CC BY
10
2. Blokhina O., Virolainen E., Fagerstedt K. Anti-oxsidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress // Ann. Bot., 2003, v. 91, pp. 179-194.
3. Chaves, M.M., Maroco J.P., Pereira J. Understanding plant responses to drought-from genes to the whole plant // Functional Plant Biol., 2003, v.30, pp. 239-264.
4. Gill S.S., Tuteja N. Reaktive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants // Plant Physiol. Biochem., 2010, v.48, pp. 909-930.
5. Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K.Ohkawa. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction // Anal Biochem. 1979, 95(2), p. 351-358.
6. Miller R., Suzuki N., Cifici-Yilmaz S., Mittler R. Reaktive oxygen species homeostasis and signaling during drought and salinity stresses // Plant Cell Environ., 2010, v.33, pp. 453-467.
7. Montiller J.L., Cacas J.L. The upstream oxylipin profile of Arabidopsis thaliana: A tool to scan for oxidative stresses. Plant J. 2004. 40. p.439-450.
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКУ ДОЗА-ЗАВИСИМОГО ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПРОЛИНА В ДВУХ ПОКОЛЕНИЯХ БОЬА^М МЕЬО^Е^ и СЕМЕНА КОТОРОГО ПЕРЕД ПЕРВЫМ ПОСЕВОМ ПОДВЕРГЛИСЬ К
ВОЗДЕЙСТВИЮ у - ЛУЧЕЙ
Караева Камала Гюльоглановна
Млад. науч. сотр., Институт Радиационных Проблем НАНA, г. Баку
Агаева Асматханум Вагифовна Млад. науч. сотр., Институт Радиационных Проблем НАНА, г. Баку
Джафаров Элимхан Сулейманович
Доктор биол. наук, Институт Радиационных Проблем НАНА, г. Баку
Аннотация
В работе исследована динамика доза - зависимого изменения содержания антиоксидантного пролина в двух поколениях Solanum melongena L., семена которого перед первым посевом подверглись к облучению у - лучей при разных дозах. Показано, что характер изменения содержания пролина для второго поколения растения отличается от того для первого поколения. Так как если реакция семян растения первого поколения к воздействию радиации при низких дозах (от 1 до 10 Гр) характеризуется постепенным увеличением содержание пролина, то в семенах второго поколения облучение в малых дозах либо не приводит к изменению содержания пролина, либо изменение находится в пределах ощибки измерений. Предполо-гается, что в облученных семенах под действием радиоактивного излучения при малых дозах формируются определенные защитные механизмы, которые сохраняются и во втором поколении растения.
Abstract
It was studied the dynamics of dose - dependent changes of proline content in two generations Solanum melongena L., seeds of which before the first sowing were subjected to gamma radiation at different doses. It is shown that the character of the change of proline content of the second generation of plants is different from the first generation. Since if the reaction of seeds of the first plant generation to radiation exposure at low doses (1 to 10 Gy) is characterized by a gradual increase in proline content, then in the second generation the irradiation of seed in small doses does not change of proline content or a change is within the errors measurements. It is likely that in the irradiated seeds under the influence of radiation at low doses are formed certain protective mechanisms, which are stored in the second generation plants.
Ключевые слова: Solanum melongena L., предпосевное облучение, содержание пролина, первое и второе поколение растения.
Keywords: Solanum melongena L., pre-sowing irradiation, proline content, first and second plant generation.
Влияние ионизирующего излучения на биохимические процессы, происходящие в клетках, и при этом роль антиоксидантной системы в защите клеток от повреждающего воздействия излучения, несомненно, вызывает определенный интерес. Исходя из таких соображений, в представленной работе мы на основе изменения содержания антиок-сидантного пролина попытались исследовать первичные повреждения, происходящие в течение вегетационного периода в организме Solanum melongena L. (баклажан), семена которого перед посевом облучались у - лучами при разных дозах. А отдаленное последствие излучения изучали в следующем ее поколении.
Предполагаем, что подобные работы позволят понимать сущность ответных защитных реакций растительных организмов в неблагоприятных для них условиях.
Материалы и методы. Семена Solanum melongena L. перед первым посевом подверглись воздействию у - облучению в дозах 1, 5, 10, 50, 100, 200, 300 и 400 Гр с применением Со60. Мощность дозы во всех случаях составляла 0,048 Гр/сек. Облученные семена вместе с их контрольными образцами вырашивались на опытном участке Института растениеводства. В фазе цветения в экстрактах свежесобранных листьев было определено содержание пролина. В конце вегетационного периода плоды
16
растений собраны и сохранены в специальных условиях для последующего посева (эти семена не облучались). Содержание пролина было определено также для растения второго поколения.
Содержание пролина определяли с применением классического метода Батес и др. [2]. При этом применяли центрифуга типа HIMAC -CT 15 RE (United Kingdom) и спектрометр типа Ultrospec 3300 Pro (Amersham, USA).
Результаты и их обсуждение. Как известно, живая клетка обладает уникальной антиоксидант-ной системой, которая состоит из антиоксидантных ферментов и низкомолекулярных антиоксдантов. К антиоксидантным ферментам относятся суперок-сиддисмутаза, каталаза, разные пероксидазы и т.д. А низкомолекулярные антиоксиданты являются пролин, каротиноиды, фенольные соединения, аскорбиновая кислота и т.д.
Анализ литературных данных показывают, что реакция разных растений к воздействию стрессоров неоднозначна. Во многих случаях в этот процесс вместе с антиоксидантными ферментами вовлекаются и низкомолекулярные антиоксиданты, одним из которых является пролин [1]. Существуют данные, согласно которых содержание пролина, обладающего способностью нейтрализовать действие
Как видно из представленных данных, реакция семян растения первого поколения к воздействию радиации при низких дозах (от 1 до 10 Гр) характеризуется постепенным увеличением содержание пролина (рис.а). По всей вероятности, это связано с тем, что с увеличением дозы в этой области увеличивается число продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), что, несомненно, приведет к активации антиоксидантной системы защиты. В результате увеличится содержание низкомолекулярных антиоксидантов (в том числе, и пролина).
Из графиков видно, что в больших дозах, наоборот, с увеличением дозы содержание пролина уменьшается. Радиоактивное излучение, видимо, в больших дозах ингибирует пути метаболизма синтеза пролина. Не исключено, что при этом могут активироваться и антиоксидантные ферменты и, как следствие этого, потребность пролина уменьшится.
АФК, в стрессовых условиях существенно увеличивается. Кроме того, показано, что высокое содержание пролина может ингибировать активность анти-оксидантных ферментов [4]. При этом существует определенная корреляция между активностью ферментов и содержанием пролина. Установлено, что растение, имеющее способность накопливать пролин, обычно имеет низкую активность СОД [3].
Отметим, что, несмотря на многочисленность исследований, роль пролина в разных стрессовых условиях еще не выяснена. Поэтому изучение защитной роли пролина в неблагоприятных для растений условиях имеет, как научную, так и практическую значимость.
Учитывая этого, мы исследовали участие про-лина в защите клеток облученных семян от воздействия радиации при разных дозах. Кроме того, на основе изменения содержания пролина изучали его антиоксидантную роль в следующем поколении растения.
Полученные нами данные по содержанию про-лина при разных дозах радиоактивного излучения, как для первого, так и для второго поколения представлены на рисунке.
Характер изменения содержания пролина для второго поколения растения отличается от того для первого поколения. Другими словами, в семенах второго поколения облучение в малых дозах либо не приводит к изменению содержания про-лина, либо изменение находится в пределах ощибки измерений (рис. в).
Можно предположить, в облученных семенах под действием радиоактивного излучения при малых дозах формируются определенные защитные механизмы, которые сохраняются во втором поколении растения. Сформирововщиеся защитные механизмы, скорее всего, обсловлены усилением синтеза пролина, как одного из важного низкомолекулярного антиоксиданта. Поэтому высокий уровень пролина при низких дозах сохраняется и во втором поколении растения.
а в
второго поколения).
Интересно, что ингибирование путей метаболизма пролина в больших дозах имеет место и для растения второго поколения.
Предполагаем, что в больших дозах защитную роль берут на себя высокомолекулярные антиокси-дантные ферменты. А низкомолекулярные антиок-сиданты, такие как пролин, в данном случае не играют значительной роли.
Литература
1. Радюкина Н.Л., Шашукова А.В., Макарова С.С., Кузнецов Вл. В. Экзогенный пролин модифицирует дифференциальную экспрессию генов супероксиддисмутазы в растениях шалфея. Физиология растений. 2011, т.58.№ 1 с. 49-57.
УДК: 616.993-002.9-078:576.89:616.155
2. Bates L. S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid determination of free proline for water - stress studies. Plant and Soil. 1073. V.39. Issue 1. P. 205-207.
3. Kuznetsov Vl. V., Stetsenko L. A., Shevyakova N. I. Exogenous Cadaverine Induces Oxidative Burst and Reduces Cadaverine Conjugate Content in the Common Ice Plant// Physiol. 2009. V. 166. P. 40-51.
4. Lutts S., Guerrier G. Peroxidase Activities of two Rice Cultivars Differing in Salinity Tolerance as Affected by Proline and NaCl// Biol. Plant.1995. V. 37. P. 577-586; Ozturk L., Demir Y. In vivo and in vitro prorective role of proline // Plant Growth Requl, 2002, v. 38, p. 259 - 264.
ВЫЯВЛЕНИЕ ОЧАГОВ КРОВЕПАРАЗИТАРНЫХ БОЛЕЗНЕЙ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ НА ЮГЕ КАЗАХСТАНА
]Шабдарбаева Гульнар Сабыровна, доктор биол. наук, профессор; 2Абдыбекова Аида Макеновна, доктор вет. наук, профессор;
1Божбанов Бауыржан, магистрант 2 курса
'Казахский национальный аграрный университет, г.Алматы, Казахстан;
2ТОО «Казахский научно-исследовательский ветеринарный институт», г.Алматы, Казахстан
Аннотация: Целью исследований являлось выявление природных очагов опасных трансмиссивных сезонных кровепаразитарных болезней животных, усовершенствование их диагностики. Приведены данные по распространению кровепаразитарных болезней и их биологических переносчиков - иксодовых клещей у различных видов животных, представлены видовой состав переносчиков, их сезонная динамика.
Аbstract: The aim of the research is to identify natural foci of transmissible seasonal threat of blood protozoan diseases of animals, improvement of their diagnosis. Provides data on the distribution of blood protozoan diseases and biological vectors - ticks of different species, species composition of the vectors, their seasonal dynamics.
Ключевые слова: природный очаг, трансмиссивное заболевание, пироплазмоз, бабезиоз, тейлериоз, франсаиеллез, анаплазмоз, иксодовые клещи.
bywords: natural outbreak, vector-borne disease, piroplasmosis, babesiosis, taleris, francielle, anaplasmo-sis, ticks.
Введение и новизна. Сегодня в Казахстане активно развиваются племенное и продуктивное скотоводство, спортивное и племенное коневодство, регулярно проводятся разного уровня конные спортивные состязания, выставки, аукционы, производится ввоз и вывоз племенных животных.
Наш регион по кровепаразитарным заболеваниям, таким как тейлериоз, пироплазмоз, анаплазмоз крупного рогатого скота, пироплазмоз и нутта-лиоз лошадей, распространяемым членистоногими является стационарно неблагополучным. Эти болезни представляют особую опасность для животных, ввозимых из благополучных по этой группе заболеваний зон. Аборигенные животные переносят эти заболевания относительно легче. Тем не менее, падеж среди них, особенно, в весеннее время, в период напряженных полевых работ достигал в разные годы 30-40% [1, с.107; 2 с.35-36]. Племенные животные же, завезенные из благополучных по
кровепаразитам зон, в первый же год контакта с ин-вазированными кровепаразитами клещами, заболевают в тяжелой форме и дают до 70-80% падежа, что приводит к огромным финансовым потерям [2, с.42-43; 3, с.31; 4, с.188].
В последние годы, в связи с изменениями хозяйственных условий и увеличением площадей необрабатываемых земель, наблюдается тенденция резкого увеличения численности популяции кровососущих клещей - переносчиков кровепаразитар-ных заболеваний животных, и как, следствие этого, появление новых очагов кровепаразитарных болезней (А.У.Керимбаева, 2005) [5, с.88]. Так в Алма-тинской области отмечалась вспышка пироплазмоза с летальным исходом среди завезенных в этот регион лошадей Пржевальского. Ежегодно в Южно-Казахстанской наблюдается падеж среди крупного рогатого скота от тейлериоза. Кровепа-разитарные болезни относятся к группе трансмис-
