Статья «Индукция накопления антоцианов и состояние защитной системы в растениях озимого рапса, обработанных 5-аминолевулиновой кислотой, "Физиология растений"»

Изучено влияние экзогенной 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК) на развитие и ряд биохимических показателей растений озимого рапса (Brassica napus L.). Выращивание растений в течение 7 дней на растворах 50-200 мг/л АЛК приводило к накоплению в семядольных листьях и гипокотилях антоцианов и изменению зеленой окраски ткани на фиолетовую. Использование 200 мг/л АЛК и возрастание освещенности от 40.5 до 66.2 мкмолей фотонов/(м с) приводило к увеличению содержания антоцианов в 1.8 раза в семядолях, достигая 3.15 ± 0.37 ммоль/г сухой массы, и в 1.3 раза в гипокотилях, достигая 2.71 ± 0.36 ммоль/г сухой массы. В растениях, обогащенных антоцианами, отмечено значительное (63% от контроля) подавление длины гипокотиля и существенно большее угнетение развития корневой системы (46% от контроля). В опытных растениях накопление хлорофиллов а и b в ходе вегетации значительно отставало от контроля - на 44 и 38% к 4-ому дню выращивания; на 37 и 27% к 5-ому дню; на 31 и 27% к 6-му и на 24 и 21% к 7-ому дню развития соответственно, демонстрируя постепенное сокращение разницы между контролем и опытом. Аналогичную картину наблюдали и в случае каротиноидов. На 7-ой день развития в варианте “АЛК-200” активность ключевого фермента биосинтеза антоцианов дигидрофлавонол-4-редуктазы (ДФР) в среднем в 1.8 раза превышала активность в контроле, содержание пролина при этим возрастало в 2.2 раза, а нековалентно связанного с белками гема, НО и активных форм кислорода (АФК) увеличивалось на 60%, 30% и 25% по отношению к контролю соответственно. В то же время уровень продуктов перекисного окисления липидов и содержание супероксид анион-радикала (O2) составили лишь 29 и 62% от контроля соответственно. В семядолях, обогащенных антоцианами, антирадикальная и общая антиоксидантная активности превышали соответствующие показатели в контроле на 38 и 42% соответственно. Таким образом, выявлен комплекс метаболических перестроек защитной и энергетической систем растений озимого рапса, индуцированных действием экзогенной АЛК. Отмечено подавление поступления экзогенной АЛК в систему синтеза тетрапирролов хлорофильной природы, а также снижение скорости их образования. Показана индукция накопления антиоксидантов антоцианов, что обеспечивается практически двукратным возрастанием активности ДФР, а также повышение содержания гема, пролина и возрастание антиоксидантной и антирадикальной активности. Все это в целом приводит к снижению способности к генерации O2, существенному снижению перекисного окисления липидов внутриклеточных мембран и незначительному превышению над контролем содержания АФК и НО