Повышение теплоустойчивости проростков пшеницы действием экзогенных ароматических и янтарной кислот: связь эффектов с генерацией активных форм кислорода

Abstract

Проведено сравнительное изучение влияния экзогенных салициловой (СК), бензойной (БК) и янтарной (ЯК) кислот на теплоустойчивость проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Элегия. Показано, что все соединения повышали выживание проростков после повреждающего нагрева. Однако величины эффектов и диапазоны эффективных концентраций СК, БК и ЯК отличались. СК и ЯК вызывали усиление генерации проростками супероксидного анион-радикала и накопление пероксидов в корнях. Данные эффекты и положительное влияние СК и ЯК на теплоустойчивость нивелировались предобработкой проростков антиоксидантом ионолом. На основании этих результатов сделан вывод о том, что положительное влияние СК и ЯК на теплоустойчивость проростков реализуется с участием активных форм кислорода (АФК), необходимых для индуцирования защитных реакций. Обработка проростков БК не вызывала усиления генерации АФК. Антиоксидант ионол существенно не влиял на проявление защитного действия БК при гипертермии. Предполагается, что одной из причин защитного влияния БК на проростки пшеницы при гипертермии может быть ее прямой антиоксидантный эффект.

Comparative influences of exogenous salicylic (SaA), benzoic (BA) and succinic (SuA) acids on heat resistance of wheat (Triticum aestivum L.) plantlets of Elegiya variety have been studied. It is shown that all of the compounds increased the survival of plantlets after the damaging heating. However the effects values and ranges of effective concentration of SaA, BA and SuA differed. The SaA and SuA caused the intensifying of superoxide anion-radical generation by plantlets and peroxides accumulation in roots. The given effects and positive influence of SaA and SuA on the heat resistance of plantlets were levelled by the pretreatment with antioxidant ionol. On the basis of these results the conclusion that the positive influence of SaA and SuA on the heat resistance of plantlets is realized with the participation of reactive oxygen species (ROS), which are required to inductions of protective reactions, is drawn. Treatment of plantlets with BA did not cause the intensifying of ROS generation. The antioxidant ionol essentially did not influence on the BA protective action at the hyperthermia. It is supposed that its direct antioxidative effect can be one of the reasons of protective influence of BA on wheat plantlets at the hyperthermia.

Проведено порівняльне вивчення впливу екзогенних саліцилової (СК), бензойної (БК) і янтарної (ЯК) кислот на теплостійкість проростків пшениці (Triticum aestivum L.) сорту Елегія. Показано, що всі сполуки підвищували виживаність проростків після ушкоджувального нагріву. Проте величини ефектів і діапазони ефективних концентрацій СК, БК і ЯК відрізнялися. СК і ЯК спричиняли посилення генерації проростками супероксидного аніон-радикала і накопичення пероксидів в коренях. Дані ефекти і позитивний вплив СК і ЯК на теплостій кість нівелювалися передобробкою проростків антиоксидантом іонолом. На підставі цих результатів зроблено висновок, що позитивний вплив СК і ЯК на теплостійкість проростків реалізується з участю активних форм кисню (АФК), необхідних для індукції захисних реакцій. Обробка проростків БК не викликала посилення генерації АФК. Антиоксидант іонол істотно не впливав на прояв захисної дії БК при гіпертермії. Припускається, що однією з причин захисного впливу БК на проростки пшениці при гіпертермії може бути її прямий антиоксидантний ефект.