Анотація до роботи:

Авксентьєва О.О. Роль білкової системи у формуванні адаптивних реакцій до посухи на ранніх етапах онтогенезу озимої пшениці. – 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.

Дисертацію присвячено вивченню ростової, фізіологічної та метаболічної реакції озимої м'якої пшениці різних за ступенем посухостійкості сортів на грунтову посуху. Встановлено, що гальмування росту та процесів водообміну за посухи супроводжується адаптаційними перебудовами білкової системи в листках та коренях сортів озимої пшениці. При цьому відбуваються суттєві зміни у амінокислотному пулі, вмісті азотвмістних сполук, кількості загального та легкорозчинного білка, а також активності ферментів білкового обміну – амінотрансфераз, протеаз, аміноацил-т-РНК синтетаз. Зафіксовано сортові відмінності функціонування окремих компонентів білкової системи за умов оптимального та недостатнього вологозабезпечення.

Виявлено різну швидкість реакцій на дію посухи у стійкого та менш стійкого сортів озимої м'якої пшениці. Досліджено роль кореневої системи в стрес-реакції цілісної рослини у сортів озимої пшениці контрастних за ступенем посухостійкості.

1. Ростові процеси протягом посухи у рослин стійкого сорту озимої пшениці Харківська 81 призупиняються раніше, але й відновлюються швидше, ніж у менш стійкого сорту Напівкарлик 3. Більш рання реакція на водний стрес зумовлює повнішу мобілізацію адаптаційних резервів у посухостійкого сорту.

2. Динаміка змін параметрів водного режиму - інтенсивності транспірації, оводненості та водного дефіциту листків під впливом посухи у стійкого і нестійкого сорту односпрямована, але різна за ступенем прояву. Менші порушення у водообміні посухостійкого сорту свідчать про здатність підтримувати стабільність водного статусу листків за умов посухи.

3. Зміни у фракційному складі та вмісті вільних амінокислот, особливо “стресових”- аланіну, проліну, дикарбонових та основних - в листках у посухостійкого сорту Харківська 81 за дефіциту вологи відбуваються раніше, ніж у нестійкого Напівкарлик 3, якому властива нижча інтенсивність синтезу цих амінокислот. Підвищена чутливість пулу вільних амінокислот обумовлює прискорену адаптацію стійкого сорту до посухи.

4. Грунтова посуха індукує підвищення активності амінотрансфераз у посухостійкого сорту пшениці протягом дії посухи, що відображає характер змін вмісту тих амінокислот, в метаболізмі яких приймають участь дані ферменти.

5. В листках стійкого сорту пшениці Харківська 81, порівняно з менш стійким Напівкарлик 3, за умов посухи триваліший час і значніше зростає вміст загального і білкового азоту, ніж амінного. Це свідчить, що азотний обмін під впливом посухи у стійкого сорту пшениці порушується меншою мірою, на відміну менш стійкого.

6. Триваліший та інтенсивніший синтез загального білка протягом посухи у стійкого сорту Харківська 81, порівняно з менш стійким Напівкарлик 3, пов'язаний з більшою здатністю мобілізувати потенційні резерви адаптації. Синтез легкорозчинного білка у посухостійкого сорту пригнічується раніше, ніж у менш стійкого, що обумовлене прискореною реакцією на дефіцит вологи.

7. Характер зміни активності аміноацил-тРНК-синтетаз в листках стійкого сорту Харківська 81 протягом посухи відповідає характеру змін синтезу загального білка. У менш стійкого сорту Напівкарлик 3 такий функціональний зв’язок не проявляється.

8. Підвищення активності протеаз в листках стійкого сорту пшениці відбувається на початку дії посухи, водночас зі зниженням її у нестійкого. Посухостійкий сорт пшениці швидше “оновлює” білкові молекули в умовах стресу за рахунок амінокислот, які утворюються в результаті протеолізу, що є ефективніше, ніж шляхом синтезу de novo.

9. У коренях нестійкого сорту пшениці надмірне зростання пулу вільних амінокислот при гальмуванні синтезу білка, активації амінотрансфераз і протеаз порушує в умовах посухи функціонування білкової системи коренів та процесу транспорту азотвмістних сполук до надземної частини. Посухостійкому сорту пшениці властива здатність підтримувати цілісність зв’язків корені – надземна частина більшою мірою, ніж менш стійкому.

10. З позицій системного підходу показано, що зміни структурно-функціональних компонентів білкової системи посухостійкого сорту спрямовані на її адаптивну перебудову, у менш стійкого - характеризують порушення узлагодженості функціонування окремих елементів системи.

11. Для оцінки посухостійкості сортів озимої пшениці на ранніх етапах онтогенезу пропонується використання рівня змін та швидкості реакції компонентів білкової системи - вмісту і балансу вільних амінокислот, легкорозчинного білка та активності аспартатамінотрансферази.

Публікації автора:

1. Авксентьева О.А., Красильникова Л.А., Садовниченко Ю.А. Влияние картолина –2 на белоксинтезирующую систему проростков озимой пшеницы в условиях водного стресса // Физиология и биохимия культурных растений. – 1998. – Т.30, №5. – С. 386-390.

2. Авксентьєва О.О., Корольова О.В. Метаболізм вільних амінокислот та протеолітична активність озимої пшениці за умов водного стресу // Вісник Харківського національного університету. – 2000. –№456. – Ч. 2. – С. 69-72.

3. Авксентьева О.А., Жмурко В.В., Красильникова Л.А. Содержание свободных аминокислот в листьях и корнях озимой пшеницы в условиях действия водного дефицита // Биологический вестник. – 2000. – Т.4, №1-2. - С. 63-69.

4. Авксентьєва О.О. Ріст та водний обмін проростків озимої пшениці за умов різного водозабезпечення // Вісник Харківського національного університету. – 2001. – №506. – Ч. 2.– С. 251-253.

5. Авксентьева О.А. Протекторное действие антистрессового препарата картолин-2 на белковую систему пшеницы в условиях водного стресса // Вісник Харківського національного університету. – 2002. – №551. – Ч.1. – С. 281-284.

6. Авксентьева О.А. Влияние водного стресса на азотный обмен в листьях и корнях проростков озимой пшеницы // Физиология и биохимия культурних растений. – 2004. – Т.36, №2. – С.131-138.

7. Жмурко В.В., Красільнікова Л.О., Авксентьєва О.О. Роль білоксинтезуючої системи в адаптації озимої пшениці до умов вологозабезпечення // Фізіологія рослин в Україні на межі тисячоліть. Т.2. – Київ. – 2001. – С.130-137.

8. Авксентьєва О.О. Деякі аспекти адаптації білоксинтезуючої системи проростків озимої пшениці до стресових умов // Актуальні проблеми сучасної науки у дослідженнях молодих вчених м. Харкова. – Харків. – 1998. –С. 134-137.

9.Sadovnichenko Y.A., Avksentyeva O.A., Krasilnikova L.A. and Zhmurko V.V. Winter wheat genotype response to water stress // Annual Wheat Newsletter. – 1999. – Vol.45, №6. – Р. 168-170.

10. Авксентьєва О.О. Білоксинтезуюча система паростків озимої пшениці в умовах стресу // Онтогенез рослин в природному та трансформованому середовищі. Матеріали міжнародної конференції. Львів: Сполом. – 1998. – С. 184-185.

11. Авксентьева О.А. Изучение свободных аминокислот в условиях водного стресса и действия антистрессового препарата картолин-2 // Тезисы YI молодёжной конф. ботаников. – Санкт-Петербург. – 1997. – С.92.

12. Авксентьєва О.О., Красильнікова Л.О., Садовниченко Ю.О. Вивчення білоксинтезуючої системи листків паростків озимої пшениці в умовах водного стресу // YII Український біохімічний з`їзд . Тези доповідей. Ч. II. – Київ. – 1997. – С.79-80.

13. Krasilnikova L.A., Sadovnichenko Y.A., Avksentyeva O.A. Influence of stress conditions on the protein metabolism and cytokinin content in the winter wheat seedlings // Sustainable Agriculture for Food, Energy and Industry. – Braunschweing, Germany. – 1997. – P.411.

14. Авксентьєва О.О., Корольова О.В. Вплив водного стресу та антистресового препарату картолін-2 на вміст та склад вільних амінокислот паростків озимої пшениці // Актуальні питання ботаніки та екології. Матеріали конф. молодих вчених. – Херсон. – 1998. – С.89-90.

15. Авксентьева О.А., Красильникова Л.А. Влияние водного дефицита на некоторые аспекты белкового обмена в проростках озимой пшеницы // Наукові основи стабілізації виробництва продукції рослинництва. Тези доповідей міжнародної конференції. – Харків. – 1999. – С. 128-129.

16. Авксентьєва О.О, Бондарь В., Єремєєва О. Вплив посухи на водний режим озимої пшениці // Актуальні питання ботаніки та екології. Матеріали конференції молодих вчених-ботаніків України. – Ніжин. –1999. – С. 102.

17. Korolyova O.V., Avksentyeva O.A., Krasilnikova L.A. and Skirta E.A. The effects of daily stress on the free amino acids concentration in the leaves of two winter wheat cultivars // 12^th Congress of the Federation of European Societies of Plant Physiology. Abstracts. Plant Physiology and Biochemistry. – Budapesht. – August 2000. – Vol. 38. – P.240.

18. Авксентьева О.А. Особенности функционирования белковой системы проростков озимой пшеницы в условиях водного стресса //Актуальные вопросы экологической физиологии растений в ХХI веке. Тезисы докладов. – Сыктывкар. – 2001. – С.146-147.

19. Авксентьева О.А. Реакция белковой системы озимой пшеницы на водный стресс // Рослина і середовище. Фізіологія, генетика, фітоценологія, агроекологія. –Харків. – 2001. – С.22-24.

20. Красільнікова Л.О., Жмурко В.В., Тимошенко В.Ф., Джамєєв В.Ю., Авксентьєва О.О., Садовниченко Ю.О. Фізіолого-біохімічні процеси у рослин за водного та температурного стресів // Матеріали ХI з`їзду Українського ботанічного товариства. – Харків. – 2001. –С. 193-194.

21. Жмурко В.В., Авксентьева О.А. Характер физиолого-биохимических процессов у растений как возможный маркер их адаптивных свойств // Молекулярные механизмы генетических процессов и биотехнология. Международный симпозиум. Москва 18-21 ноября 2001. – Минск 22-24 ноября 2001. – С. 367-368.

22. Авксентьєва О.О., Красільнікова Л.О. Метаболізм вільних амінокислот у листках озимої пшениці за водного стресу // Український біохімічний журнал. Матеріали YIII Українського біохімічного з`їзду. – Чернівці. – 2002. – Т.74, №4б (додаток 2). – С. 113.