В Ловинська - Вплив стимулятора росту «епін» на деякі фізіологічні показники проростків salvia splendens l в умовах модельного досліду - страница 1

Страницы:
1 

ISSN 0206-5657. Вісник Львівського університету. Серія біологічна. 2011. Випуск 56. С. 255-259 Visnyk of the Lviv University. Series BIology. 2011. Issue 56. P. 255-259

УДК 577.1

ВПЛИВ СТИМУЛЯТОРА РОСТУ «ЕПІН» НА ДЕЯКІ ФІЗІОЛОГІЧНІ ПОКАЗНИКИ ПРОРОСТКІВ SALVIA SPLENDENS L. В УМОВАХ МОДЕЛЬНОГО ДОСЛІДУ

В. Ловинська*, О. Вербицька

Дніпропетровський державний аграрний університет вул. Ворошилова, 25, Дніпропетровськ 49600, Україна e-mail: glub@ukr.net

Досліджено вплив природного біостимулятора на вміст ключових пігментів фотосинтезу листків проростків Salvia splendens L. в умовах модельного експеримен­ту. Визначені зміни кількісного та якісного складу легкорозчинних білків, а також ак­тивності окремих ферментів переамінування проростків рослин шавлії за дії «Епіну».

Ключові слова: шавлія блискуча, регулятор росту «Епін», білоксинтезувальна система, аспартатамінотрансфераза, аланінамінотрансфераза, хлорофіл a і b.

Зелені насадження відіграють важливу роль у формуванні середовища міста: надають йому індивідуальних, своєрідних рис, підкреслюють найбільш цінні будівлі, споруди, пам'ятники, декорують стіни, огорожі, промислові об'єкти. Вони беруть участь в оформленні міських площ та інших композиційних центрів, за їхньою допомогою можна підкреслити особливості або приховати недоліки рельєфу. Рекреаційна функція насаджень в умовах інтенсивної промислової діяльності людини, прискореного темпу міського життя і психологічних перевантажень з одночасним зниженням фізичних навантажень у містах, особливо великих, є неоціненною.

При озелененні індустріальних міст, зокрема, м. Дніпропетровська, під час створення садово-паркових композицій, окрім деревно-чагарникових, використовують декоративно-квіткові рослини. Вони незамінні для формування квітників, рабаток, алейних посадок тощо. Salvia splendens L. (шавлія блискуча) має хороші декоративні якості, тривалий період безперервного цвітіння, стійка до абіотичних і антропогенних стресорів [2, 5], що спону­кає до широкого використання її при озелененні населених місць.

В умовах промислового міста рослини відчувають на собі негативний вплив фітотоксикантів, і це може проявлятись у порушенні низки фізіолого-біохімічних та морфо-анатомічних процесів. Відомо, що стабілізації та інтенсифікації процесів росту і розвитку рослин сприяє застосування регуляторів росту рослин. Регулятори росту підсилюють обмінні процеси на рівні клітин, підвищують коефіцієнт використання поживних речовин рослинами, підвищують фізіологічну стійкість рослинних організмів до стресових факторів [3, 5, 6, 11]. Широке застосування на сьогоднішній день у галузі сільського господарства та зеленого будівництва має природний біостимулятор «Епін» -регулятор і адаптоген широкого спектра дії, зі сильною антистресовою дією [8].

Метою даної роботи було вивчення впливу «Епіну» на вміст ключових пігментів фо­тосинтезу, кількісний і якісний склад легкорозчинних білків, а також активність ферментів переамінування листків проростків виду S. sphndens в умовах модельного досліду.

Матеріали та методи

Об'єктами дослідження слугували 30-добові декоративні рослини виду S. spkndens. Вирощену з насіння розсаду шавлії блискучої на 30-ту добу пересаджували по одній у

© Ловинська В., Вербицька О., 2011

ємкості з ґрунтом (0,5 дм3). Для контролю і досліду відбирали групи по 15 рослин. Конт­рольні рослини обприскували водою, дослідні - розчином регулятора росту «Епін» (діюча речовина препарату - епібрасинолід) [8], 10 мг/л тричі, з інтервалом 7 діб. На п'яту добу після третьої обробки стимулятором визначали вміст пігментів, кількісний і якісний склад білків та активність ферментів переамінування: аланінамінотрансферази (АЛТ) і аспартат-амінотрансферази (АСТ). При вирощуванні контрольних і дослідних рослин дотримува­лися вирівняності агрохімічного фону. Вологість ґрунту підтримували на рівні 60-68% повної вологоємності шляхом поливу.

Кількісне визначення фотосинтезувальних пігментів у листках проводили спектро­фотометричним методом [1].

Вміст білка в насінні визначали за методом Бредфорда [9]. Поліпептидний склад фракцій водорозчинних білків вивчали за допомогою електрофорезу в поліакриламідному гелі із градієнтом 10-20%, у присутності 0,1% додецилсульфату натрію за Лемлі [10].

Для визначення активності аланінамінотрансферази (АЛТ) й аспартатаміно-трансферази (АСТ) у досліджуваному матеріалі проводили виділення розчинних білків шляхом екстракції трис-гліциновим буфером (рН 8,3). У отриманому супернатанті визначали активність ферментів переамінування фотоколориметричним методом [4].

Результати і їхнє обговорення

Згідно з отриманими нами даними, обробка рослин шавлії блискучої регулятором росту «Епін» зумовлює покращення їхнього стану, що проявлялось в інтенсифікуванні окремих фізіологічних процесів.

Вміст пігментів фотосинтезу в листках рослин є інформативним показником їхньої очікуваної декоративності й життєвого стану за умов дії зовнішніх факторів, зокрема, внаслідок впливу біологічно активних речовин.

У результаті обробки проростків регулятором росту «Епін» відзначали зростання кількості хлорофілу а - на 20%, хлорофілу b - на 10%, сумарної їхньої кількості + b) - на 33%, порівняно з контролем (табл. 1). Ці дані узгоджувалися з показником співвідношення хлорофілу а до хлорофілу b (зростання на 9% щодо контролю).

Таблиця 1

Вміст зелених пігментів фотосинтезувального апарату в листках рослин Salvia spkndens L., мг/г ваги сирих листків

Дослідні варіанти

Хлорофіл а

Хлорофіл b

Хлорофіл а+b

Хлорофіл а/b

Контроль

4,31±0,07

3,19±0,05

2,61±0,11

1,35

Дослід (обробка «Епіном»)

5,16±0,09

3,51±0,06

3,46±0,09

1,47

Дані результати підтверджують позитивну дію регулятора росту на фізіолого-біо-хімічні процеси в надземних вегетативних органах рослин S. spkndens. У загальному ви­падку досліджуваний препарат впливає на активізацію фотосинтезувальних процесів, що, у свою чергу, відбилося на вмісті хлорофілу в листках S. spkndens.

Відомо, що в результаті дії різних абіотичних чинників рослинні організми вико­ристовують різні механізми регуляції білкового синтезу. Тому нами було досліджено вплив регулятора росту «Епін» на вміст і якісний склад білків у листках проростків S. spkndens.

Зміни кількісного вмісту білка проявлялись у підвищенні його загальної концентрації у рослин S. spenders за обробки «Епіном» на 40% порівняно з контролем: Вегетативний орган Контроль Обробка «Епіном»

Листки 1,00±0,01, мг/мл 1,40±0,02, мг/мл

ISSN 0206-5657. Вісник Львівського університету. Серія біологічна. 2011. Випуск 56

Індивідуальна реакція рослин Salvia splendens на регулятор росту виявилась у син­тезі / розпаді нових специфічних поліпептидів. Результати електрофоретичного аналі­зу показали чіткі розбіжності у фракційному наборі білків листків проростків за різних умов зростання (табл. 2). За обробки «Епіном» зафіксовано зникнення поліпептидів з Mr 89,2; 60,3; 56,3 кДа, яке супроводжувалося виникненням нових фракцій із більш низькою Mr (33,2; 28,9 та 28,2 кДа). Поява нових електрофоретичних компонентів у листках до­сліджуваних декоративно-квіткових рослин дає змогу припустити наявність мутаційних ефектів [7]. Таким чином, при реакції-відповіді на дію регулятора росту «Епін» рослини S. splendens використовують механізми кількісної та якісної регуляції білкового синтезу.

У білковому обміні значну роль відіграють реакції переамінування аспарагінової та глутамінової кислот. Дія будь-яких зовнішніх факторів відбивається на білковому метаболізмі рослини, що пов'язаний із ферментами АСТ і АЛТ [7]. Тому одним із наших завдань було визначення ролі цих ензимів у пристосуванні рослин до зміненого середовища.

Таблиця 2

Зміни компонентного складу легкорозчинного білка листків рослин Salvia splendens за умов дії «Епіну»

№ з/п

Контроль

Дослід

 

Mr, кДа

Інтенсивність забарвлення фракції білка в ПААГ

Мг,кДа

Інтенсивність забарвлення фракції білка в ПААГ

1

126,000 +++

126,000

+++

2

113,000 ++

113,000

++

3

97,8 ++

97,8

-

4

89,2 ++

-

++

5

- -

79,5

+++

6

60,3 +++

-

-

7

56,3 +++

-

-

8

45,8 ++++

45,8

++++

9

39,9 +++

39,9

+++

10

--

33,2

+

11

--

28,9

+

12

--

28,2

+

13

21,9 ++

21,9

+++

130 120 110 100 90 80 70 60 50 40

30 20 10 0

 

 

 

 

 

 

жШшШш

 

 

 

шШшшш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шжжжШ

 

 

 

ШшШШж

 

ферменти

2 о

І □ АСТ_□ АЛТ І

Активність ферментів переамінування в листках рослин Salvia splendens, % до контролю.

Як показали результати досліджень, у відповідь на обробку стимулятором росту в рослин S. splendens відбувається підвищення рівня ферментативної активності АЛТ на 15% (див. рисунок). Це може свідчити про інтенсифікацію процесів обміну білків під дією «Епіну». Значення активності ензиму АСТ у листках дослідного варіанта було наближене до контрольних і мало тенденцію до незначного підвищення (на 4%).

Отже, застосування регулятора росту сприяє активізації процесів переамінування в листках рослин S. splendens, що підтверджується даними фізіологічних параметрів - вміс­том зелених пігментів, а також кількісним і якісним складом легкорозчинних білків.

Аналіз отриманих даних дає змогу зробити припущення про доцільність застосування досліджуваного біостимулятора «Епін» для вирощування декоративно-квітникових рослин, що використовуються для озеленення.

Таким чином, на основі отриманих даних із серії проведених експериментів впливу регулятора росту «Епін» на низку фізіолого-біохімічних показників проростків шавлії блискучої можна зробити такі висновки:

1. Встановлено позитивний ефект «Епіну» на рослини S. splendens, що проявля­лось у зростанні вмісту хлорофілів а, b, а також сумарної їхньої кількості + b).

2. За дії «Епіну» зафіксовані зміни у якісному складі білків, що проявлялось у появі нових низькомолекулярних білків на фоні репресії синтезу більш висо-комолекулярних поліпептидів.

3. Зміни якісного складу білкових компонентів супроводжувалися підвищенням ензиматичної активності АЛТ і АСТ у листках S. splendens, при цьому більш чутливою до впливу регулятора росту виявилась АЛТ, рівень активності якої зростав на 15% порівняно з контролем.

Перспективними є подальші дослідження впливу регулятора росту «Епін» на ріст і розвиток рослин S. splendens, що ростуть за умов техногенного навантаження.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Гавриленко В. Ф., ЛадыгинаМ. Е., Хандобина Л. М. Большой практикум по физиологии растений. М.: Высш. шк., 1975. 392 с.

2. Бессонова В. П., Приймак О. П. Вплив викидів автотранспорту на деякі цитохімічні показники апексів Salvia splendens Ker.-Gawl. і Tagetespatula L. // Наука и образование без границ: ІІІ Міжнар. наук.-практ. конф. (м. Софія 15-18 грудня 2007 р.). Т. 13. Софія: "БялГРАД-БГ" ООД, 2007. С. 3-6.

3. Курчий Б. А. Функционально активные группы биорегуляторов // Физиология и биохи­мия культ. растений. 1993. Т. 25. № 1. С. 82-92.

4. Павлинова О. А. Биохимические методы в физиологии растений. М.: Наука, 1971. 266 с.

5. Приймак О. П. Вплив 24-епібрасиноліду на ростові процеси у деяких декоративних квітникових рослин за умов забруднення довкілля викидами автотранспорту // Питан­ня біоіндикації і екології, 2007. Вип. 12. № 1. С. 80-99.

6. Приймак О. П. Вплив інгредієнтів автотранспортних викидів та 24-епібрасиноліду на якість насіння Salvia splendens L. та Tagetes patula L. // Досягнення та перспективи за­стосування гумінових речовин у сільському господарстві: Міжнар. наук.-практ. конф., присв. 100-річчю від дня народження Л.А. Христової, 20-22 лютого 2008 р. Дніпропе­тровськ, 2008. С. 306-307.

7. Рябченко М. О., Коцюбинська Н. П., Домашнева О. В. та ін. Адаптогенез рослин до пестицидів: Монографія. Дніпропетровськ: Пороги, 2000. 193 с.

8. Хрипач В. А., Жабинский В. Н., Лахвич Ф. А. Перспективы практического применения

8. Ловинська, О. Вербицька

брассиностероидов - нового класса фитогормонов: обзор // Сельскохозяйственная био­логия. Сер. Биология растений. 1995. № 1. С. 3-11.

9. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding // Anal. Biochem. 1976. P. 248-254.

10. Laemmli U. K. Clevage of structural proteins during the assembly of the head of bacterio­phage T4 // Natura. 1970. Vol. 227. N 52-59. P. 680.

11. Priymak O. P. Influence of treatment preparation "Epin" on some descriptions of flower­ing ornamental plants in the conditions of contaminated territories with ingredients of the vechicle emissons// Biology. Ecology. Adaptation. Evolution: Proceedings of the III Inerna-tional Young scientists conf., dedicated to 100 anniversary from birth of famous ukrainian lichenologist Maria Makarevych (Odesa, 15-18 May, 2007). Odesa, 2007. P. 55-56.

Стаття: надійшла до редакції 25.02.11

доопрацьована 07.04.11

прийнята до друку 08.04.11

INFLUENCE OF GROWTH REGULATORS «EPIN» ON SOME PHYSIOLOGICAL INDICATORS OF SEEDLINGS SALVIA SPLENDENS IN THE MODEL EXPERIMENT

V. Lovinska, O. Verbicka

Dnipropetrovsk State Agrarian University 25, Voroshylov St., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine e-mail: glub@ukr.net

The influence of natural biostimulation on the content of key photosynthetic pig­ments of leaves of seedlings Salvia splendens in a model experiment was investigated. The changes in quantitative and qualitative composition of the polypeptides and the activity some enzymes of protein metabolism of plants of salvia under the influence «Epin» were determined.

Key words: Salvia splendens, growth regulator «Epin», protein synthesis system, alanineaminotransferase, aspartateaminotransferase, chlorophyll a, b.

ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРА РОСТА «ЭПИН» НА НЕКОТОРЫЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОРОСТКОВ SALVIA SPLENDENS В УСЛОВИЯХ МОДЕЛЬНОГО ОПЫТА

В. Ловинская, О. Вербицкая

Днепропетровский государственный аграрный университет ул. Ворошилова, 25, Днепропетровск 49600, Украина e-mail: glub@ukr.net

Исследовано влияние природного биостимулятора на содержание ключевых пигментов фотосинтеза листьев проростков Salvia splendens в условиях модельного эксперимента. Определены изменения количественного и качественного состава полипептидов, а также активности отдельных ферментов белкового обмена растений шалфея под действием «Эпина».

Ключевые слова: шалфей блестящий, регулятор роста «Эпин», белоксинтезирующая система, аланинаминотрансфераза, аспартатаминотрансфераза, хлорофилл a, b.

Страницы:
1 


Похожие статьи

В Ловинська - Вплив стимулятора росту «епін» на деякі фізіологічні показники проростків salvia splendens l в умовах модельного досліду