СНИЖЕНИЕ ИНГИБИРОВАНИЯ ФЕРМЕНТОВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ IN VITRO С ПОМОЩЬЮ ПРОЛИНА
АУЫР МЕТАЛДАРДЫҢ ФЕРМЕНТТЕРДІ ИНГИБИРЛЕУІН ПРОЛИН КӨМЕГІМЕН IN VITRO ТӨМЕНДЕТУ
DOI:
https://doi.org/10.26577/eb.2022.v93.i4.07Аннотация
Ауыр металдардың өсімдіктерге қолайсыздық тудыратын әсеріне жауап ретінде пролиннің жинақталуы зерттелді. Өсімдіктердің ауыр металдар тудыратын стресске жауап реакциясындағы пролиннің рөлін анықтау үшін осы амин қышқылының нитратредуктаза ферментінің тежелуіне тигізетін әсері in vitro жағдайында зерттелді. Пролиннің нитратредуктазаны мырыш, мыс, қорғасын және кадмийдің әсерінен қорғай алатын қабілеті анықталды. Ауыр металдардың әсерінен пайда болатын пролиннің жинақталуының қорғаныстық механизмдері талқыланды. Антиоксиданттардан басқа осмопротектанттар деп аталатын қосылыстар да өсімдіктерде пайда болатын тотығу стресінің кері әсерін жеңілдетуде ерекше роль атқарады. Оларға глицинбетаин, пролин, маннитол жатады. Олардың ішінде пролиннің биологиялық рөлі өсімдіктердің арасында кең тараған. Осы зерттеудің нәтижелері жаздық бидайдың әртүрлі сұрыптарының дәндерін ауыр металдарға төзімділігін, тұқымның өнімділігі мен сапасын арттыру үшін себу алдында өңдеу (прайминг) жасаумен байланысты. Зерттеу тек тұқым өнгіштігін арттыруға, ауыр металмен әсер ету жағдайында олардың көшеттерінің өсуі мен дамуына ғана емес, сонымен қатар праймингтен кейін өсіп шыққан тұқымдарда пролин мөлшерін анықтауға бағытталған. Прайминг пен мыс тұзының ерітіндісінің әртүрлі концентрацияларының жоғарыда айтылған жағдайларында жүргізіліп, бидайдың өскіндеріндегі пролиннің деңгейлерінің қалай өзгеретіні зерттелді. Алынған нәтижелер алғаш рет ауыр металл тудыратын тотығу стресі кезіндегі антиоксиданттар мен осмопротектанттардың ара қатынастарының өзгеретінін көрсетіп отыр.
Библиографиялық сілтемелер
Mattioni С., Lacerenza N.G., Troccoli A., DE Leonardis А.М., Di Fonzo N. (1997) Water and salt stress - induced alterations in proline metabolism of Triticum durum seedlings. Physiol. Plant., vol. 101, pp. 787-792.
Saradhi F., Sarahdi P.P. (1991) Proline accumulation under heavy metal stress. J. Plant Physiol., vol. 138, pp. 554-558.
Skriver K., Mundy J. (2017) Gene expression response to abscisic acid and osmotic stress. Plant Cell. , vol. 2, pp. 503-512.
Alikulov Z., Savidov N.K., Lips H. (1996). Molybdenum protects wheat seed germination against heavy metals. 2th Fohs Biostress Symposium, Moscow. pp. 57.
Savidov N, Alikulov Z, Lips H. (1998) Identification of an endogenous NADPH-regenerating system coupled to nitrate reduction in vitro in plant and fungal crude extracts. Plant Science.,vol. 135, pp. 161.
Schat.H., Sharma.S.S. and Vooijs.R. (1997) Heavy metals and osmolyte accumulation in plant roots. Physiologia Plantarum., vol. 101, pp. 477-481.
Mendum M.L., Gupta S.C., Goldsbrough P.B. (1990) Effect of glutathione on phytochelatin synthesis in tomato cells. Plant Physiol., vol. 93, pp. 484-488.
Smirnoff N and Cumbes Q.J. (1989) Hydroxyl radical scavenging activity of compatible solutes. Pytochemistry., vol. 28, pp. 1057.
Guo G., Lei M., Wang Y., Song B. , Yang J. (2018) Accumulation of As, Cd, and Pb in sixteen wheat cultivars grown in contaminated soils and associated health risk assessment. Int. J. Environ. Res. Publ. Health, vol. 15, рр.231-235.
Rai P.K., Lee S.S., Zhang M., Tsang Y.F., Kim K.H. (2019) Heavy metals in food crops: health risks, fate, mechanisms and management. Environ. Int., vol. 125, рр. 365-385.
Singh S., Parihar P., Singh R., Singh V.P., Prasad S.M. (2015) Heavy metal tolerance in plants: role of transcriptomics, proteomics, metabolomics, and ionomics. Front. Plant Sci., vol. 6, pp. 1143.
Pintilie O., Zaharia M.,Cosma A., Butnaru A., Murariu M., Drochioiu G., Sandu I., Assay I. (2016) Effect of heavy metals on the germination of wheat seeds: Enzymatic The Annals of “Dunarea De Jos”. University of Galati Fascicle Ix, Metallurgy Mater Sci., vol. 1, pp. 245-248.
Rizvi A., Ahmed B., Zaidi A., Khan M. S. (2019) Heavy metal mediated phytotoxic impact on winter wheat: oxidative stress and microbial management of toxicity by Bacillus subtilis. BM2, RSC Adv., vol. 9. pp. 6125-6142.
Mohammad J.K., Muhammad T., Khalid K. (2013) Effect of organic and inorganic amendments on the heavy metal content of soil and wheat crop irrigated with wastewater. Sarhad J. Agric., vol. 29. pp. 145-152.
Pizzeghello D., Francioso O., Ertani A., Muscolo A., Nardi S. (2013) Isopentenyl adenosine and cytokinin-like activity of different humic substances. J. Geochem. Explor., vol. 129, pp. 70-75.
Osuna D., Prieto P., Aguilar M. ( 2015). Control of Seed Germination and Plant Development by Carbon and Nitrogen Availability. Front. Plant Sci.| https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01023
Babenko O., Alikulov Z. (2014) The seed germination, growth and development of wheat (Triticum aestivum L.) under the influence of seed priming with molybdate and tungstate // Science and World., vol. 2, no 6, pp. 102-105.
