Роль эндогенной фосфолипазы Д в превращениях фосфолипидов при прорастании семян кукурузы
Автор: Абдуллаева М.М., Валиханов М.Н., Бабаханова Д.Ш.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Научное обеспечение развития растениеводства
Статья в выпуске: 5 (26), 2010 года.
Бесплатный доступ
Показана роль фосфолипазы Д в обмене фосфолиподов, и установлены ее функции при прорастании семян зерновых культур в качестве гидролаза и трансфераза.
Фосфолипиды, фосфорный обмен, фосфолипаза, кукуруза, прорастание
Короткий адрес: https://sciup.org/147123572
IDR: 147123572
Текст научной статьи Роль эндогенной фосфолипазы Д в превращениях фосфолипидов при прорастании семян кукурузы
разделенных фосфолипидах количество фосфора определяли по традиционному методу (9).
В результате исследований было установлено , что основными фосфолипидами кукурузы являются фосфатидилхолин ( ФХ ), фосфатидилэтаноламин ( ФЭА ), фосфатидилинозит ( ФИ ) и фосфатидная кислота ( ФК ). Отмечены и структурные изменения в фосфолипидах . Результаты опытов представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Изменение состава основных фосфолипидов в семенах кукурузы в период прорастания
|
Дни прорастания |
Фосфолипиды, % |
|||
|
ФИ |
ФХ |
ФЭА |
ФК |
|
|
Пок. семена |
12,2 ± 0,3 |
42,1 ± 1,2 |
38,8 ± 1,1 |
1,8 ± 0,05 |
|
1 |
13,4 ± 0,3 |
41,7 ± 1,2 |
35,0 ± 1,0 |
2,6 ± 0,08 |
|
3 |
20,3 ± 0,5 |
35,3 ± 1,01 |
33,2 ± 1,0 |
4,5 ± 0,1 |
|
5 |
16,8 ± 0,4 |
33,1 ± 1,0 |
30,3 ± 0,9 |
12,5 ± 0,3 |
|
7 |
14,1 ± 0,3 |
28,0 ± 0,6 |
27,2 ± 0,7 |
20,9 ± 0,5 |
|
9 |
12,9 ± 0,2 |
24,9 ± 0,5 |
25,4 ± 0,5 |
27,9 ± 0,6 |
Как показано в таблице 1, содержание фосфатидилинозита увеличивается в 1,5 раза на 5- день ; остальные фосфолипиды – монотонно уменьшаются : фосфатидилхолин – 1,6 и фосфатидилэтаноламин – в 1,5 раза . Только содержание фосфатидной кислоты увеличивается в период прорастания с первого по 9- й дни в 18-20 раз .
Следовательно , в период прорастания семян кукурузы количественное содержание фосфолипидов изменяется , т . к . в этот период протекают реакции гидролиза между основными фосфолипидами : фосфатидилхолином , фосфатидилинозитом , фосфатидилэтаноламином и фосфатидной кислотой . Увеличение количества фосфатидной кислоты является следствием гидролитической функции фосфолипазы Д .
Известно , что наряду с гидролитической , фосфолипаза Д обладает и трансалкилирующей функцией [1,5,10]; последняя достаточно подробно изучена на примере хлопчатника [1-3], а для кукурузы работы такого плана не проводились . Мы исследовали влияние эндогенной фосфолипазы Д семян кукурузы на содержание основных фосфолипидов в процессе прорастания . Полученные результаты суммированы в таблице 2.
Как видно из таблицы 2, в инкубационной среде происходило накопление фосфатидилинозита: его количество росло пропорционально времени инкубации и к 60-й минуте увеличивалось в 1,4 раза. Достигнув максимума, оно постепенно снижалось и к исходу 2 часа инкубации составляло уже менее исходного количества. Такая динамика содержания этого фосфолипида свидетельствует о том, что в данном случае помимо гидролитических функций, характерных для фосфолипазы Д, протекали и другие процессы, связанные с превращением продуктов гидролиза. Что касается других фосфолипидов, для покоящихся семян содержание фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина снижалось. Количество фосфатидной кислоты, напротив росло, причем значительно – 15,1 раза. Сходные данные получены и при анализе содержания фосфолипидов в проростках.
Таблица 2 – Влияние эндогенной фосфолипазы Д на изменение состава основных фосфолипидов семян кукурузы при прорастании
|
Время прорас тания, сутки |
Время инкубации, мин. |
Фосфолипиды, % |
|||
|
ФИ |
ФХ |
ФЭА |
ФК |
||
|
Покоя |
0 |
12,2 ± 0,3 |
42,1 ± 1,2 |
З8,1 ± 1,1 |
1,8 ± 0,05 |
|
15 |
19,1 ± 0,5 |
20,3 ± 0,5 |
26,1 ± 0,7 |
7,6 ± 0,19 |
|
|
щиеся |
60 |
36,1 ± 1,01 |
16,2 ± 0,42 |
12,3 ± 0,3 |
13,1 ± 0,3 |
|
семена |
120 |
14,1 ± 0,3 |
7,1 ± 0,17 |
10,2 ± 0,2 |
20,2 ± 0,52 |
|
0 |
13,4 ± 0,3 |
41,7 ± 1,2 |
35,0 ± 1,01 |
2,6 ± 0,08 |
|
|
1 |
15 |
20,5 ± 0,5 |
27,8 ± 0,7 |
13,1 ± 0,3 |
8,7 ± 0,2 |
|
60 |
38,3 ± 1,1 |
12,8 ± 0,3 |
10,1 ± 0,3 |
15,9 ± 0,4 |
|
|
120 |
15,8 ± 0,3 |
6,32 ± 0,17 |
9,5 ± 0,27 |
24,5 ± 0,68 |
|
|
0 |
20,3 ± 0,5 |
35,3 ± 1,01 |
33,2 ± 1,0 |
4,5 ± 0,1 |
|
|
3 |
15 |
27,3 ± 0,7 |
15,1 ± 0,3 |
13,5 ± 0,3 |
7,7 ± 0,2 |
|
60 |
44,7 ± 1,23 |
9,7 ± 0,28 |
10,5 ± 0,2 |
17,3 ± 0,4 |
|
|
120 |
17,5 ± 0,4 |
8,1 ± 0,2 |
6,8 ± 0,16 |
28,5 ± 0,65 |
|
|
0 |
16,8 ± 0,4 |
33,1 ± 1,1 |
30,3 ± 0,9 |
12,5 ± 0,2 |
|
|
5 |
15 |
23,5 ± 0,5 |
23,03 ± 0,5 |
17,5 ± 0,35 |
15,1 ± 0,3 |
|
60 |
38,7 ± 1,18 |
10,9 ± 0,2 |
8,7 ± 0,2 |
23,4 ± 0,5 |
|
|
120 |
11,33 ± 0,3 |
7,1 ± 0,19 |
5,3 ± 0,13 |
24,0 ± 0,52 |
|
|
0 |
14,1 ± 0,3 |
28,6 ± 0,7 |
27,7 ± 0,7 |
20,9 ± 0,5 |
|
|
7 |
15 |
20,0 ± 0,5 |
19,5 ± 0,5 |
23,8 ± 0,5 |
22,4 ± 0,5 |
|
60 |
30,1 ± 1,0 |
10,1 ± 0,27 |
7,5 ± 0,19 |
27,2 ± 0,6 |
|
|
120 |
16,4 ± 0,4 |
4,9 ± 0,1 |
3,8 ± 0,09 |
29,08 ± 0,6 |
|
|
0 |
12,9 ± 0,2 |
24,9 ± 0,5 |
25,8 ± 0,6 |
27,9 ± 0,6 |
|
|
9 |
15 |
18,3 ± 0,5 |
22,3 ± 0,61 |
20,5 ± 0,5 |
30,8 ± 1,0 |
|
60 |
23,4 ± 0,59 |
7,8 ± 0,18 |
7,1 ± 0,16 |
32,2 ± 1,0 |
|
|
120 |
13,0 ± 0,3 |
4,3 ± 0,12 |
3,5 ± 0,1 |
34,90 ± 1,1 |
|
В зависимости от конкретных условий она может в разной степени проявлять свою гидролазную или трансферазную функцию и способствовать количественному перераспределению отдельных фосфолипидов , присутствующих в семенах кукурузы . При этом среди фосфолипидов особую роль играет фосфатидилинозит как резервная форма субстрата реакции переэтерификации .
Увеличение содержания отдельных фосфолипидов в сторону уменьшения или увеличения свидетельствует о происходящих реакциях обмена этих соединений . Возрастание содержания ФК свидетельствует о том , что фосфолипиды семени подвергаются гидролизу . Именно эта реакция происходит при участии фосфолипазы Д .
Исходя из выше изложенного , можно сделать вывод , что в процессе прорастания семян фосфолипаза Д принимает активное участие во взаимопревращении фосфолипидов , происходящих после разрушения клеток .
ОрелГАУ
Список литературы Роль эндогенной фосфолипазы Д в превращениях фосфолипидов при прорастании семян кукурузы
- Абдуллаева, М.М. Изменение фосфолипидного состава семян хлопчатника при прорастании [Текст]/М.М.Абдуллаева, М.Н.Валиханов, М.М.Рахимов//Узбекский биол. журнал, 1988. -№ 3. -C.4-7
- Абдуллаева, М.М. Фосфолипиды хлопчатника в развитии растений [Текст]/М.М. Абдуллаева, М.М. Умарова, М.М. Муллажонова//Вестник ТашГУ, 1999. -№ 2. -C. 3-8
- Абдуллаева, М.М. Влияние оксигумата на обмен фосфолипидов сои и арахиса при прорастании семян [Текст]/М.М. Абдуллаева//Аграрная наука, 2002. -№ 6. -C. 28-30
- Abdullaeva, M.M. The role of phospholipase D in phospholipid transaetion during Cotton Seeds maturation [Теxt]/M.M.Abdullaeva, M.M.Mulladjanova, M.M. Umarova//Turk. J. Biol., 2002, v.26. -№ 4. -Р.241-246
- Wang, X. Multiple forms of phospholipase D in plants:the gene family, catalytic and regylatory properties, and cellular functions [Теxt]/X. Wang. -Prog. Lipid Res., 2000, V.39. -N2. -P. 109-149
- Wang, X. Phospholipase D in hormonal and stress signaling [Теxt]/X.Wang. -Curr. Opin. Plant Biol., 2002. -V.5 (5), P. 408-414
- Chapman, K.D. Phospholipase activity during plant growth and development and in response to environmental stress [Теxt]/K.D. Chapman//Trends in Plant Sci., 1998, V. 3. -N 11. -P. 419-426
- Кейтс М. Техника липидологии [Текст]/М. Кейтс. -М. Мир, 1970, 27c
- Kahovcova j., odavic r. the simple method for the guantitative analysis of phospholipids separated by thinlayer chromatography. j. chrovftogr. 1969, v.40, p. 90
- Wang, C. Involvement of phospholipase D in woundinduced accumulation of jasmonic acid in Arabidopsis[Теxt]/C.Wang, C.A. Zien. -Plant Cell. 2000, V.12. -N11. -P. 2237-2246
