Роль эндогенной фосфолипазы д в превращениях фосфолипидов при прорастании семян кукурузы Текст научной статьи по специальности «Агробиотехнологии»

УДК 633.15:631.53.02:577.115

М.М. Абдуллаева, М.Н. Валиханов, доктора биологических наук Д.Ш. Бабаханова

Национальный университет Узбекистана им. М. Улугбека, Ташкент

РОЛЬ ЭНДОГЕННОЙ ФОСФОЛИПАЗЫ Д В ПРЕВРАЩЕНИЯХ ФОСФОЛИПИДОВ ПРИ ПРОРАСТАНИИ СЕМЯН КУКУРУЗЫ1

Показана роль фосфолипазы! Д в обмене фосфолиподов, и установлены ее функции при прорастании семян зерновыгх культур в качестве гидролаза и трансфераза.

Ключевые слова: фосфолипидыг, фосфорныш обмен,

фосфолипаза, кукуруза, прорастание.

В различньых биохимических процессах, например, в фосфорном обмене, фосфолипидьы играют важную роль. Количественное и качественные исследования фосфолипидов в периодьы прорастания семян позволяют судить о роли фос фолипазьы Д в этих процессах. Для некоторый растений (хлопчатник, морковь, капуста, соя, арахис) фос фолипидный состав и его функция в общем фос форном обмене изученьы детально [1-3], а другие растения, например, кукуруза, в этом отношении практиче ки не и ледованы .

Целью нашей работы бышо изучение динамики основньых фосфолипидов и роль фос фолипазы Д в превращениях фос фолипидов семян кукурузы при прорастании. Особое внимание в связи с недавними публикациями о ее каталитиче кой и регуляторной ролях в этих процесс ах [4-7] было уделено фо фолипазе Д.

В еменах злаков одержание крахмала (в зави имо ти от вида ра тения варьирует от 45 до 75%) значительно превышает содержание белка (от 10 до 15% сухой масс ы), вследствие чего они обычно рассматриваться как истинно крахмалистые семена. В зерновке кукурузы эндо перм практиче ки целиком о тоит из крахмала, тогда как в зародыше обнаруживаются дис ахариды (в основном - сахароза). Тем не менее, зародыш и тинно крахмали тых ра тений в ряде лучаев одержит значительные количе тва жира, например, у кукурузы - до 40% от его сухой массы. Аналогичная картина наблюдается для ов а и пшеницы. Наши и ледования показали, что емена злаков, например, кукурузы, одержат также фо фолипиды в значительных количе твах.

В работе и пользовали емена кукурузы орта БЦ - 6661.

Опыты проводили в лабораторных у ловиях. Для этого емена о тавляли в термо тате при температуре 25-27° С. Через сутки наклюнувшиеся с емена ра кладывали между ли тами увлажненной фильтровальной бумаги и выдерживали при 25-27о С еще 2 суток. Затем проростки помещали в сосуд с водой и проращивали при 27о С в камере при электриче ком о вещении.

В период проращивания семян, в течение 9 дней (по нечетным дням) отбирали пробы и определяли фо фолипидный о тав методом двумерной тонкослойной хроматографии (ТСХ) [8]. В

The role of phospholihase D in phospholipide exchange was defined. It was found out that during cereal seeds growing phospholipase D - acts as hydrolase and transferase.

Key words: phospholipides, a phosphoric exchange,

phospholihase, corn, germination.

разделенных фос фолипидах количество фосфора определяли по традиционному методу (9).

В резулытате исследований было установлено, что основными фосфолипидами кукурузы являются фос фатидилхолин (ФХ), фос фатидилэтаноламин

(ФЭА), фосфатидилинозит (ФИ) и фос фатидная кислота (ФК). Отмечены и структурные изменения в фос фолипидах. Резулытаты опытов представлены: в таблице 1.

Таблица 1 - Изменение с остава основный фос фолипидов в семенах кукурузы! в период прорастания

Дни прорастания Фос фолипиды!, %

ФИ ФХ фэа ФК

Пок. с емена 12,2 ± 0,3 42,1 ±1,2 38,8± 1,1 1,8± 0,05

1 13,4±0,3 41,7±1,2 35,0±1,0 2,6±0,08

3 20,3±0,5 35,3±1,01 33,2±1,0 4,5±0,1

5 16,8±0,4 33,1±1,0 30,3±0,9 12,5±0,3

7 14,1±0,3 28,0±0,6 27,2±0,7 20,9±0,5

9 12,9±0,2 24,9±0,5 25,4±0,5 27,9±0,6

Как показано в таблице 1, одержание фос фатидилинозита увеличивается в 1,5 раза на 5-день; остальные фос фолипиды - монотонно уменьшаются: фосфатидилхолин - 1,6 и

фос фатидилэтаноламин - в 1,5 раза. Только одержание фо фатидной ки лоты увеличивает я в период прорастания с первого по 9-й дни в 18-20 раз.

Следовательно , в период прора тания емян кукурузы количе твенное одержание фо фолипидов изменяет я, т.к. в этот период протекают реакции гидролиза между о новными фо фолипидами: фо фатидилхолином, фо фатидилинозитом,

фо фатидилэтаноламином и фо фатидной ки лотой. Увеличение количе тва фо фатидной ки лоты являет я лед твием гидролитиче кой функции фо фолипазы Д.

Известно, что наряду с гидролитической, фо фолипаза Д обладает и тран алкилирующей функцией [1,5,10]; последняя достаточно подробно изучена на примере хлопчатника [1-3], а для кукурузы работы такого плана не проводили ь. Мы и ледовали влияние эндогенной фо фолипазы Д емян кукурузы на одержание о новных фос фолипидов в процессе прорастания. Полученные результаты уммированы в таблице 2.

Как видно из таблицы: 2, в инкубационной среде прои ходило накопление фо фатидилинозита: его

количе тво ро ло пропорционально времени инкубации и к 60-й минуте увеличивалос ь в 1,4 раза. До тигнув мак имума, оно по тепенно нижало ьи к и ходу 2 ча а инкубации о тавляло уже менее и ходного количе тва. Такая динамика одержания этого фо фолипида видетель твует о том, что в данном лучае помимо гидролитиче ких функций, характерных для фо фолипазы Д, протекали и другие проце ы, вязанные превращением продуктов гидролиза. Что ка ает я других фо фолипидов, для покоящих я емян одержание фо фатидилхолина и фо фатидилэтаноламина нижало ь. Количе тво фо фатидной ки лоты, напротив ро ло, причем значительно - 15,1 раза. Сходные данные получены и при анализе одержания фо фолипидов в проро тках.

Таблица 2 - Влияние эндогенной фо сфолипазы1 Д на изменение с остава основныгх фос фолипидов с емян кукурузы1 при прора тании

Увеличение одержания отдельных фо фолипидов в торону уменьшения или увеличения видетель твует о прои ходящих реакциях обмена этих соединений. Возрастание содержания ФК видетель твует о том, что фо фолипиды емени подвергают я гидролизу. Именно эта реакция прои ходит при уча тии фо фолипазы Д.

И ходя из выше изложенного, можно делать вывод, что в проце е прора тания емян фо фолипаза Д принимает активное уча тие во взаимопревращении фо фолипидов, прои ходящих по ле разрушения клеток.

В завис имости от конкретных условий она может в разной степени проявлять свою гидролазную или трансферазную функцию и способствовать

количественному перераспределению отдельный

фос фолипидов, присутствующих в семенах кукурузьы. При этом среди фос фолипидов особую роль играет фо фатидилинозит как резервная форма уб трата реакции переэтерификации.

Литература

1. Абдуллаева, М.М. Изменение фос фолипидного с остава семян хлопчатника при прорастании [Текст]/ М.М.Абдуллаева, М.Н.Валиханов, М.М.Рахимов // Узбекский биол. журнал, 1988. - № 3. - C.4-7.

2. Абдуллаева, М.М. Фосфолипидьы хлопчатника в развитии растений [Текст] /М.М. Абдуллаева, М.М. Умарова, М.М. Муллажонова // Вестник ТашГУ,

1999. - № 2. - C. 3-8.

3. Абдуллаева, М.М. Влияние окс игумата на обмен фо фолипидов ои и арахи а при прора тании емян [Текст]/ М.М. Абдуллаева // Аграрная наука, 2002. -№ 6. - C. 28-30.

4. Abdullaeva, M.M. The role of phospholipase D in phospholipid transaetion during Cotton Seeds maturation [ТехЦ/ M.M.Abdullaeva, M.M.Mulladjanova, M.M. Umarova //Turk. J. Biol., 2002, v.26. - № 4. - P.241-246.

5. Wang, X. Multiple forms of phospholipase D in plants:the gene family, catalytic and regylatory properties, and cellular functions [ТехЦ/ X. Wang. - Prog. Lipid Res., 2000, V.39. -N2. - P. 109-149.

6. Wang, X. Phospholipase D in hormonal and stress signaling [ТехЦ/ X.Wang. - Curr . Opin. Plant Biol., 2002. - V.5 (5), P. 408-414.

7. Chapman, K.D. Phospholipase activity during plant growth and development and in response to environmental stress [ТехЦ / K.D. Chapman // Trends in Plant Sci., 1998, V. 3. - N 11. - P. 419-426.

8. Кейтс М. Техника липидологии [Текст]/ М. Кейтс. - М. Мир, 1970, 27c.

9. Kahovcova j., odavic r. the simple method for the guantitative analysis of phospholipids separated by thinlayer chromatography. j. chrovftogr. 1969, v.40, p. 90.

10. Wang, C. Involvement of phospholipase D in woundinduced accumulation of jasmonic acid in Arabidopsis^xt]/ C.Wang, C.A. Zien. - Plant Cell.

2000, V.12. - N11. - P. 2237-2246.

Время прорас тания, сутки Время инку- бации, мин. Фос фолипиды!, %

ФИ ФХ фэа ФК

Покоя щиеся емена 0 15 60 120 12,2±0,3 19,1±0,5 36,1±1,01 14,1±0,3 42,1±1,2 20,3±0,5 16,2±0,42 7,1±0,17 38,1±1,1 26,1±0,7 12,3±0,3 10,2±0,2 1,8±0,05 7,6±0,19 13,1±0,3 20,2±0,52

1 0 15 60 120 13,4±0,3 20,5±0,5 38,3±1,1 15,8±0,3 4 1 , 7 ±1,2 27 , 8±0,7 1 2 , 8 ±0,3 6,32±0,17 3 5 ,0 ±1,01 13,1±0,3 10,1 ±0,3 9,5±0,27 2, 6±0,08 8 ,7±0,2 15,9±0,4 24,5±0,68

3 0 15 60 120 20,3±0,5 27,3±0,7 44,7±1,23 17,5±0,4 3 5 ,3 ±1,01 1 5, 1 ±0,3 9 ,7±0,28 8,1±0,2 33,2±1,0 13,5±0,3 10,5±0,2 6,8±0,16 4 ,5±0,1 7 ,7±0,2 17,3±0,4 28,5±0,65

5 0 15 60 120 16,8±0,4 23,5±0,5 38,7±1,18 11,33±0,3 33 , 1 ±1,1 23 ,03±0,5 1 0,9±0,2 7,1±0,19 30,3±0,9 1 7 ,5±0,35 8 ,7±0,2 5,3±0,13 12,5±0,2 15,1±0,3 23,4±0,5 24,0±0,52

7 0 15 60 120 14,1±0,3 20,0±0,5 30,1±1,0 16,4±0,4 28 ,6±0,7 1 9 ,5±0,5 1 0, 1 ±0,27 4,9±0,1 27,7±0,7 23,8±0,5 7, 5±0,19 3,8±0,09 20,9±0,5 22,4±0,5 27,2±0,6 29,08±0,6

9 0 15 60 120 12,9±0,2 18,3±0,5 23,4±0,59 13,0±0,3 24 ,9±0,5 2 2 , 3 ±0,61 7 , 8 ±0 ,18 4,3±0,12 25,8±0,6 20,5±0,5 7, 1±0,16 3,5±0,1 27,9±0,6 30,8±1,0 32,2±1,0 34,90±1,1

Вестник Орел Г Ay

№5(26)

жтябрь 2010

Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году

Учредитель и издатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный Университет»____________________________________________

Редакционный совет: Парахин Н.В. (предс едатель) Амелин А.В. (зам. предс едателя) Астахов С.М.

Белкин Б.Л.

Блажнов А.А.

Буяров В.С.

Гуляева Т.И.

Гурин А.Г.

Дегтярев М.Г.

Зотиков В.И.

Иващук О.А.

Козлов А.С.

Кузнецов Ю.А.

Лобков В.Т.

Лысенко Н.Н.

Ляшук Р.Н.

Мамаев А.В.

Масалов В.Н.

Новикова Н.Е.

Павловская Н.Е.

Попова О.В.

Прока Н.И.

Савкин В.И.

Степанова Л.П.

Плыпун С.А. (ответств. секретарь) Ермакова Н.Л. (редактор)

Адрес редакции: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69. Телефон: (4862)454037 Факс: (4862)454064 E-mail: nichоgau@yandex.ru Сайт журнала: http://ej.orelsau.ru

Свидетельство о регис трации ПИ 8ФС77-21514 от 11.07. 2005 г.

Техниче ский редактор Мо сина А.И. Сдано в набор 14.10.2010 Подпи ано в печать 28.10.2010 Формат 60x84/8. Бумага офсетная. Гарнитура Тайм .

Объём 12,5 усл. печ. л. Тираж 300 экз. Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы1, 19. Лицензия ЛР8021325 от 23.02.1999 г.

Журнал рекомендован ВАК Минобрнауки Ро ии для публикаций научных работ, отражающих основное научное одержание кандидат ких и доктор ких ди ертаций

Содержание номера

Научное обеспечение устойчивого развития АПК и сельских территорий

Парфенов А.С. Демографиче с кий кризи с : с оциальное прогнозирование и материне кий

капитал............................................................................... 2

Студенникова Н.С. Влияние производственного травматизма на демографичес кую

с итуацию с ель с ких территорий на примере Орловской облас ти........................ 6

Кузнецова Т.М. Диагностика и оценка эффективности кадровой политики

с ельс кохозяйственных организаций.................................................... 9

Каменева К.П. Совершенствование управления формированием и развитием человечес кого

капитала в аграрном с екторе.......................................................... 11

Ушаков А.А. Эффективное функционирование с истемы1 внутреннего контроля в бюджетных

организациях.......................................................................... 14

Полухин А.А., Алпатов А.В. Развитие рышка зерноуборочных комбайнов в АПК Орловс кой

облас ти.............................................................................. 19

Поздняков В.Ю. Эффективность различных вариантов обновления материально-

техничес кой базы1 АПК................................................................ 22

Коробко А.В., Абашин Е.Г. Инновационный спос об определения ос новніх качественные параметров железобетонных кон трукций без предварительного напряжения арматуры по

результатам вибрационных и с пытаний.................................................. 26

Баранов Ю.Н., Трясцин А.П. Анализ и оценка ри с ка при перевозке опас ных грузов

автомобильным транс портом в АПК...................................................... 29

Г альянов И.В. И с с ледование инве с тиционных затрат на повышение безопасно с ти

машин................................................................................. 33

Кошечкин Ю.В., Барабанова С.Н. Корпоративное обучение вопрос ам охраны труда -

ступень к с озданию с истемы управления профессиональными рис ками в организации...... 36

Семенютина А.В., Подковырова Г.В. Ос обенности реконструкции рекреационноозеленительных нас аждений урбанизированных территорий Нижнего Поволжья.............. 39

Научное обеспечение развития растениеводства

Ищенко Л.А., Козаева М.И., Маслова М.В., Зайцева К.В., Логинов М.В., Акимов В.П.

Климат, стресс и проблема репродукции у растений в новом столетии на примере плодовых

культур............................................................................... 42

Петрова С.Н., Андронов Е.Е., Пинаев А.Г., Першина Е.В. Перс пективы ис пользования

методов молекулярно-генетичес кого анализа в почвенной экологии....................... 45

Степанова Л.П., Стародубцев В.Н., Степанова Е.И. Экологичес кая эффективность и пользования предпо евной обработки емян водными вытяжками из горных пород и

вермикомпос тов....................................................................... 49

Богомолов А.А. Урожайность и качество семян люцерны при обработке посевов

регуляторами ро с та и микроудобрениями в Северном Зауралье........................... 53

Чекалин Е.И., Амелин А.В., Кондыков И.В. Изменение показателей архитектоники, роста и развития ра тений гороха полевого в проце е елекции на вы окую урожайно ть

с емян................................................................................ 56

Головина Е.В. Влияние погодных ус ловий на накопление и реутилизацию азота с ортами

сои................................................................................... 58

Корниенко H.H., Бобков С.В., Кондыков И.В. Компонентный с остав запас ных белков как

критерий оценки сортов гороха на отличимость, однородность и стабильность.............61

Титова Е.М., Внукова М.А. Влияние некоторых элементов технологии на урожайность и

качес тво зерна ячменя................................................................64

Карташов А.В. Фотос интетичес кая продуктивность с ортов средневолокнистого хлопчатника

на богаре............................................................................. 68

Павловская Н.Е., Гагарина И.Н., Горькова И.В., Козявина К.Н., Муштакова В.М.,

Фомина В.А., Роговин В.В. Перокс идазозавис имый иммунитет гороха к фузариозу......... 72

Абдуллаева М.М., Валиханов М.Н., Бабаханова Д.Ш. Роль эндогенной фос фолипазы Д в

превращениях фо с фолипидов при прорас тании семян кукурузы........................... 75

Хатефов Э.Б., Кагермазов А.М., Малухов З.М., Кушхова М.С. Корреляционные с вязи между еменной плодовито тью и морфобиологиче кими и цитологиче кими признаками тетраплоидной кукурузы............................................................... 77

Научное обеспечение развития молочного скотоводства

Шендаков А.И., Шендакова Т.А. Влияние генетиче ских и средовых факторов на интенс ивность роста и молочную продуктивность чёрно-пёстрого гоштинизированного

скота................................................................................. 83

Безбородов П.Н. Абомазо-руминальный рефлюкс - фактор нарушения обмена веществ у

вы с око продуктивных молочных коров.................................................. 91

Петрушина М.В. Влияние Хотынецких цеолитов и лецитина на физиолого-биохимичес кий

с татус выс окоудойных коров при промышленном с одержании............................. 95

Бунькова H.H., Калинин В.А., Козлов И.А., Козлов А.С. Ос обенности энергетичес кого питания коров по периодам лактации.................... .............................. 97

© ФГОУ ВПО Орел ГАУ, 2010