ФОРМИРОВАНИЕ РЕДОКСОМА В ЛИСТЬЯХ ПРОРОСТКОВ ПШЕНИЦЫ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭКСТРАКТА ВЕШЕНКИ:

Сергей Сергеевич Тарасов; Елена Константиновна  Крутова; Евгений Васильевич Михалев

doi:10.14258/jcprm.20250413912

Сергей Сергеевич Тарасов Нижегородский государственный агротехнологический университет Email: tarasov_ss@mail.ru
Елена Константиновна Крутова Нижегородский государственный агротехнологический университет Email: elena.krutova@mail.ru
Евгений Васильевич Михалев Нижегородский государственный агротехнологический университет Email: zajakyn1898@mail.ru

https://doi.org/10.14258/jcprm.20250413912

Ключевые слова: редоксом, редокс-статус, проростки пшеницы, перекисное окисление липидов, окислительная модификация белков, антиоксидантная система, экспрессия генов, низкомолекулярные антиоксиданты, фотосинтетические пигменты

Аннотация

Изучались процессы окислительной модификации белков (ОМБ), перекисного окисления липидов (ПОЛ), активность цистеиновых протеиназ (ЦП), супероксиддисмутаз (СОД), каталаз (КАТ), растворимых пероксидаз (ПО), экспрессия некоторых кодирующих их генов (SOD-1, CAT-1, POD и CP), содержание низкомолекулярных антиоксидантов (НМАО) (аскорбат, филлохиноны и свободный пролин) и фотосинтетичесских пигментов в листьях недельных проростков пшеницы, культивируемых с применением 10 и 100% экстрактов, приготовленных на основе отработанного соломенного субстрата вешенки (далее – экстракт). Растения выращивались как в олиготрофных гидропонных условиях, так и в эвтрофных условиях почвы (серая лесная). Было показано, что в условиях гидропоники у растений, культивируемых с применением 10% экстракта, показатели ПОЛ и ОМБ были ниже, а активность СОД, содержание иРНК гена SOD-1, и содержание аскорбата были выше, остальные данные не отличались от показателей у контрольных растений. В опытной группе с использованием 100% экстракта все исследуемые показатели редоксома достоверно не отличались от контроля. В проростках, культивируемых в условиях почвы, был выявлен противоположенный результат. Так, в образцах, полученных с использованием 100% экстракта, уровень ПОЛ и ОМБ был ниже, но при этом активность СОД, КАТ, ЦП, экспрессия генов SOD-1, CAT-1, СР, содержание аскорбата, свободного пролина и фотосинтетических пигментов были выше, а в листьях растений, выращенных с использованием 10% экстракта, все показатели не отличались от контроля.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Сергей Сергеевич Тарасов, Нижегородский государственный агротехнологический университет

старший преподаватель кафедры ботаники, физиологии и защиты растений

Елена Константиновна Крутова, Нижегородский государственный агротехнологический университет

кандидат биологических наук, заведующая кафедрой ботаники, физиологии и защиты растений

Евгений Васильевич Михалев, Нижегородский государственный агротехнологический университет

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры ботаники, физиологии и защиты растений

Литература

Guo J., Cheng Y. Int. J. Mol. Sci., 2022, vol. 23, no. 19, 12003. https://doi.org/10.3390/ijms231912003.

Tarasov S.S., Krutova E.K. Biophysics, 2023, vol. 68, pp. 435–442. https://doi.org/10.1134/S0006350923030211.

Hasanuzzaman M., Bhuyan M.H.M.B., Zulfiqar F., Raza A., Mohsin S.M., Mahmud J.A., Fujita M., Fotopoulos V. Antioxidants, 2020, vol. 9, no. 8, 681. https://doi.org/10.3390/antiox9080681.

Tarasov S.S., Mikhalev Ye.V., Krutova Ye.K., Rechkin A.V. Agrokhimiya, 2023, no. 9, pp. 65–80. https://doi.org/10.31857/S0002188123090120. (in Russ.).

Li R., He J., Xie H., Wang W., Bose S.K., Sun Y., Hu J., Yin H. Int. J. Biol. Macromol., 2019, vol. 126, pp. 91–100. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.12.118.

Goncharuk E.A., Saibel O.L., Zaitsev G.P., Zagoskina N.V. Biology Bulletin, 2022, vol. 49, no. 6, pp. 620–628. https://doi.org/10.1134/S1062359022060061.

Willems P., Van Breusegem F., Huang J. Plant Physiol., 2021, vol. 186, no. 1, pp. 110–124. https://doi.org/10.1093/plphys/kiaa074.

Tarasov S.S., Mikhalev Ye.V., Krutova Ye.K., Shesterkina I.A. Agrokhimiya, 2022, no. 6, pp. 51–60. https://doi.org/10.31857/S0002188122060102. (in Russ.).

Stal'naya I.D., Garishvili T.G. Sovremennyye metody v biokhimii. [Modern methods in biochemistry]. Moscow, 1977, pp. 66–68. (in Russ.).

Dubinina Ye.Ye. i dr. Voprosy meditsinskoy khimii, 1995, vol. 41, no. 1, pp. 24–26. (in Russ.).

Gel'manov M.A., Fursov O.V., Frantsev A.P. Metody ochistki i izucheniya fermentov rasteniy. [Methods of purifica-tion and study of plant enzymes]. Alma-Ata, 1981, 92 p. (in Russ.).

Polesskaya O.G., Kashirina E.I., Alekhina N.D. Russian Journal of Plant Physiology, 2004, vol. 51, no. 5, pp. 615–620. https://doi.org/10.1023/B:RUPP.0000040746.66725.77.

Patterson B.D., Payne L.A., Chen Y.Z., Graham D. Plant Physiol., 1984, vol. 76(4), pp. 1014–1018. https://doi.org/10.1104/pp.76.4.1014.

Metody biokhimicheskogo issledovaniya rasteniy [Methods of biochemical research of plants], ed. A.I. Yermakov. Len-ingrad, 1987. 432 с. (in Russ.).

Molekulyarno-geneticheskiye i biokhimicheskiye metody v sovremennoy biologii rasteniy [Molecular genetic and bio-chemical methods in modern plant biology], ed. Vl.V. Kuznetsov, V.V. Kuznetsov, G.A. Romanov. Moscow, 2011, 487 p. (in Russ.).

Kalinkina L.G., Nazarenko L.V., Gordeyeva Ye.Ye. Fiziologiya rasteniy, 1990, vol. 37, pp. 617–621. (in Russ.).

Glants S. Mediko-biologicheskaya statistika. [Medical and biological statistics]. Moscow, 1999, 459 p. (in Russ.).

Zykova M.V., Logvinova L.A., Krivoshchenkov S.V. i dr. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2018, no. 3, pp. 239–250. https://doi.org/10.14258/jcprm.2018033925. (in Russ.).

De Hita D., Fuentes M., Fernández V., Zamarreño A.M., Olaetxea M., García-Mina J.M. Front Plant Sci., 2020, vol. 28, no. 11, 493. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00493.

Talanova V.V., Titov A.F., Repkina N.S., Ignatenko A.A. Doklady RAN, 2018, vol. 482, no. 1, pp. 101–104. (in Russ.).

Wasternack C. Biotechnol. Adv., 2014, vol. 32 (1), pp. 31–39. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2013.09.009.

Zhao Y., Yang K.J., Li Z.T., Zhao C.J., Xu J.Y., Hu X., Shi X.X., Ma L.F. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao, 2015, vol. 26, no. 9, pp. 2735–2742.

Cao X.C., Wu L.H., Ma Q.X., Jin Q.Y. Ying Yong Sheng Tai Xue Bao, 2015, vol. 26(3), pp. 919–929.

Kuznetsov V.V., Shevyakova N.I. Fiziologiya rasteniy, 1999, vol. 46, no. 2, pp. 321–336. (in Russ.).

Walch-Liu P., Liu L.-H., Remans T., Tester M., Forde B.G. Plant Cell Physiol., 2006, vol. 47(8), pp. 1045–1057. https://doi.org/10.1093/pcp/pcj075.

Ehlert B., Schöttler M.A., Tischendorf G., Ludwig-Müller J., Bock R. J. Exp. Bot., 2008, vol. 59(13), pp. 3635–3647. https://doi.org/10.1093/jxb/ern213.

Bin P., Huang R., Zhou X. Biomed. Res. Int., 2017, 9584932. https://doi.org/10.1155/2017/9584932.

Trobacher C.P., Senatore A., Holley C., Greenwood J.S. Planta, 2013, vol. 237(3), pp. 665–679. https://doi.org/10.1007/s00425-012-1780-1.

Kiyosaki T., Matsumoto I., Asakura T., Funaki J., Kuroda M., Misaka T., Arai S., Abe K. FEBS J., 2007, vol. 274, no. 8, pp. 1908–1917. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2007.05749.x.

Pereira C., Dias M.I., Petropoulos S.A., Plexida S., Chrysargyris A., Tzortzakis N., Calhelha R.C., Ivanov M., Stojković D., Soković M., Barros L., Ferreira I.C.F.R. Molecules, 2019, vol. 24, 4494. https://doi.org/10.3390/molecules24244494.

Li L., Sheen J. Curr. Opin. Plant Biol., 2016, vol. 33, pp. 116–125. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2016.06.018.

Morozesk M., Bonomo M.M., Souza I.D.C., Rocha L.D., Duarte I.D., Martins I.O., Dobbss L.B., Car-neiro M.T.W.D., Fernandes M.N., Matsumoto S.T. Chemosphere, 2017, vol. 184, pp. 309–317. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.06.007.

Sakr M.T., Sarkassy N.M., Fuller M.P. Agric. Res. Technol. Open Access J., 2017, vol. 12, 555853. https://doi.org/10.19080/artoaj.2017.12.555853.

Kulikova N.A., Perminova I.V., Lebedeva G.F., Matorin D.N. Vestnik Moskovskogo universiteta, seriya 16 (Biologi-ya), 1997, no. 2, pp. 36–41. (in Russ.).

Olaetxea M., Mora V., Bacaicoa E., Baigorri R., Garnica M., Fuentes M., Zamarreño A.M., Spíchal L., García-Mina J.M. Plant Direct, 2019, vol. 3(10), e00175. https://doi.org/10.1002/pld3.175.