Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы

Оценивали показатель гибели клеток (по окрашиванию эвансом голубым), генерацию супероксидных анион-радикалов и содержание продукта пероксидного окисления липидов малонового диальдегида в колеоптилях пшеницы, отделяемых от интактных проростков разного возраста. У колеоптилей, отделенных от 4-суточных...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2011
Автори:	Карпец, Ю.В., Колупаев, Ю.Е., Швиденко, Н.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України 2011
Назва видання:	Физиология и биохимия культурных растений
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66437
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:	Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы / Ю.В. Карпец, Ю.Е. Колупаев, Н.В. Швиденко // Физиология и биохимия культурных растений. — 2011. — Т. 43, № 6. — С. 513-519. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66437
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-664372025-02-09T20:15:11Z Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы Уповільнення процесу загибелі клітин у сегментах колеоптилів пшениці, інкубованих на розчині сазарози Retardation of cell death process in segments of wheat coleoptiles incubated on sucrose solution Карпец, Ю.В. Колупаев, Ю.Е. Швиденко, Н.В. Оценивали показатель гибели клеток (по окрашиванию эвансом голубым), генерацию супероксидных анион-радикалов и содержание продукта пероксидного окисления липидов малонового диальдегида в колеоптилях пшеницы, отделяемых от интактных проростков разного возраста. У колеоптилей, отделенных от 4-суточных проростков, в течение последующей их 11-суточной инкубации на 2 %-м растворе сахарозы интенсивность генерации супероксидных анион-радикалов и степень окрашивания тканей эвансом голубым существенно не изменялись, содержание малонового диальдегида незначительно увеличивалось. У колеоптилей, отделенных от интактных проростков на 7-, 10- и 14-е сутки, отмечались флуктуации интенсивности генерации супероксидных анион-радикалов, более высокое содержание малонового диальдегида и повышение степени окрашивания эвансом голубым. Сделан вывод, что при отделении колеоптилей от интактных проростков и инкубации на растворе сахарозы в них замедляется интенсивность процессов гибели клеток. Оцінювали показник загибелі клітин (за забарвленням евансом голубим), генерування супероксидних аніон-радикалів і вміст продукту пероксидного окиснення ліпідів малонового діальдегіду в колеоптилях пшениці, які відокремлювали від інтактних проростків різного віку. У колеоптилів, відокремлених від 4-добових проростків, протягом подальшої їх 11-добової інкубації на 2 %-му розчині сахарози інтенсивність генерування супероксидних аніон-радикалів і ступінь забарвлення тканин евансом голубим істотно не змінювались, вміст малонового діальдегіду збільшувався незначною мірою. В колеоптилів, відокремлених від інтактних проростків на 7-му, 10- і 14-ту добу, відзначали флуктуації інтенсивності генерування супероксидних аніон-радикалів, більший вміст малонового діальдегіду і підвищення ступеня забарвлення евансом голубим. Зроблено висновок, що в разі відокремлення колеоптилів від інтактних проростків та інкубації на розчині сахарози в них уповільнюється інтенсивність процесів загибелі клітин. The cell death index (Evans blue stain), quantities of generation of superoxide anion-radicals (O₂˙⁻) and content of lipid peroxidation product malonic dialdehyde (MDA) have been estimated in the wheat coleoptiles detached from different age intact plantlets. In the coleoptiles detached from four-day plantlets during their subsequent 11-day incubation on the 2 % solution of sucrose the intensity of O₂˙⁻ generation and degree of Evans blue stain of tissues did not change essentially, the MDA content increased negligibly. At the same time, in the coleoptiles detached from intact plantlets on the 7, 10 or 14 days the fluctuations of intensity of O₂˙⁻ generation, increase of content of MDA and degree of Evans blue stain were observed. The conclusion was made that after the detachment of coleoptiles from intact plantlets and incubation in the 2 % sucrose solution the intensity of the processes of cell death is sloved down in them. 2011 Article Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы / Ю.В. Карпец, Ю.Е. Колупаев, Н.В. Швиденко // Физиология и биохимия культурных растений. — 2011. — Т. 43, № 6. — С. 513-519. — Бібліогр.: 20 назв. — рос. 0522-9310 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66437 581.1 ru Физиология и биохимия культурных растений application/pdf Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Оценивали показатель гибели клеток (по окрашиванию эвансом голубым), генерацию супероксидных анион-радикалов и содержание продукта пероксидного окисления липидов малонового диальдегида в колеоптилях пшеницы, отделяемых от интактных проростков разного возраста. У колеоптилей, отделенных от 4-суточных проростков, в течение последующей их 11-суточной инкубации на 2 %-м растворе сахарозы интенсивность генерации супероксидных анион-радикалов и степень окрашивания тканей эвансом голубым существенно не изменялись, содержание малонового диальдегида незначительно увеличивалось. У колеоптилей, отделенных от интактных проростков на 7-, 10- и 14-е сутки, отмечались флуктуации интенсивности генерации супероксидных анион-радикалов, более высокое содержание малонового диальдегида и повышение степени окрашивания эвансом голубым. Сделан вывод, что при отделении колеоптилей от интактных проростков и инкубации на растворе сахарозы в них замедляется интенсивность процессов гибели клеток.
format	Article
author	Карпец, Ю.В. Колупаев, Ю.Е. Швиденко, Н.В.
spellingShingle	Карпец, Ю.В. Колупаев, Ю.Е. Швиденко, Н.В. Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы Физиология и биохимия культурных растений
author_facet	Карпец, Ю.В. Колупаев, Ю.Е. Швиденко, Н.В.
author_sort	Карпец, Ю.В.
title	Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы
title_short	Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы
title_full	Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы
title_fullStr	Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы
title_full_unstemmed	Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы
title_sort	замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы
publisher	Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
publishDate	2011
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66437
citation_txt	Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы / Ю.В. Карпец, Ю.Е. Колупаев, Н.В. Швиденко // Физиология и биохимия культурных растений. — 2011. — Т. 43, № 6. — С. 513-519. — Бібліогр.: 20 назв. — рос.
series	Физиология и биохимия культурных растений
work_keys_str_mv	AT karpecûv zamedlenieprocessagibelikletokvsegmentahkoleoptileipšenicyinkubiruemyhnarastvoresaharozy AT kolupaevûe zamedlenieprocessagibelikletokvsegmentahkoleoptileipšenicyinkubiruemyhnarastvoresaharozy AT švidenkonv zamedlenieprocessagibelikletokvsegmentahkoleoptileipšenicyinkubiruemyhnarastvoresaharozy AT karpecûv upovílʹnennâprocesuzagibelíklítinusegmentahkoleoptilívpšenicíínkubovanihnarozčinísazarozi AT kolupaevûe upovílʹnennâprocesuzagibelíklítinusegmentahkoleoptilívpšenicíínkubovanihnarozčinísazarozi AT švidenkonv upovílʹnennâprocesuzagibelíklítinusegmentahkoleoptilívpšenicíínkubovanihnarozčinísazarozi AT karpecûv retardationofcelldeathprocessinsegmentsofwheatcoleoptilesincubatedonsucrosesolution AT kolupaevûe retardationofcelldeathprocessinsegmentsofwheatcoleoptilesincubatedonsucrosesolution AT švidenkonv retardationofcelldeathprocessinsegmentsofwheatcoleoptilesincubatedonsucrosesolution
first_indexed	2025-11-30T10:29:58Z
last_indexed	2025-11-30T10:29:58Z
_version_	1850210882543419392
fulltext	УДК 581.1 ЗАМЕДЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ГИБЕЛИ КЛЕТОК В СЕГМЕНТАХ КОЛЕОПТИЛЕЙ ПШЕНИЦЫ, ИНКУБИРУЕМЫХ НА РАСТВОРЕ САХАРОЗЫ Ю.В. КАРПЕЦ, Ю.Е. КОЛУПАЕВ, Н.В. ШВИДЕНКО Харьковский национальный аграрный университет им. В.В. Докучаева 62483 Харьков, п/о «Коммунист-1» Оценивали показатель гибели клеток (по окрашиванию эвансом голубым), гене- рацию супероксидных анион-радикалов и содержание продукта пероксидного окисления липидов малонового диальдегида в колеоптилях пшеницы, отделяе- мых от интактных проростков разного возраста. У колеоптилей, отделенных от 4-суточных проростков, в течение последующей их 11-суточной инкубации на 2 %-м растворе сахарозы интенсивность генерации супероксидных анион-радика- лов и степень окрашивания тканей эвансом голубым существенно не изменялись, содержание малонового диальдегида незначительно увеличивалось. У колеопти- лей, отделенных от интактных проростков на 7-, 10- и 14-е сутки, отмечались флуктуации интенсивности генерации супероксидных анион-радикалов, более высокое содержание малонового диальдегида и повышение степени окрашива- ния эвансом голубым. Сделан вывод, что при отделении колеоптилей от интакт- ных проростков и инкубации на растворе сахарозы в них замедляется интенсив- ность процессов гибели клеток. Ключевые слова: Triticum aestivum L., колеоптили, гибель клеток, супероксидный анион-радикал, пероксидное окисление липидов. Колеоптили злаков считаются удобной моделью для изучения запро- граммированной гибели растительных клеток. В колеоптилях пророст- ков пшеницы на 5—6-е сутки с момента проращивания при температу- ре 26 °С установлен эффект межнуклеосомной фрагментации ДНК и наличие ультраструктурных признаков апоптоза: появление клеток с по- вышенной электронной плотностью цитоплазмы и органелл, структур- ная реорганизация и фрагментация цитоплазмы, возникновение в ней особых везикул, содержащих интактные органеллы [2]. В интактных колеоптилях пшеницы обнаружена цикличность гене- рации супероксидных анион-радикалов (О2 —), совпадающая с циклами репликации ДНК [11]. Ныне можно считать практически доказанной связь между интенсивностью образования активных форм кислорода (АФК) и процессами гибели клеток, происходящими путем как апопто- за, так и некроза [18]. Предполагается участие АФК в активации каспа- зоподобных протеаз на ранних стадиях процесса апоптоза [14]. На примере колеоптилей пшеницы показано, что ускорение генера- ции супероксидных анион-радикалов внешними воздействиями активи- рует процесс апоптоза [3], в то время как антиоксиданты продлевают жизнь колеоптилей и предотвращают апоптозную межнуклеосомную фрагментацию ядерной ДНК и другие признаки апоптоза [1]. ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ КУЛЬТ. РАСТЕНИЙ. 2011. Т. 43. № 6 513 © Ю.В. КАРПЕЦ, Ю.Е. КОЛУПАЕВ, Н.В. ШВИДЕНКО, 2011 Если колеоптили в составе интактных проростков злаков рассмат- риваются как модель для изучения апоптоза у растений, то изолирован- ные колеоптили злаков (чаще пшеницы) широко используются как мо- дельный объект для исследования влияния экзогенных физиологически активных веществ и клеточных механизмов устойчивости к действию стрессоров [8]. Для обоснования корректности использования такой мо- дели важна оценка параметров жизнеспособности сегментов колеопти- лей, которые обычно инкубируют в среде, содержащей сахарозу [6, 8]. Нами было показано, что через 7—8 сут с момента проращивания семян пшеницы сорта Элегия при температуре 20 °С в колеоптилях интактных проростков наблюдалась фрагментация ДНК, при этом в отрезках, отде- ленных от проростков на 4-е сутки и инкубировавшихся еще 3—4 сут на 2 %-м растворе сахарозы, ДНК оставалась целостной [4]. Можно пола- гать, что в таких условиях в сегментах колеоптилей процессы гибели клеток замедляются. Целью настоящей работы было сопоставление гибели клеток, гене- рации супероксидных анион-радикалов и пероксидного окисления ли- пидов (ПОЛ) в колеоптилях пшеницы, отделенных от проростков в раз- ное время от начала проращивания семян. Методика Семена пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Элегия проращивали в тем- ноте при температуре 20±1 °С. На 4-, 7-, 10- и 14-е сутки с момента за- мачивания семян от проростков отделяли базальные части колеоптилей длиной 7 мм и инкубировали отрезки в чашках Петри в 2 %-м растворе сахарозы [6] при температуре 20±1 °С в течение различного времени. Для оценки относительного показателя гибели клеток колеоптили окрашивали красителем эвансом голубым [13, 16], который окрашивает только клетки с поврежденными мембранами. Отрезки колеоптилей по- мещали на 2 ч в 0,5 %-й водный раствор эванса голубого, после чего не менее 10 мин отмывали их проточной дистиллированной водой и опре- деляли площадь окрашивания отрезков. В каждом варианте оценивали по 25—30 отрезков в трехкратной повторности. Генерацию супероксидных анион-радикалов интактными отрезками колеоптилей и их поступление во внешний раствор определяли по вос- становлению нитротетразолия синего [11]. По 15 колеоптилей помеща- ли в пробирки с 5 мл 0,1 М фосфатного буфера (рН 7,6), содержащего 0,05 % нитротетразолия синего, 10 мкМ ЭДТА, 0,1 % тритона Х-100. Пробы инкубировали на шейкере (120 об/мин) в течение 1 ч, после че- го находили оптическую плотность инкубационного раствора при длине волны 530 нм. Для проверки специфичности генерации О2 — в специаль- ных опытах в пробы добавляли супероксиддисмутазу (СОД, 50 ед/мл). СОД ингибировала генерацию супероксидных анион-радикалов не ме- нее чем на 90 %. В связи с этим считали, что количество восстановлен- ного нитротетразолия синего определяется содержанием О2 — [11]. Количество продуктов ПОЛ, взаимодействующих с тиобарбитуро- вой кислотой (в основном малоновый диальдегид — МДА), оценивали по методике, предложенной Мерзляком и соавт. [9], используя для ана- лиза гомогенат, приготовленный на 0,1 М трис-НСl-буфере (рН 7,6). Эксперименты воспроизводили независимо не менее трех раз в 3— 4-кратной биологической повторности. На рисунке приведены средние результаты и их стандартные отклонения. 514 Ю.В. КАРПЕЦ, Ю.Е. КОЛУПАЕВ, Н.В. ШВИДЕНКО Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 6 Результаты и обсуждение В предварительных опытах установлено, что в первые 1—5 ч после отде- ления колеоптилей от проростков генерация ими супероксидных анион- радикалов превышала значения, наблюдаемые через 1 сут после инкуба- ции отрезков на растворе сахарозы, на 15—20 %. Такой эффект может быть связан с раневым стрессом, что зарегистрировано и на других рас- тительных объектах [10]. В связи с этим во избежание нестабильности исследуемых показателей из-за раневого стресса первые определения проводили через 1 сут после отделения сегментов колеоптилей от ин- тактных проростков. После отделения колеоптилей от 4-суточных проростков пшеницы в течение всего периода наблюдений (5—15 сут) генерация О2 — досто- верно не изменялась, лишь на 11—15-е сутки проявлялась тенденция к незначительному увеличению этого показателя (рисунок, а; кривая 1). В сегментах колеоптилей, отделенных от 7-суточных проростков, на 8-е сутки эксперимента генерация супероксидных анион-радикалов бы- ла заметно (почти на 30 %) выше соответствующего показателя колеоп- тилей, отделенных от 4-суточных проростков. В процессе последующей инкубации отрезков колеоптилей этого варианта на растворе сахарозы в них отмечалось дополнительное повышение генерации О2 — (на 11-е сут- ки эксперимента), которое сменялось ее снижением на 15-е сутки на- блюдений (см. рисунок, а; кривая 2). В отрезках колеоптилей, отделенных от проростков на 10-е сутки после начала проращивания семян, показатель генерации супероксид- ных анион-радикалов мало отличался от величин, характерных для ко- леоптилей, отделенных от 4-суточных проростков и затем инкубировав- шихся на растворе сахарозы (см. рисунок, а; кривые 1, 3). В колеоптилях, которые находились в составе интактных проростков в течение 14 сут, на 15-е сутки эксперимента наблюдалось достоверное снижение интенсивности генерации О2 — по сравнению с показателями, характерными для колеоптилей, отделенных от 4-суточных проростков (см. рисунок, а; точка 4). Повышение генерации О2 —, наблюдавшееся в колеоптилях, отде- ленных от 7-суточных проростков, может быть связано с начальными этапами старения колеоптилей [11]. Относительно небольшая интенсив- ность генерации супероксидных анион-радикалов колеоптилями, отде- ленными от 10-суточных проростков, и снижение этого показателя в ко- леоптилях, отделенных от 14-суточных проростков, могут быть обусловлены деструкцией мембран в стареющих колеоптилях. Известно, что ферменты, генерирующие супероксидные анион-радикалы, в том числе один из основных — НАДФН-оксидаза, являются мембраносвя- занными и чувствительными к изменению состояния биомембран [18]. Содержание одного из конечных продуктов ПОЛ — МДА в коле- оптилях, отделенных от 4-суточных проростков, в ходе их инкубации на растворе сахарозы постепенно увеличивалось, достоверное повы- шение наблюдалось на 11-е сутки эксперимента (см. рисунок, б; кри- вая 1). Для колеоптилей, отделенных от 7- и особенно 10-суточных проростков, было характерно значительно более высокое содержание МДА (см. рисунок, б; кривые 2, 3). В колеоптилях 14-суточных проро- стков содержание МДА достоверно не отличалось от соответствующих показателей 10-суточных проростков. 515 ЗАМЕДЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ГИБЕЛИ КЛЕТОК Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 6 Показатель гибели клеток, который определяли по окрашиванию эвансом голубым, у сегментов колеоптилей, отделенных от проростков на 4-е сутки после начала проращивания семян, составлял не более 5— 6 % и практически не изменялся в течение всего последующего време- ни инкубации (до 15 сут) (см. рисунок, в; кривая 1). Следует отметить, что значение показателя гибели клеток 5 % связано в основном с мето- дическими причинами — окрашиванием механически поврежденных торцов колеоптилей. Окрашивание колеоптилей, отделенных от проро- стков на 7-е сутки проращивания, превышало 15 % и немного увеличи- 516 Ю.В. КАРПЕЦ, Ю.Е. КОЛУПАЕВ, Н.В. ШВИДЕНКО Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 6 Динамика генерации супероксидных анион-радикалов (а, % величины генерации на 5-е сутки у колеоптилей, отделенных от 4-суточных проростков), содержания малонового ди- альдегида (б, нмоль/г сырого вещества) и гибели клеток (в, % окрашивания эвансом голу- бым) в колеоптилях пшеницы: 1—4 — отрезки колеоптилей, отделенные от интактных проростков соответственно на 4-, 7-, 10-, 14-е сутки валось в течение последующей инкубации колеоптилей на растворе са- харозы (см. рисунок, в; кривая 2). Еще большим показатель гибели кле- ток был у колеоптилей, отделенных от проростков на 10-е и особенно — на 14-е сутки. Таким образом, можно констатировать значительное замедление ги- бели клеток в колеоптилях при их отделении от проростков пшеницы и последующей инкубации на 2 %-м растворе сахарозы. При отделении отрезков колеоптилей от 4-суточных проростков гибель клеток в них практически не наблюдалась, при отделении их в более позднем возра- сте увеличение показателя гибели клеток в процессе инкубации также замедлялось, хотя уровни гибели клеток были намного выше. Проанализировав полученные результаты, можно констатировать наличие связи между показателями генерации АФК, содержанием про- дукта ПОЛ и гибелью клеток. Так, нами зарегистрировано повышение генерации О2 — колеоптилями, отделенными от проростков через 7 сут от начала их проращивания (см. рисунок, а). С повышением интенсивности генерации АФК в этот период может быть связано последующее увели- чение содержания продукта ПОЛ МДА, возрастающее по мере старения интактных колеоптилей (см. рисунок, б). Содержание МДА повышалось и в колеоптилях, отделенных от интактных проростков на 4-е сутки, од- нако оно было значительно меньшим по сравнению с показателями, ха- рактерными для колеоптилей, отделенных от проростков в более позд- нее время (на 7-, 10- и 14-е сутки). В целом динамика содержания МДА в колеоптилях и их окрашивание эвансом голубым имели сходный ха- рактер. Это подтверждает положение об участии АФК и процессов ПОЛ в индуцировании гибели клеток, которая в зависимости от интенсивно- сти генерации АФК и прочих условий может происходить по сценарию как апоптоза, так и некроза [15, 17, 20]. Выявленное нами отсутствие заметных флуктуаций генерации су- пероксидных анион-радикалов, существенное замедление повышения содержания МДА и стабильно низкие показатели окрашивания эвансом голубым у колеоптилей, отделенных от проростков на 4-е сутки прора- щивания семян, дает основание утверждать, что изолирование колеоп- тилей существенно замедляет процессы, сопровождающие их старение и гибель клеток. Эти результаты согласуются с полученными нами ранее данными об отсутствии фрагментации ДНК, считающейся признаком апоптоза, у колеоптилей пшеницы, отделенных от 4-суточных пророст- ков, по крайней мере в течение последующих 4 сут [4]. Кроме того, дру- гие исследователи установили, что в клетках колеоптилей пшеницы, от- деленных от проростков до наступления пятого цикла синтеза ДНК (приблизительно 135—145 ч развития проростка при проращивании се- мян при температуре 26 °С), не формировалась так называемая тяжелая митохондриальная ДНК, сопровождающая процесс апоптоза [5]. Можно полагать, что полноценный сигнал, индуцирующий апоптоз колеоптиля, формируется на уровне целого проростка. В то же время нельзя исклю- чить, что замедление гибели клеток в сегментах колеоптилей, отделен- ных от проростков, в какой-то мере может быть связано с антиоксидант- ным [12] и мембранопротекторным [19] действием сахарозы. Таким образом, отрезкам колеоптилей пшеницы, отделенным от 4-суточных проростков, в ходе последующей длительной инкубации на растворе сахарозы свойственны: относительная стабильность генерации АФК и содержания продукта ПОЛ, отсутствие усиления окрашиваемос- 517 ЗАМЕДЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ГИБЕЛИ КЛЕТОК Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 6 ти эвансом голубым (см. рисунок) и фрагментации ДНК [4], что свиде- тельствует о существенном замедлении гибели клеток, характерной для стареющих интактных колеоптилей злаков. В связи с этим изолирован- ные колеоптили пшеницы, инкубируемые на среде, содержащей сахаро- зу, можно считать вполне адекватной моделью для изучения клеточных механизмов устойчивости и оценки физиологических эффектов различ- ных экзогенных соединений, в том числе модификаторов окислительно- го метаболизма [4, 6, 7]. 1. Бакаева Л.Е., Замятина В.А., Шорнинг Б.Ю. и др. Действие антиоксиданта ионола (ВНТ) на рост и развитие этиолированных проростков пшеницы: Контроль за апопто- зом, делением клеток, ультраструктурой органелл и дифференцировкой пластид // Био- химия. — 2001. — 66, вып. 8. — С. 1048—1059. 2. Ванюшин Б.Ф. Апоптоз у растений // Успехи биол. химии. — 2001. — 41. — С. 3—38. 3. Воробьев А.А., Смирнова Е.Г., Бакаева Л.Е., Ягужинский Л.С. О влиянии «внешнего» су- пероксид-аниона на процесс апоптоза в колеоптилях проростков пшеницы // Биохи- мия. — 2005. — 70, вып. 10. — С. 1328—1337. 4. Карпец Ю.В., Колупаев Ю.Е., Ястреб Т.О. и др. Индуцирование теплоустойчивости ко- леоптилей пшеницы действием донора оксида азота: связь NO с другими сигнальными мессенджерами // Вісн. Харків. аграр. ун-ту. Сер. Біологія. — 2010. — Вип. 1 (19). — С. 44—55. 5. Кирнос М.Д., Александрушкина Н.И., Шорнинг Б.Ю. и др. Межнуклеосомная фрагмента- ция и синтез ДНК в проростках пшеницы // Физиология растений. — 1999. — 46, № 1. — С. 48—57. 6. Колупаев Ю.Е., Акинина Г.Е., Мокроусов А.В. Индукция теплоустойчивости колеоптилей пшеницы ионами кальция и ее связь с окислительным стрессом // Там же. — 2005. — 52, № 2. — С. 227—232. 7. Колупаєв Ю.Є., Карпець Ю.В. Активність супероксиддисмутази і каталази у колеопти- лях пшениці за дії пероксиду водню і нагрівання // Физиология и биохимия культ. рас- тений. — 2007. — 39, № 4. — С. 319—325. 8. Мелехов Е.И., Рамазанова Л.Х., Васильева А.В. и др. Методы количественной оценки пов- реждений и их модификации // Изв. АН СССР. Сер. биологическая. — 1983. — № 3. — С. 785—788. 9. Мерзляк М.Н., Погосян С.И., Юферова С.Г., Шевырева В.А. Использование 2-тиобарби- туровой кислоты при исследовании переокисления липидов в тканях растений // Биол. науки. — 1978. — № 9. — С. 86—94. 10. Минибаева Ф.В., Рахматуллина Д.Ф., Гордон Л.Х., Вылегжанина Н.Н. Роль супероксида в формировании неспецифического адаптационного синдрома корневых клеток // Докл. РАН. — 1997. — 355, № 4. — С. 554—556. 11. Шорнинг Б.Ю., Смирнова Е.Г., Ягужинский Л.С., Ванюшин Б.Ф. Необходимость образо- вания супероксида для развития этиолированных проростков пшеницы // Биохимия. — 2000. — 65, вып. 12. — С. 1612—1618. 12. Couee I., Sulmon C., Gouesbet G., Amrani A.E. Involvement of soluble sugars in reactive oxy- gen species balance and responses to oxidative stress in plants // J. Exp. Bot. — 2006. — 57. — P. 449—459. 13. Delledonne M., Zeier J., Marocco A., Lamb C. Signal interactions between nitric oxide and reactive oxygen intermediates in the plant hypersensitive disease resistance response // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. — 2001. — 98. — P. 13454—13459. 14. Gao C., Zhang L., Wen F., Xing D. Sorting out the role of reactive oxygen species during plant programmed cell death induced by ultraviolet-C overexposure // Plant Signal. Behav. — 2008. — 3. — P. 197—198. 15. Green D.R., Reed J.C. Mitochondria and apoptosis // Science. — 1998. — 281. — P. 1309— 1323. 16. Kawai M., Uchimiya H. Coleoptile senescence in rice (Oryza sativa L.) // Ann. Bot. — 2000. — 86. — P. 405—414. 17. Pastori G.M., Foyer C.H. Common components, networks, and pathways of cross-tolerance to stress. The central role of «redox» and abscisic acid-mediated controls // Plant Physiol. — 2002. — 129. — P. 460—468. 18. Sagi M., Fluhr R. Production of reactive oxygen species by plant NADPH oxidases // Ibid. — 2006. — 141. — P. 336—340. 19. Strauss G., Hauser H. Stabilization of lipid bilayer vesicles by sucrose during freezing // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. — 1986. — 83. — P. 2422—2426. 518 Ю.В. КАРПЕЦ, Ю.Е. КОЛУПАЕВ, Н.В. ШВИДЕНКО Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 6 20. Suzuki N., Mittler R. Reactive oxygen species and temperature stresses: A delicate balance between signaling and destruction // Physiol. Plant. — 2006. — 126. — P. 45—51. Получено 20.08.2010 УПОВIЛЬНЕННЯ ПРОЦЕСУ ЗАГИБЕЛI КЛIТИН У СЕГМЕНТАХ КОЛЕОПТИЛIВ ПШЕНИЦI, IНКУБОВАНИХ НА РОЗЧИНI САХАРОЗИ Ю.В. Карпець, Ю.Є. Колупаєв, М.В. Швиденко Харківський національний аграрний університет ім. В.В. Докучаєва Оцінювали показник загибелі клітин (за забарвленням евансом голубим), генерування су- пероксидних аніон-радикалів і вміст продукту пероксидного окиснення ліпідів малоново- го діальдегіду в колеоптилях пшениці, які відокремлювали від інтактних проростків різно- го віку. У колеоптилів, відокремлених від 4-добових проростків, протягом подальшої їх 11-добової інкубації на 2 %-му розчині сахарози інтенсивність генерування супероксидних аніон-радикалів і ступінь забарвлення тканин евансом голубим істотно не змінювались, вміст малонового діальдегіду збільшувався незначною мірою. В колеоптилів, відокремле- них від інтактних проростків на 7-му, 10- і 14-ту добу, відзначали флуктуації інтенсивності генерування супероксидних аніон-радикалів, більший вміст малонового діальдегіду і підви- щення ступеня забарвлення евансом голубим. Зроблено висновок, що в разі відокремлен- ня колеоптилів від інтактних проростків та інкубації на розчині сахарози в них уповільнюється інтенсивність процесів загибелі клітин. RETARDATION OF CELL DEATH PROCESS IN SEGMENTS OF WHEAT COLEOPTILES INCUBATED ON SUCROSE SOLUTION Yu.V. Karpets, Yu.Ye. Kolupaev, M.V. Shvidenko V.V. Dokuchayev Kharkiv National Agrarian University 62483 Kharkiv, p/o «Communist-1» The cell death index (Evans blue stain), quantities of generation of superoxide anion-radicals (O2 —) and content of lipid peroxidation product malonic dialdehyde (MDA) have been estimat- ed in the wheat coleoptiles detached from different age intact plantlets. In the coleoptiles detached from four-day plantlets during their subsequent 11-day incubation on the 2 % solution of sucrose the intensity of O2 — generation and degree of Evans blue stain of tissues did not change essen- tially, the MDA content increased negligibly. At the same time, in the coleoptiles detached from intact plantlets on the 7, 10 or 14 days the fluctuations of intensity of O2 — generation, increase of content of MDA and degree of Evans blue stain were observed. The conclusion was made that after the detachment of coleoptiles from intact plantlets and incubation in the 2 % sucrose solu- tion the intensity of the processes of cell death is sloved down in them. Key words: Triticum aestivum L., coleoptiles, cell death, superoxide anion-radical, lipid peroxida- tion. 519 ЗАМЕДЛЕНИЕ ПРОЦЕССА ГИБЕЛИ КЛЕТОК Физиология и биохимия культ. растений. 2011. Т. 43. № 6

Замедление процесса гибели клеток в сегментах колеоптилей пшеницы, инкубируемых на растворе сахарозы

Репозитарії

Схожі ресурси