ФОТОСИНТЕЗ И ДЫХАНИЕ В РАСТЕНИЯХ ОЗИМОГО РАПСА (BRASSICA NAPUS), ОБОГАЩЕННЫХ АНТОЦИАНАМИ, ПОД ВЛИЯНИЕМ 5-АМИНОЛЕВУЛИНОВОЙ КИСЛОТЫ

Изучены структурно-функциональное состояние фотосинтетического аппарата, активность дыхательного процесса, содержание хлорофиллов, гема, а также активность дыхательного гемсодержащего фермента – цитохром с-оксидазы в семядольных листьях 7-дневных растений озимого рапса (Brassica napus), выращенных на растворе 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК 200 мг/л) и обогащенных антоцианами, по сравнению с контрольными растениями. Показано, что экзогенная АЛК нарушает структуру фотосинтетического аппарата и понижает его фотосинтетическую активность. Установлено снижение содержания белков пигмент-белковых комплексов фотосистем (ФС) I и II, особенно светособирающих комплексов ФС II, составляющих внешнюю мобильную антенну. Вместе с тем отмечено значительное стимулирующее действие АЛК на дыхательную активность проростков озимого рапса, а также на увеличение содержания нековалентно связаного с белками гема и повышение активности цитохром c-оксидазы.

1. Møller, I. M. Plant mitochondria and oxidative stress: electron transport, NADPH turnover, and metabolism of reactive oxygen species / I. M. Møller // Annu. Rev. of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. – 2001. – Vol. 52. – P. 561–591.

2. Чупахина, Г. Н. Природные антиоксиданты (экологический аспект) / Г. Н. Чупахина, П. В. Масленников, Л. Н Скрыпник. – Калининград : Балт. федер. ун-т, 2011. – 112 c.

3. Functional role of anthocyanins in the leaves of Quintinia serrata A. Cunn / K. S. Gould [et al.] // J. of Experimental Botany. – 2000. – Vol. 51, N 347. – P. 1107–1115.

4. Field, T. S. Why leaves turn red in autumn. The role of anthocyanins in senescing leaves of red-osier dogwood / T. S. Field, D. W. Lee, N. M. Holbrook // Plant Physiology. – 2001. – Vol. 127, N 2. – P. 566–574.

5. Neill, S. O. Anthocyanins in leaves: light attenuators or antioxidants? / S. O. Neill, K. S. Gould // Functional Plant Biology. – 2003. – Vol. 30, N 8. – P. 865–873.

6. Wang, H. Oxygen radical absorbing capacity of anthocyanins / H. Wang, G. Cao, R. L. Prior // J. of Agr. and Food Chemistry. – 1997. – Vol. 45, N 2. – P. 304–309.

7. Карабанов, И. А. Флавоноиды в мире растений / И. А. Карабанов. – Минск : Ураджай, 1981. – 80 с.

8. Giusti, M. M. Molar absorptivity and color characteristics of acylated and non-acylated pelargonidin-based anthocyanins / M. M. Giusti, L. E. Rodriguez-Saona, R. E. Wrolstad // J. of Agr. and Food Chemistry. – 1999. – Vol. 47, N 11. – P. 4631–4637.

9. 5-Aminolevulinic acid promotes anthocyanin accumulation in Fuji apples / L. Xie [et al.] // Plant Growth Regulation. – 2013. – Vol. 69, N 3. – P. 295–303.

10. Promotive effect of 5-aminolevulinic acid on the antioxidant system in Ginkgo biloba leaves / F. Xu [et al.] // African J. of Biotechnology. – 2009. – Vol. 8, N 16. – P. 3769–3776.

11. Емельянова, А. В. Роль экзогенной 5-аминолевулиновой кислоты в индукции накопления антоцианов в растениях озимого рапса / А. В. Емельянова // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2016. – № 3. – С. 66–69.

12. Аверина, Н. Г. Биосинтез тетрапирролов в растениях / Н. Г. Аверина, Е. Б. Яронская. – Минск : Беларус. навука, 2012. − 413 с.

13. Шлык, А. А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев / А. А. Шлык // Биохимические методы в физиологии : сб. ст. / отв. ред. О. А. Павлинова. – М., 1971. – С. 154–170.

14. Использование экзогенной 5-аминолевулиновой кислоты для восстановления дыхания и фотосинтеза у растений озимого рапса (Brassica napus), выращиваемых на сульфонилмочевинном гербициде / Н. Г. Аверина [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2015. – № 3. – С. 23–27.

15. Kruse, E. Coproporphyrinogen III oxidase from barley and tobacco – secuence analysis and initial expression studies / E. Kruse, H-P. Mock, B. Grimm // Planta. – 1995. – Vol. 196, N 4. – P. 796–803.

16. Weinstein, J. D. Separate physiological roles and subcellular compartments for two tetrapyrrole biosynthetic pathways in Euglena gracilis / J. D. Weinstein, S. I. Beale // J. of Biol. Chemistry. – 1983. – Vol. 258, N 11. – P. 6799–6807.

17. Role of sugars and organic acids in regulating the concentration and activity of the alternative oxidase in Poa annua roots / F. F. Millenaar [et al.] // J. of Experimental Botany. ‒ 2002. ‒ Vol. 53, N 371. ‒ P. 1081‒1088.

18. Яронская, Е. Б. Молекулярно-мембранные механизмы регуляции биосинтеза тетрапирролов в растениях : дис. … д-ра биол. наук : 03.00.02 ; 03.00.04 / Е. Б. Яронская. ‒ Минск, 2008. ‒ 407 л.

19. An Arabidopsis GluTR binding protein mediates spatial separation of 5-aminolevulinic acid synthesis in chloroplast /

20. O. Czarnecki [et al.] // Plant Cell. ‒ 2011. ‒ Vol. 23, N 12. ‒ P. 4476‒4491.

21. Индукция накопления антоцианов и состояние защитной системы в растениях озимого рапса, обработанных 5-аминолевулиновой кислотой / Н. Г. Аверина [и др.] // Физиология растений. – 2017. – Т. 64, № 3. – С. 173–182.