Влияние кратковременного нагрева на активность и термостабильность растворимой пероксидазы корней пшеницы разных экотипов

Abstract

Изучали влияние кратковременного закаливающего нагрева на теплоустойчивость проростков пшеницы мягкой озимой (Triticum aestivum L.) разных экотипов, активность, термостабильность и электрофоретический спектр растворимой пероксидазы корней. Проростки сортов пшеницы степного экотипа (Одесская 267 и Херсонская 99) отличались значительно более высокой конститутивной теплоустойчивостью по сравнению с проростками сортов лесостепного (Национальная) и лесного (Волынская 2, Саскиа) экотипов. Через 1 сут. после одноминутного прогрева в водном термостате при температуре 42°С теплоустойчивость проростков всех сортов увеличивалась. В корнях незакаленных проростков более высокая активность пероксидазы отмечалась у сортов степного экотипа, при этом существенных отличий в термостабильности фермента у разных сортов не наблюдалось. Кратковременный закаливающий нагрев вызывал небольшое повышение активности пероксидазы у сортов лесостепного и лесного экотипов и существенное у сортообразцов степного экотипа. Повышение термостабильности растворимой пероксидазы корней в ответ на закаливающий нагрев было характерно только для сортов степного экотипа. После закаливающего нагрева в электрофоретическом спектре пероксидазы данных сортов отмечалось появление новой молекулярной формы фермента. Обсуждаются механизмы и значение изменений активности и термостабильности пероксидазы при адаптации растений пшеницы к гипертермии.

The influence of short-term hardening heating on heat resistance of plantlets of different ecotypes of soft winter wheat (Triticum aestivum L.), activity, thermostability and electrophoretic spectrum of soluble peroxidase in roots have been studied. Plantlets of wheat of steppe ecotype varieties (Odes'ka 267 and Khersons'ka 99) differed much higher for constitutive heat resistance in compari son with plantlets of forest-steppe (Natsional'na) and forest (Volyns'ka 2, Saskia) ecotypes varieties. Within 1 day after one-minute heating in the water thermostat at temperature 42°С heat resistance of plantlets of all varieties increased. In the roots of not hardened plantlets the higher peroxidase activ ity was registered in steppe ecotype varieties, thus the essential differences in thermostability of en zyme in different varieties were not observed. Short-term hardening heating caused small increase of peroxidase activity in varieties of forest-steppe and forest ecotypes and essential increase in steppe ecotype varieties. The increase of thermostability of soluble peroxidase in roots in reply to harden ing heating was characteristic only for the steppe ecotype varieties. After the hardening heating in the electrophoretic spectrum of peroxidase of these varieties the occurrence of new molecular form of enzyme was registered. The mechanisms and value of changes of peroxidase activity and thermo stability at the adaptation of wheat plants to the hyperthermia are discussed.

Вивчали вплив короткочасного загартувального нагріву на теплостійкість проростків пшениці м'якої озимої (Triticum aestivum L.) різних екотипів, активність, термостабільність та електрофоретичний спектр розчинної пероксидази коренів. Проростки сортів пшениці степового екотипу (Одеська 267 і Херсонська 99) відрізнялися значно вищою конститутивною теплостійкістю порівняно з проростками сортів лісостепового (Національна) і лісового (Волинська 2, Саскіа) екотипів. Через 1 добу після однохвилинного прогрівання у водному термостаті при температурі 42°С теплостійкість проростків усіх сортів підвищувалася. У коренях неза гартованих проростків вища активність пероксидази виявлялася у сортів степового екотипу, при цьому істотних відмінностей у термостабільності ферменту у різних сортів не спостерігалося. Короткочасний загартувальний нагрів спричиняв невелике підвищення активності пероксидази у сортів лісостепового і лісового екотипів й істотне у сортозразків степового еко типу. Підвищення термостабільності розчинної пероксидази коренів у відповідь на загартувальний нагрів було характерним тільки для сортів степового екотипу. Після загартувального нагріву в електрофоретичному спектрі пероксидази даних сортів відзначалася поява нової молекулярної форми ферменту. Обговорюються механізми і значення змін активності і термостабільності пероксидази при адаптації рослин пшениці до гипертермії.