Участь супероксиддисмутази у клітинному сигналінгу при тепловому загартуванні проростків пшениці

Abstract

Показано, що 1-хвилинний вплив на проростки пшеницi температури 42 °С викликає транзиторне посилення генерацiї супероксидного анiон-радикала (O₂^•−) i пiдвищення вмiсту пероксиду водню в коренях з максимумами через 5 i 10 хв вiдповiдно. 10-хви- линний прогрiв пiдвищував активнiсть супероксиддисмутази (СОД). Обробка проросткiв iнгiбiтором СОД дiетилдитiокарбаматом натрiю (ДДК) спричинювала зниження активностi ферменту, посилення генерацiї O₂^•− коренями i зменшення в них вмiсту H₂O₂. Пiсля впливу гiпертермiї вiдбувалося поступове пiдвищення теплостiйкостi проросткiв, яке частково нiвелювалося передобробкою ДДК. Зроблено висновок про участь СОД у передачi сигналу гiпертермiї в генетичний апарат, що зумовлює розвиток теплостiйкостi рослин.

Показано, что 1-минутное влияние на проростки пшеницы температуры 42 °С вызывало транзиторное усиление генерации супероксидного анион-радикала (O₂^•−) и повышение содержания пероксида водорода в корнях с максимумами через 5 и 10 мин соответственно. 10-минутный прогрев повышал активность супероксиддисмутазы (СОД). Обработка проростков ингибитором СОД диэтилдитиокарбаматом натрия (ДДК) вызывала снижение активности фермента, усиление генерации O₂^•− корнями и уменьшение в них содержания H₂O₂. После влияния гипертермии происходило постепенное повышение теплоустойчивости проростков, которое частично нивелировалось предобработкой ДДК. Сделан вывод об участии СОД в передаче сигнала гипертермии в генетический аппарат, что обусловливает развитие теплоустойчивости растений.

It is shown that the 1-min influence of a temperature of 42 °С on wheat plantlets causes the transitional intensifying of the superoxide anion-radical (O₂^•−) generation and the increase of the hydrogen peroxide content in roots with the maxima in 5 and 10 min, accordingly. Within 10 min after the heating, the increase of the superoxide dismutase (SOD) activity is observed. The treatment of plantlets with the SOD inhibitor sodium diethyldithiocarbamate (DDC) caused the enzyme activity lowering, intensifying the (O₂^•−) generation by roots, and a reduction of the H₂O₂ contents in them. After the influence of hyperthermia, the gradual increase of the heat resistance of plantlets took place, which was partially levelled by the pretreatment with DDC. The conclusion on the participation of SOD in the signal transduction of hyperthermia in genome that causes the development of the heat resistance of plants is drawn.