Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera
Досліджено вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків контрастних за термостійкістю сортів ріпаку Brassica napus var. Oleifera. Виявлено дві стресозалежні ізоформи мембранозв'язаної ліпоксигенази з різними значеннями оптимумів pH. Встановлено кореляцію між величиною ліпо...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49992 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera / І.В. Косаківська, Л.М. Бабенко, А.Ю. Устінова, Т.Д. Скатерна, К. Деміревська // Доп. НАН України. — 2012. — № 6. — С. 134-137. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860215056481910784 |
|---|---|
| author | Косаківська, І.В. Бабенко, Л.М. Устінова, А.Ю. Скатерна, Т.Д. Деміревська, К. |
| author_facet | Косаківська, І.В. Бабенко, Л.М. Устінова, А.Ю. Скатерна, Т.Д. Деміревська, К. |
| citation_txt | Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera / І.В. Косаківська, Л.М. Бабенко, А.Ю. Устінова, Т.Д. Скатерна, К. Деміревська // Доп. НАН України. — 2012. — № 6. — С. 134-137. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Досліджено вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків контрастних за термостійкістю сортів ріпаку Brassica napus var. Oleifera. Виявлено дві стресозалежні ізоформи мембранозв'язаної ліпоксигенази з різними значеннями оптимумів pH. Встановлено кореляцію між величиною ліпоксигеназної активності і термостійкістю досліджених сортів ріпаку.
Исследовано влияние температурного режима на активность липоксигеназы проростков контрастных по термоустойчивости сортов рапса Brassica napus var. Оleifera. Определены две стрессозависимые изоформы мембранносвязанной липоксигеназы с разными значениями pH оптимумов. Установлена корреляция между величиной липоксигеназной активности и термоустойчивостью изученных сортов рапса.
The influence of the temperature regime on the lipoxygenase activity in two varieties of rape, which differ in thermotolerance, is investigated. Two different isoforms of membrane-associated lipoxygenases with different pH optima are found. The correlation between the lipoxygenase activity and the thermostability of rape varieties has been determined.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:15:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 577.152.087:581.2
© 2012
I. В. Косакiвська, Л.М. Бабенко, А.Ю. Устiнова, Т.Д. Скатерна,
К. Демiревська
Вплив температурного режиму на активнiсть
лiпоксигенази проросткiв рiпаку Brassica napus var.
Oleifera
(Представлено членом-кореспондентом НАН України О.П. Дмитрiєвим)
Дослiджено вплив температурного режиму на активнiсть лiпоксигенази проросткiв
контрастних за термостiйкiстю сортiв рiпаку Brassica napus var. Oleifera. Виявлено двi
стресозалежнi iзоформи мембранозв’язаної лiпоксигенази з рiзними значеннями опти-
мумiв pH. Встановлено кореляцiю мiж величиною лiпоксигеназної активностi i термо-
стiйкiстю дослiджених сортiв рiпаку.
Температурний режим є одним iз вирiшальних факторiв довкiлля, який впливає на процеси
росту i розвитку, урожайнiсть провiдних аграрних культур. Гiпо- i гiпертермiя викликають
дестабiлiзацiю метаболiчних процесiв. Вважають, що реакцiї на стресовi впливи забезпе-
чують короткочасний захист рослини, а в подальшому сприяють формуванню механiзмiв
спецiалiзованої адаптацiї [1]. Серед компонентiв, задiяних у формуваннi адаптивних реакцiй
на дiю абiотичних стресiв, важливе значення надають фiзiологiчно активним (сигнальним)
продуктам катаболiзму [2], зокрема ферменту лiпоксигеназi (ЛОГ) [3, 4]. ЛОГ каталiзує
приєднання молекулярного кисню до цис-цис-1,4-пентадiєнової системи в молекулах лiно-
левої, лiноленової й арахiдонової кислот [2–5]. Активнiсть ЛОГ розглядають як бiологiчний
маркер фiзiологiчного стану рослини [4]. Показано, що дiя високої температури, iонiзуючого
випромiнювання, озону, iонiв кальцiю, пероксиду водню тощо викликає зростання активно-
стi ЛОГ [2, 3]. Пригнiчення активностi ЛОГ спостерiгається пiсля дiї низької температури,
полiамiнiв, абсцизової i фумарової кислот [6, 7]. Iнтенсифiкацiя метаболiзму ЛОГ в стресо-
вих умовах вiдбувається як за рахунок активацiї вже iснуючих у клiтинах форм ферменту,
так i в результатi збiльшення їхнього вмiсту [8]. Показано, що пiд впливом водного дефi-
циту, високих температур, патогенiв зростав вмiст мРНК, яка кодує синтез рiзних форм
ЛОГ [9].
Ми ставили за мету дослiдити вплив температурного режиму на активнiсть лiпоксиге-
нази в проростках контрастних за термостiйкiстю сортiв рiпаку Brassica napus var. Oleifera,
однорiчної олiйної рослини родини хрестоцвiтих. Завдяки можливостi ефективного викори-
стання рiпаку для виготовлення бiопалива, останнi десятилiття ця культура займає значнi
посiвнi площi в Європi [10].
Матерiали i методи. Насiння жаро- й посухостiйкого сорту рiпаку Трiангел i холодо-
стiйкого сорту Мiлена було вiдкалiброване й перенесене до чашок Петрi на фiльтрувальний
папiр, зволожений дистильованою водою. Першi двi доби насiння пророщували в термо-
статi при 22 ◦С в умовах постiйної темряви, пiсля чого переносили на свiтло (фотоперiод:
15 год — свiтло; 9 год — темрява; освiтлення 3500 лк). Щодоби в чашки з проростками
додавали по 1 мл дистильованої води. Для моделювання теплового й холодового стресiв
семидобовi проростки протягом 2 год пiддавали дiї температур у 40 та 4 ◦С.
134 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №6
Рис. 1. Залежнiсть стацiонарної швидкостi реакцiї (Vst) окиснення лiнолевої кислоти лiпоксигеназою в лист-
ках рiпаку сортiв Мiлена (1 ) i Трiангел (2 )
Для видiлення ЛОГ рослиннi тканини гомогенiзували в охолодженому до 4 ◦С 0,1 М
фосфатному буферi (pH 6,3), який мiстив 2 мМ ФМСФ (фенiлметилсульфонiлфторид).
Гомогенат центрифугували на центрифузi (“WPW-310”, ПНР) при 10 000 об/хв протягом
30 хв. Отриманий супернатант використовували для визначення активностi ЛОГ. Вмiст
бiлка визначали за методом Бредфорд [11]. Кiнетичнi вимiрювання проводили на спектро-
фотометрi СФ 46 (Росiя).
Для побудови кривих pH-залежностi стацiонарних швидкостей реакцiї лiпоксигеназного
окиснення лiнолевої кислоти використовували такi буфернi розчини: 0,1 М Na-ацетатний
(pH 4,0–5,5); 0,1 М Na-фосфатний (pH 6–8); 0,1 М боратний (pH 8,0–9,5). Стандартна ре-
акцiйна сумiш (2,5 мл) для сорту Трiангел мiстила 100 мкМ лiнолевої кислоти й 0,02%
лубролу РХ в 0,l М Nа-фосфатному буферi (pH 7,04) [12]. Реакцiю iнiцiювали шляхом до-
давання 20–30 мкл розчину ферменту (концентрацiя бiлка 1,4–1,9 мг/мл) i проводили за
умов постiйної температури (25 ± 0,1) ◦С. За перебiгом реакцiї спостерiгали, враховуючи
збiльшення оптичної густини реакцiйної сумiшi при λ = 235 нм, що вiдповiдає максималь-
ному поглинанню спряженого дiєнового хромофору в молекулi гiдропероксиду лiноленової
кислоти, молярний коефiцiєнт поглинання якого становить 23000 M−1
· см−1 [13]. Для сорту
Мiлена реакцiйна сумiшi мiстила 100 мкМ лiнолевої кислоти й 0,02% лубролу РХ в 0,1 М
Na-ацетатному буферi (pH 5,3).
Усi дослiди проводили у двох бiологiчних i трьох аналiтичних повторах. Результати
статистично обробляли за допомогою програм “Excel 2002”, “Origin 6.0”. Вiдмiнностi ре-
зультатiв, що обговорюються в роботi, вiрогiднi за рiвня значення p 6 0,05 за критерiєм
Стьюдента.
Результати i обговорення. При дослiдженнi активностi ЛОГ у проростках контраст-
них за термостiйкiстю сортiв рiпаку нами виявленi двi стресозалежнi iзоформи мембрано-
зв’язаної 9-ЛОГ, якi мали рiзнi значення оптимумiв pH. Аналiз залежностi стацiонарної
швидкостi лiпоксигеназного окиснення лiнолевої кислоти вiд pH середовища виявив, що
pH-оптимум у жаро- й посухостiйкого сорту Трiангел становив 7,04, тодi як у холодостiй-
кого сорту Мiлена — 5,3 (рис. 1). Встановлено, що на активнiсть ЛОГ iстотно впливав
температурний режим. Пiсля короткочасного холодового стресу активнiсть ЛОГ жаростiй-
кого сорту Трiангел значно зменшувалась (на 34%), тодi як пiсля короткочасного теплового
стресу вона практично не змiнювалась (табл. 1). Водночас активнiсть ЛОГ холодостiйкого
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №6 135
Таблиця 1. Активнiсть лiпоксигенази листкiв сортiв рiпаку пiсля дiї короткотривалих температурних
стресiв
Умови
дослiду
Сорт Трiангел Сорт Мiлена
мкмоль гiдропероксиду
лiнолевої кислоти/
(хв · мкг бiлка)
% вiд
контролю
мкмоль гiдропероксиду
лiнолевої кислоти/
(хв · мкг бiлка)
% вiд
контролю
Контроль 13,10 ± 0,08 100 42,02 ± 1,12 100
(22 ◦С)
Тепловий стрес 12,3± 0,09 94 23,67 ± 1,49 56
(+40
◦С, 2 год)
Холодовий стрес 8,6± 0,07 66 40± 1,67 97
(+4
◦С, 2 год)
сорту Мiлена пiсля короткочасного теплового стресу зменшувалась майже вдвiчi, а пiсля
короткочасного холодового — майже не змiнювалась (див. табл. 1).
Таким чином, ми встановили кореляцiю мiж активнiстю ЛОГ i терморезистентнiстю
у дослiджених сортiв рiпаку. Виявленi змiни у ферментативнiй активностi вказують на
участь ЛОГ у формуваннi адаптивної реакцiї рослини на температурнi стреси. У зв’язку
з цим при дослiдженнi клiтинних механiзмiв формування адаптацiйного синдрому актив-
нiсть ЛОГ пропонується розглядати як можливий бiомаркер термостiйкостi.
Робота виконана вiдповiдно до завдань проекту iз двостороннього наукового спiвробiтництва
мiж Iнститутом ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України та Iнститутом фiзiологiї рослин
i генетики iм. М. Попова Болгарської академiї наук (тема: “Бiлки як бiомаркери стiйкостi рос-
лин”, 2007–2011 рр.).
1. Пятыгин С.С. Стресс у растений: физиологический подход // Журн. общей биологии. – 2008. – 69,
№ 4. – С. 294–311.
2. Колупаев Ю.Е., Карпец Ю.В. Формирование адаптивних реакций растений на действие абиотичес-
ких стрессов. – Киев: Основа, 2010. – 350 с.
3. Grechkin A.N. The lipoxygenase signaling system // Rus. J. Plant Physiol. – 1999. – 46, No 1. –
P. 114–123.
4. Тарчевский И.А. Сигнальные системы клеток растений. – Москва: Наука, 2002. – 294 с.
5. Lipoxygenase and lipoxygenase pathway enzymes / Ed. G. Piazza. – Champaign, IL: AOCS Press, 1996. –
2248 p.
6. Жеребцов Н.А., Попова Т.Н., Зяблова Т.В. Фумаровая кислота – конкурентный ингибитор липо-
ксигеназы пшеничных зародышей // Биохимия. – 2000. – 21, № 5. – С. 727–729.
7. Nemchenko A., Kunze S., Feussner I., Kolomiets M. Duplicate maize 13-lipoxygenase genes are differenti-
ally regulated by circadian rhythm, cold stress, wounding, pathogen infection, and hormonal treatments //
J. Exp. Bot. – 2006. – 57, No 14. – P. 3767–3779.
8. Laxalt A.M. Phospholipid signalling in plant defence // Curr. Opinion Plant Biology. – 2002. – 5, No 4. –
P. 332–338.
9. Maccarone M., Veldink G.A., Finazzi Atro A. et al. Modulation of soybean lipoxygenase expression and
membrane oxidation by water deficit // FEBS Lett. – 1995. – 371. – P. 223–226.
10. Palz W., Chartier P. Energy from biomass in Europe. – London: Applied Sci., 2008. – 340 p.
11. Breadford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of
protein utilizing the principle of protein-dyebinding // Anal. Biochem. – 1976. – 72, No 2. –
P. 248–254.
12. Бутович И.А., Цысь Е.В., Могилевич Т. В. Окисление линолевой кислоты и метиллинолеата липо-
ксигеназами из картофеля и соевых бобов (сравнительная характеристика) // Биохомия. – 1992. –
57, вып. 10. – С. 1472–1480.
136 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2012, №6
13. Gibtan М., Vanderberger В. Product yield on oxygenation of linоlеаtе bу soybean lipoxygenase: the value
of the molar extinction coefficient in the spectrophotometric аssау // Anal. Biochem. – 1987. – 163, No 2. –
P. 343–349.
Надiйшло до редакцiї 29.11.2011Iнститут ботанiки iм. М. Г. Холодного
НАН України, Київ
Iнститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї
НАН України, Київ
Iнститут фiзiологiї рослин i генетики iм. М. Попова
Болгарської академiї наук, Софiя
И.В. Косаковская, Л.М. Бабенко, А.Ю. Устинова, Т. Д. Скатерная,
К. Демиревская
Влияние температурного режима на активность липоксигеназы
проростков рапса Brassica napus var. Oleifera
Исследовано влияние температурного режима на активность липоксигеназы проростков
контрастных по термоустойчивости сортов рапса Brassica napus var. Оleifera. Определены
две стрессозависимые изоформы мембранносвязанной липоксигеназы с разными значениями
pH оптимумов. Установлена корреляция между величиной липоксигеназной активности
и термоустойчивостью изученных сортов рапса.
I. V. Kosakivska, L.M. Babenko, A.Yu. Ustinova, T.D. Skaterna,
K. Demirevska
The influence of temperature conditions on lipoxygenase activity in
seedling of rape Brassica napus var. Оleifera
The influence of the temperature regime on the lipoxygenase activity in two varieties of rape,
which differ in thermotolerance, is investigated. Two different isoforms of membrane-associated
lipoxygenases with different pH optima are found. The correlation between the lipoxygenase activity
and the thermostability of rape varieties has been determined.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2012, №6 137
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-49992 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:15:44Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Косаківська, І.В. Бабенко, Л.М. Устінова, А.Ю. Скатерна, Т.Д. Деміревська, К. 2013-10-02T17:05:51Z 2013-10-02T17:05:51Z 2012 Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera / І.В. Косаківська, Л.М. Бабенко, А.Ю. Устінова, Т.Д. Скатерна, К. Деміревська // Доп. НАН України. — 2012. — № 6. — С. 134-137. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49992 577.152.087:581.2 Досліджено вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків контрастних за термостійкістю сортів ріпаку Brassica napus var. Oleifera. Виявлено дві стресозалежні ізоформи мембранозв'язаної ліпоксигенази з різними значеннями оптимумів pH. Встановлено кореляцію між величиною ліпоксигеназної активності і термостійкістю досліджених сортів ріпаку. Исследовано влияние температурного режима на активность липоксигеназы проростков контрастных по термоустойчивости сортов рапса Brassica napus var. Оleifera. Определены две стрессозависимые изоформы мембранносвязанной липоксигеназы с разными значениями pH оптимумов. Установлена корреляция между величиной липоксигеназной активности и термоустойчивостью изученных сортов рапса. The influence of the temperature regime on the lipoxygenase activity in two varieties of rape, which differ in thermotolerance, is investigated. Two different isoforms of membrane-associated lipoxygenases with different pH optima are found. The correlation between the lipoxygenase activity and the thermostability of rape varieties has been determined. Робота виконана вiдповiдно до завдань проекту iз двостороннього наукового спiвробiтництва мiж Iнститутом ботанiки iм. М. Г. Холодного НАН України та Iнститутом фiзiологiї рослин i генетики iм. М. Попова Болгарської академiї наук (тема: “Бiлки як бiомаркери стiйкостi рослин”, 2007–2011 рр.). uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біологія Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera Влияние температурного режима на активность липоксигеназы проростков рапса Brassica napus var. Oleifera The influence of temperature conditions on lipoxygenase activity in seedling of rape Brassica napus var. Оleifera Article published earlier |
| spellingShingle | Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera Косаківська, І.В. Бабенко, Л.М. Устінова, А.Ю. Скатерна, Т.Д. Деміревська, К. Біологія |
| title | Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera |
| title_alt | Влияние температурного режима на активность липоксигеназы проростков рапса Brassica napus var. Oleifera The influence of temperature conditions on lipoxygenase activity in seedling of rape Brassica napus var. Оleifera |
| title_full | Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera |
| title_fullStr | Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera |
| title_full_unstemmed | Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera |
| title_short | Вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку Brassica napus var. Oleifera |
| title_sort | вплив температурного режиму на активність ліпоксигенази проростків ріпаку brassica napus var. oleifera |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/49992 |
| work_keys_str_mv | AT kosakívsʹkaív vplivtemperaturnogorežimunaaktivnístʹlípoksigenaziprorostkívrípakubrassicanapusvaroleifera AT babenkolm vplivtemperaturnogorežimunaaktivnístʹlípoksigenaziprorostkívrípakubrassicanapusvaroleifera AT ustínovaaû vplivtemperaturnogorežimunaaktivnístʹlípoksigenaziprorostkívrípakubrassicanapusvaroleifera AT skaternatd vplivtemperaturnogorežimunaaktivnístʹlípoksigenaziprorostkívrípakubrassicanapusvaroleifera AT demírevsʹkak vplivtemperaturnogorežimunaaktivnístʹlípoksigenaziprorostkívrípakubrassicanapusvaroleifera AT kosakívsʹkaív vliânietemperaturnogorežimanaaktivnostʹlipoksigenazyprorostkovrapsabrassicanapusvaroleifera AT babenkolm vliânietemperaturnogorežimanaaktivnostʹlipoksigenazyprorostkovrapsabrassicanapusvaroleifera AT ustínovaaû vliânietemperaturnogorežimanaaktivnostʹlipoksigenazyprorostkovrapsabrassicanapusvaroleifera AT skaternatd vliânietemperaturnogorežimanaaktivnostʹlipoksigenazyprorostkovrapsabrassicanapusvaroleifera AT demírevsʹkak vliânietemperaturnogorežimanaaktivnostʹlipoksigenazyprorostkovrapsabrassicanapusvaroleifera AT kosakívsʹkaív theinfluenceoftemperatureconditionsonlipoxygenaseactivityinseedlingofrapebrassicanapusvaroleifera AT babenkolm theinfluenceoftemperatureconditionsonlipoxygenaseactivityinseedlingofrapebrassicanapusvaroleifera AT ustínovaaû theinfluenceoftemperatureconditionsonlipoxygenaseactivityinseedlingofrapebrassicanapusvaroleifera AT skaternatd theinfluenceoftemperatureconditionsonlipoxygenaseactivityinseedlingofrapebrassicanapusvaroleifera AT demírevsʹkak theinfluenceoftemperatureconditionsonlipoxygenaseactivityinseedlingofrapebrassicanapusvaroleifera |