Effect of cold hardening on resistance of wheat seedlings to hydrogen peroxide and iron (II) ions action. II. participation of antioxidant enzymes

Abstract

Yu.E. Kolupaev, N.I. Ryabchun, T.О. Yastreb, A.I. Oboznyi, M.V. Shvidenko. Effect of cold hardening on resistance of wheat seedlings to hydrogen peroxide and iron (ii) ions action. ii. participation of antioxidant enzymes. The activity of antioxidant enzymes in wheat seedlings of Lutescens 329 (cold-resistant) and Bezostaya 1 (cold-sensitive) varieties at their cold hardening (2°C to 6 days) and (or) the action of oxidative stress agents (OS) namely 150 mM hydrogen peroxide or 5 mM iron (II) sulfate was studied. Cold hardening caused an increase in the activity of guaiacol peroxidase in seedlings of both varieties, cold-induced increase in the activity of superoxide dismutase (SOD) and catalase was observed only in seedling of cultivar Lutescens 329. The action of OS agents on the unhardened Lutescens 329 seedlings did not change SOD activity, and guaiacol peroxidase and catalase activity increased. In unhardened Bezostaya 1 seedlings the activity of SOD decreased when processed with the OS agents, catalase activity did not change significantly, and guaiacol peroxidase activity was increased. In hardened seedlings of Lutescens 329 after the action of OS agents there was a significant increase in the activity of SOD and guaiacol peroxidase, while at Bezostaya 1 this effect was almost not manifested. It was concluded the higher cold-induced resistance of Lutescens 329 seedlings to the OS agents and the contribution of enzymatic antioxidants in its manifestation.

Колупаєв Ю.Є., Рябчун Н.І., Ястреб Т.О., Обозний О.І., Швиденко М.В. Вплив холодового загартування на стійкість проростків пшениці до дії пероксиду водню та іонів заліза (II). II. Участь антиоксидантних ферментів II. Participation of antioxidant enzymes. Досліджено активність антиоксидантних ферментів в проростках пшениці сортів Лютесценс 329 (морозостійкий) і Безоста 1 (неморозостійкий) за їх холодового загартовування (2°С, 6 діб) та (або) дії агентів окиснювального стресу (ОС) – 150 мМ пероксиду водню або 5 мМ сульфату заліза (II). Холодове загартовування спричиняло підвищення активності гваяколпероксидази в проростках обох сортів, індуковане холодом підвищення активності супероксиддисмутази (СОД) і каталази відзначено тільки у проростків сорту Лютесценс 329. За дії агентів ОС на незагартовані проростки сорту Лютесценс 329 активність СОД не змінювалася, а активність каталази і гваяколпероксидази підвищувалася. У незагартованих проростків сорту Безоста 1 за обробки агентами ОС активність СОД знижувалася, активність каталази істотно не змінювалася, а активність гваяколпероксидази підвищувалася. У загартованих проростків сорту Лютесценс 329 після дії агентів ОС відзначалося істотне підвищення активності СОД і гваяколпероксидази, в той час як у сорту Безоста 1 такий ефект майже не виявлявся. Зроблено висновок про вищу індуковану холодом стійкість проростків Лютесценс 329 до агентів ОС і внесок ферментативних антиоксидантів в її прояв.

Ю.Е. Колупаев, Н.И. Рябчун, Т.О. Ястреб, А.И. Обозный, Н.В. Швиденко. Влияние холодового закаливания на устойчивость проростков пшеницы к действию пероксида водорода и ионов железа (II). II. участие антиоксидантных ферментов. Исследована активность антиоксидантных ферментов в проростках пшеницы сортов Лютесценс 329 (морозоустойчивый) и Безостая 1 (неморозоустойчивый) при их холодовом закаливании (2°С, 6 суток) и (или) действии агентов окислительного стресса (ОС) – 150 мМ пероксида водорода или 5 мМ сульфата железа (II). Холодовое закаливание вызывало повышение активности гваяколпероксидазы в проростках обоих сортов, индуцированное холодом повышение активности супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы отмечено только у проростков сорта Лютесценс 329. При действии агентов ОС на незакаленные проростки сорта Лютесценс 329 активность СОД не изменялась, а активность каталазы и гваяколпероксидазы повышалась. У незакаленных проростков сорта Безостая 1 при обработке агентами ОС активность СОД снижалась, активность каталазы существенно не изменялась, а активность гваяколпероксидазы повышалась. У закаленных проростков сорта Лютесценс 329 после действия агентов ОС отмечалось существенное повышение активности СОД и гваяколпероксидазы, в то время как у сорта Безостая 1 такой эффект почти не проявлялся. Сделано заключение о более высокой индуцированной холодом устойчивости проростков Лютесценс 329 к агентам ОС и вкладе ферментативных антиоксидантов в ее проявление.