Участие оксида азота в развитии теплоустойчивости проростков пшеницы, индуцированной кратковременным прогревом

Abstract

Карпець Ю.В., Колупаєв Ю.Є., Швиденко М.В., Лугова Г.А. Участь оксиду азоту у розвитку теплостійкості проростків пшениці, індукованої короткочасним прогрівом. Досліджували вплив однохвилинного загартовуючого прогріву за температури 42°С на динаміку генерації оксиду азоту (NO) в проростках пшениці (Triticum aestivum L.). Показано, що протягом перших 2 год після дії гіпертермії в коренях і пагонах збільшувався вміст оксиду азоту, потім (до 24 год) він знижувався майже до рівня контролю. Попередня обробка проростків інгібіторами NO-синтази (NG-nitro-l-arginine methyl ester – L-NAME) або нітратредуктази (вольфрамат натрію) частково нівелювала підвищення вмісту оксиду азоту в тканинах, спричинюване загартовуючим прогрівом. Обробка проростків донором оксиду азоту нітропрусидом натрію збільшувала вміст NO в тканинах і підвищувала їх теплостійкість. У той же час на тлі теплового загартування позитивний вплив донора оксиду азоту на теплостійкість проростків був незначним. Інгібітори NO-синтази і нітратредуктази знижували позитивний вплив загартовуючого прогріву на теплостійкість проростків. Зроблено висновок про залучення оксиду азоту, утворюваного за участю ферменту, подібного NO-синтазі тварин і, ймовірно, нітратредуктази, у процес розвитку теплостійкості проростків, що індукується загартовуючим прогрівом.

Yu.V. Karpets, Yu.E. Kolupaev, M.V. Shvydenko, G.А. Lugova. Participation of nitric oxide in development of heat resistance of wheat plantlets induced by short-term heating. The influence of one-minute hardening heating at temperature 42°С on dynamics of generation of nitric oxide (NO) in wheat (Triticum aestivum L.) plantlets has been investigated. It is shown that the nitric oxide content increased during the first 2 hours after the action of hyperthermia in roots and shoots, then (to 24 hour) it decreased almost to control level. Preliminary treatment of plantlets with inhibitors of NO-synthase (NG-nitro-L-arginine methyl ester – L-NAME) or nitrate reductase (sodium wolframate) partially levelled the increase of content of nitric oxide in the tissues, caused by hardening heating. Treatment of plantlets with the donor of nitric oxide sodium nitroprusside increased the NO content in tissues and increased their heat resistance. At the same time against the background of heat hardening the positive influence of nitric oxide donor on heat resistance of plantlets was insignificant. The inhibitors of NO-synthase and nitrate reductase lowered the positive ac- tion of hardening heating on heat resistance of plantlets. The conclusion about the involvement of nitric oxide, which is generated with the participation of the enzyme similar to NO-synthase of animals and, probably, of the nitrate reductase, in the development of heat resistance of plantlets, induced by hardening heating, is made.

Карпец Ю.В., Колупаев Ю.Е., Швиденко Н.В., Луговая А.А. Участие оксида азота в развитии теплоустойчивости проростков пшеницы, индуцированной кратковременным прогревом. Исследовали влияние одноминутного закаливающего прогрева при температуре 42°С на динамику генерации оксида азота (NO) в проростках пшеницы (Triticum aestivum L.). Показано, что в течение первых 2 ч после действия гипертермии в корнях и побегах увеличивалось содержание оксида азота, затем (к 24 ч) оно снижалось почти до уровня контроля. Предварительная обработка проростков ингибиторами NO-синтазы (NG-nitro-Larginine methyl ester – L-NAME) или нитратредуктазы (вольфрамат натрия) частично нивелировала повышение содержания оксида азота в тканях, вызываемое закаливающим прогревом. Обработка проростков донором оксида азота нитропруссидом натрия увеличивала содержание NO в тканях и повышала их теплоустойчивость. В то же время на фоне теплового закаливания положительное влияние донора оксида азота на теплоустойчивость проростков было незначительным. Ингибиторы NO-синтазы и нитратредуктазы снижали положительное влияние закаливающего прогрева на теплоустойчивость проростков. Сделано заключение о вовлечении оксида азота, образующегося с участием фермента, подобного NO-синтазе животных и, возможно, нитратредуктазы, в развитие теплоустойчивости проростков, индуцированной закаливающим прогревом.