Быстрые перестройки в работе фотосинтетического аппарата в различных сортах пшеницы при тепловом шоке RAPID RECONSTRUCTIONS IN THE WORK OF PHOTOSYNTHETIC APPARATUS IN DIFFERENT TYPES OF WHEAT WITH THE THERMAL SHOCK

Рассмотрены механизмы действия теплового стресса (42оС) в течение
коротких экспозиций (15, 30, 60, 120 минут) на активность фотохимических реакций и
концентрации пигментов в различных сортах пшеницы, отличающихся термоустойчи-
востью. Показано, что в условиях теплового шока в зависимости от длительности тепло-
вого воздействия в изученных сортах пшеницы в разной степени снижается активность
нециклического фотофосфорилирования (НЦФ), а циклического (ЦФ) увеличивается,
что является защитным приспособлением в уменьшении уровня окислительных повреж-
дений. Суммарная концентрация хлорофиллов при действии повышенной температуры
в целом изменялась незначительно, гипертермия не влияла также на соотношение хлоро-
филлов а/b. Концентрация каротиноидов достоверно возрастала только после кратковре-
менного (15 минут) теплового воздействия
The mechanisms of the action of thermal stress during the short exposures (15,
30, 60, 120 minutes) on the activity of photochemical reactions and concentration of pigments
in different types of wheat, which are characterized by thermostability are examined. It is
shown that under the conditions of thermal shock depending on the duration of thermal effect
in the studied types of wheat to the different degree is reduced the activity of noncyclic photophosphorylation
(NTSF), and cyclic (TSF) it increases, what is protective device in the decrease
of the level of oxidizing damages. The summary concentration of chlorophylls under the effect
of the elevated temperature as a whole changed insignificantly, hyperthermy did not influence
also the relationship of chloryphyll a/b. The concentration of carotenoids reliably grew only
after short-term (15 minutes) thermal effect.

Тепловой стресс , фотосинтез , хлорофилл , каротиноиды , энзимы , фотосистема I , фотосистема II , thermal stress , photosynthesis , chlorophyll , carotenoids , enzymes , photosystem I , photosystem II

1. Акимова Г.В., Дмитриева В.И., Нюкпиева К.А. Влияние температуры и освещенности на содержание пигментов в листьях огурца // Эколого-физиологические механизмы устойчивости растений к действию экстремальных температур. Петрозаводск. Карел. Филиал АН СССР, 1978, с.48-80.

2. Антал Т.К., Кауров Ю.Н., Лехимена Л., Давлетшина Л.М., Мерзляк М.Н., Ловягина Е.Р., Белевич Н.П., Иванов И.И., Рубин А.Б. Окислительные процессы в фотосистеме 1 термофильных цианобактерий при высоких температурах// Физиол. растений, 2001, т.48, №5, с.739-745.

3. Бухов Н.Г., Джибладзе Т.Г. Влияние повышенных температур на фотосинтетическую активность интактных листьев ячменя при низких и высоких освещенностях // Физиол. растений, 2002, т.49, №3, с.371- 375.

4. Гамбарова Н.Г., Гинс В.К., Рустамова М.З. Устойчивость молекулярной структуры ферредоксина, пластоцианина, ферредоксин-НАДФ-редуктазы к температурным воздействиям. В сб., «Повышение устойчивости растений», БГУ, 1988, стр.79-84.

5. Кислюк И.М., Бубола Л.С., Васьковский М.Д. Увеличение длины мембран тилакоидов в хлоропластах листьев пшеницы в результате теплового шока // Физиол. растений, 1997, т.44, №1, с.39-44.

6. Красновский А.А. Синглетный кислород: механизмы образования и пути дезактивации в биологичес- ких системах // Биофизика, 1994, т.39, №2, с.236-250.

7. Лютова М.И., Тихонов Н.Л. Влияние высокой температуры на процессы электронного транспорта // Биофизика, 1983, т.28, №2, с.284-287.

8. Лютова М.И. Сравнение устойчивости реакции Хилла к высокой температуре и гидролитическим фер- ментам у двух видов высших растений// Физиол. растений, 1983, т.30, №6, с.1194-1200.

9. Методы биохимического исследования растений//Под ред. А.И.Ермакова, Л.: Агропромиздат, 1987, 430 с.

10. Мерзляк М.Н. Активированный кислород и окислительные процессы в мембранах растительной клет- ки. Итоги науки и техники. ВИНИТИ, серия физиология растений, 1989, Т.6, стр. 186.

11. Пахомова В.М. Основные положения современной теории стресса и неспецифический адаптационный синдром у растений. Цитология, 1995, Т.37, вып.1/2, с.66-91.

12. Пахомова В.М., Чернов И.А. Некоторые особенности индуктивной фазы неспецифического адаптаци- онного синдрома растений. Физиология растений, 1996, Т.43, №6, с.705-715.

13. Стальная И.Д. Метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных высших жирных кислот. Сов- ременные методы в биохимии. М.Медицина, 1977, с.63-64.

14. Стальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Методы определения МДА с помощью тиобарбитуровой кислоты. Сов- ременные методы в биохимии. М.Медицина, 1977, с.66-68.

15. Шаркова В.Е. Влияние высокой температуры на активность фотосинтеза, реакцию Хилла и некоторых ферментов хлоропластов пшеницы. Физиология растений, 1994, Т.41, №5, с.726-730.

16. Arnon D.L, Allen M.B., Whatly L.B. Photosynthesis by isolated Chloplasts. Genetic concept and comparison of free photochemical reactions. Biochem at Biophys Acta, 1956, V.20, N2, p.449.

17. Bohnert H.J., Helson D.E., Jensen R.Y. Adaptations to environmental stress. Plant Cell, 1995, V.7, p.1099- 1111.

18. G arcia-Asua G., Lang H.P., Cogdell R.J., Hunter C.N. Carotenoid divversity: a modular role for the phytoene desaturase step // Trends Plant Sci., 1996. v.3, №11, p.445-449.

19. Choe M., Jackson C., Yu B.P. Lipid peroxidation contributes to age-related membrane rigidity. Free Radical biol. Med., 1995, V18, №6, p.977-984.

20. Havaux M. Carotenoida as membrane stabilizers in chloroplasts //Trends Plant Sci., 1998. v.3, №4, p.147- 151.

21. Honda S.R. The salt respiration and phosphate contents of barley roots. YBIC, 1956, V31, N2, p.62-86.

22. Jiang C-Z, Rodermel S.R., Shibles R.M. Regulation of photosynthesis in developing leaves of soybean chlorophyll-deficient mutants// Photosynth. Res., 1997. №51, p.185-192.

23. Loggini B., Scartazza a., Brugnoli E., Navari-Izzo F. Antioxidant defense system, pigment composition, and photosynthetic effeciency in two wheat cultivars subjected to drought// Plant Physiol., 1999, v.119, p.1091- 1099.

24. Melis A. Photosystem II damage and repair cycle in chloroplasts: what modulates the rate of photodamage in vivo? Trends Plans Sci, 199, V2, №2, p.130-135.

25. Pastens C., Hornot I. Effect of high temperature on photosynthesis in beans. I Oxygen evolution and chlorophyll fluorescence. Plant Physiol, 1996, V112, №3, p.1245-1251.

26. Sairam R.K., Srivastava G.C. Industuion of oxydative stress and antioxidant activity by hydrogen peroxide treatment in tolerant in tolerant and susceptible wheat genotypes // Biol. Plant., 2000. v.43, №3, p.381-386.

27. Teicher H.B., Moller B.L., Scheller H.V. Photoinhibition of Photosystem I in field-grown barley (Hordeum vulgare L.): Induction, recovery annd acclimation // Photosyhth. Res., 2000. №64, p.53-61.