Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку

Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2005
Hauptverfasser: Арапетян, Е.Р., Галан, М.Б., Панасюк, М.Р., Усатенко, Ю.М., Васьків, А.П.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України 2005
Schriftenreihe:Проблемы криобиологии и криомедицины
Schlagworte:
Низкотемпературное консервирование. Фундаментальные и прикладные проблемы
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135688
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку / Е.Р. Арапетян, М.Б. Галан, М.Р. Панасюк, Ю.М. Усатенко, А.П. Васьків // Проблемы криобиологии. — 2005. — Т. 15, № 3. — С. 281-284. — Бібліогр.: 25 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-135688
record_format dspace
spelling nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1356882025-02-09T14:27:52Z Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку Арапетян, Е.Р. Галан, М.Б. Панасюк, М.Р. Усатенко, Ю.М. Васьків, А.П. Низкотемпературное консервирование. Фундаментальные и прикладные проблемы 2005 Article Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку / Е.Р. Арапетян, М.Б. Галан, М.Р. Панасюк, Ю.М. Усатенко, А.П. Васьків // Проблемы криобиологии. — 2005. — Т. 15, № 3. — С. 281-284. — Бібліогр.: 25 назв. — укр. 0233-7673 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135688 57.043 uk Проблемы криобиологии и криомедицины application/pdf Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Низкотемпературное консервирование. Фундаментальные и прикладные проблемы
Низкотемпературное консервирование. Фундаментальные и прикладные проблемы
spellingShingle Низкотемпературное консервирование. Фундаментальные и прикладные проблемы
Низкотемпературное консервирование. Фундаментальные и прикладные проблемы
Арапетян, Е.Р.
Галан, М.Б.
Панасюк, М.Р.
Усатенко, Ю.М.
Васьків, А.П.
Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку
Проблемы криобиологии и криомедицины
format Article
author Арапетян, Е.Р.
Галан, М.Б.
Панасюк, М.Р.
Усатенко, Ю.М.
Васьків, А.П.
author_facet Арапетян, Е.Р.
Галан, М.Б.
Панасюк, М.Р.
Усатенко, Ю.М.
Васьків, А.П.
author_sort Арапетян, Е.Р.
title Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку
title_short Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку
title_full Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку
title_fullStr Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку
title_full_unstemmed Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку
title_sort вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку
publisher Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
publishDate 2005
topic_facet Низкотемпературное консервирование. Фундаментальные и прикладные проблемы
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/135688
citation_txt Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку / Е.Р. Арапетян, М.Б. Галан, М.Р. Панасюк, Ю.М. Усатенко, А.П. Васьків // Проблемы криобиологии. — 2005. — Т. 15, № 3. — С. 281-284. — Бібліогр.: 25 назв. — укр.
series Проблемы криобиологии и криомедицины
work_keys_str_mv AT arapetâner vplivkríokonservacíínasínnânabíohímíčnípokaznikiprorostkívnapočatkovihetapahrozvitku
AT galanmb vplivkríokonservacíínasínnânabíohímíčnípokaznikiprorostkívnapočatkovihetapahrozvitku
AT panasûkmr vplivkríokonservacíínasínnânabíohímíčnípokaznikiprorostkívnapočatkovihetapahrozvitku
AT usatenkoûm vplivkríokonservacíínasínnânabíohímíčnípokaznikiprorostkívnapočatkovihetapahrozvitku
AT vasʹkívap vplivkríokonservacíínasínnânabíohímíčnípokaznikiprorostkívnapočatkovihetapahrozvitku
first_indexed 2025-11-26T20:24:59Z
last_indexed 2025-11-26T20:24:59Z
_version_ 1849885933924515840
fulltext 281ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 15, 2005, №3 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 15, 2005, №3 УДК 57.043 Вплив кріоконсервації насіння на біохімічні показники проростків на початкових етапах розвитку Е.Р. АРАПЕТЯН, М.Б. ГАЛАН, М. Р. ПАНАСЮК, Ю.М. УСАТЕНКО, А.П. ВАСЬКІВ Львівський національний університет ім. Івана Франка Адреса для кореспонденції: Арапетян Е.Р., Ботанічний сад Львівського національного університету ім. Івана Франка, вул. Мартовица 8/3, Львів 79005; e-mail: emarapetyan@yahoo.com Насіння різних сортів гречки, яке знаходилося в рідкому азоті протягом двох тижнів, зберегло свою життєздатність. Ріст та розвиток проростків проходив без відхилень. Проаналізовано спек- тральні характеристики фотосинтезуючих пігмен- тів. Антоціан, який міститься в проростках гречки, може бути маркером росту та розвитку рослин. В ході розвитку суспільства виникає потреба у збереженні навколишнього середовища. Актуаль- ним є збереження як біологічних систем в цілому, так біологічних індивідів зокрема. Одним з самих простих шляхів збереження генетичних ресурсів рослинного походження є банки насіння. Загаль- ноприйнято для довготривалого збереження насіння використовувати температуру 4°С або –20°С. Такі умови збереження не завжди дають можли-вість зберегти життєздатність та енергію проростання досліджуваних видів. На даний час збереження в умовах рідкого азоту є альтернативним до традиційних методів збереження. Дослідження збереження рослинного матеріалу різних рівнів організації в умовах рідкого азоту є доволі молоді, хоча перша спроба збереження насіння в умовах рідкого водню була зроблена Тізельтон-Дайером в 1899 році. Для низких видів рослин показана можливість кріоконсервації зі збереженням їх життєздатності та генетичної цілісності [14, 20]. На даний час в багатьох країнах світу створюються кріобанки для довготривалого збереження насіння сільськогосподарських культур, рідкісних (червонокнижних) видів рослин і тварин. Ми досліджували насіння гречки нових зелено- квіткових та антоціанмістких форм, які отримані шляхом індукованого мутагенезу насіння гречки (хімічних мутагенів і гамма-променів) в науково- дослідному інституті круп’яних культур Подільської державної аграрно-технічної академії (м. Кам’я- нець-Подільський). Ці нові сорти представляють велику цінність для селекції гречки [3]. Номери антоціанової групи характеризуються високим вмістом антоціанів у рослинах [1], що може бути використано для отримання екологічно чистого харчового барвника, попит на який є дуже високий на світовому ринку [19]. Сорт Рубра запропоновано для вирощування гречки за безвідходною техно- логією для отримання харчового барвника (вміст барвника 3,87-4,41мг/100г сухої речовини). Нові сорти гречки, які містять антоціани, в складних погодних умовах краще за інших адаптуються до навколишнього середовища. Рослини гречки містять пігмент антоціан [7]. Антоціани в гіпокотилі Fagopyrum esculentum локалізовані в епідермісі, субепідермальному шарі і декількох клітинах кори [17]. Антоціани – група речовин, які за хімічною природою відносяться до флавоноїдів [6]. Ще Ч. Дарвін зауважив, що мутанти диких видів, у яких відсутні антоціани, не є стійкими до різних захворювань. Антоціани характеризуються полі- функціональністю. Ці пігменти використовуються в харчовій, медичній, виноробній промисловостях. Локалізація антоціанів в органах рослин фундамен- тально представлена в оглядах [11, 24]. Генетичний аналіз забарвлення рослин, яке обумовлено наяв- ністю антоціанів, проведено для багатьох рослин різних родин [23]. Утворення антоціанів та їх локалізація в органах рослин генетично детермі- нована [16, 25]. Тому антоціани використовуються як зовнішні маркери розвитку рослин ще з часів Г.Менделя. Колір рослин використовується в дослідженнях із фізіології рослин [9, 15], хемотаксо- номії вищих рослин [4]. Показано, що вони можуть бути маркерами зони диференціації коренів про- ростків кукурудзи при дії низьких позитивних температур [2]. Представляє інтерес використати утворення антоціану як маркеру розвитку насіння, яке перебувало в умовах рідкого азоту. Матеріали і методи Об’єктом дослідження було насіння нових сортів гречки. Зразки люб’язно надані Інститутом круп’яних культур, де зібрана світова колекція насіння гречки. Досліджувані сорти: Рубра, Зеленоквіткова-90, Гілея, Олена, Арата, Алая зареєстровані Національним центром генетичних ресурсів рослин України. Життєздатність насіння гречки досліджувалось в різних умовах збереження [10,12]. Життєздатність насіння цих сортів після зберігання в рідкому азоті досліджується вперше. Насіння у контейнерах (епіндорфи) тримали у сосуді Дюара з рідким азотом протягом двох тижнів. Реконсервацію проводили при кімнатній темпе- ратурі в лабораторних умовах протягом двох-трьох днів. Для визначення лабораторної схожості насіння замочували у дистильованій воді та пророщували 282ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 15, 2005, №3 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 15, 2005, №3 у кюветах на склі, обгорненому фільтрувальним папером. Кожен варіант висаджували у трьох- п‘яти повторностях по 50 штук насіння. Контроль висаджували в аналогічних кількостях при однакових умовах проростання та подальшого розвитку. Проміри лінійних довжин проростків проводили щоденно протягом тижня. Також вимірювали довжину антоціанової частини кореня проростків. Вміст пігментів пластид визначали за стандартним методом в ацетонових екстрактах з сім‘ядольних листкових пластинок [13]. Вимірю- вання спектрів поглинання пігментів проводили в науково-технічному і навчальному центрі низько- температурних досліджень Львівського націо- нального університету. Для роботи використовували гратковий монохроматор типу МДР-12. Джерелом світла служила галогенова лампа. Спектри реєст- рували за допомогою фотоелектронного помно- жувача типу ФЕП-51. Вихідний сигнал записували і обробляли у подальшому за допомогою комп’ю- тера. Обрахунки проводили за формулою Хольм- Веттштейна. Антоціани екстрагували підкислен- ним етанолом [21]. Графік поглинання спектрів антоціанів зроблено на спектрофотометрі “Specord” М-40, який з’єднаний із комп‘ютером. Вміст вологи в насінні визначали за загальноприйнятою методи- кою [8]. Аналіз росту та розвитку проростків проводили за Велінгтоном [5]. Отримані результати були оброблені за допомогою комп‘ютерних програм ISISDraw2.3, Excel. Результати і обговорення Експериментальні дані росту та розвитку проростків з насіння гречки сорту Рубра, яке зберігалось протягом місяця в рідкому азоті, нами опубліковано [18]. Показано, що ультранизька температура не впливала негативно на схожість насіння, ріст та розвиток проростків гречки у порів- нянні з контролем. Насіння гречки досліджуваних сортів, яке перебувало в рідкому азоті, зберегло свою життє- здатність. Не відмічено пошкодження покривів. Всі органи рослин розвивалися нормально без пошко- джень, лінійні розміри коренів та надземних органів збільшувались. На коренях утворювались кореневі волоски для всіх сортів гречки, що свідчить про нормальний хід розвитку рослин. Деформованих та аномально розвинених проростків чи їх загнивання не відмічено. Сім‘ядольні листки зеленого кольору повністю розгорталися на 3-4 день досліду і мали ширину 1см.. В наших дослідженнях насіння гречки мало 10% вологості. Відомо, що кількість вільної води в насінні є одним з головних факторів, який впливає на збереження життєздатності насіння, що знаходилось в рідкому азоті. Для досліджуваних сортів такий рівень вологості забезпечує збере- ження життєздатності насіння в умовах рідкого азоту. Для визначення концентрації пігментів використовували графіки екстинції (E) для кожного сорту відповідно, котрі, в свою чергу, були отримані із вихідних спектрів за допомогою пакету ”Origin 7.5”. Типовий вигляд графіку наводиться нижче (рис. 1), де величина Е подана в одиницях нату- рального логарифма. Дослідження вмісту фотосинтезуючих пігментів у сім‘ядольних листках проростків різних сортів гречки виявило сортові особливості як по кількості кожного пігменту зокрема, так за їх сумарною кількістю (таблиця). Для всіх сортів характерно зменшення кількості пігментів в дослідних варіантах у порівнянні з контролем. Для сорту Рубра, який характери- зується найбільшим вмістом антоціанів, цієї законо- мірності не виявлено. Співвідношення пігментів носить інший характер. Для одних сортів (Зелено- квіткова і Арата) ця характеристика однакова в контролі та досліді. Для сорту Рубра відмічено достовірну різницю збільшення цього показника в досліді у порівнянні з контролем. Дослідження спектрів поглинання антоціанових пігментів в проростках гречки сорту Рубра показало, що мак- симуми поглинання контрольного та дослідного зразків однакові (рис.2) і відповідають максимуму поглинання ціанідину. Саме цей антоціан ідентифіко- ваний Jonesco у гречки [7]. Висновок Це дозволяє нам зробити висновок, що насіння після збереження у рідкому азоті не змінило своєї характеристики. Натомість, кількість антоціа- нового пігменту у проростках з насіння, що збе- рігалося у рідкому азоті, зростає у порівнянні з конт- ролем. В результаті проведених досліджень встановлена можливість збереження насіння нових сортів гречки в умовах рідкого азоту. Аномальних про-ростків не відмічено. Треба підкреслити, що лабораторна схожість досліджуваних сортів вРис.1. Графік спектру поглинання пігментів 283ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 15, 2005, №3 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 15, 2005, №3 контролі відрізнялась. Насін- ня сортів Алая та Гілея мало дуже низьку схожість, зокре- ма насіння сорту Алая почи- нало руйнуватись на другий- третій день проростання. Вага надземної маси про- ростків сорту Гілея невелика (7 гр.) у порівнянні з іншими сортами (Арата –21,500, Олена – 14,750; Рубра – 12,800 гр.). Апікальна части- на коренів сорту Гілея почи- нала чорніти на третій день пророщування. Такі ж явища спостерігались і у проростків з насіння цих сортів після його консервації. Порівняльна характеристика вмісту фото- синтезуючих пігментів у проростках контрольних та дослідних варіантів різних сортів гречки свідчить про зменшення їх кількості у досліді на початкових етапах утросавзаН итнаiраВ лiфоролХ "а" лiфоролХ "b" нитораK "b"+"a" "b"/"a" авоктiвконелеЗ ьлортноK 768,01 172,4 382,3 831,51 445,2 дiлсоД *208,7 *193,3 825,2 91,11 103,2 атарА ьлортноK 594,31 808,4 786,4 303,81 608,2 дiлсоД *671,7 *245,2 628,2 817,9 328,2 анелО ьлортноK 572,21 187,2 264,5 650,51 414,4 дiлсоД *129,9 *395,3 904,3 415,31 328,2 арбуР ьлортноK 673,6 743,1 530,3 327,7 337,4 дiлсоД *299,6 *6901,1 226,3 101,8 103,6 яелiГ ьлортноK 395,31 932,3 430,6 238,61 791,4 дiлсоД *691,8 *843,2 132,4 445,01 94,3 Вміст фотосинтезуючих пігментів в проростках різних сортів гречки, насіння яких зберігалось у рідкому азоті, мг/г сирої маси Примітка: * – вірогідна різниця по відношенню до контролю, Р≤ 0,05 Рис. 2. Графік спектрів поглинання антоціанів гречки: 1 – рідкий азот; 2 – надвисокі частоти; 3 – контроль; 4 – етанол; Ксм-1 – величина оптичного поглинання, λ – довжина хвилі. онтогенезу. Найкраща кріорезистентність показана для насіння сорту Рубра, який селекціонерам характеризують як найбільш стабільний та пластичний. На прикладі цього сорту можна зробити висновок, що антоціан можна використо- вувати як показник ідентичності росту та розвитку проростків дослідного та контрольного варіантів. Література Алексеева Е.С., Бочкарева Л.П. Формы гречихи с высоким содержанием антоцианов как исходный материал для селекции // Научно-техн.бюл. ВИР им. Вавилова. Вып. 219: Исходный материал для изучения селекции кукурузы, сорго и крупяных культур.– Санкт- Петербург, 1992.– С. 65-68. Арапетян Э.Р., Кефели В.И., Хохлова В.А. Действие низких положительных температур на рост корня и колеоптиля кукурузы в связи с образованием антоциа- на // Физиология и биохимия культурных растений.– 1985.– Т. 17, №4.– С. 329-334. Алексеева Е.С. Культура гречихи: Ч. 2.– Кам‘янець- Подільський: Мошак, 2005.– 240 с. Благовещенский А.В., Александро- ва Е.Г. Биохимические основы фило- гении высшых растений.– М.: Наука, 1974.– 100 с. Веллингтон П.В. Методика оценки проростков семян. – Москва: Колос, 1973.– 174 с. Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений: Т.2.– Москва: Мир, 1986.– 312с. Ермаков А.И., Княгиничев М.И., Мурри И.К. Биохимия культурных растений: Том 1.– Москва: Сельхозгиз, 1953.– С. 642-698. Ермаков А.И. Методы биохимичес- кого исследования растений.– Л.: Колос, 1972.– 458 с. Кефели В.И., Амрайн Н. Начальные этапы роста гипокотиля гречихи // Физиология растений.– 1977.– Т. 24, №1.– С.118-125. Кротов А.С. Продолжительность жизни семян гречихи в разных усло- виях хранения // Тр. по прикл. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 284ПРОБЛЕМЫ КРИОБИОЛОГИИ Т. 15, 2005, №3 PROBLEMS OF CRYOBIOLOGY Vol. 15, 2005, №3 ботанике, генетике и селекции.– 1960.– Т.32, Вып.2.– С. 307-314. Любименко В.Н., Бриллиант В.А. Окраска растений.– Л.: Государственное изд., 1924.– 280 с. Молодкин В.Ю. Методы консервации семян культурных растений при низких и сверхнизких температур: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук.– Л., 1987.– 18 с. Полевой В.В. Методы биохимического анализа растений.– Л.: Высшая школа, 1978.– 250 с. Тихонова В.Л. Стратегия мобилизации и сохранения генофонда редких и исчезающих видов растений.– Пущино, 1985.– 34с. Тохвер А. Накопление антоцианов в проростках как индикаторная реакция при изучении влияния света на растений: Тезисы докладов семинара по физиологии и биохимии фенольних соединений растений.– Тарту, 1972.– С.42-44. Фадеева Т.С., Соснихина С.П., Иркаева Н.М. Сравнитель- ная генетика растений.– Ленинград: Ленинградский университет, 1980.– 246с. Blank F. Anthocyanins, flavones, xanthones / In: Encyclo- pedia of plant physiology. Ed. by W. Ruhland.– Berlin- Heidelberg: Springer-Verlag, 1958.– 300-333c. Bondar V., Arapetyan E., Galan M. et al. Protection of Plant Biodiversity ex situ with the help of Cryoconservation in West Ukraine // Planta Europa Conference.– 2004.– P. 5. Carruba A, Calabrese I. Vegetable extracts as natural sources of dyes // Plant biotechnology as a tool for the exploitation of mountain lands.– Torino,Italy, 1996.– P. 45. Day J.G., McLellan M.R. Cryopreservation and Freeze- Drying Protocols. Methods in Molecular Biology.– Totowa (New Jersey): Humana Press, 1995.– 254 p. Harborne J.B. Spectral methods chaaracteristing antho- cyanins // Biochem. J.– 1958.– Vol. 70, N1.– P. 22-28. Harborne J.B. Ultraviolet spectroscopy of polyphenols / In: Methods in polyphenol chemistry.– Oxford, 1963.– P. 13-36. Harborne J.B. Comparative Biochemistry of the Flavonoids.– London,1967.– 300 p. Harborne J.B., Mabry T.I., Mabry A. The flavonoids.– London: Champman and Hall, 1975.– 1204 p. Nozzolillo C. Anthocyanin pigments in pea seedlings: genetically controlled and environmentally influenced // Can. J. Botan.– 1978.– Vol. 56, N22.– Р. 2890-2897. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25.

Ähnliche Einträge