Анотація до роботи:

Стороженко В.О. Активність антиоксидантної системи хлоропластів пшениці при водному дефіциті та засоленні ґрунту. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 – фізіологія рослин – Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Київ, 2005.

Дисертація присвячена дослідженню особливостей функціонування ключових антиоксидантних ферментів супероксиддисмутази (СОД) та аскорбатпероксидази (АПО) в хлоропластах ярої пшениці за умов натрійхлоридного засолення ґрунту, посухи та їх сумісної дії у зв’язку з функціональним станом фотосинтетичного апарату.

Виявлено особливості реакції на сольовий стрес антиоксидантної системи хлоропластів у сортів ярої пшениці, різних за солестійкістю. Встановлено, що стійкість рослин до сольового та водного стресів тісно пов’язана з функціонуванням антиоксидантної системи хлоропластів. Доведено, що за дії посухи на засоленому ґрунті має місце явище крос-адаптації. На рівні антиоксидантної системи хлоропластів розкрито причини зниження інтенсивності фотосинтезу при засоленні та водному дефіциті. Показано, що між інтенсивністю фотосинтезу та активністю СОД існує тісний негативний зв’язок. Знайдено позитивний кореляційний зв’язок між зерновою продуктивністю і величиною співвідношення активностей ферментів СОД/АПО.

Результати проведених досліджень можуть стати теоретичною основою для створення нових тестових систем визначення соле- та посухостійкості рослин та їх стійкості до сумісного впливу засолення та посухи.

1. Стійкість рослин до сольового та водного стресів тісно пов’язана з функціонуванням антиоксидантної системи хлоропластів.

   Залежно від рівня напруженості сольового стресу може відбуватися як стимуляція, так і інгібування активності ключових антиоксидантних ферментів – супероксиддисмутази та аскорбатпероксидази.

   Сорт пшениці з більшою стійкістю до сольового стресу виявляв більшу ступінь підвищення активності СОД, при цьому рівні засоленості, що стимулювали активність ферменту знаходились в діапазоні більш високих концентрацій хлориду натрію, ніж у чутливішого сорту.

   Довготривалий сольовий стрес обумовлює зміни активності антиоксидантних ферментів, від інгібування їх у ранні фази вегетації до стимуляції у більш пізні фази, що є проявом адаптаційного процесу.

   Антиоксидантна система хлоропластів рослин за умов сольового стресу чутливіша до коливань температурних умов вирощування, ніж контрольних рослин; при підвищенні температури активність антиоксидантних ферментів зростає.

   З наростанням посухи спостерігається підвищення активностей антиоксидантних ферментів хлоропластів, причому воно менше при створенні посухи на засоленому ґрунті, що є свідченням явища крос-адаптації.

   Зниження інтенсивності фотосинтезу у рослин за умов сольового стресу та посухи обумовлено, в першу чергу, зростанням продихового опору СО₂. Зменшення швидкості електронного транспорту наступає лише при жорсткій посусі (при вологості ґрунту нижчій за 30 % від ПВ).

   Активність хлоропластної СОД негативно корелює з інтенсивністю фотосинтезу.

   Співвідношення активностей ферментів супероксиддисмутази та аскорбатпероксидази (СОД/АПО) є інформативним параметром фізіологічного стану рослин.

Публікації автора:

1. Стороженко В.О. Ключові антиоксидантні ферменти фотосинтетичного апарату рослин за дії стресових чинників // Физиология и биохимия культ. растений – 2004. – 36, № 1. – С. 36–42.

2. Стороженко В.О., Шадчина Т.М. Активність супероксиддисмутази та аскорбатпероксидази в хлоропластах листків ярої пшениці за умов натрійхлоридного засолення ґрунту // Физиология и биохимия культ. растений – 2004. – 36, № 4. – С. 315–319.

3. Стороженко В.О. Вплив наростаючої ґрунтової посухи на активність ключових антиоксидантних ферментів хлоропластів ярої пшениці // Физиология и биохимия культ. растений – 2004. – 36, № 5. – С. 398–402.

4. Шадчина Т.М., Стороженко В.А., Лихолат Д.А. Влияние почвенной засухи и засоления на фотосинтез и параметры индукции флуоресценции листьев яровой пшеницы // Физиология и биохимия культ. растений – 2004. – 36, № 6. – С. 520–527.

5. Стороженко В.А. Интенсивность фотосинтеза в листьях яровой пшеницы при комбинированном влиянии наростающего водного дефицита и засоленя почвы // Материалы VIII молодёжной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (17-21 мая 2004 г, Санкт-Петербург) – Санкт-Петербург. – 2004. – С. 138–139.

6. Стороженко В.О., Шадчина Т.М. Активність супероксиддисмутази та аскорбатпероксидази в хлоропластах пшениці за умов комбінованого впливу натрійхлоридного засолення грунту та наростаючої грунтової посухи // Матеріали II Міжнародної конференції “Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі”. – Львів: Сполом, 2004. – С. 186.

7. Стороженко В.О., Шадчина Т.М. Реакція антиоксидантної системи хлоропластів пшениці на комбіновану дію стресових чинників // Тез. доп. IX конференції молодих дослідників, присвяченої 100-річчю від дня народження академіка АН УРСР і ВАСГНІЛ П.А. Власюка “Актуальні проблеми фізіології, генетики та біотехнології рослин і грунтових мікроорганізмів” (24-25 лютого 2005 р., Київ). – Київ. – 2005. – С. 38.

8. Storozhenko V.O., Shadchina T.M.. SOD/APX ratio in wheat chloroplasts under combined stress of increasing water deficit and salinity // Acta Physiologiae Plantarum – 2004. – 26, № 3. – Р. 273.