Влияние гипертермии и экзогенной гибберелловой кислоты на активность протеолитических и амилолитических ферментов в прорастающих семенах пшеницы

• Автор: Лебедева, Александра Сергеевна
• Шифр специальности: 03.01.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Оглавление

Оглавление

Список принятых сокращений

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Прорастание семян и мобилизация запасных веществ

1.2. Роль гибберелловой кислоты в процессе прорастания семян

1.3. Характеристика протеолитических ферментов растений

1.3.1. Аспартатные эндопептидазы семян злаков

1.3.2. Цистеиновые эндопептидазы
1.3.3. Сериновые протеиназы и карбоксипептидазы семян злаков
1.4. Характеристика амилаз растений
1.5. Протекторная роль в ответ на стресс некоторых водораство-
римых органических соединений в растениях
2. Материалы и методы исследования
2.1. Постановка опытов
2.2. Определение протеолитической активности
2.3. Определение амилолитической активности
2.4. Определение активности лизиндекарбоксилазы
2.5. Определение содержания пролина
2.6. Методы определения некоторых физико-химических пара-
метров прикорневого раствора
2.7. Статистическая обработка данных
3. Результаты и их обсуждение
3.1. Протеолитическая активность проростков пшеницы
3.1.1. Уровень протеолиза в прорастающих семенах пшеницы
3.1.2. Ингибиторный анализ вклада различного типа протеаз в рас-
пад запасных белков
3.1.3. Влияние гипертермии (42°С) на активность и спектр протео-

литических ферментов в зерновках пшеницы
3.1.4. Протеолитическая активность в надземной части проростков..
3.1.5. Влияние экзогенной ГК на уровень протеолиза в прорастаю-
щих зерновках пшеницы
3.1.6. Протеолитическая активность зерновок пшеницы при

3.2. Амилолитическая активность зерновок пшеницы при гипер-
термин и на фоне гибберелловой кислоты
3.2.1. Активность амилаз прорастающих семян пшеницы
3.2.2. Влияние гипертермии на амилазную активность
3.2.3. Действие экзогенной гибберелловой кислоты на интенсив-
ность амилолиза в семенах пшеницы
3.3. Влияние гипертермии и экзогенной гибберелловой кислоты
на содержание свободного пролина в проростках пшеницы
Заключение
Выводы
Литература
Приложение
Список принятых сокращений
АБК - абсцизовая кислота
АФК - активные формы кислорода
БЗВ - белково-запасающая вакуоль
БТШ - белки теплового шока
ГК — гибберелловая кислота
ДТТ - дитиотрейтол
ДФФ — диизопропилфторфосфат
ИАА - иодацетамид
ИУК — индолилуксусная кислота
ЛДК — лизиндекарбоксилаза
МДА - малоновый диальдегид
ПВГТ - поливинилпирролидон
ПХМБ — п — хлормеркуриобензойная кислота
СОД - супероксидцисмутаза
СПП — субтилизинподобная протеиназа
ТНБС - 2,4,6 - тринитробензенсульфоновая кислота
ФМСФ - фенилметилсульфонилфторид
ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота
АР - аспартильная протеиназа
Ну АР, фитепсин - аспартильная протеиназа семян ячменя

тать различные механизмы защиты. В условиях стресса в растениях происходят многообразные метаболические сдвиги, направленные на поддержание жизнедеятельности организма в неблагоприятных условиях. Метаболические ответы выражаются в изменении окислительновосстановительного и энергетического статуса организма, проницаемости мембран, активности гидролитических и других ферментов, усилении биосинтеза защитных белков - шаперонов, накоплении протекторных соединений и др.
К числу протекторных соединений относят довольно большое количество различных органических веществ растворимых в водных растворах: моно- и олигосахариды и их производные; аминокислоты пролин, аргинин, аспарагиновую и глутаминовую кислоты и другие; полиамины; янтарную кислоту и ряд других соединений (Стаценко, 1992; Шакирова, 2001; Hare, Cress, 2001; Rathinasabapathi, Kaur, 2006; Madhava Rao et al., 2006).
Механизм защитного действия пролина многогранен. Он оказывает протекторное действие, поддерживая нативную стерическую структуру клеточных биополимеров, их нативную гидратационную сферу поскольку обладает высокой растворимостью в воде. Самой высокой из всех аминокислот. Растворимость пролина в воде при 25°С - 162г/100мл, в то время как у следующего за ним по растворимости глицина - 25г/100мл (Кузнецов, Шевякова, 1999).
На основе изучения свойств пролина физико-химическими методами сделан вывод, что высокая растворимость иминокислоты проистекает из способности её молекулы благодаря наличию гидрофильных и гидрофобных групп образовывать агрегаты. Последние ведут себя как гидрофильные коллоиды. Поэтому пролин не действует на белки подобно детергентам и не вмешивается во внутримолекулярные гидрофобные взаимодействия белков, что вело бы их к денатурации. Высокая растворимость пролина в сочетании с его низкой способностью ингибировать ферменты может увеличивать растворяющий объём клетки, тем самым, снижая концентрацию