Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Фенольные соединения растений 9
1.1.1. Структура фенольных соединений 9
1.1.2. Биосинтез фенольных соединений 15
1.1.3. Распространение и компартментация фенольных соединений в растениях 19
1.2. Функции фенольных соединений 20
1.2.1. Участие фенольных соединений в процессах дыхания, фотосинтеза и онтогенеза растений 21
1.2.2. Участие фенольных соединений в защите растений от действия патогенов 22
1.2.3. Роль фенольных соединений в адаптации растительных клеток к УФ - радиации 23
1.2.4. Фенольные соединения и тяжелые металлы 25
1.3. Адаптация растений к действию низких температур 26
1.3.1. Низкие температуры и морозостойкость растений 26
1.3.2. Влияние низких температур на углеводный метаболизм 29
1.3.3. Влияние низких температур на белковый метаболизм 31
1.3.4. Влияние низких температур на липидный метаболизм 34
1.3.5. Влияние низких температур на фенольный метаболизм 36
1.3.6. Низкотемпературное воздействие и окислительный стресс 39
Глава 2. Объекты и методы исследований
2.1. Объекты исследования 41
2.2. Определение содержания растворимых фенольных соединений 42
2.3. Определение содержания лигнина 43
2.4. Определение суммарного содержания Сахаров 43
2.5. Определение содержания свободных аминокислот 43
2.6. Определение активности ФАЛ 44
2.7. Определение активности пероксидазы 44
2.8. Определение интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ).. 45
2.9. Определение качественного состава фенольных соединений с помощью тонкослойной хроматографии 45
2.10. Идентификация фенольных соединений с помощью ВЭЖХ 46
2.11. Статистическая обработка результатов 47
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение.
3.1. Особенности накопления фенольных соединений в растениях мягкой пшеницы {Triticum aestivum L.) 48
3.1.1. Содержание фенольных соединений в различных органах озимой пшеницы 48
3.1.2. Содержание фенольных соединений в различных сортах мягкой пшеницы 51
3.2. Адаптация растений пшеницы {Triticum aestivum L.) к низкой температуре 53
3.2.1. Влияние кратковременного действия низких положительных температур на накопление растворимых углеводов и фенольных соединений в проростках пшеницы 54
3.2.1.1. Часовые воздействия низкой температуры на проростки пшеницы 54
3.2.1.2. Суточные воздействия низкой температуры на проростки пшеницы 57
3.2.2. Изменения в накоплении растворимых углеводов и фенольных соединений в период низкотемпературной адаптации растений озимой пшеницы во время осеннего закаливания 61
3.2.2.1. Влияние низких температур на содержание растворимых углеводов в растениях озимой пшеницы 62
3.2.2.2. Влияние низких температур на содержание фенольных соединений врастениях озимой пшеницы 64
3.2.3. Активность ФАЛ в растениях пшеницы и ее изменения в условиях действия низких температур 68
3.2.4. Влияние низких температур на содержание аминокислот (І-фенилаланина) в растениях озимой пшеницы 71
3.2.5. Активность связанной с клеточными стенками формы пероксидазы и ее изменения при низкотемпературном воздействии 74
3.2.6. Окислительный статус растений пшеницы и его изменения во время холодового закаливания 77
3.2.6.1. Перекисное окисление липидов 77
3.2.6.2. Растворимая пероксидаза 79
3.2.7. Фенольный комплекс растений пшеницы и его изменение при низкотемпературном воздействии 82
3.2.8. Влияние синтетических антиоксидантов на накопление растворимых углеводов и фенольных соединений при низкотемпературной адаптации 91
Заключение 97
Выводы 104
Список литературы 106
- Роль фенольных соединений в адаптации растительных клеток к УФ - радиации
- Влияние низких температур на фенольный метаболизм
- Влияние низких температур на содержание растворимых углеводов в растениях озимой пшеницы
- Активность связанной с клеточными стенками формы пероксидазы и ее изменения при низкотемпературном воздействии
Введение к работе
Характерной особенностью высших растений является их способность синтезировать огромное разнообразие так называемых вторичных соединений (Лукнер, 1979; Запрометов, 1993; Wink, 2003). Эти вещества различны как по строению, так и по выполняемым функциям. К их числу относятся фенольные соединения, терпеноиды, алкалоиды и сапонины.
Фенольные соединения, в отличие от большинства других веществ вторичного метаболизма, являются универсальными компонентами растительной ткани (Harborne, 1980; Запрометов, 1996). Они играют важную роль в процессах фотосинтеза и дыхания, роста, развития, репродукции и иммунитета растений (Harborne, 1980, 1994; Higuhi, 1980; Волынец, Прохорчик, 1983; Nicholson, Hammerschmidt, 1992; Запрометов, 1993; Dixon, Paiva, 1995). Кроме того, фенольные соединения имеют важное практическое значение. Их используют в различных отраслях пищевой промышленности, а также в медицине в качестве ценных лекарственных и Р-витаминных препаратов (Барабой, 1976; Куркин, 1996; Harbowy, Balentine, 1997; Плотников и др., 2002; Cheynier, 2005).
В настоящее время достигнуты значительные успехи в изучении химической структуры фенольных соединений, их биосинтеза, а также внутриклеточной локализации и регуляции этого процесса (Запрометов, 1996; Harborne, Williams, 2000; Maries et al., 2003; Xie, Dixon, 2005). Тем не менее, имеющиеся на сегодняшний день данные о роли полифенолов в жизни растений остаются еще неполными и противоречивыми, что связано с исключительным разнообразием этих соединений (Запрометов, 1993; Rhodes, 1994).
До сих пор нет ясности в вопросе о вкладе фенольных соединений в защиту растений от ряда неблагоприятных факторов внешней среды, к которым относится и низкотемпературный стресс. В то же время исследование данной проблемы является весьма актуальным, поскольку многие виды растений в процессе своего развития часто сталкиваются с
губительным действием низких температур. К их числу принадлежит и мягкая пшеница (Triticum aestivum L.), являющаяся одной из важнейших зерновых продовольственных культур, возделываемых в странах мира с холодным и умеренным климатом, к которым относится и Россия. Несмотря на многочисленные данные, касающиеся изучения различных сторон ее метаболизма, сведения о способности растений пшеницы к образованию фенольных соединений единичны (Wu et al., 2000, 2001; Волынец и др., 2001). Нет и четких представлений об участии этих веществ в адаптации растений к низкотемпературному воздействию.
Известно, что низкие температуры вызывают изменения, затрагивающие в первую очередь углеводный, липидный и белковый метаболизм растений (Туманов, 1979; Levitt, 1980; Трунова Т. И., 1984, Christiansen, 1985; Новицкая и др., 1990; Stuiver et al., 1995; Климов, 2001; Колесниченко, Войников, 2003). Однако крайне мало данных об их влиянии на фенольный метаболизм (Christie et al., 1994; Solecka et al., 1999; Janas et al., 2000, 2002; Rivero et al., 2001). Все это явилось основанием для проведения нами работы в этой области.
Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования являлось изучение особенностей образования фенольных соединений в различных сортах озимых и яровых форм мягкой пшеницы, а также изменений, происходящих в фенольном метаболизме растений при их адаптации к низким температурам.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
Выяснение способности к образованию фенольных соединений в различных органах и сортах мягкой пшеницы.
Изучение особенностей накопления фенольных соединений и Сахаров, как представителей вторичного и первичного метаболизма соответственно, в условиях кратковременного воздействия низких температур на проростки пшеницы.
Сравнительное изучение изменений в углеводном и фенол ьном метаболизме, а также окислительном статусе растений озимой пшеницы во время их адаптации к низкотемпературному воздействию (осеннее закаливание в естественных условиях).
Исследование фенольного комплекса растений озимой пшеницы и его изменений при низкотемпературной адаптации.
Изучение действия синтетических антистрессовых препаратов комплексного действия (амбиола и амерола 2000) на образование растворимых углеводов и фенольных соединений во время низкотемпературной адаптации растений озимой пшеницы.
Роль фенольных соединений в адаптации растительных клеток к УФ - радиации
На сегодняшний день одной из серьезных экологических проблем является истощение озонового слоя и, как следствие, ослабление способности атмосферы защищать все живое на Земле от жесткого (коротковолнового) ультрафиолетового излучения. В связи с этим актуальным является изучение участия полифенолов в защите растительных клеток от действия коротковолновой УФ-радиации. Примерно четверть века тому назад на примере культивируемых клеток Rosa damascena впервые было четко показано, что устойчивые к УФ-свету (254 нм) клетки содержали почти в 15 раз больше флавоноидов по сравнению с контрольными (Murphy etal., 1979).
В настоящее время на примере многих видов растений установлено, что УФ-радиация, особенно коротковолновая ее часть (УФ-Б область) стимулирует образование и накопление в тканях фенольных соединений различной природы (Bornman and Teramura, 1993; Liu et al., 1995; Olsson et al., 1998; Kondo, Kawashima, 2000; Загоскина и др., 2003). При этом механизм защиты полифенолов от данного стрессового воздействия проявляется в двух аспектах. Во-первых, фенольные соединения способны экранировать клетки от УФ-света, поглощая его оптически. Так, например, было установлено, что флавоноиды обладают высокой избирательной способностью к поглощению УФ-излучения в интервале 280 - 320 нм (УФ-Б область). Пропуская 70 - 80 % видимого света, они адсорбируют 95% УФ-света (Robberecht, Caldwell, 1983). При этом фенольные соединения (в первую очередь, флавоноиды) накапливаются в растениях преимущественно в вакуолях эпидермальных клеток, чтобы предотвратить проникновение УФ-лучей во внутренние ткани (Reuber et al., 1996 a,b; Olsson et al., 1998; Blokhina et al., 2003). Показано также, что поглощение УФ-радиации эпидермисом (при низких и средних уровнях облучения) пропорционально содержанию в клетках флавонолов (Shimazaki etal., 1988).
Вторым аспектом защитного действия фенольных соединений против УФ - облучения является их способность взаимодействовать с перекисями и свободными радикалами, т. е. проявлять антиоксидантные свойства. Тем самым они гасят свободнорадикальные процессы, возникающие в клетках при действии УФ - Б радиации, что весьма важно для последующего роста и развития растений (Liu et al., 1995; Olsson et al., 1998; Kondo, Kawashima, 2000).
Одними из наиболее распространенных и агрессивных факторов загрязнения биосферы на сегодняшний день являются выбросы тяжелых металлов. Эти вещества из антропогенных источников поступают в природную среду, рассеиваются и оказывают негативное воздействие на все живое. В связи с этим в последнее время появляется все больше работ, посвященных изучению роли фенольных соединений в устойчивости растений к тяжелым металлам.
Так, было показано, что присутствие кадмия в питательной среде способствовало увеличению содержания полифенолов в каллусных культурах льна (Гончарук, Алявина, 2004). В культуре клеток табака кадмий вызывал увеличение активности ФАЛ (Kuthanova et al., 2004). Избыток меди увеличивал содержание оксибензойных и оксикоричных кислот как в листьях, так и в корнях растений Raphanus sativus L. Причем их накопление положительно коррелировало с концентрацией меди в среде (Sgherri et al., 2003). Такой же эффект наблюдали при обработке проростков пшеницы кадмием (Oncel et al., 2000). Часто накопление полифенолов в тканях в ответ на действие тяжелых металлов связывают с окислительным стрессом, в котором эти вещества играют важную роль благодаря их антиоксидантным свойствам (Sgherri et al, 2003).
Таким образом, из всего вышеизложенного следует, что фенольные соединения принимают участие во многих защитных механизмах растений при различных стрессах как биотической, так и абиотической природы. При этом, как правило, происходит усиление их образования, которое часто сопровождается активацией ферментов фенольного метаболизма (Jones, 1984; Dixon, Paiva, 1995; Morello et al., 2005; Ali et al., 2005). Защитная роль этих веществ вторичного метаболизма напрямую связана с их высокой реакционной способностью и возможностью проявлять антиоксидантные свойства, гася свободнорадикальные процессы, возникающие при окислительном стрессе, который развивается на фоне самых разных неблагоприятных воздействий (Terao et al., 1994; Rice-Evans et al., 1997; Wingsle et al., 1999; Blokhina et al., 2003; Ali et al., 2005).
В целом, хотелось еще раз отметить, что фенольные соединения благодаря структурному разнообразию, многообразию свойств и выполняемых ими функций играют важную роль в жизнедеятельности растений.
Влияние низких температур на фенольный метаболизм
Несмотря на многочисленные работы, посвященные изучению изменений в образовании фенольных соединений у растений, подвергнутых действию различных стрессовых факторов, данные по влиянию на них низких температур весьма немногочисленны. Хотя еще в работах 50-60-х годов упоминается об усилении накопления антоцианов (непластидных пигментов растений, относящихся к флавоноидам) в растениях при их холодовом закаливании (Максимов, 1952; Parker, 1962). Максимов Н. А. (1952) отнес антоцианы к веществам-криопротекторам, способным понижать точку замерзания клеточного раствора, тем самым повышая морозостойкость растений.
Изучая зимостойкость растений озимой пшеницы и ржи, Проценко Д. Ф. (1969) обнаруживает во время осеннего закаливания более высокое содержание антоцианов у зимостойких сортов и предлагает считать повышенное их количество в листьях как один из характерных показателей зимостойкости сорта. Увеличение накопления других соединений фенольной природы при действии пониженных температур отмечается и в более поздних работах. В частности, в гипокотилях проростков огурца, выдержанных на свету при 10С, накапливаются оксикоричные кислоты (Engelsma, 1970). В проростках горца забайкальского, выращиваемых при низкой положительной температуре (1С), во всех органах увеличивается суммарное содержание растворимых фенольных соединений (Полякова, 1979).
В исследованиях последних лет также показано, что низкие температуры, как кратковременного, так и более продолжительного действия способствуют накоплению полифенолов в растительных тканях. Так, уже при 24-часовом низкотемпературном воздействии в корнях сои заметно возрастает содержание растворимых фенольных соединений, в том числе фенолкарбоновых кислот (производных оксибензойной и оксикоричной кислот) и особенно изофлавоноидов (Janas et al., 2000, 2002). Холодовое закаливание растений озимого рапса в течение 3-х недель приводит к значительному накоплению в листьях фенилпропаноидов и антоцианов (Solecka et al., 1999). Показано, что при низкотемпературном стрессе количество полифенолов возрастает не только у холодостойких, но и у теплолюбивых растений, например, арбуза (Rivero et al., 2001) и кукурузы (Christie et al., 1994).
В настоящее время большое внимание уделяется салициловой кислоте, представителю оксибензойных кислот, выполняющей функцию сигнальной молекулы. Показано постепенное увеличение ее содержания в клетках при охлаждении растений арабидопсиса (Scott et al., 2004). Интересен и тот факт, что обработка различных растений экзогенной салициловой кислотой способствует повышению их холодостойкости (Janda et al., 1999; Kang, Saltveit, 2002; Tasgin et al., 2003). Предполагается, что салициловая кислота во время холодовой адаптации выступает в качестве ингибитора роста растений, аналогично АБК (Scott et al., 2004).
Низкотемпературное воздействие способствует не только усилению синтеза растворимых полифенолов, но и полимера фенольной природы лигнина, как это показано на примере мезокотилей проростков кукурузы (Anderson et al., 1995).
Таким образом, можно заключить, что, в целом, холодовое воздействие приводит к активации фенольного обмена растений. При этом в большинстве случаев накопление фенольных соединений при воздействии низких температур происходит на фоне увеличения активности ФАЛ (Christie et al., 1994; Solecka, Kacperska, 1995; Janas et al., 2000; Rivero et al., 2001). Кроме того, во время холодового закаливания возрастает и экспрессия генов данного фермента (Gaudet et al., 2003).
Изменения в синтезе фенольных соединений во время низкотемпературного воздействия указывают на то, что они могут играть важную роль в процессе адаптации растений к низким температурам. Обладая высокой реакционной активностью, они способны с легкостью вступать в свободнорадикальные реакции, протекающие в большом количестве при окислительном стрессе, вызванном низкотемпературном воздействием. Тем самым фенольные соединения могут инактивировать активные формы кислорода и замедлять окисление липидов клеточных мембран (Salah et al., 1995; Kondo, Kawashima, 2000; Stefanowska et al., 2002). При этом антиоксидантные свойства проявляют как фенилпропаноиды и их производные (Ohnishi et al., 1994; Копо et al., 1997; Grase et al., 1998), так и флавоноиды (Terao et al., 1994; Salah et al., 1995; Olsson et al., 1998; Lin et al., -2002). Так, антиоксиадантное действие антоцианов даже выше, чем а-токоферола (Ishii et al., 1996).
Кроме того, накапливающиеся во время холодового воздействия в растительных клетках и тканях полифенолы, помимо антиоксидантного действия, могут выполнять также запасную функцию. В пользу этого предположения свидетельствуют данные о том, что флавоноиды в свободном состоянии встречаются редко, в основном они представлены в форме гликозидов, способных выступать в качестве резервных веществ в метаболизме растений (Запрометов, 1993). Поэтому гликозиды флавоноидов можно рассматривать как. пул агликонов, которые будут отщепляться от гликозидов в случае необходимости (Janas et al., 2002), тогда как сахарный остаток может служить своеобразной формой запасания Сахаров (Chalker-Scott, 1999).
Влияние низких температур на содержание растворимых углеводов в растениях озимой пшеницы
Осеннее закаливание озимой пшеницы является важнейшим периодом ее вегетации, поскольку оно увеличивает толерантность растений к повреждающему действию мороза и таким образом способствует их успешной перезимовке (Туманов, 1979; Касперска-Палач, 1983). В процессе холодового закаливания происходит перестройка метаболизма, затрагивающая все стороны жизнедеятельности растений (Туманов, 1979; Трунова, 1984; Новицкая и др., 1992; Климов, 2001; Колесниченко, Войников, 2003). В нашу задачу входило исследование изменений в накоплении Сахаров как представителей первичного метаболизма, играющих ключевую роль в формировании морозостойкости растений, и фенольных соединений как веществ вторичного метаболизма, функция которых в данном отношении еще не выяснена, во время осеннего закаливания растений озимой пшеницы сортов Московская 39 и Инна, отличающихся по степени морозостойкости. При этом наиболее морозостойким являлся новый районированный сорт Московская 39. Известно, что главная роль в способности растений к перезимовыванию и возобновлению вегетации принадлежит узлам кущения, тогда как листья выполняют важную функцию доноров ассимилятов во время холодовои адаптации растений. В связи с этим именно эти два органа и были объектами нашего изучения (рис. 15).
Хорошо известно, что к резервным веществам, накапливаемым при низкотемпературном закаливании в клетках разных видов растений, в том числе и пшеницы, относятся в первую очередь углеводы (Трунова, 1972; Tognetti et al., 1990; Stuiver et al., 1995 Kerepesi et al., 2004). Определение содержания Сахаров в листьях и узлах кущения изученных нами сортов также показало, что холодовое закаливание приводило к увеличению их количества (рис. 16). Причем в узлах кущения, для которых характерна более высокая морозостойкость по сравнению с листьями, накопление Сахаров было выше.
Так, если в листьях сортов Московская 39 и Инна их количество увеличивалось в 8.5 и 6.2 раза, то в узлах кущения - в 12.2 и 27.8 раз соответственно по сравнению с контрольными растениями. При этом у сорта Московская 39, отличающегося наибольшей морозостойкостью, в обоих органах уровень Сахаров при закаливании был заметно выше, чем у сорта Инна. В ряде работ также встречаются данные, что при низкотемпературной адаптации растений сильно морозостойкие сорта пшеницы накапливают больше водорастворимых углеводов по сравнению со слабо морозостойкими (Stuiver et al., 1995; Vaguifalvi et al., 1999).
Таким образом, холодовое закаливание приводило к увеличению накопления Сахаров как в листьях, так и особенно, в узлах кущения растений озимой пшеницы. Причем в нашем случае наблюдалась положительная корреляция между содержанием углеводов в изученных органах и сортах и их морозостойкостью. В связи с этим представлялось важным выяснить, будет ли существовать подобная взаимосвязь в отношении накопления фенольных соединений как представителей вторичного метаболизма.
Определение содержания полифенолов показало, что холодовое закаливание вызывало изменения в их накоплении в изученных органах обоих сортов озимой пшеницы. В листьях закаленных растений суммарное содержание растворимых фенольных соединений и флавоноидов увеличивалось (рис. 17). В большей степени эти изменения были выражены у сорта Московская 39, чем у сорта Инна (в 3 и 2 раза по сравнению с контрольными растениями соответственно). В узлах кущения содержание фенольных соединений при низкотемпературном закаливании также возрастало, и практически одинаково в обоих сортах (примерно в 2 раза по сравнению с контролем) (рис. 18). Таким образом, во время холодового закаливания накопление растворимых форм полифенолов увеличивалось во всех органах и сортах пшеницы. В случае же фенольного полимера лигнина сорта проявляли разную реакцию (рис. 19). Так, у сорта Московская 39 в листьях и узлах кущения его количество при низкотемпературной адаптации растений незначительно возрастало, тогда как у сорта Инна - уменьшалось (примерно на 20% по сравнению с контрольными растениями).
Таким образом, изученные сорта пшеницы отличались по реакции на действие низких температур в отношении накопления фенольных соединений. У сорта Московская 39, характеризующегося более высокой морозостойкостью, при холодовой акклимации содержание как суммы растворимых фенольных соединений, так и флавоноидов в листьях увеличивалось в большей степени, чем у сорта Инна. У него в незначительной степени повышалось и количество лигнина, что не характерно для сорта Инна. Усиление лигнификации клеточных стенок во время действия низких температур отмечалось и у проростков кукурузы (Anderson et al., 1995). Это может быть связано с тем, что лигнин способствует укреплению клеточных стенок, тем самым защищая клетки в случае образования льда в межклетниках (Chalker-Scott, 1999).
Активность связанной с клеточными стенками формы пероксидазы и ее изменения при низкотемпературном воздействии
Одним из показателей повреждения, связанного с окислительными процессами, является активация реакций перекисного окисления липидов (ПОЛ) (Walker, 1993; Yan et al., 1996; Лукаткин, 2002).
Определение интенсивности ПОЛ в контрольных растениях двух сортов пшеницы показало, что образование МДА было выше в листьях, чем в узлах кущения. Причем у сорта Инна уровень ПОЛ в зеленых тканях был почти в 11 раз выше, чем в узлах кущения, у сорта Московская 39 эти различия были значительно меньше (в 1.9 раз) (табл. 5). Следует отметить, что в нашем случае наблюдалось также различие между сортами. Если в листьях сорта Московская 39 содержание МДА было почти в 2 раза ниже, чем у сорта Инна, то в узлах кущения - в 3 раза выше. О сортовых различиях в отношении интенсивности ПОЛ в тканях сообщалось и в литературе (Лукаткин, Голованова, 1988).
При низкотемпературном закаливании во всех случаях происходило увеличение ПОЛ (табл. 5). У сорта Московская 39 концентрация МДА возрастала в листьях в 3.2 раза, а в узлах кущения - в 5.5 раз. У сорта Инна -в 2.3 и 13.0 раз соответственно. Следовательно, холодовое воздействие активировало ПОЛ в большей степени в подземных органах, нежели в надземных. При этом уровень МДА оставался выше в зеленых тканях, что особенно ярко выражено у сорта Инна.
Известно, что МДА образуется при перекисном окислении жирных кислот с большим количеством двойных связей (Владимиров, и др., 1972). В клетках высших растений наибольшее содержание полиненасыщенных жирных кислот обнаружено в мембранах хлоропластов по сравнению с плазмалеммой и другими клеточными мембранами (Mazliak, 1977). Кроме того, при гипотермии ненасыщенность липидов повышается (Farkas et al., 1975; Новицкая и др., 1990; Климов, 1993). Это, наряду с высоким содержанием активных форм кислорода, основным источником которых являются хлоропласты, способствует более значительному увеличению концентрации МДА в листьях как контрольных, так и закаленных холодом растений, по сравнению с узлами кущения. Следует при этом подчеркнуть, что в листьях наиболее морозостойкого сорта Московская 39, в которых при низкотемпературном закаливании накапливалось больше всего растворимых полифенолов (см. рис. 17), содержание МДА было на 30% ниже, чем у сорта Инна.
Большой вклад в защиту растительных клеток от последствий окислительного стресса вносят ферменты, входящие в антиоксидантную систему. Одним из активных ее участников является пероксидаза (КФ 1.11.1.7). Пероксидаза способна катализировать окисление различных неорганических и органических соединений. Обладая широкой субстратной специфичностью, она может проявлять свойства оксидазы. Утилизация активных форм кислорода, образующихся на мембранах, например, митохондрий или хлоропластов (Olmos et al., 1997), и окисление различных полифенолов пероксидазами, вероятно, является эффективной защитой, как от самоповреждения клеток при окислительном взрыве, так и от разрушения клеточных структур в результате воздействия неблагоприятных внешних условий (Jansen et al., 2001). Кроме того, уровень ее активности может определять устойчивость растений к различным факторам внешней среды. Трансгенные растения, у которых блокирован синтез данного фермента, оказались чувствительными к окислительному стрессу (Rizhsky et al., 2002).
Определение активности растворимой пероксидазы в контрольных растениях озимой пшеницы показало, что у сорта Московская 39, характеризующегося наибольшей морозостойкостью, она была примерно на 20-30% больше, чем у сорта Инна (табл. 6). При этом в узлах кущения обоих сортов активность фермента вдвое превышала таковую листьев. В большей степени эти различия выражены у сорта Московская 39, чем у сорта Инна. Это согласуется с литературными данными, согласно которым в надземной части проростков пшеницы активность пероксидазы была намного меньше, чем в корнях (Рогожин и др., 2001; Полесская и др., 2004).
При холодовом закаливании растений пшеницы активность растворимой пероксидазы во всех случаях уменьшалась (табл. 6). У сорта Московская 39 в листьях она снижалась в 1.8 раза, а в узлах кущения - в 2.1 раза по сравнению с контролем, тогда как у сорта Инна - в 1.4 и 1.2 раз соответственно. О понижении активности пероксидазы в надземной части проростков пшеницы при воздействии низкими положительными температурами сообщалось и в литературе (Рогожин и др., 2001). Однако в основном при холодовом закаливании различных видов растений отмечалось повышение активности данного фермента, наряду с большинством других, входящих в антиоксидантную систему защиты (Anderson et al., 1995; Hakam, Simon, 1996; Pastori et al., 2000; Kuk et al., 2003).
