Влияние кадмия на антиоксидантную систему проростков гречихи при деэтиоляции

Гречихе свойственны высокие темпы морфогенеза. Первый листовой бугорок закладывается у однодневных проростков (Кобзоева, 1953). Длительность этого этапа составляет 1 - 14 дней и в значительной степени определяет особенности растений: число вегетативных узлов на стебле, продолжительность вегетации и продуктивность.

Переход конуса нарастания в генеративное состояние происходит после закладки на стебле у скороспелых сортов 1 - 2 листьев, а у среднеспелых 3 - 4. Формирование меристематических бугорков соцветий происходит очень быстро. На них сразу возникают точки роста, дающие начало элементам цветков. На цветоносе в очередном порядке закладываются прицветники (гомологи листьев), в пазухе которых формируется первый цветок с прицветничком. В пазухе второго закладывается второй и т. д. В результате образуется элементарное соцветие по типу парциального соцветия. Парциальных соцветий в кисти обычно бывает от 8 до 12, но выделяется форма, у которой их 60 и более (Мартыненко, 1986).

Апикальной меристеме гречихе свойственен незавершенный тип морфогенеза, хотя выделены спонтанные мутации с детерминантным типом побегов, у которых морфогенез апикальной меристемы детерминирован генетически (Столетова, 1958).

Морфогенез цветка продолжается 18 - 20 дней. Первые цветки в парциальном соцветии дают наиболее крупные плоды. Цветки раскрываются за 23 - 30 минут в 6 - 9 ч утра (Шубина, 1937). Неопыленный цветок отмирает в течение 1 - 2 суток (Пульман, 1905).

Восковая спелость плода наступает на 17 - 20 день, а зрелую окраску плоды приобретают на 20 - 25 день. У всех плодов, независимо от плоидности сортов, продолжительность их вегетационного периода и крупности семян, формирование плода происходит в течение 21 - 24 дней. При этом перикарпий достигает своего полного размера за 10 дней. С этого момента начинается активное формирование ядра, и в следующие 10 - 14 дней плод вступает в фазу восковой (полной) спелости.

У семян гречихи выражена способность впадать в состояние покоя. Этому благоприятствует пониженная температура (9 - 14 С) в сочетании с периодическим увлажнением и высушиванием семян. В состоянии покоя семена гречих могут длительное время сохраняться в почве. В. Крокер описал опыт, при котором семена, помещенные на глубину 105 см, даже через 20 лет сохранили высокую всхожесть. Также известна способность семян гречихи, осыпавшихся при уборке, весной давать многочисленные всходы.

Фенольные соединения гречихи и их практическое применение.

Одной из уникальных особенностей высших растений является способность к накоплению вторичных метаболитов. К числу наиболее распространенных их представителей относятся фенольные соединения. Они очень разнообразны по своей структуре, свойствам и функциональной роли. Известно, что фенольные соединения принимают участие в процессах фотосинтеза, дыхания, привлечения насекомых-опылителей, регуляции роста, а также защиты от различных стрессовых воздействий. Все больший интерес вызывает изучение их вклада в антиоксидантную систему (в качестве низкомолекулярных антиоксидантов).

Обладая высокой реакционной способностью, фенольные соединения способны с легкостью вступать в свободнорадикальные реакции, протекающие в большом количестве при окислительном стрессе, вызванном действием абиотических и биотических факторов. Тем самым, они могут инактивировать активные формы кислорода и замедлять окисление липидов клеточных мембран. При этом антиоксидантные свойства проявляют как фенилпропаноиды и их производные, так и флавоноиды.

Необходимо помнить, что высшие растения отличаются по способности к накоплению фенольных соединений, что проявляется как в их количестве, так и составе. Следует также отметить, что в надземных органах накопление фенольных соединений выше, а состав - разнообразнее, по сравнению с подземными. К числу фенол - продуцирующих видов растений, вызывающих большой интерес у исследователей, так и практиков, относятся представители рода Fagopyrum Mill., широко культивируемые во многих странах мира. В частности, F. esculentum Moench, которая является одной из важнейших крупяных и медоносных культур России.

Она, помимо пищевой ценности, широко применяется в народной медицине и фармакологии. Именно из ее листьев получают препарат рутин (3-О-рутинозид кверцетина), обладающий антиоксидантными, ангиопротекторными, антибактериальными и гепатопротекторными свойствами.

Изучению состава фенольных соединений видов рода гречиха посвящено немало работ. В надземных органах гречихи посевной обнаружены антоцианы, лейкоантоцианы, катехины и фенолкарбоновые кислоты: кофейная, хлорогеновая, галловая, протокатеховая. В составе флавонолов надземных органов гречихи посевной был найден рутин, а кроме того, в листьях присутствует кверцетин и три дополнительных гликозида, два из которых идентифицированы как гиперозид и кверцитин.

Достаточно подробно исследован флавоноидный состав и проростков гречихи посевной. В семядольных листьях находится рутин, ориентин, гомоориентин, витексин, сапонаретин, кверцетин - 3 - рамнозид, кемпферол - 3 - рутинозид и кверцетин - 3 - глюкозо-рамнозид. В гипокотелях обнаружен цианидин и рутин.

2. Объекты исследований

Объекты исследования.

В качестве объектов исследования были взяты 14-дневные проростки гречихи обыкновенной (Fagopirum escilentum Moenh) диплоидного сорта Девятка и тетраплоидного сорта Большевик 4.

Гречиха - сорт Девятка (диплоид). Родословная: Деметра (Д-12) х Молва (ОВ-5). Включен в Госреестр по Центральному, Центрально - Черноземному и Северо - Кавказскому регионам. Тип роста детерминированный. Верхушечное соцветие - длинная кисть. Бутоны и цветки бело - розовые. Средняя урожайность в регионах допуска 11,0 ц/га. Сорт среднеспелый, вегетационный период 83 - 95 дней. Характеризуется дружным цветением и созреванием. Устойчивость к полеганию и осыпанию высокая. Технологические и кулинарные качества высокие. Зерно выравненное крупное. Масса 1000 зерен 30 - 36 г. Включен в список ценных по качеству сортов.

Гречиха - сорт Большевик 4 (тетраплоид). В отличие от большинства районированных в производстве сортов имеет в каждой клетке растения тетраплоидное число хромосом: не 16, а 32 хромосомы. За счет этого сорт более пластичен и потенциально более продуктивен. В Одесской области на Измаильском орошаемом госсортоучастке был получен урожай 32,2 ц/га. Сорт отличается более мощным стеблем высотой 80--100 см, крупными листьями и цветками. Содержание нектара в цветках вдвое выше, чем у диплоидных сортов. Повышено содержание рутина в листьях и цветках. Крупное и выровненное зерно очень удобно в переработке: не требует многократного разделения на фракции перед обрушиванием и обеспечивает высокий выход крупы. Масса 1000 зерен - 30-41 грамм. Выровненность зерна 90-100 процентов. Выход крупы 70-86 процентов. Пленчатость 20-29%. Кулинарные качества высокие. Сорт устойчив к полеганию и осыпанию зерна, отличается повышенной холодостойкостью по сравнению с диплоидными сортами. Семена сохраняют всхожесть до 8-9 лет, тогда как у диплоидных сортов - не более 4-5 лет при обычном хранении. Сорт Большевик 4 среднеспелый (68-78 дней), на юге ускоряет свое развитие при коротком дне.

Постановка опытов.

По 300 семян каждого сорта помещали на фильтровальную бумагу в чашки Петри (75 семян на одну чашку) и заливали 20 мл дистиллированной воды или водным раствором кадмия (концентрация 15 мг/л, 49 мкМ). Семена в приоткрытых чашках помещали в термостат и выдерживали 24 часа при температуре 22С.

Через сутки семена раскладывали по 15 штук в рулоны (по пять рулонов на каждый вариант). Рулоны помещали в пластиковые емкости с водой или с водным раствором кадмия, а затем ставили в факторостатную комнату на 9 дней, при температуре 24 С и при отсутствии света. После этого часть опытных проростков для изучения действия деэтиоляции переносили на свет на 3 дня (+24°С, 16 - часовой фотопериод).

Морфофизиологические характеристики проростков.

Морфофизиологическое состояние растений оценивали по внешним признакам, а также измеряли высоту надземной части проростков (гипокотилей), длину корней, вес семядольных листьев и гипокотилей и определяли оводненность семядольных листьев.

Определение оводненности растительных тканей Подготовка бюксов:

Сначала производят нумерацию тщательно вымытых и высушенных стеклянных бюксов. Числа наносят на основание и крышечку простым карандашом с внутренней, шероховатой стороны. Емкости с приоткрытой крышечкой размещают на стеклянных чашках Петри (которые используют в качестве подставки) и ставят в сухожаровой шкаф «Binder» на 48 часов при t 70 С.

По истечении времени высушивания, для остывания, горячую открытую посуду пинцетом переносят в подготовленный эксикатор, крышку которого закрывают не до конца, оставив маленькую щель (во избежание ее присасывания). Через 30-40 мин., остывшие бюксы закрывают, крышку эксикатора плотно притирают. Затем, закрытые бюксы взвешивают на аналитических весах, вынимая их из эксикатора каждый по отдельности. Данные вносят в таблицу.

После взвешивания процесс высушивания посуды повторяют еще раз при той же температуре (см. пункт 2), уменьшая время экспозиции до 24 часов.

Снова охлаждают и взвешивают бюксы (см. пункт 5). Данные вносят в таблицу 1 и сравнивают результаты двух взвешиваний.

При расхождении полученных значений более чем на 1 мг, процесс высушивания посуды повторяют до тех, пока масса бюксов не станет постоянной.

Определение содержания воды в растительном материале:

Для определения оводненности растительных тканей на торсионных весах взвешивают свежий растительный материал (навески от 150 ±5 до 500±5 мг, в 3-х повторностях) и помещают его в доведенные до постоянной массы чистые бюксы. Данные вносят в таблицу.

Заполненные материалом бюксы с приоткрытой крышкой, размещают на стеклянных чашках Петри (которые используют в качестве подставки) и ставят в сухожаровой шкаф «Binder» на 48 часов при tо - 70 С.

При работе необходимо следовать следующим правилам. Свежий материал должен лежать в бюксе рыхло. Бюкс с навеской нужно ставить в шкаф, нагретый до 70 С, и желательно помещать емкости на одном уровне в центре, так как температуре в различных частях шкафа непостоянна.

По истечении времени высушивания, для остывания, горячую открытую посуду с высушенной навеской, пинцетом переносят в подготовленный эксикатор, крышку которого закрывают не до конца, оставив маленькую щель (во избежание ее присасывания).

Брать бюксы надо пинцетом, так как из-за прикосновения к ним пальцами может измениться масса.

Через 30-40 мин., остывшие бюксы закрывают, крышку эксикатора плотно притирают. Закрытую посуду с высушенной растительной тканью взвешивают на аналитических весах. Результаты вносят в таблицу. После взвешивания бюксы с материалом в закрытом виде хранят в эксикаторе. Процесс высушивания повторяют еще раз при тех же условиях (пункт 2), уменьшая время экспозиции до 24 часов. После повторного высушивания и охлаждения бюксы с материалом снова взвешивают, соблюдая условия пунктов 3,4. Сравнивают результаты двух взвешиваний.

При расхождении значений более чем на 1 мг, процесс высушивания растительной ткани повторяют до тех пор, пока ее масса не станет постоянной. Все данные вносят в таблицу.

Расчет содержания воды в ткани проводят исходя из пропорции:

Х х 100%

так как:

mводы=mсыр - mсух

то, оводненность ткани считается по формуле:

О х 100%

О - оводненность ткани в процентах по сырой массе,

mсыр - масса навески свежего растительного материала, г mсух - сухая масса растительного материала, г:

mсух= mбюкс с сухой навеской - mчистого бюкса

Определение содержания кадмия в проростках.

Предварительно высушенный материал помещали в стеклянные пробирки и добавляли 1 мл НNO3 (конц.) и 0,5 мл НСlO4 (конц.), после этого пробы поставили в печку (1 час при 150єС и 2 часа при 180єС). Остудив пробы до комнатной температуры добавляли (дробно) 0,5 мл Н2О2 и ставили на водяную баню на 30 мин. В доведенных до объема пробах определяли оптическую плотность методом атомно- абсорбционной спектрофотометрии.

Фиксация растительного материала для биохимических исследований.

Для сохранения структурно - функциональной целостности растительного материала использовался метод криоконсервации. От проростков отделялись семядольные листья, гипокотили, порезанные на несколько частей (по 2- 3 см). Каждая растительная проба (отдельно листья, отдельно гипокотили) взвешивалась на весах, заворачивалась в конверт из фольги, подписывалась маркером и затем погружалась в жидкий азот (прозрачная жидкость, одно из агрегатных состояний азота, удельная плотность 0,808 г/см3, t=-195,75°С). После того, как весь растительный материал был распределен по конвертам, пробы остаются в жидком азоте в течение 3 - 5 минут, затем конверты достаются пинцетом, складываются в полиэтиленовый пакет и убираются в морозильную камеру (t=-80°С). В таком состоянии растительный материал может храниться несколько недель.

Определение уровня перекисного окисления липидов.

Для определения ПОЛ навеску растительного материала растирали в фарфоровой ступке. Полученный гомогенат отбирали в пробирку с добавлением 1 мл 0,5% раствора тиобарбитуровой кислоты (ТБК) в 20% трихлоруксусной кислоте (ТХУ). Смесь перемешивали и ставили на водяную баню на 30 минут с момента закипания. Растворы отфильтровывали через фильтровальную бумагу и доводили до единого объема. Оптическую плотность определяли спектрофотометрически (532 нм) по накоплению малонового диальдегида (МДА), дающего характерную цветную реакцию с ТБК. Концентрацию МДА рассчитывали в микромолях на 1 г сырой массы по молярной экстинкции.

С D/E*б,

С - конц. MDA,

D - оптическая плотность,

E - коэффициент молярной экстинции (1,56*10?5см??;моль??) б - толщина слоя в кювете (1смІ).

Определение содержания антоцианов.

Для определения содержания антоцианов отбирался фрагмент стебля (2 см от корня), весом: Девятка - 70 мг, Большевик 4 - 55 мг, растирали в ступке с 2,5 мл кислого спирта (97 мл этанола и 3 мл НCl). Полученный гомогенат переносили в пенициллиновые флаконы и помещали на 30 минут на качалку при комнатной температуре. Во избежание обесцвечивания растворов пробы были накрыты черной бумагой. Затем экстракты отфильтровывали в мерные пробирки. Объем экстрактов доводили до 4 мл кислым спиртом. Оптическую плотность растворов измеряли при 550 нм (стеклянные кюветы 1 см).

Формула для расчета:

С Е550хКх RхV/ m,

где:

С - содержание антоцианов, мкг/г сырой массы Е550 -оптическая плотность растворов,

К - коэффициент (27; пеларгонидин) R -разведение,

V - общий объем экстракта (мл),

m - масса сырой навески в граммах.

Получение экстрактов для определения различных классов фенольных соединений.

Для получения экстрактов растительное содержимое каждого конверта из фольги (семядольные листья и гипокотили по 50 мг) было перенесено с помощью пинцета в пластиковые пробирки - «эппендорфы» (объем 1,5 мл) с конусовидным донышком. В каждую пробирку с помощью пипетки приливали 500 мкл 96% спирта и перетирали содержимое с помощью пестика. К полученному гомогенату добавляли 1 мл 96% спирта, затем все пробирки выдерживали в термостате при 45оС в течение 45 мин. Про прошествии этого времени эппендорфы доставали, перемешивали и центрифугировали в течение 2 минут на максимальных оборотах (16000 об/мин).

После центрифугирования с помощью пипетки надосадочную фракцию переносили в другие пробирки и подписывали вариант растительного материала на крышечке. В таком виде экстракты хранились в холодильнике при t=+ 4±6 °С) и использовались для определения различных соединений фенольной природы.

Определение суммарного содержания фенольных соединений.

Определение содержания суммы растворимых фенольных соединений проводилось с использованием реактива Фолина-Дениса. Для этого в пластиковые пробирки «эппендорф» наливали 75 мкл спиртового экстракта,ь 75 мкл реактива Фолина-Дениса. Через 3 минуты добавляли 150 мкл концентрированного раствора соды и 1200 мкл воды. В качестве контроля использовали раствор, где экстракт заменяли 96%-ным этанолом. После 45 мин. инкубации смеси при 240С, раствор центрифугировали (16000 об/ мин., 2 мин). Надосадочную жидкость отделяли и проводили определение оптической плотности раствора в кварцевых кюветах (путь 0,5 см) при длине волны 725 нм на спектрофотометре Specord.

Содержание суммы фенольных соединений рассчитывали по следующей формуле:

С (мг/г сыр.массы) (Е725* К * R * V) / 1000 * m

С (мг/г сух.массы) С (мг/г сыр. массы) / m сух. вещ-ва Е725 - экстинкция раствора,

К -коэффициент (по рутину) -1030,

R -разбавление,

V - объем экстракта (1,5 мл), mнавески - масса навески (г)

1000 - переводной коэффициент.

Определение содержания фенилпропаноидов.

Определение содержания фенилпропаноидов проводилось с использованием 96% спиртового раствора, т.к. для получения достоверных результатов проводилось разведение эктрактов гипокотилей и листьев. Гипокотиль разводился в 2 раза у обоих сортов (750 мкл экстракта + 750 мкл 96% спирта), этиолированный лист у сорта Девятка в 15 раз (1400 мкл экстракта + 100 мкл 96% спирта), у сорта Большевик 4 в 10 раз (1350 мкл экстракта + 150 мкл 96% спирта). Содержимое эппендорфов перемешивали и промеряли оптическую плотность на спектрофотометре Specord с длиной волны 330 нм при дейтериевой лампе.

Содержание фенилпропаноидов рассчитывали по той же формуле, что и сумму фенольных соединений, с учетом некоторых поправок:

Е330 - экстинкция раствора при 330 нм, кювета кварцевая, путь 0,5 см К коэффициента (по рутину) - 200.

Определение содержания флавоноидов

Определение содержания флавоноидов проводилось с использованием (2% водного раствора). Для этого в пластиковые пробирки «эппендорф» объемом 1,5 млл наливали 120 мкл экстракта, 120 мкл (2% водного раствора) и 1260 мкл 90%-ого спирта и оставляли на 30 минут. В качестве контроля использовали раствор, где вместо (2% водного раствора) добавляли 120 мкл дистиллированной воды. После 30 минут инкубации проводили определение оптической плотности на спектрофотометре Specord с длиной волны 415 нм.

Содержание флавоноидов рассчитывали по той же формуле, что и сумму фенольных соединений, с учетом некоторых поправок:

Е415 - экстинкция раствора при 415 нм, кювета кварцевая, путь 0,5 см К коэффициент (по рутину) - 1010

Статистическая обработка данных.

Исследования были проведены в 3 биологических и 2-3 аналитических повторностях. Все результаты обрабатывали статистически, с использованием программы Excel. На диаграммах представлены средние арифметические значения определений и их средние квадратичные отклонения.

3. Результаты и обсуждения

Влияние кадмия на этиолированные проростки гречихи.

Морфофизиологические характеристики этиолированных проростков гречихи в норме и в присутствии кадмия.

Этиолированные проростки сорта Девятка отличались длинными (вытянутыми) тонкими гипокотилями светлой окраски, относительно короткими корнями и свернутыми желтыми семядольными листьями (рис. 2А).

Рис. 5. Внешний вид этиолированных проростков гречихи сорта Девятка. А - контроль, Б - действие кадмия

При действии кадмия заметных изменений в морфофизиологических показателях проростков не наблюдалось (рис. 6 Б).

Этиолированные проростки сорта Большевик 4 отличались укороченными (по сравнению с сортом Девятка) гипокотилями светлой окраски, с относительно длинными корнями (длина корней равна высоте гипокотилей) и свернутыми желтыми семядольными листьями (рис. 6 А).

В присутствии кадмия при визуальном наблюдении значительных изменений в характере развития проростков не наблюдалось (рис. 6 Б).

Рис. 6. Внешний вид этиолированных проростков гречихи сорта Большевик 4. А- контроль, Б - действие кадмия

Помимо визуальной оценки этиолированных проростков двух сортов гречихи была проведена оценка их некоторых физиологических параметров (табл. 1).

Этиолированные проростки, выращиваемые в течение 9 дней в условиях отсутствия света на среде с добавлением кадмия (концентрация 15мг/л) характеризовались слабым ростом как надземной, так и подземной частей. Такая тенденция справедлива для обоих сортов гречихи.

Таблица 1. Влияние кадмия (Cd) на морфофизиологические характеристики этиолированных (ЭТ) проростков гречихи сорта Девятка и Большевик 4

Параметры роста	ЭТ	ЭТ + Cd
	Показатели роста
	см, г	%	см, г	%
Девятка
Высота гипокотилей	8,75	100%	8,1	93%
длина корней	7,35	100%	7,25	97%
вес семядольных листьев	0,035	100%	0,033	94%
вес гипокотилей	0,134	100%	0,12	90%
Большевик 4
высота гипокотилей	7,35	100%	5,7	76%
длина корней	10,6	100%	8,07	76%
вес семядольных листьев	0,02	100%	0,02	100%
вес гипокотилей	0,11	100%	0,11	100%

Однако необходимо отметить, что у сорта Большевик 4 наблюдалось заметное снижение показателей высоты гипокотилей (на 23%) и длины корней (на 24%) после добавления кадмия, в отличие от сорта девятка, у которого произошло небольшое снижение на 8% и на 2% соответственно.

Важно было оценить и оводненность тканей проростков, что является важным показателем их физиологического состояния (рис. 7).

Рис. 7. Содержание воды в гипокотилях (А) и семядольных листьях (Б) этиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действия Cd)

Как следует из полученных данных содержание воды в гипокотилях и в листьях незначительно увеличивалось только у сорта Девятка при действии кадмия. При этом увеличение показателя оводненности не коррелирует с показателем массы (масса уменьшалась, а оводненность увеличивалась).

Таким образом, можно сделать вывод, что при действии поллютанта темпы роста этиолированных проростков гречихи снижались, что в большей степени характерно для сорта Большевик 4.

Реакция антиоксидантной системы этиолированных проростков гречихи на действие поллютанта.

Состояние антиоксидантной системы растительных клеток зависит от длительности действия стрессового фактора. В случае тяжелых металлов большое значение имеет его концентрация, а также распределение в растительных тканях. Именно этот аспект был исследован нами в первую очередь.

Определение содержания кадмия показало, что его количество в семядольных листьях проростков обоих сортов гречихи было значительно ниже, чем в гипокотилях (рис. 8).

Рис. 8. Содержание Сd в различных органах этиолированных проростков сортов Девятка и Большевик 4

Более низкое их накопление характерно для сорта Большевик 4, что может быть следствием его слабого поступления в семядольные листья проростков, по сравнению с сортом Девятка.

Изменение уровня ПОЛ в гипокотилях и семядольных листьях этиолированных проростков гречихи при действии кадмия.

Как уже было упомянуто перекисное окисление липидов - это сложный многоступенчатый процесс окисления кислородом липидных субстратов, обеспечивающих воспроизводство свободных радикалов, которые приводят к нарушениям. Антиоксидантная система обеспечивает торможение перекисного окисления липидов.

Определение уровня ПОЛ в этиолированных проростках гречихи показало, что в гипокотилях сорта Девятка как в контрольном, так и опытном вариантах он был ниже, чем у сорта Большевик 4 (рис. 8 А). При выращивании проростков на среде с кадмием отмечалось его повышение, что свидетельствует о развитии стрессовой реакции в тканях.

В семядольных листьях проростков уровень ПОЛ был в несколько раз выше, чем в гипокотилях (рис. 6 Б). Это немного сильнее проявлялось у листьев растений сорта Девятка: примерно на 80% выше уровень ПОЛ в листьях сорта Девятка, выращенных в нормальных условиях, по сравнению с гипокотилями; примерно на 73% выше уровень ПОЛ в листьях сорта Большевик 4, выращенных в нормальных условиях, по сравнению с гипокотилями. Возможно, это связано с перераспределением металла после всасывания.

В условиях действия стрессового фактора - поллютанта (кадмия) - уровень ПОЛ в семядольных листьях сорта гречихи Девятка - повышался, тогда как у сорта Большевик 4 - сохранялся на уровне контроля. Следовательно, в последнем случае, растения не испытывали стресс, не произошло нарушений в структуре и функционировании клеток ввиду активно работающей антиоксидантной системы.

Рис. 9. Уровень ПОЛ в гипокотилях (А) и семядольных листьях (Б) этиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действия Cd)

Все вышеизложенное свидетельствует о том, что поступление кадмия в гипокотили и семядольные листья проростков гречихи приводит к различной ответной реакции их антиоксидантной системы на действие поллютанта:

Изменение суммарного содержания фенольных соединений в гипокотилях и семядольных листьях этиолированных проростков гречихи при действии кадмия

Суммарное содержание фенольных соединений в тканях и органах растений позволяет судить об их способности к образованию этих вторичных метаболитов, что и было сделано на гипокотилях и семядольных листьях двух сортов гречихи (рис. 10).

Рис. 10. Содержание суммы фенольных соединений в гипокотилях (А) и семядольных листьях (Б) этиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действия Cd)

Как следует из полученных данных, в большинстве случаев более высокое содержание фенольных соединений отмечено в проростках сорта Большевик 4, что возможно связано с тем, что данный сорт полиплоид (тетраплоид).

В листьях количество этих вторичных метаболитов было выше, чем в гипокотилях (примерно на 60% выше у сорта Девятка и на 44% выше у сорта Большевик 4).

После добавления кадмия, у сорта Девятка произошло увеличение накопления фенольных соединений, тогда как у сорта Большевик 4 наблюдалась обратная тенденция, - снижение общего количества фенолов.

Таким образом, можно сделать вывод, что сорт Девятка более сильно реагировал на присутствие кадмия. Такая тенденция будет справедлива и для отдельных классов фенольных соединений.

Изменение содержания фенилпропаноидов в гипокотилях и семядольных листьях этиолированных проростков гречихи при действии кадмия.

Фенилпролпаноиды - это биогенетически ранние соединения фенольный природы, которые могут, как накапливаться в растительных клетках, так и использоваться в качестве предшественников для биосинтеза других полифенолов (Запрометов, 1996).

Содержание фенилпропаноидов было выше в листьях, чем в гипокотилях проростков гречихи (рис. 8). Эти различия были примерно на 36% выше у сорта Девятка и на 63% выше у сорта Большевик 4). При этом в листьях примерно одинаково для обоих сортов, а вот в гипокотилях заметна разница. В гипокотилях Девятки больше фенилпропаноидов примерно на 54%.

При действии кадмия у сорта Девятка наблюдалось накопление фенилпропаноидов, у сорта Большевик 4 произошло снижение их накопления.

Рис. 11. Содержание фенилпропаноидов в гипокотилях (А) и семядольных листьях (Б) этиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действия Cd)

В целом же, накопление фенилпропаноидов соответствует общей тенденции накопления фенольных соединений у этиолированных проростков гречихи.

Изменение содержания флавоноидов в гипокотилях и семядольных листьях этиолированных проростков гречихи при действии кадмия.

Одними из основных компонентов фенольных комплексов растений являются флавоноиды. Что касается гречихи, то для нее характерна достаточно высокая способность к образованию этих веществ, в том числе и рутина.

Следует подчеркнуть, что содержание флавоноидов определялось только в листьях проростков гречихи, поскольку, судя по предварительным данным, их содержание в гипокотилях незначительно и достоверные результаты получить трудно.

Рис. 12. Содержание флавоноидов в и семядольных листьях этиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действия Cd)

Содержание флавоноидов примерно одинаково у обоих сортов гречихи (рис. 12). После воздействия кадмием у сорта Девятка произошел сильный прирост в накоплении флавоноидов, а у сорта Большевик 4 остался без изменений.

Таким образом, накопление флавоноидов соответствует общей тенденции накопления фенольных соединений у этиолированных проростков.

Все вышеизложенное свидетельствует о том, что поступление кадмия в этиолированные проростки диплоидного и тетраплоидного сортов гречихи приводит к изменениям в «работе» антиоксидантной системы, включая и регуляцию биосинтеза в них различных классов фенольных соединений.

Влияние кадмия на проростки гречихи при деэтиоляции.

Морфофизиологические характеристики деэтиолированных проростков гречихи в норме и в присутствии кадмия.

Проростки сорта Девятка, выращиваемые в течение 9 дней в условиях отсутствия света, а затем переносимые на 3 дня на свет, сильно отличались по морфофизиологическим показателям от этиолированных проростков. После вынесения на свет проростки сильно вытянулись (гипокотиль стал выше на 36% у сорта Девятка и на 49% у сорта Большевик 4), длина корней увеличилась (на 27% у сорта Девятка и на 22% у сорта Большевик 4), вместе с ростовыми показателями увеличивался и вес семядольных листьев (на 51% у сорта Девятка и на 110% у сорта Большевик 4) и вес гипокотилей (на 13% у сорта Девятка и на 37% у сорта Большевик 4).

Далее проростки выращивались на среде с добавлением кадмия (концентрация 15мг/л); проростки, выращенные на данной среде, характеризовались слабым ростом надземных и подземных частей, тонкими гипокотилями, имеющими розовую окраску и развернутыми зелеными семядольными листьями (рис. 13А).

Рис. 13. Внешний вид деэтиолированных проростков гречихи сорта Девятка. А - контроль, Б - действие кадмия

После добавления кадмия произошло снижение ростовых процессов у проростков сорта Девятка (рис. 13Б).

Деэтиолированные проростки сорта Большевик 4 также характеризовались слабым ростом надземных и подземных частей, тонкими розовоокрашенными гипокотилями и развернутыми зелеными семядольными листьями (рис. 14А).

Рис. 14. Внешний вид деэтиолированных проростков гречихи сорта Девятка. А - контроль, Б - действие кадмия

Исходя из полученных данных, было обнаружено такое же резкое снижение высоты и длины у сорта Большевик 4, как и у сорта Девятка (рис. 14Б).

Таблица 2. Влияние кадмия (Cd) на морфофизиологические характеристики деэтиолированных (ДТ) проростков гречихи сорта Девятка и Большевик 4

Параметры роста	ДТ	ДТ+Cd
	Показатели роста
	см, г	%	см, г	%
Девятка
высота гипокотилей	11,9	100%	10	84%
длина корней	9,35	100%	7,4	79%
вес семядольных листьев	0,053	100%	0,043	81%
вес гипокотилей	0,152	100%	0,14	92%
Большевик 4
высота гипокотилей	10,98	100%	8,84	81%
длина корней	12,91	100%	8,2	64%
вес семядольных листьев	0,042	100%	0,039	93%
вес гипокотилей	0,151	100%	0,13	86%

Необходимо отметить, что в данном опыте произошло заметное снижение показателей высоты гипокотилей как у сорта Девятка (снижение на 16%), так и у сорта Большевик 4 (снижение на 19%). Такая же тенденция справедлива и для корней (снижение длины корней у сорта Девятка на 21%, снижение длины корней у сорта Большевик 4 на 36%). Ростовая реакция деэтиолированных проростков на действие кадмия была гораздо сильнее по сравнению с этиолированными проростками.

Далее, как и в случае этиолированных проростков, определяли степень оводненности тканей деэтиолированных проростков, для того, чтобы произвести оценку физиологического состояния проростков (рис. 15).

Рис. 15. Содержание воды в гипокотилях (А) и семядольных листьях (Б) деэтиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действие Cd)

Как следует из полученных данных содержание воды в гипокотилях и в листьях не менялось ни у сорта Девятка, ни у сорта Большевик 4. При этом показатель оводненности не коррелирует с показателем массы (масса уменьшалась, оводненность не менялась). Таким образом, при действии поллютанта темпы роста деэтиолированных проростков снижались при действии кадмия, но в большей степени по сравнению с этиолированными проростками. Изменение в антиоксидантной системе проростков гречихи при деэтиоляции в присутствии поллютанта.

Как уже было отмечено ранее, реакция антиоксидантной системы в случае с тяжелыми металлами зависит от его концентрации и распределения в тканях, что и было нами исследовано.

Определение содержания кадмия показало, что его количество в семядольных листьях проростков обоих сортов гречихи было значительно ниже, чем в гипокотилях (рис. 16).

Рис. 16. Распределение Сd в различных органах деэтиолированных проростков двух сортов гречихи

Содержание кадмия и в семядольных листьях и в гипокотилях было ниже у растений сорта Большевик 4 по сравнению с сортом Девятка. Однако в семядольных листьях эта разница была более заметной, что позволяет сделать предположение о том, что кадмий по мере транспорта от корней к семядольным листьям частично задерживается тканями гипокотиля.

Изменение уровня ПОЛ в гипокотилях и семядольных листьях деэтиолированных проростков гречихи при действии кадмия.

Определение уровня ПОЛ в деэтиолированных проростках гречихи показало, что в гипокотилях сорта Девятка как в контрольном, так и в опытном вариантах он был выше, чем у сорта Большевик 4 (рис. 17А).

Однако при сравнении с контрольными показателями каждого сорта видно, что действие кадмия не изменяло значений ПОЛ, что свидетельствует об отсутствии стрессовой реакции в тканях.

В семядольных листьях проростков уровень ПОЛ был выше, чем в гипокотилях (рис. 13Б). Более высокие значения отмечались у сорта Девятка: примерно на 35% выше уровень ПОЛ в листьях сорта Девятка, выращенных в нормальных условиях, по сравнению с гипокотилями; примерно на 25% выше уровень ПОЛ в листьях сорта Большевик 4, выращенных в нормальных условиях, по сравнению с гипокотилями.

После действия стрессового фактора поллютанта (кадмия) уровень ПОЛ в семядольных листьях у обоих сортов гречихи (Девятка и Большевик 4) был даже несколько ниже, чем в контроле. Следовательно растения не испытывали стресс, не произошло нарушений в функционировании клеток, благодаря активно работающей антиоксидантной системе.

Такая же тенденция наблюдалась и в этиолированных проростках.

Рис. 17. Уровень ПОЛ в гипокотилях (А) и семядольных листьях (Б) деэтиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действие Cd)

Таким образом, можно сказать, что уровень ПОЛ выше в листьях по сравнению с гипокотилями как у деэтиолированных, так и у этиолорованных проростков. При деэтиоляции уровень ПОЛ в листьях растений сорта.

Девятка снижался, а у сорта Большевик 4 не менялся. В то же время в гипокотилях наблюдалось повышение ПОЛ у обоих сортов, но у Девятки это было выражено сильнее. Следовательно, растения сорта Девятка реагировали на деэтиоляцию перераспределением уровней ПОЛ как в листьях, так и в гипокотилях. Влияние кадмия практически не сказывалось на уровне ПОЛ ни в гипокотилях, ни в листьях.

Изменение суммарного содержания фенольных соединений в гипокотилях и семядольных листьях деэтиолированных проростков гречихи при действии кадмия.

Для деэтиолированных проростков гречихи, также как и для этиолированных было произведено измерение суммарного содержания фенольных соединений на гипокотилях и семядольных листьях (рис. 18).

Рис. 18. Содержание суммы фенольных соединений в гипокотилях (А) и семядольных листьях (Б) деэтиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действие Cd)

Как следует из полученных данных, содержание фенольных соединений у обоих сортов находилось примерно на одинаковом уровне, за исключением листьев в контрольном варианте, где можно было отметить тенденцию к их увеличению у сорта Большевик 4 по отношению к Девятке. В листьях фенольных соединений больше, чем в гипокотилях (примерно на 62% выше у сорта Девятка и на 60% выше у сорта Большевик 4).

После действия кадмия, у сорта Девятка и у сорта Большевик не произошло практически никаких изменений в накоплении фенольных соединений, как в листьях, так и в гипокотилях.

Таким образом, оба сорта гречихи: Девятка и Большевик 4 характеризовались отсутствием ответной реакции на действие кадмия на уровне накопления фенольных соединений, в отличие от этиолированных проростков.

Изменение содержания фенилпропаноидов в гипокотилях и семядольных листьях деэтиолированных проростков гречихи при действии кадмия.

Содержание фенилпропаноидов было выше в листьях, чем в гипокотилях проростков гречихи (рис. 15). Эти различия были примерно на 82% выше у сорта Девятка и на 79% выше у сорта Большевик 4. При этом содержание фенилпропаноидов в листьях примерно одинаково для обоих сортов, а вот в гипокотилях была заметна разница. В гипокотилях Большевика 4 больше фенилпропаноидов примерно на 29% по сравнению с сортом Девятка.

При действии кадмия у обоих сортов не происходило значительных изменений в накоплении фенилпропаноидов.

Рис. 19. Содержание фенилпропаноидов в гипокотилях (А) и семядольных листьях (Б) деэтиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действие Cd)

Таким образом, накопление фенилпропаноидов отвечает общей тенденции накопления фенольных соединений у деэтиолированных проростков. Изменение содержания флавоноидов в гипокотилях и семядольных листьях деэтиолированных проростков гречихи при действии кадмия. Как уже было сказано выше, флавоноиды - один из основных компонентов фенольных соединений, и гречиха обладает высокой способностью к накоплению этих веществ.

Следует помнить, что содержание флавоноиов определялось только в листьях проростков гречихи, т.к. содержание их в гипокотилях очень незначительно.

Рис. 20. Содержание флавоноидов в семядольных листьях деэтиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действие Cd)

Содержание флавоноидов примерно одинаково у обоих сортов (рис. 20). После воздействия кадмия у сорта Девятка и у сорта Большевик 4 каких - либо значительных изменений не произошло.

Таким образом, накопление флавоноидов соответствует общей тенденции накопления фенольных соединений у деэтиолированных проростков. Также у деэтиолированных проростков определялось накопление еще одного из классов фенольных соединений - антоцианов. Антоцианы - это пигментные вещества из группы гликозидов, обеспечивающих окраску плодов и листьев. Количество антоцианов зависит от различных факторов среды, от работы фотосинтеза, следовательно, по их содержанию можно судить о состоянии растения. Антоцианов было больше в гипокотилях сорта Большевик 4 примерно на 24 %(рис. 17) по сравнению с гипокотилями сорта Девятка.

После действия кадмия у сорта Девятка значительных изменений не произошло, а у сорта Большевик 4 произошло резкое снижение накопления антоцианов на 42% (рис. 21).

Рис. 21. Содержание антоцианов в гипокотилях деэтиолированных проростков гречихи сортов Девятка и Большевик 4 в норме (контроль) и в опытных условиях (действие Cd)

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Полученные данные свидетельствуют о том, что накопление антоцианов не соответствует общей тенденции накопления фенольных соединений для деэтиолированных проростков, у этиолированных проростков антоцианы вообще отсутствовали.

Все вышеизложенное позволило предположить, что поступление кадмия в деэтиолированные проростки диплоидного и тетраплоидного сортов гречихи приводит к незначительным изменениям в «работе» антиоксидантной системы, включая и регуляцию биосинтеза в них различных классов фенольных соединений.

Заключение

1. Кадмий влиял на рост и морфофизиологические характеристики проростков диплоидного (Девятка) и тетраплоидного (Большевик 4) сортов гречихи, что проявлялось как у этиолированных, так и деэтиолированных растений.

2. Более высокое накопление кадмия отмечено для проростков диплоидного сорта гречихи по сравнению с тетраплоидным сортом и в обоих случаях преимущественно в гипокотилях

3. После действия кадмия и деэтиоляции значительных изменений в уровне перекисного окисления липидов в надземных органах двух сортов гречихи не выявлено.

4. Повышение содержания низкомолекулярных антиоксидантов фенольной природы (фенилпропаноидов и флавоноидов) отмечалось при действии кадмия только на этиолированные проростки гречихи сорта Девятка, для которых характерна низкая способность к накоплению этих вторичных метаболитов.

5. Проростки гречихи устойчивы к действию кадмия, что, по-видимому, является следствием накопления в них низкомолекулярных антиоксидантов фенольной природы, препятствующих развитию окислительного стресса, а также поступлению поллютанта (предположительно посредством связывания металла путем комплексообразования).

Список литературы

1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в агроландшафте: научно- практическое пособие / Ю.В. Алексеев. - СПб: ПИЯФ РАН 2008. - 216 с.

2. Барабой В.А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов Текст. / В.А. Барабой // Успехи современной биологии.- М.: Наука. - 1991. - Т. 111. - № 6. - С. 923-931.

3. Блажей А. Фенольные соединения растительного происхождения / А. Блажей, Л. Шутый. - М.: Изд-во Мир, 1977. - 239 с.

4. Основы биохимии вторичного обмена растений: учеб. Пособие / Борисова Г.Г. [и др]. - Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2014. - 126 с.

5. Владимиров Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков. - М.: Наука, 1972. - 252с.

6. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в живых системах / Ю.А. Владимиров, О.А. Азизова, А.И. Деев // Итоги науки и техники. Серия биофизика. - 1991. - № 29. - С. 1 - 249.

7. Горшкова Т.А. Растительная клеточная стенка как динамичная система / Т.А. Рябкова. - М.: Изд-во Наука, 2007. - 429 с.

8. Гродзинский А.М. Аллелопатическое почвоутомление / А.М. Гродзинский, Г.П. Богдан, Э.А. Головко [и др]. - Киев: Изд-во Наукова думка, 1991. - 432 с.

9. Гудковский В.А. Стресс плодовых растений / В.А. Гудковский, Н.Я. Каширская, Е.М. Цуканова. - М.: Кварта, 2005. - 127 с.

10. Елагин И.Н. Агротехника гречихи: учебное пособие / И.Н. Елагин . - М.: Колос, 1984. - 127 с.

11. Ерофеева Е.А. Влияние сульфата кадмия в широком диапазоне концентраций на физиолого-биохимические показатели проростков пшеницы / Е.А. Ерофеева, М.М. Наумова// Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. - 2010. - № 2. - С. 508 - 512.

12. .Запрометов М.Н. Фенольные соединения и их роль в жизни растения / М.Н. Запрометов - М: Изд-во Наука, 56-е Тимирязевское чтение, - 1996. - 45 с.

13. Запрометов М. Н. Основы биохимии фенольных соединений / М.Н. Запрометов. - М.: Изд-во Высшая школа, 1974. - 214 с.

14. Кабата-Пендиас А. Микроэлементы в почвах и растениях: научно- практическое пособие / А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. - М: Мир 1989. - 439 с.

15. Кобозова Е.А. Развитие точек роста и соцветий у гречихи приразличной влажности почвы: автореф. дис. канд. с.-х. наук / Е.А. Кобозова. - Л., 1953. - 17 с.

16. Колупаев Ю.Е. Активные формы кислорода в растениях при действии стрессоров: образование и возможные функции / Ю.Е. Колупаева // Вестн. Харьковского нац. аграрн. ун-та. Сер. Биология. - 2007. - № 3. - С. 6 -26.

17. Кузьменко И.В. Биологические мембраны / И.В. Кузьменко, Е.П. Клименко, С.М. Алексеев//1985. - № 6. - С. 557 - 565.

18. Кулинский В.И. Биологическая роль глутатиона / В.И. Кулинский, Л.С. Колесниченко // Успехи соврем. Биологии. - 1990. - Т.110, № 1. - С. 20 - 33.

19. Макаренко О.А. Физиологические функции флавоноидов в растениях / О.А. Макаренко, А.П. Левицкий // Физиология и биохимия культурных растений. - 2013. -Т.45. - № 2. - С. 100 - 112.

20. Мартыненко Г.Е. Сравнительная оценка урожайности и адаптивности современных сортов гречихи / Г.Е. Мартыненко, О.А. Шипулин, А.Н. Фесенко, О.В. Бирюкова // Новые сорта сельскохозяйственных культур - составная часть инновационных технологий в растениеводстве. - 2011. - С.165-173.

21. Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты / Е.Б. Меньщикова, В.З. Ланкин, Н.К. Зенков с соат. - М.: Слова, 2006. - 556 с.

22. Мерзляк М.Н. Активированный кислород и жизнедеятельность растений / М.Н. Мерзляк // Сороcовский образовательный журнал. - 1999. - № 9. - С. 20 - 26.

23. Минибаева Ф.В. АФК и протон-опосредованное действие салициловой кислоты на рост и ультраструктуру клеток корней пшеницы / Ф.В. Минибаева, Л.Х. Гордон, С.А. Дмитриева [и др] // Ученые записки казанского государственного университета. - 2008. - №3. - С. 3 - 11.

24. Никитюк В.Г. Каротиноиды и их значение в живой природе и для человека/ В.Г. Никитюк. - Харьков: Гос. Науч. Центр лекар-х средств. - 1974. - 150 с.

25. Олениченко Н.А. Фенольный комплекслистьев озимой пшеницы и его изменение в процессе низкотемпературной адаптации растений / Н.А. Олениченко, В.И. Осипов, Н.В. Загоскина // Физиология растений. - 2006. - Т.53. - № 4. - С. 554 - 559.

26. Полесская О.Г. Растительная клетка и активные формы кислорода: Учебное пособие / О.Г. Полесская. - М.: КДУ, 2007. - 140 с.

27. Пульман И.А. Гречиха. Исследование причин ее урожайности на основе опытов Богородицкого опытного поля / И.А. Пульман. -- СПб. -1905.-35с.

28. Рогожин В.В. Пероксидаза как компонент антиоксидантной системы живых организмов: монография/ В.В. Рогожин. СПб: Изд-во ГИОРД, 2004. - 240 с.

29. Сазанова К.А., Генерация супероксидного анион-радикала в листьях растений при хроническом действии тяжелых металлов / Д.И. Башмаков, А.С. Лукаткин // Тр. КарНЦ РАН. Сер. Экспериментальная биология. - 2012. - № 2. - С. 119-124.

30. Сорокина И.В. Роль фенольных антиоксидантов в повышении устойчивости органических систем к свободно-радикальному окислению / И.В. Сорокина, А.П. Крысин, В.С. Хлебникова [и др] // Экология. - 1997. - № 46. - С. 11 - 30.

31. Столетова Е.А. Гречиха / Е.А. Столетова - 3-е изд. - СПб.: Сельхозгиз, 1958. - 258 с.

32. Титов А.Ф. Устойчивость растений к тяжелым металлам: монография / А.Ф. Титов, В.В. Таланова, Н.М. Казнина [и др]. - Петрозаводск: Институт биологии КарНЦ РАН, 2007. - 172 с.

33. Теоретические основы селекции Т. 5 Генофонд и селекция крупяных культур. Гречиха: под редакцией В.А. Драгавцева / Н.В. Фесенко, Н.Н. Фесенко, О.И. Романова и др - СПб.: ВИР, 2006. - 196 с.

34. Шубина А. Биология цветения гречихи / А. Шубина, Т. Тихонова // Селекция и семеноводство. 1937. - № 10. - С. 26-30.

35. Якименко А.Ф. Гречиха / А.Ф. Якименко. - М.: Колос, 1982. - 196 с.

36. Яковлев Г.П. Ботаника: учебник для ВУЗов / Г.П. Яковлев, В.А. Челомбитько. - Спб.: СПХФА, 2001. - 647 с.

37. Bast A. Oxidants and antioxidants: state of the art / A. Bast, G. R. M. M. Haenen, C. J. A. Doelman // Am. J. Med. - 1991. - Vol.91. - P. - 125-135.

38. Dietz K.J. Free radicals and reactive oxygen speciesas mediators of heavy metal toxicity in plants / K.J. Dietz, M. Baier, U. Krдmer // Heavy metal stress in plants: from molecules to ecosystems. - 1999. - Р. 73 - 97.

39. Drapier J.C. Differentation of murine macrophages to express nonspecific cytotoxicity for tumor cells results in L-arginine-dependent inhibition of mitochondrial iron sulpur enzymes in the macrophage effector / J.C. Drapier J, J. B. Hibbs // Journal of Immunology. - 1988. - Vol. 140. - P. 2829 - 2838.

40. Djebali W. Modifications in endopeptidase and 20S proteasome expression and activities in cadmium treated tomato (Solanum lucopersium L.) plants / W. Djebali, P. Gallusci, C. Polge et al. // Planta. - 2008. - Vol. 227. - P. 625-639.

41. Feild T.C. Why leaves turn red in autumn. The role of anthocyanins in senscing leaves of red-osier dogwood / T. С. Field, D. W. Lee, N. M. Holbrook // Plant Physiol. - 2001. - Vol. 127. - P. 566 - 574.

42. Finkel T. Oxidants, oxidative stress and the biology of ageing / T. Finkel, N. J. Holbrook // Nature. - 2000. - Vol. 408. - № 9. - P. 239-247.

43. Foyer C.H. Hydrogen peroxideand glutathione-assosiated mechanisms of acclamatory stress tolerance and signaling / C. H. Foyer, H. Lopez-Delgad, J. F. Dat, I. M. Scott // Physiol. Plant. - 1997. - Vol. 100. - P. 241-254.

44. Gamalero E. Beneficial role of plant growth promoting bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi on plant responses to heavy metal stress / E. Gamalero, G. Lingua, G. Berta, B.R. Glick B. // Can. J. Microbiol. - 2009. - Vol. 55. - № 5. - P. 501-514.

45. Hall J.L. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and Tolerance / J.L. Hall // J. Exp. Bot. - 2002. - Vol. 53. - № 366. - P. 1-11.

46. Hoffman M.E. Correlation between cytotoxic effect of hydrogen peroxide and the yield of DNA strand breaks in cells of different species Text. / M.E. Hoffman, A.C. Mello-Filho, R. Meneghini // Biochim. Biophys. Acta. - 1984. - Vol. 781. - P. 234 - 238.

47. Jansen M.A. K. Phenol-oxidizing peroxidases contribute to the protection of plants from ultraviolet radiation stress / M.A.K. Jansen, R.E. Van den Noort, M.Y. Tanet al // Plant Physiol. - 2001. - Vol. 126. - P. 1012-1023.

48. Munday R. Reduced glutathione in combination with superoxide dismutase as an important biological antioxidant defence mechanism / R. Munday, C. Winterboume // Biochem. Pharmacol. - 1989. - Vol. 38. - P. 4349 - 4352.

49. Marshal, H.G. Buckwheat: Description, breeding, production and utilization / H.G. Marshall, Y. Pomeranz // Advances in Cereal Science and Technology. 1983. -№ 5. - P. 157-210.

50. Noctor G. Ascorbat and glutathione: keeping active oxygen under control / G. Noctor, C. H. Foyer // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. - 1998. - Vol. 49. - P. 249-289.

51. Rice - Evans C.A. Techniques in Free Radical Research / C. A. Rice - Evans, A.T. Diplock, M. C. R. Symons // Laboratory techniques in biochemistry and molecular biology. - 1991. - Vol. 22. - P. 150 - 178.

52. Rizhsky L. Double antisense plants lacking ascorbate peroxidase and catalase are less sensitive to oxidative stress than single antisense plants lacking ascorbate peroxidase or catalase / L. Rizhsky, E. Hallak - Herr, F. А Van Breusegem et al // Plant J. - 2002. - Vol. 32. - P. 329 - 342.

53. Romero-Puertas M. C. Cadmium-induced subcellular accumulation of O2 .- and H2O2 in pea leaves / M. C. Romero-Puertas, M. Rodrнguez-Serrano., F.J. Corpas et al.// Plant Cell Environ. - 2004. Vol. - 27. - № 9. - P. 1122- 1134.

54. Smiley P.L. Oxidatively fragmented phosphatidylcholines activate human neutrophils through the receptor for platelet-activating factor / P.L. Smiley, K. E. Stremler, S. M. Prescott et al // The Journal of Biological Chemistry. - 1991. - Vol. 266. - P. 11095 - 11103.

55. Sandalio L.M. Cadmium-induced changes in the growth and oxidative metabolism of pea plants / L.M. Sandalio, H.C. Dalurzo, M. Gomez et al // Journal of experimental Botany. - 2001. - Vol. 52. - № 364. - Р. 2115 - 2126.

56. Schьtzendьbel A. Plant responses to abiotic stresses: heavy metalinduced oxidative stress and protection by mycorrhization / A. Schьtzendьbel, A. Polle // J. Exp. Bot. - 2002. - Vol. 53. - № 372. - P. 1351-1365.

...