Роль окремих сторін метаболізму та їх взаємозв’язок в процесі адаптації до зниженої температури проростків двох сортів сої з різною холодостійкістю. Динаміка зміни вмісту речовин у сім’ядолях. Загальний та амінний азот. Вміст олії та ліпазна активність.
Аннотация к работе
Соя, як вид, формувалася в умовах теплого мусонного клімату, тому більшість її сортів теплолюбні. За даними літератури, під впливом зниженої температури на ранніх етапах онтогенезу, а також при недостатній сумі ефективних температур порушується нормальний розвиток рослин, знижується продуктивність сої, затримується визрівання (А.П. Робота в цьому напрямку вимагає не лише наявності вихідного матеріалу з необхідними властивостями, але й знання еколого-фізіологічних і біохімічних характеристик сортів та селекційного матеріалу. У практичному плані вони можуть бути використані для обгрунтування розробки методів оцінки холодостійкості вихідного селекційного матеріалу сої. Їх виконано згідно з координаційним планом НДР Міністерства освіти «Механізми розвитку та старіння біологічних систем» за темою 0197U008199 «Вивчення фітогормональних, метаболічних та фітохромних механізмів регуляції адаптивних реакцій рослин та впливу біогенних і абіогенних факторів на мікобіоту для обгрунтування шляхів підвищення їх стійкості».Однак суха маса сімядолей у холодостійкого сорту Київська 91 зменшується значно менше, ніж у нехолодостійкого сорту Харківська 35. Під впливом пониженої температури у холодостійкого сорту вміст крохмалю у сімядолях в перші години дії істотно знижується при майже не змінній активності амілаз. Вміст розчинних цукрів під дією низької температури в сімядолях сорту Київська 91 знижується на фоні зниження вмісту крохмалю, а у сорту Харківська 35 - підвищується при неістотній зміні вмісту крохмалю. Вміст масла в умовах пониженої температури в сімядолях обох сортів протягом досліду зменшився однаково, але у холодостійкого сорту це зменшення відбувалось майже повністю в перші години стресу, а у нехолодостійкого - в значно триваліший період. В корінцях під впливом пониженої температури вміст розчинного білка і амінного азоту у сорту Київська 91 зростає, а у сорту Харківська 35 вміст розчинного білка знижується, а амінного азоту - зростає.
Вывод
1. За дії пониженої температури проростки досліджуваних сортів з однаковою швидкістю гальмують ріст. Однак суха маса сімядолей у холодостійкого сорту Київська 91 зменшується значно менше, ніж у нехолодостійкого сорту Харківська 35. Це свідчить про більш інтенсивну витрату запасних поживних речовин на адаптаційні процеси у нехолодостійкого сорту, в порівнянні з холодостійким.
2. Під впливом пониженої температури у холодостійкого сорту вміст крохмалю у сімядолях в перші години дії істотно знижується при майже не змінній активності амілаз. У нехолодостійкого сорту спостерігається тенденція до паралельного зниження вмісту крохмалю та амілазної активності. Амілоліз у сімядолях обох сортів не є єдиним фактором зменшення рівня крохмалю. Встановлена динаміка зміни вмісту крохмалю є наслідком зменшення його вторинного синтезу.
3. Вміст розчинних цукрів під дією низької температури в сімядолях сорту Київська 91 знижується на фоні зниження вмісту крохмалю, а у сорту Харківська 35 - підвищується при неістотній зміні вмісту крохмалю. Це повязано з більш інтенсивним використанням неструктурних вуглеводів та з більш низьким рівнем глюконеогенезу у першого сорту, ніж у другого.
4. Вміст масла в умовах пониженої температури в сімядолях обох сортів протягом досліду зменшився однаково, але у холодостійкого сорту це зменшення відбувалось майже повністю в перші години стресу, а у нехолодостійкого - в значно триваліший період. Сумарна активність ліпаз в перші години дії холодом у холодостійкого сорту вища, ніж у нехолодостійкого. Така динаміка вмісту масла і активності ліпаз повязана із більш швидким використанням масла в адаптаційних процесах першим сортом, в порівнянні з другим.
5. Вміст загального азоту в сімядолях обох сортів під впливом пониженої температури не змінюється, що повязано з інгібуванням відтоку його транспортних форм в органи проростка, які формуються.
6. Вміст амінного азоту в сімядолях обох сортів в умовах холоду знижується. При цьому вміст розчинного білка у холодостійкого сорту зростає, а у нехолодостійкого сорту - знижується. Це свідчить про те, що в умовах стресової температури катаболізм білка у нехолодостійкого сорту більш інтенсивний, ніж у холодостійкого.
7. В корінцях під впливом пониженої температури вміст розчинного білка і амінного азоту у сорту Київська 91 зростає, а у сорту Харківська 35 вміст розчинного білка знижується, а амінного азоту - зростає. Це зумовлене більш високим рівнем біосинтетичних процесів у холодостійкого сорту, в порівнянні з нехолодостійким.
8. Активність ізоцитратдегідрогенази в корінцях, а глюкозо-6-фосфат-дегідрогенази - в корінцях та сімядолях за несприятливих температур підвищується у обох сортів. Більш висока їх активність у нехолодостійкого сорту свідчить про більшу енергетичну напруженість у нього адаптаційних процесів, ніж у холодостійкого.
9. Підвищення активності ізоцитратдегідрогенази і зниження активності малатдегідрогенази в корінцях обох сортів в перші години дії холодом повязане із зростанням швидкості утворення ?-кетоглутарату та глутамату.
10. При дії пониженої температури процеси метаболізму вивчених класів запасних сполук у обох сортів протікають, в основному, з однаковою направленістю. Однак у холодостійкого сорту Київська 91 найбільш інтенсивні зміни вмісту відбуваються в перші 4 години холодового стресу, а у нехолодостійкого сорту Харківська 35 - протягом значно тривалішого часу. Це забезпечує більш швидку і ефективну адаптацію до пониженої температури проростків холодостійкого сорту в порівнянні з нехолодостійким.
Список литературы
1. Джамеев В.Ю., Жмурко В.В. Содержание крахмала в семядолях прорастающей сои в условиях холодового стресса // Физиол. и биохим. культ. раст.- 1997.- Т.29, № 5.- C.370-376.
2. Жмурко В.В., Джамеев В.Ю. Дегидрогеназная активность и содержание растворимого белка в корешках проростков сои (Glicine max. L.) при оптимальной и пониженной температурах // Физиол. и биохим. культ. раст.- 1999.- Т.31, № 4.- C.308-313.
3. Содержание, гидролиз и жирнокислотный состав масла в семядолях прорастающей сои (Glicine max.) при разных температурных условиях / В. В. Жмурко, В. Ю. Джамеев, О. Г. Супрун, Л.Н. Кобызева // Биологический вестник.- 1997.- Т.1, № 1.- С.76-82.
4. В. В. Жмурко, В. Ю. Джамеев. Влияние пониженной температуры на ростовую реакцию проростков сои (Glicine max) и на содержание растворимых сахаров в семядолях // Биологический вестник.- 1997.- Т.1, № 2.- С.81-88.
5. Dzhameyev V. Y., Zhmurko V. V. The metabolism of storage substances of soybeans cotyledons under cold stress // Symposium on Breeding of Oil and Protein Crops: EUCARPIA, Section Oil and Protein Crops.- Zaporozhye, Ukraine, 1996.- P.75-80.
6. Dzhameyev V. Y., Zhmurko V. V. The storage substances metabolism in the germinating soybeans cotyledons in connection with cold stress adaptation // Annual symposium Physical-Chemical Basis of Plant Physiology.- Penza, 1996.- P.95.
7. Dzhameyev V. Y., Zhmurko V. V. The reaction of soybeans seedlings on low temperature effect // Sustainable Agriculture for Food, Energy and Industry.- Braunschweig, Germany.- 1997.- P.317.
8. Джамєєв В.Ю. Дегідрогеназна активність різних за холодостійкістю сортів сої // Шляхи раціонального використання земельних ресурсів України: Матеріали конф.- Чабани, Україна, 1995.- С.14.