Біосинтез антоцианів в зелених і альбіносних листках ячменю звичайного

Г.М. Чупахіна, П.В. Масленніков

Проведено дослідження накопичення антоціанових пігментів, хлорофілу і каротиноїдів в листках зелених і альбіносних проростків ячменю звичайного, що експонуються при різних світлових режимах і субстратах. Показано, що збільшення інтенсивності світла викликає посилення накопичення антоцианів як в зелених, так і в альбіносних листках ячменю, але в меншій мірі, що може відображати часткову залежність біосинтезу антоцианів від накопичення хлорофілу, рівень якого зменшується при збільшенні інтенсивності світла або в результаті дії інгібітора біосинтезу зелених пігментів - стрептоміцину.

Антоціани - Пігменти з групи водно-розчинних флавоноїдів, що містяться в клітинному соку квітів, плодів і листя рослин, офарблюючих їх в червоний, фіолетовий, блакитний кольори і їх різні поєднання [1].

синтезуються дані з'єднання в цитоплазмі і депонуються в клітинні вакуолі за допомогою глутатіоновой помпи [2]. Антоціани виявлені в спеціальних везикул -- антоціанопластах, хлоропластах, а також у кристалічному вигляді в плазмі деяких видів цибулі і клітинному соку плодів апельсина [3].

Загальновідомий факт активації біосинтезу антоцианів у рослин в стресових умовах ще не отримав глибокого фізіолого-біохімічного обгрунтування. Можливо, що антоциани не несуть ніякого функціонального навантаження, а синтезуються як кінцевий продукт насиченого флавоноїдної шляху, який отримав вакуолярна відгалуження з метою кінцевого депонування непотрібних рослині фенольних сполук.

З іншого боку, антоціановая індукція, викликана певними факторами навколишнього середовища [4], а також передбачуваність появи антоцианіни з року в рік в періоди специфічних етапів розвитку листа, їх яскрава вираженість в особливих екологічних нішах [5], можливо, сприяють адаптації рослинних організмів до тих чи інших стресових умов.

В звичайних умовах біосинтез антоцианів і зелених пігментів йде більш-менш паралельно, про що може свідчити подібний характер накопичення цих речовин в рослинах при дії світлом на різних етапах розвитку [6].

Дані про характер накопичення антоціанових пігментів в умовах інгібування біосинтезу основних фотосинтетичних пігментів відсутні.

В зв'язку з цим метою даної роботи було вивчення біосинтезу антоціанових пігментів у альбіносних і зелених проростках ячменю. Досліджувалося вплив світла різної інтенсивності на накопичення даних пігментів.

Для реалізації даної мети нами вивчався зміст антоцианіни, хлорофілу а, хлорофілу b, каротиноїдів в зелених і альбіносних листках ячменю звичайного.

Крім цього вивчався вплив можливого субстрату біосинтезу антоцианів на їх накопичення в умовах різного освітлення.

Об'єкти та методи дослідження

В Як об'єкт дослідження використовували 6 - 20-денні зелені паростки ячменю звичайного (Hordeum vulgare L.) сорту Роланд, а також альбіносние паростки, отримані з насіння попередньо оброблених 0,25%-им розчином стрептоміцину, перші листя яких в нижній частині (2/3 листа) не синтезували зелених пігментів [7]. Рослини вирощувалися при постійному освітленні світлом люмінесцентних ламп ЛБУ-30 в установці ТКШ-1 Флора, при інтенсивності світла 5 Дж/м2