AGRIS - 

2010

M.A. Zhivet’ev | E.I. Rachenco | T.E. Putilina | V.A. Krasnobaev | Graskova I.A. | Voinikov V.K.

Termostability and optimal pH of weak-associated with plant cell wall and soluble peroxidases was shown to change in relation to natural conditions and season of year. Also the activity of peroxidase was variable during vegetation period. Dehydrine expression was followed by spike of peroxidase activity (and, a priori, an increase of hydrogen peroxide concentration). | Термостабильность и оптимум рН слабосвязанной с клеточной стенкой и растворимой пероксидазы изменяется в зависимости от природных условий и сезонов вегетации. Активность пероксидазы тоже варьирует во времени. После пика пероксидазной активности (и, априори, возрастания концентрации пероксида водорода) следует увеличение экспрессии дегидринов.

Show more [+]

Less [-]

Russian Academy of Sciences - Russian Federation

2010

M.A. Zhivet’ev | Graskova I.A. | L.V. Dudareva | A.V. Stolbikova | Voinikov V.K.

The study of inter-species variability of fatty acid composition in leaf tissues of three species of medicinal plants growing in Predbaikal’ye showed that this composition has a species-specific character. In the composition of unsaturated fatty acids of all the species studied there prevail poly-unsaturated fatty acids – linoleic and linolenic, which implies high values of double bonds values (up to 2,19 in the yarrow). Along with high values of desaturatioin ratio (up to 4.7 in yarrow), this fact proves high potential of cold resistance in the species under study. The analysis of seasonal changes in the fatty acid composition of the three species of medicinal plants demonstrated that with the average daily temperature going down, regular reduction in the content of saturated fatty acids and increase in the content of unsaturated fatty acids take place. Changes in fatty acid composition of lipids and the level of ω9- and ω3-desaturases activity in leaf tissues in the course of adaptation to reduction of average daily air temperature in the plants under study were found to have inter-species differences as well. The data acquired allow to presume that high cold resistance potential in the species under study is, among other things, linked to the processes of fatty acids biosynthesis within lipids. | Исследование межвидовой изменчивости состава жирных кислот в тканях листьев трех видов лекарственных растений, произрастающих в условиях Предбайкалья, показало, что этот состав имеет видоспецифичный характер. В составе ненасыщенных жирных кислот всех изученных видов преобладают полиненасыщенные жирные кислоты – линолевая и леноленовая, что обуславливает высокие индексы двойных связей (до 2,19 у тысячелистника). Наряду с высокими значениями коэффициента ненасыщенности (до 4,7 у тысячелистника) этот факт свидетельствует о высоком потенциале холодоустойчивости изучаемых видов. Анализ сезонных изменений в составе жирных кислот трех видов лекарственных растений показал, что по мере снижения среднесуточной температуры происходит закономерное снижение содержания насыщенных и увеличение ненасыщенных жирных кислот. Установлено, что изменения в жирнокислотном составе липидов и уровне активности ω9- и ω3-десатураз в тканях листьев при адаптации к понижению среднесуточной температуры воздуха у исследуемых растений также имеют межвидовые отличия. Полученные данные дают основание полагать, что высокий потенциал холодоустойчивости у изучаемых видов связан, среди прочего, с особенностями процессов биосинтеза жирных кислот в составе их липидов.

Show more [+]

Less [-]

Russian Academy of Sciences - Russian Federation

2010

Finnikov K.A. | A.V. Minakov | A.A. Dekterev | A.A. Gavrilov | A.M. Korzun | Voinikov V.K. | Kolesnichenko A.V.

The power of the internal heat source sufficient to maintain a positive temperature of plants during one of the possible form of cold stress - radiation frost was determined with the help of numerical simulation. The simulation of unsteady heat transfer in the soil-plant-air system in the conditions of radiation frost showed that the the ground part of plants is cooling most rapidly, and this process is partially slowed down by the natural-convection heat transfer with warmer air. If the frost is not continuous, the radiative cooling is the main danger for plant. The necessary power of heat-production inside plant that allows it to avoid hypothermia depends both on natural conditions and the size of the plant. For plants with a typical diameter of the stem about 2 mm this heat-production should be from 50 to 100 W / kg. Within 2 hours a total amount of heat about 0.5 MJ / kg in the plant should be allocated. Larger plants will have a smaller surface to mass ratio, and the maintaining of it's temperature will require a lower cost of nutrients per unit, accordingly. Modeling of the influence of plant surface trichomes presence on the process of its cooling showed that the role of trichomes in the protection of plants from hypothermia during radiation frost usually is negative due to the fact that the presence of trichomes increases the radiative heat transfer from the plant and the impediment in air movement near the plant reduces heat flux entering the plant from a warmer air. But in cases where the intensity of heat generation within the plant is sufficient for the maintenance of the plant temperature higher than the air temperature, the presence of trichomes impairs heat transfer from plant to air, and therefore contributes to a better heating of plants. | Путем математического моделирования изучен вопрос о мощности источника тепла, необходимого для защиты растения от замерзания и определена мощность теплового источника, достаточная для поддержания положительной температуры растения в условиях одной из возможных форм холодового стресса - радиационного заморозка. Проведенное моделирование нестационарного процесса теплопередачи в системе грунт-растение- воздух в условиях радиационного заморозка показало, что наиболее быстро происходит охлаждение наземной части растения, отчасти замедляемое естественно-конвективным теплообменом с еще не успевшим охладиться воздухом. Если заморозок не слишком длителен, то именно радиационное охлаждение является основной опасностью. Необходимая мощность тепловыделения внутри растения, позволяющая избежать переохлаждения, зависит как от природных условий, так и от размеров растения. Для растения с характерным диаметром стебля ~2 мм удельная мощность тепловыделения должна составлять от 50 до 100 Вт/кг. В течение 2 часов в растении должно быть выделено суммарное количество тепла порядка 0,5 МДж/кг. Более крупное растение будет иметь меньшее отношение поверхности к массе, и соответственно, поддержание температуры в нем будет требовать меньших удельных затрат питательных веществ. Моделирование влияния волосков на поверхности растения на процесс его охлаждения показало, что роль волосков в защите растения от переохлаждения в условиях радиационного заморозка является, как правило, отрицательной, так как наличие волосков усиливает радиационную теплоотдачу от растения, а затруднение движения воздуха вблизи растения приводит к снижению потока тепла, поступающего к растению от более теплого по сравнению с ним воздуха. При этом в тех случаях, когда интенсивность тепловыделения внутри растения достаточна для того, чтобы температура растения превысила температуру окружающего воздуха, наличие волосков ух

Show more [+]

Less [-]

Russian Academy of Sciences - Russian Federation

2010

Koshoridze N.I. | Menabde K.O. | Kuchukashvili Z.T. | Chachua M.V. | Chipashvili M.D.

Development of changes in the content of nitrogen oxide (NO) in the mitochondrial and cytosolic fractions of the brain and cardiomyocytes as well as in the blood plasma of white rats under the conditions of isolation of the animals and disturbances in their circadian cycles were studied. It was found out that the amount of NO under stress changes in various ways. Simultaneously, the quantitative changes in concentration of general lipids and intensity of peroxidation were also revealed. | Изучена динамика изменения количественного содержания оксида азота (NO) в митохондриальной и цитозольной фракциях головного мозга и кардиомиоцитов,а также в плазме крови белых крыс, в условиях изоляции животных и нарушения циркадного цикла. Установлено, что количество NO в процессе стресса неоднозначно меняется. Параллельно, выявлены количественные изменения концентрации общих липидов и интенсивности перекисного окисления.

Show more [+]

Less [-]

Russian Academy of Sciences - Russian Federation

2010

Alen’kina S.A. | Nikitina V.E.

The lectin of Azospirillum brasilense Sp7 at 40 μg ml-1 elicited two peaks of induction of nitric oxide synthesis in the roots of wheat seedlings after 3 and 26 h of coincubation. The lectin of A. brasilense Sp7.2.3, a mutant defective in lectin activity, produced the same effect, but the activation of nitric oxide synthesis in the roots was less in the case of 26-h incubation. Exposure to the lectins for 3 h increased citrulline synthesis in the plant cell to the same extent. This finding indicated that the Azospirillum lectins activate nitric oxide production through the NO signal system of plants, thereby acting as inducers of adaptation processes in the roots of wheat seedlings. | Показано, что лектин Azospirillum brasilense Sp7 в концентрации 40 мкг/мл вызывает два пика индукции синтеза оксида азота в корнях проростков пшеницы, происходящей через 3 и 26 ч совместной инкубации. Лектин мутантного по лектиновой активности штамма Azospirillum brasilense Sp7.2.3 проявлял аналогичный эффект, но в случае 26 - часовой инкубации в меньшей степени активировал продукцию оксида азота в корнях. Было показано, что лектины в одинаковой степени усиливают синтез цитруллина в растительной клетке после 3-х часов воздействия, что свидетельствует о том, что лектины азоспирилл активируют продукцию оксида азота посредством NO-сигнальной системы растений, и тем самым выступают в качестве индукторов адаптационных процессов корней проростков пшеницы.

Show more [+]

Less [-]

Russian Academy of Sciences - Russian Federation

2010

Akimova G.P. | Sokolova M.G.

The study was focused on changes in protein content and peroxidase activity in pea roots subjected to infection with Rhizobium leguminosarum and to low temperature. The amount of protein and peroxidase activity were shown to change in the course of interaction with nodular bacteria and to depend on the temperature and root zones susceptibility to rhizobia. It was concluded that changes in the content of soluble protein and peroxidase activity witness adaptation changes in pea seedlings, which facilitate normal course of metabolic processes and ensure regulation of plant interaction with Rhizobium in hypothermal conditions. | Изучали изменение в содержании белка и активности пероксидазы в корнях гороха при воздействии инфицирования Rhizobium leguminosarum и низкой температуры. Показано, что количество белка и активность пероксидазы меняются в процессе взаимодействия с клубеньковыми бактериями и зависят от температуры и восприимчивости зон корня к ризобиям. Сделан вывод, что изменения в содержании растворимого белка и активности пероксидазы свидетельствуют об адаптационных изменениях в проростках гороха, что способствует нормальному ходу метаболических процессов и обеспечивает регуляцию взаимодействия растений с Rhizobium при гипотермии.

Show more [+]

Less [-]

Russian Academy of Sciences - Russian Federation