Влияние структурного состояния тубулинового цитоскелета на показатели флуоресценции хлорофилла и содержание ауксинов у Solanum tuberosum  

Инна Юрьевна Макеева, кандидат биологических наук, доцент, и.о. зав. кафедрой ботаники, физиологии и биохимии растений, Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева (Россия, г. Орел, ул. Комсомольская, 95), E-mail: makeevainna@inbox.ru
Тамара Ивановна Пузина, доктор биологических наук, профессор, профессор кафедры ботаники, физиологии и биохимии растений, Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева (Россия, г. Орел, ул. Комсомольская, 95), E-mail: tipuzina@gmail.com 

Актуальность и цели. Сведения о зависимости световых реакций фото синтеза от структурного состояния элементов цитоскелета крайне ограничены. При этом известно, что цитоскелет с мембранами образует цитоскелет-мембранный ком плекс, нарушение которого должно сказаться на протекании мембранных процессов, которые находятся над гормональным контролем. Представляет интерес изучение дей ствия антиоксидантов на физиологические процессы в условиях деструкции цитоске лета. Среди антиоксидантов особое внимание исследователи уделяют фенольным со единениям. Однако сведения о их влиянии на показатели флуоресценции хлорофилла в условиях деструкции микротрубочек в литературе отсутствуют. Целью работы было исследование начальной и максимальной флуоресценции хлорофилла, нефотохимиче ского тушения флуоресценции и квантовой эффективности ФСII, а также содержания ауксинов у растений Solanum tuberosum с целостным и деструктурированным ориза лином тубулиновым цитоскелетом. Одновременно изучали действие антиоксиданта кофейной кислоты на флуоресценцию хлорофилла при деструкции микротрубочек. Материалы и методы. Объектом исследования служили растения картофеля (Solanum tuberosum L.) сорта Жуковский ранний, выращенные в почвенной культуре. Деструк цию тубулинового цитоскелета проводили через 15 суток после появления всходов пу тем опрыскивания растений 15 мкМ раствором оризалина. Кофейной кислотой в кон центрации 0,1 мМ опрыскивали растения после обработки оризалином. Регистрацию показателей флуоресценции хлорофилла листьев у интактных растений проводили с использованием портативного флуориметра MINI-PAM. Перед измерением листья были адаптированы к темноте. Содержание ауксинов определяли методом твердофаз ного иммуноферментного анализа. В качестве стандартного раствора брали индолилук сусную кислоту (ИУК). Математическая обработка данных осуществлялась с помощью приложения CXSTAT к компьютерной программе Exel. Результаты. Исследования выявили увеличение на 22 % показателя энергетических потерь в антенне и от антенны к реакционному центру ФСII (F0) под влиянием оризалина, а также в 1,5 раза фотохи мического тушения флуоресценции (NPQ). При этом обнаружено уменьшение на 20 % восстановления пластохинона в реакционном центре ФСII (Fm) и на 40 % – потенци альной квантовой эффективности (Fv/Fm). Показано снижение содержания ИУК (почти в 3 раза) при фармакологическом разрушении микротрубочек оризалином. Кофейная кислота уменьшала негативное действие оризалина на показатели флуоресценции хло рофилла и содержание ауксинов. Нарушение структурного состояния микротрубочек снижало инициацию клубнеобразования и продуктивность растений картофеля. Ко фейная кислота снимала данный эффект оризалина. Выводы. Выявлена зависимость показателей флуоресценции хлорофилла Solanum tuberosum от структурного состоя ния тубулинового цитоскелета на фоне изменения содержания фитогормонов аукси нов. Показано протекторное действие антиоксиданта кофейной кислоты на работу фотосинтетического аппарата у растений с нарушенным тубулиновым цитоскелетом на фоне изменения содержания ауксинов.

Ключевые слова

тубулиновый цитоскелет, оризалин, флуоресценция хлорофилла, ауксины, кофейная кислота 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Макеева И. Ю., Пузина Т. И. Влияние структурного состояния тубулинового цитоскелета на показатели флуоресценции хлорофилла и содержание ауксинов у Solanum tuberosum // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2024. № 2. С. 104–116. doi: 10.21685/2307-9150-2024-2-8