Роль антиоксидантних ферментів у функціонуванні механізмів старіння на прикладі ячменю

Незважаючи на пильну увагу до процесу старіння насіння, досі немає однозначної відповіді на питання про механізми старіння. Розв’язання цих питань обумовлено як господарськими потребами, так і необхідністю зберігання генетичних ресурсів рослин. Мета. Метою роботи було дослідження впливу тривалого зберігання насіння різних сортів ячменю, попередньо диференційованих за толерантністю до старіння насіння, на стан ферментів антиоксидантної системи. Методика. Дослідження проводили на трьох сортах ячменю (Hordeum vulgare L.) Росава, Селена Стар і Трудівник, що зберігалися у неспеціалізованих умо- вах лабораторії у паперових конвертах протягом 8 років. Оцінку життєздатності насіння визначали за енергією проростання і схожістю [ДСТУ 4138–2002, 2003]. Прямий тест доповнювали цитогенетичним дослідженням: ана-тело- фазним тестом. Стан антиоксидантної системи характеризували електрофоре- тичним методом за вивчення неспецифічної пероксидази та супероксиддисму- тази в пророслих пагонах. Визначали кількість множинних форм ферментів, їх відносну електрофоретичну рухливість та питому вагу (частку) у відсотках у загальному спектрі. Ферментативну активність оцінювали за площею піків відповідних множинних форм на денситограмах. Основні результати. За толерантністю до тривалого зберігання за прямого та цитогенетичного тестів досліджуванні сорти розташовувалися наступним чи- ном: Трудівник > Росава > Селена Стар. Показано, що життєздатність насіння після зберігання тісно пов’язана із активністю пероксидази та супероксиддис- мутази: більш толерантним сортам властива стабільність загальної активності пероксидази та супероксиддисмутази. Висновки. У визначенні життєздатності насіння за тривалого зберігання провідну роль мають питома активність середньорухливої фракції пероксида- зи та мало- і середньорухливої фракцій СОД
Despite close attention to the process of seed aging, there is still no unambiguous answer to questions about the mechanisms of aging. The solution of these issues is due to both economic needs and the need to store plant genetic resources. Aim. The aim was to study the effect of long-term storage of seeds of different barley varieties, previously differentiated by tolerance to seed aging, on the state of the antioxidant system enzymes. Methods. The studies were carried out on three varieties of barley (Hordeum vulgare L.) Rosava, Selena Star and Trudivnik which had been stored under non-specialized laboratory conditions in paper envelopes for 8 years. The seed viability was assessed by germination energy and germinating ability according to the state standards. The direct test was supplemented with a cytogenetic study: an anatelophase test. The condition of the antioxidant system was characterized by an electrophoretic method for studying nonspecific peroxidase and superoxide dismutase in germinated shoots. The number of multiple forms of enzymes, their relative electrophoretic mobility and specific gravity (share) in percent in the total spectrum were determined. Enzymatic activity was assessed by the area of the peaks of the corresponding multiple forms on the densitograms. Results. In terms of tolerance to long-term storage in direct and cytogenetic tests, the varieties were arranged as follows: Trudivnik > Rosava > Selena Star. It has been shown that the viability of seeds after storage is closely related to the activity of peroxidase and superoxide dismutase: more tolerant varieties are characterized by the stability of the total activity of peroxidase and superoxide dismutase. Conclusion. The specific activity of the medium-mobile peroxidase fraction and low- and medium-mobile SOD fractions plays a leading role in determining the viability of seeds during long-term storage. Key words: barley; aging; seed storage; mitosis; chromosomal abnormalities; peroxidase; superoxide dismutase.

Ключові слова

ячмінь, старіння, зберігання насіння, мітоз, хромосомні аномалії, пероксидаза, супероксиддисмутаза, barley, aging, seed storage, mitosis, chromosomal abnormalities, peroxidase, superoxide dismutase

Бібліографічний опис

Вісник Одеського національного університету = Odesa National University Herald