BAKI UNİVERSİTETİNİN XƏBƏRLƏRİ
№2
Təbiət elmləri seriyası
2014
UOT 631.53
ADİ LOBYA (PHASEOLUS VULGARIS SAVI) TOXUMLARININ
CÜCƏRMƏSİNƏ, QLÜKOZO-6-FOSFATDEHİDROGENAZA VƏ
FOSFOFRUKTOKİNAZA FERMENTLƏRİNİN FƏALLIĞINA
TEMPERATURUN TƏSİRİ
A.A.ABZƏROVA, S.Q.GÜLƏHMƏDOV, A.Ə.QULİYEV
Bakı Dövlət Universiteti
sahib66@rambler.ru
Qeyri-
məhdud rütubətlilik şəraitində adi lobya ( Phaseolus vulgaris Savi) toxumları
üçün minimal cücərmə temperaturu 10
0
C, optimal cücərmə temperaturu isə 30
0
C olmuşdur.
Cücərən toxumların rüşeymində fosfofruktokinaza (FFK) və qlükozo-6-fosfatdehidrogenaza
(Q6FDH) fermentlərinin fəallığı mühitin temperaturu artdıqca yüksəlmişdir. Optimal
temperatur şəraitində cücərən toxumlarda hər iki fermentin fəallıq dinamikasında artım
müşahidə edilmişdir. Zamanca daha əvvəl və daha güclü artım Q6FDH-nın fəallığına aid
olmuşdur.
Açar sözlər: Phaseolus vulgaris Savi, toxum, cücərmə, FFK, Q6FDH
Toxumların cücərməsi mürəkkəb proses olub, ətraf mühitin ekstremal
amillərinə, xüsusən aşağı temperatur şəraitinə qarşı çox həssasdır (2, 7).
Çağdaş dünyamızda iqlim dəyişikliklərinin baş verməsi, ayrı-ayrı regionlarda
ətraf mühitin temperaturunda müşahidə edilən dəyişikliklər toxumların
cücərməsinə və bütövlükdə bitki toxumalarının böyümə və inkişaf proseslərinə
mənfi təsir göstərməklə əsas stress amillərindən birinə çevrilmişdir. Hesabla-
malar göstərir ki, əkinə yararlı torpaq sahələrinin 80%-indən çoxu temperatur
stressinin t
əsiri altındadır (1, 2). Bitkilərdə ekstremal amillərə qarşı immuni-
tetin formalaşması onların bioenergetik statusunda əhəmiyyətli dəyişikliklərin
olmasını, onların toxuma və orqanlarında müxtəlif enerji daşıyıcılarının (ATF,
NADH, NADFH) toplanmasını tələb edir (3, 7).
Hüceyrələrdə sadalanan enerji daşıyıcıları əsasən qlikoliz (NADH, ATF),
pentozofosfat tsikli (PFS) (NADFH) və tənəffüs (ATF) proseslərində forma-
laşırlar. ATF-fosfofruktokinaza və qlükozo-6-fosfatdehidrogenaza, uyğun ola-
raq, qlükoza-
nın oksidləşməsinin qlikoliz və PFS yollarının tənzimləyici
fermentləridir (5, 6).
61
Təcrübələrmizin əsas məqsədi lobya toxumlarının cücərməsinə, həmçinin
rüşeymdə qlükozo-6-fosfatdehidrogenaza və fosfofruktokinaza fermentlərinin
fəallığına temperaturun təsirini öyrənmək olmuşdur.
Material və metodlar
Təcrübələrimizdə 2012-ci ildə toplanmış adi lobya (Phaseolus vulgaris
Savi.)
toxumlarından istifadə edilmişdir. Toxumlar istifadə edilənə qədər quru
kağız torbalarda otaq temperaturunda saxlanılmışlar. Toxumların çəkisi
elektron tərəzidə 0.01 q dəqiqliklə təyin edilmişdir. Toxumların cücərdilməsi
laboratoriya şəraitində Petri qablarında nəm tənzif parçalarının üzərinə
yerləşdirməklə təmin edilmişdir. Aşağı temperatur soyuducu, yuxarı tempera-
tur isə termostat vasitəsilə təmin edilmişdir. Hər bir variant üçün 100 toxum
götürülmüş və təcrübələr 4 dəfə təkrar edilmişdir.
Rüşeymlərdə Q6FDH və FFK fermentlərinin fəal preparatının alınması
və fəallığın təyin edilməsi, uyğun olaraq Buşer və b. və Smis və b. metodu ilə
həyata keçirilmişdir (3, 7). Hər iki fermentin fəallığı spektrofotometrik üsulla
340 nm dalğa uzunluğunda optiki sıxlığın artım sürətinə əsasən təyin edilmiş
və müvafiq fəallıq vahidləri ilə ifadə edilmişdir. Zülalın miqdarı Bredford
üsulu ilə təyin edilmişdir (4).
Alınan nəticələr statistik təhlil edilmiş, yol verilən xəta 5%-dən artıq
olmamışdır.
Alınan nəticələr və onların müzakirəsi
Təcrübələrimizin birinci hissəsi müxtəlif temperatur şəraitlərində toxum-
ların cücərmə qabiliyyətinin analizinə həsr edilmişdir. Alınan nəticələr cədvəl-
də öz əksini tapmışdır. Göründüyü kimi, aşağı temperatur lobya toxumlarının,
cücərməsi üçün əlverişli deyildir. Belə ki, 5
0
C temperaturda toxumlar, ümu-
miyyətlə cücərməmişdir. 10
0
C temperaturda toxumların yalnız 13,5%-i cücər-
m
işdir. Lakin temperaturun daha 5
0
C artırılması cücərən toxumların, sayının 3
dəfəyə qədər artmasına səbəb olmuşdur. 20
0
C-
də artıq toxumların 63%-indən
çoxu, 30
0
C–
də isə 82%-i cücərmişdir. Beləliklə, yalnız 15
0
C və ondan yuxarı
temperatur şəraitlərində toxumların cücərmə faizində güclü artım müşahidə
edilmiş və ən yüksək cücərmə faizi 30
0
C temperaturda müşahidə edilmişdir.
Cədvəl
Müxtəlif temperaturda lobyanın cücərən toxumlarının faizlə miqdarı
(ilk cücərmədən sonra 10 sutka müddətində)
Temperatur
(
0
C)
Cücərən toxumların sayı
Cücərmə
faizi
Təkrarlanmalar
1
2
3
4
5
0
0
0
0
0
62
10
14
11
16
13
13,5
15
32
36
28
34
35
20
67
59
61
66
63,25
30
84
79
81
84
82
Təcrübələrimizin növbəti hissəsində biz cədvəldə göstərilən temperatur
şəraitlərində cücərməyə qoyulmuş lobya toxumlarının rüşeymində ATF-FFK
və Q6FDH fermentlərinin fəallıqlarını təyin etmişik. Alınan nəticələr 1-ci
şəkildə öz əksini tapmışdır.
Temperatur (selsi)
5
10
15
20
25
30
A
kt
iv
lik
(D
340x
1000/
deq
x
m
l hom
)
0
10
20
30
40
50
60
70
FFK
Q6FDH
Şək. 1. Müxtəlif temperaturlu cücərmə şəraitində olan lobya toxumlarının rüşeym-
lərində fosfofruktokinaza və qlükozo-6-fosfatdehidrogenaza fermentlərinin fəallığı.
Şəkildən görünür ki, hər iki fermentin fəallığı temperatur artımına mütənasib
olaraq yüksəlir. 5
0
C temperaturda fermentlərin fəallıqları çox aşağı olmuşdur.
FFK-
nın fəallığı cəmi 26 vahid, Q6FDH-nınkı isə daha az – 18 vahid
olmuşdur. Qeyd edək ki, bu temperaturda toxumlar, ümumiyyətlə, cücərmə-
mişlər. 10
0
C-
də FFK-nın fəallığında 21%, Q6FDH-nınkında isə hətta 2 dəfədən
çox artım müşahidə edilmişdir. Cücərmə şəraitinin temperaturu artdıqca
rüşeymdə tədqiq edilən fermentlərin hər ikisinin aktivliyi də artmışdır. FFK
üçün ən yüksək aktivlik 25
0
C-
də müşahidə edilmiş və 45 vahid səviyyəsində
olmuşdur. Q6FDH özünün ən yüksək aktivliyinə 30
0
C-
də çatmış və bu zaman
64 vahid fəallıq göstərmişdir.
Beləliklə, mühitin temperaturu artdıqca həm toxumların cücərmə faizi
artmış, həm də öyrənilən fermentlərin aktivliyi yüksəlmişdir.
63
Şəkil 2-də optimal temperaturda cücərən lobya toxumlarının
rüşeymində FFK və Q6FDH fermentlərinin aktivliklərinin dəyişmə dinamikası
göstərilmişdir.
Zaman (saat)
0
20
40
60
80
F
er
m
ent
in
ak
tiv
liy
i (
D
340x
1000/
deq
x
m
l hom
)
30
40
50
60
70
80
90
100
FFK
Q6FDH
Şək. 2. Optimal temperaturda cücərən lobya toxumlarında qlükozo-6-fosfatdehidro-
genaza və fosfofruktokinaza fermentlərinin fəallıqlarının zamandan asılı dəyişməsi.
Göründüyü kimi, sükunət halının pozulmasından cəmi 12 saat sonra hər
iki fermentin fəallığında, zəif də olsa, artım müşahidə edilmşdir. Zaman
keçdikcə belə meylilik daha qabarıq özünü göstərməyə başlamışdır. Belə ki,
artıq 24-cü saatda Q6FDH-nın aktivliyində güclü sıçrayış baş vermiş və o, 38%
artmışdır. Növbəti 2 sutka ərzində fermentin fəallığı xətti artmaqda davam
etmiş və 72-ci saatda 92 vahidə bərabər olmuşdur. FFK-ya gəldikdə isə 36-cı
saata qədər bu fermentin fəallığı tədricən artmış və 42 vahiddən 54 vahidə
çatmışdır. Sonrakı 12 saat müddətində fəallıq əhəmiyyətli dərəcədə artaraq 68
vahidə yüksəlmiş və axırıncı sutka ərzində stabilləşmiş, hətta bir qədər
azalmışdır (şəkil 2).
Beləliklə, toxumların sükunət halından çıxması və cücərməyə başlaması
FFK və Q6FDH fermentlərinin fəallaşmasını özündə ehtiva edir. İlk olaraq
qlükozanın apotomik parçalanması daha da güclənir. Bunun səbəbi PFS-nin
əsas və aralıq metabolitlərinin daha çox əhəmiyyətli olmasıdır. Belə ki, PFS-
nin oksidləşdirici fazasına hər parçalanan qlükoza molekulu 12 molekul
NADFH əmələ gətirir. NADFH güclü reduksiyaedici kimi, bir tərəfdən stress
amillərinə qarşı davamlılığı artırır, bir sıra anabolik proseslərdə iştirak edir,
digər tərəfdən isə, tənəffüs dövriyyəsinə qoşularaq 3 mol ATF-in sintezini
təmin edir (5). PFS-də pentozalar əmələ gəlir ki, bu da intensiv bölünən rüşeym
hüceyrələrində nuklein turşularının sintezi üçün vacib komponentlərdəndir.
FFK-
nın fəallaşması isə həm asetil-KoA üçün piroüzüm turşusunun
64
toplanmasını təmin edir, həm də bu zaman ATF və NADH kimi enerji
daşıyıcılarının əmələ gəlməsinə səbəb olur (6).
ƏDƏBİYYAT
1.
Бурченко Т.В., Лазарев А.В. Особенности прорастания семян Geum urbanum. //
Научные ведомости Бел ГУ. Серия Естественные науки. 2010, №3 (74), t. 10, с. 13-19.
2.
Верхотуров В.В., Соколова О.В., Пинигина Г.В., Рогожин В.В. Действие низкой
температуры на состояние антиоксидантной системы проростков пшеницы //
Сборник трудов химико-технологического факультета “Проблемные вопросы
Восточно-Сибирского региона ”. Иркутск: ИрГТУ, 2001, с.111-114.
3.
Bowsher C.G, Lacey A.E, Hanke G.T, Clarkson D.T, Saker L.R., Stulen I., Emes M.J. The
Effect of Glc6P Uptake and its Subsequent Oxidation within Pea Root Plastids on Nitrite
Reduction and Glutamate Synthesis.// J Exp Bot. 2007, v. 58 (5), p. 1109-18.
4.
Bradford M. A Rapid and Sensitive Method for the Quantification of Microgram
Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-dye Binding //Anal. Biochem.
1976, v. 72, p. 248–251.
5.
Elhefny A.A, Gulahmadov S.G, El-Hefnawi S.M, Gad M.M, Kuliyev
A.A. Regulation of
Glucose-6-phosphate Dehydrogenase in Plants (Review article). // Int J Plant Prod. 2011,
v. 2 (7), p. 949-957.
6.
Gyulakhmedov S. G., Omarov
Y.A., Mamedov
Z.M., Kuliev
A.A. Isolation And Study
Of Active ATP-Dependent Phosphofructokinase From Apple Fruits Pyrus Domestica
borkh. // Applied Biochemistry and Microbiology. 2006, v. 42 (5), p. 468-471.
7.
Smyth D., M-X Wu, Black C. Phosphofructokinase and Fructose 2,6-Bisphosphatase
Activities in Developing Corn Seedlings ( Zea mays L.) Plant Sci Lett. 1984, v. 33
б p. 61-70.
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ПРОРАСТАНИЕ, НА АКТИВНОСТИ
ГЛЮКОЗО-6-ФОСФАТДЕГИДРОГЕНАЗЫ И ФОСФОФРУКТОКИНАЗЫ
СЕМЯН ФАСОЛИ ОБЫКНОВЕННОЙ (PHASEOLUS VULGARIS SAVI)
A.A.
АБЗАРОВА, С.Г.ГЮЛЬАХМЕДОВ, А.А.ГУЛИЕВ
РЕЗЮМЕ
В условиях неограниченной влажности минимальное и оптимальное значение
температуры для прорастания семян фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris Savi)
было 10
0
C
и 30
0
C
, соответственно. По мере увеличения температуры в зародыше
прорастающих семян активности ФФК и Г6ФДГ повышались. При прорастании семян в
режиме оптимальной температуры в динамике активности обоих ферментов
наблюдалось повышение. Активность Г6ФДГ, по сравнению с активности ФФК, была
больше и она повышалась раньше.
Ключевые слова: Phaseolus vulgaris Savi, семья, прорастание, ФФК, Г6ФДГ
65
EFFECT OF TEMPERATURE ON GERMINATION, ON THE ACTIVITY OF
GLUCOSE-6-PHOSPHATE DEHYDROGENASE AND PHOSPHOFRUCTOKINASE
COMMON BEAN SEEDS (PHASEOLUS VULGARIS SAVI)
A.A.ABZAROVA, S.G.GULAHMADOV, A.A.GULIYEV
SUMMARY
Under unlimited humidity conditions, the minimum and optimum germination
temperatures for common bean seeds (Phaseolus vulgaris Savi) were 10
0
C and 30
0
C,
respectively.
Key words: Phaseolus vulgaris Savi, seed, germination, PFK, G6PDH
Redaksiyaya daxil oldu: 18.03.2014-cü il.
Çapa imzalandı: 11.06.2014-cü il.
66
Dostları ilə paylaş: |