Индивидуальные фосфолипиды семян при прорастании под влиянием собственной фосфолипиазы Д изменяются разнонаправлено.
ABSTRACT
In the article the role of endogenetic phospholipase D in phospholipide transformation in the process of corn seed sprouting and its dynamics is under analysis. Research results show that basic corn phospholipids are phosphatidylcholine, phosphatidyl ethanolamine, phosphatidylinositols and phosphatidic acid. Individual seed phospholipids change differently directed in the process of sprouting under the influence of own phospholipase D.
Ключевые слова: фосфолипиды; фосфолипаза Д.
Keywords: phospholipids; phospholipase D.
Фосфолипиды (ФЛ) играют важную роль в различных биохимических процессах, например, в фосфорном обмене. Количественное и качественное исследования ФЛ в периоды прорастания семян позволяют судить о роли этих соединений в развитии растения. Для некоторых растений (хлопчатник, морковь, капуста, соя, арахис) фосфолипидный состав и его функция в общем фосфорном обмене изучены детально [1, с. 28; 2, с. 4; 3, с. 5], другие, например, пшеница, в этом отношении практически не исследованы.
Целью нашей работы было изучение динамики основных фосфолипидов семян пшеницы при прорастании. Особое внимание в связи с недавними публикациями о ее каталитической и регуляторной ролях в этих процессах [4, с. 419—422; 5, с. 109—110] было уделено фосфолипазе Д. В период проращивания семян, в течение 9 дней (по нечетным дням) отбирали пробы с целью определения методом тонкослойной хроматографии (ТСХ) [1, с. 29]структуры и количества фосфолипидов.
В результате исследований было установлено, что основными фосфолипидами пшеницы являются фосфатидилхолин, фосфатидил-этаноламин, фосфатидилинозит и фосфатидная кислота. Отмечены и структурные изменения в фосфолипидах. Результаты опытов представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Содержание основных фосфолипидов в семенах пшеницы в период прорастания
Примечание: ФЛ — фосфолипиды; ФИ — фосфатидилинозит; ФХ — фосфотидилхолин; ФЭА — фосфотидилэтаноламин; ФК — фосфатидная кислота
Как показано в табл. 1, содержание фосфатидилинозита с 1 по 9 дни прорастания семян увеличивается, фосфатидилхолина — в первые дни увеличивается, достигая максимума на 3-й день и в дальнейшем — снижается. Содержание фосфатидилэтаноламина снижалось с первого дня прорастания, а фосфатидной кислоты — продукта гидролитического действия фосфолипазы Д — увеличивалось, достигая наивысшего значения (в 8 раз больше, чем в 1-й) на 9-й день. Следовательно, в период прорастания семян пшеницы количественное содержание фосфолипидов изменяется, т.к. в этот период протекают реакции гидролиза и обмена фосфолипидов.
Известно, что наряду с гидролитической, фосфолипаза Д — обладает и трансалкилирующей функцией [2, с. 5—6; 4, с. 423—424; 6, с. 500]; последняя достаточно подробно изучена на примере хлопчатника [1, с. 29; 2, с. 7; 3, с. 8], а для пшеницы работы такого плана не проводились. Мы исследовали влияние эндогенной фосфолипазы Д семян пшеницы на содержание основных фосфолипидов в процессе прорастания. Полученные результаты суммированы в таблице 2.
Таблица 2.
Влияние эндогенной фосфолипазы Д на динамику фосфолипидов в семенах пшеницы при прорастани
Примечание: ФЛ — фосфолипиды; ФИ — фосфатидилинозит; ФХ — фосфотидилхолин; ФЭА — фосфотидилэтаноламин; ФК — фосфатидная кислота
Индивидуальные фосфолипиды семян при прорастании под влиянием собственной фосфолипиазы Д изменеяются разнонаправленно (табл. 2). Так, количество ФИ к 60 мин инкубации увеличивается в 1,2 раза, а к 120 — уменьшается. В дни прорастания семян (табл. 1) содержание этого компонента увеличивается. В отличие от него концентрация фосфатидилхолина и с увеличением сроков прорастания и инкубации уменьшаются; аналогична и динамика в эти сроки фосфатидилэтаноламина. По мере увеличения дней прорастания наблюдали увеличение содержания фосфатидилинозита, тогда как фосфатидилхолин увеличивался количественно на 3-й день и в последующие дни — снижался (в 2 раза по сравнению с 1-вым днем). Что касается продукта гидролиза — фосфатидной кислоты, то содержание этого фосфолипида возрастает как с увеличением дней прорастания, так и с увеличением времени инкубации.
Изменение содержания отдельных фосфолипидов в сторону их уменьшения или увеличения, свидетельствует о происходящих обменных реакциях в этих соединениях. Возрастание содержания фосфатидной кислоты свидетельствует о том, что фосфолипиды семян подвергаются гидролизу. Именно эти реакции протекают при участии фосфолипазы Д.
Исходя из изложенного, можно сделать следующий вывод, что в процессе прорастания семян и их развития содержание фосфолипидов изменяется, подвергаясь гидролитическим изменениям под влиянием фосфолипазы Д .
Список литературы:
Абдуллаева М.М. Влияние оксигумата на обмен фосфолипидов сои и арахиса при прорастании семян // Аграрная наука. — 2002. — № 6. — С. 28—30.
Абдуллаева М.М., Валиханов М.Н., Рахимов М.М. Изменение фосфолипидного состава семян хлопчатника при прорастании // Узбекский биол. журнал. — 1988. — № 3. — С. 4—7.
Абдуллаева М.М., Умарова М.М., Муллажонова М.М. Фосфолипиды хлопчатника в развитии растений // Вестник ТашГУ. — 1999. — № 2. — С. 3—8.
Chapman K.D. Phospholipase activity during plant growth and development and in response to environmental stress // Trends in Plant Sci. — 1998. — V. 3, — № 11. — Р. 419—426.
Wang X. Multiple forms of phospholipfse D in plants the gene family, catalytic and regulatory properties, and cellular functions.// Prog. Lipid. Res. — 2000. — № 39. — P. 109—149.
Wang X. Phospholipases // Lipid Metabolism in Plans. 1998. — PP. 499—520.