Біологічні системи: теорія та інновації

Коливальний характер білків теплового та холодового шоку сортів вівса посівного в умовах стресових чинників середовища

Н.Г. Нестерова, Ю.В. Рубан, О.Ю. Паренюк, К.Є. Шаванова, С.П. Лікар
Завантажити статтю
Анотація

У статті наведено результати досліджень експресивності генетичних систем адаптації сортів вівса посівного різного еколого-географічного походження та цільового призначення до низьких та високих температур. Виділено специфічні білки холодового та теплового шоку, встановлено значну активність ферменту пероксидази у сортів Айворі та Нептун, що характеризує їхню підвищену стійкість до холодового окисного стресу. Виявлено, що сорти Айворі, Аркан та Нептун є стійкими до високотемпературного та водного стресу, що зумовлено вищим вмістом білків теплового шоку з молекулярною масою 80, 70 та 60 кДа. У сорту Гессер знизився вміст високомолекулярних білків (250 кДа) та білків з молекулярною масою 110, 100, 80 і 70 кДа, що дає можливість віднести даний сорт до низькостійких сортів. Встановлено вищу активність пероксидази у сортів Айворі, Аркан та Нептун, що характеризує їхню підвищену стійкість до окисного стресу зимового та літнього періодів і показано, що сорти Айворі та Нептун володіють високою експресивністю білків і є високоморозо- та посухостійкими, Аркан та Артур – середньо морозо- та посухостійкими, а сорт Гессер володіє низькою стійкістю до стресових умов середовища, що дещо обмежує його використання на території України. Досліджено, що найбільшою пероксидазною активністю в оптимальних умовах вирощування та за дії водного та високотемпературного стресів володіють сорти Айворі зернового призначення та Нептун – фуражного призначення, що дає підстави рекомендувати ці сорти до вирощування у зоні Лісостепу та Степу України

Ключові слова

овес посівний; сорти; пероксидаза; ІФХ; пролін; морозостійкість; посухостійкість

ЦИТУВАТИ
Nesterova, N., Ruban, Y., Pareniuk, O., Shavanova, K., & Likar, S. (2022). Oscillating character of heat and cold shock protein content of oats plants in the conditions of stressful factors of the environment. Biological Systems: Theory and Innovation, 13(1), 5-13. https://doi.org/10.31548/biologiya13(1-2).2022.007
Використані джерела

[1] Illienko, V., Nesterova, N., Pareniuk, O., Ruban, Y., & Shavanova, K. (2017). Estimation of the effect of radionuclide contamination on Vicia sativa L. induction of chlorophyll fluorescence parameters using “Floratest” optical biosensor. Biophotonics-Riga 2017, 10592(20), doi: 10.1117/12.2297563.

[2] Nenko, N., Kisileva, G., Ulianovskaya, E., Yablonskaya, E., & Karavaeva, A. (2018). Physiological-biochemical criteria of the apple-tree resistance to the summer period abiotic stresses. EurAsian Journal of BioSciences, 12(1), 55-61. Retrrieved from https://www.researchgate.net/publication/326842682_Physiological-biochemical_criteria_of_the_apple-tree_resistance_to_the_summer_period_abiotic_stresses.

[3] Nenko, N., Petrov, V.S., Ilina, I.A., Kiseleva, G.K., Sundyreva, M.A., Sokolova, V.V. (2017). Physiological and biochemical mechanisms of adaptation to low-temperature stresses of grapes varieties of various ecological geographical origin. Gardening and Viticulture, 5, 33-38. doi: 10.18454/VSTISP.2017.5.7588.

[4] Nesterova, N., Pareniuk, O., Illienko, V., Ruban, Y., Shavanova, K., and Shpyrka, N. (2019). Physiological reactions in cereals family Avena sativa L. and Avena nuda L., caused by lowerature stress factors, Elnano, 502-506. doi: 10.1109/ELNANO.2019.8783870.

[5] Sarahan, E.V. (2011). Features of the practical application of portable biosensor devices families “Floratest”. Computer Facilities, Networks and Systems, 10, 10-94. Retrieved from http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/46457/11-Sarakhan.pdf?sequence=1.

[6] Wan, Y., Schwaninger, H., Li, D., Simon, C.J., Wang, Y., & Zhang, C. (2008). The eco-geographic distribution of wild grape germplasm in China. VITIS – Journal Grapevine Research, 47(2), 77-80. doi: 10.5073/VITIS.2008.47.77-80.

[7] Xu, W., Li, R., Zhang, N., Ma, F., Jiao, Y., Z. Wang. (2014). Transcriptome profiling of Vitis amurensis, an extremely cold-tolerant Chinese wild Vitis species, reveals candidate genes and events that potentially connected to cold stress. Plant Molecular Biology, 86(4), 527-541. doi: 10.1007/S11103-014-0245-2

[8] Zhuchenko, A.A. (2001). Adaptive system of plant breeding (ecological and genetic basis). Moscow: Agrorus.