Стрессовый белок БХШ 310: характеристика и функции в растительной клетке - Колесниченко А.В.
ISBN 5-98000-005-4
Скачать (прямая ссылка):
1 - контроль (260С), 2 - 30С, 3 - 00С, 4 - -30С,5 - -100С.
Время низкотемпературного воздействия - 1 час.
В результате исследования было установлено, что низкотемпературный стресс
вызывает увеличение содержания этого белка во всех вариантах опыта (табл.
2) (Колесниченко и др., 1996). Наибольшее увеличение содержания белка БХШ
310 наблюдалось при температуре 30С, что, возможно, связано с тем, что
этот белок принимает участие в процессах,
32
связанных с закаливанием растения. В то же время увеличение содержания
БХШ 310 наблюдалось вплоть до -100С. Учитывая то, что при такой низкой
температуре синтез белков de novo практически отсутствует, увеличение
содержания белка, возможно, происходит во время падения температуры,
когда температура проростков была выше или около 00С.
5.2 Изменение содержания БХШ 310 во время закаливания
проростков озимой пшеницы к холоду
При изучении влияния кратковременной гипотермии на содержание БХШ 310
было высказано предположение, что БХШ 310 может принимать участие в
процессах закаливания растений озимой пшеницы к холоду, поэтому особый
интерес представляло изучение динамики изменения содержания данного белка
в проростках озимой пшеницы во время холодового закаливания. При помощи
рокет-иммуноэлектрофореза было проведено сравнение его содержания в
трехсуточных проростках
высокоморозоустойчивой озимой пшеницы сорта "Иркутская озимая",
подвергнутых действию температуры 40С в течение одного, трех, пяти, семи
часов и одних, трех, пяти и семи суток и в "контрольных" проростках,
выращенных при 260С и не подвергнутых воздействию гипотермии (рис. 14). В
результате исследования было установлено, что закаливание низкой
положительной температурой трехсуточных проростков морозоустойчивого
сорта озимой пшеницы "Иркутская озимая" вызывает увеличение содержания
этого белка через один час закалки, затем падение его содержания в
течение первых суток закалки и, начиная с третьих суток закаливания,
значительный рост его содержания (табл. 3).
Увеличение содержания БХШ 310 в течение первого часа закалки объясняется,
как показано в предыдущей главе, индукцией синтеза de novo данного
стрессового белка под действием "холодового шока". Падение содержания
этого белка в течение первых суток закаливания, по-видимому,
33
объясняется распадом белковых макромолекул, в то время как синтез белка
de novo так же падает и находится на низком уровне. Значительная
повторная индукция синтеза белка происходит только к третьим суткам
закаливания, когда содержание БХШ 310 начинает резко возрастать и
достигает 142% к пятым суткам и 148% к седьмым суткам закаливания (табл.
3).
Таблица 2
Влияние температуры на относительное содержание (%) БХШ 310 в
проростках озимой ржи
Вариант опыта Относительное содержание БХШ 310,%
260С 100 + 1.0
30С, 1 час 155 + 2.0
00С, 1 час 135 + 2.0
-30С, 1 час 115+ 1.5
-100С, 1 час 107 + 1.5
•9'
- ш
Рис. 14. Рокет-иммуноэлектрофореграммы белков проростков озимой пшеницы,
подвергнутых холодовому закаливанию при 4 0С в течение различных
промежутков времени. В гель внесена сыворотка на БХШ 310. Белок окрашен
Кумасси R-250.
1 - контроль (260С), 2 - 1 час, 3 - 3 часа, 4 - 5 часов,5 - 7 часов, 6 -
1 сутки, 7 -3 суток, 8 - 5 суток, 9 - 7 суток.
Картина индукции синтеза этого стрессового белка при низкотемпературном
воздействии согласуется с данными, имеющимися в литературе (Войников,
Корытов, 1991, 1993;
34
Sarhan, Chevrier, 1985). Ранее было показано, что гипотермия вызывает в
клетках озимой пшеницы образование двух типов стрессовых белков: с
высокой и низкой индукцией синтеза. Белки с высокой индукцией синтеза
можно обнаружить в самые первые моменты действия неблагоприятной
температуры. Стрессовые белки с низкой индукцией синтеза появляются в
клетках озимой пшеницы при достаточно долгом действии низкой температуры,
причем с образованием последних хорошо коррелирует степень
морозоустойчивости пшеницы (Войников, Корытов, 1993). По-видимому,
исследуемый белок у озимой пшеницы относится к белкам, имеющим два
максимума индукции синтеза, и для повторной индукции его синтеза и
накопления в клетках озимой пшеницы требуется действие низкой температуры
в течение нескольких суток. Наличие двух пиков индукции синтеза белка с
молекулярной массой 310 кДа позволяет также предположить, что данный
белок при кратковременной гипотермии ("холодовом шоке") и при длительной
гипотермии (в процессе закаливания) выполняет различающиеся функции.
Таблица 3
Влияние закаливания при 40С на относительное содержание (%) антигена с
молекулярной массой 310 кДа в проростках озимой пшеницы
Время закаливания Относительное содержание антигена, %
0 часов(контроль) 100 ± 1.0
1 час 110 ± 2.0
3 часа 97 ± 2.0
5 часов 87± 1.5
7 часов 85 ± 1.5
1 сутки 92 ± 1.0
3 суток 135 ± 1.0
5 суток 142 ± 1.5
7 суток 148 ± 1.5
35
5.3 Содержание стрессового белка 310 кДа в неохлажденных проростках
контрастных по холодоустойчивости генотипов озимой пшеницы.
