ВЫСОКАЯ АКТИВНОСТЬ АТФ-СУЛЬФОРИЛАЗЫ И ПОВЫШЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЦИСТЕИНА И ГЛУТАТИОНА СМЯГЧАЮТ ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС, ВЫЗВАННЫЙ КАДМИЕМ В РАСТЕНИЯХ ИНДИЙСКОЙ ГОРЧИЦЫ С ВЫСОКИМ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИМ ПОТЕНЦИАЛОМ

摘要

Известно, что кадмий снижает интенсивность фотосинтеза и общий рост растений. У растений существует несколько механизмов детоксикации Cd, например, накопление соединений, обогащенных серой, таких как глутатион и его предшественник цистеин. АТФ-сульфорилаза, фермент, определяющий скорость ассимиляции серы, регулирует накопление восстановленного глютатиона (ВГ). Углерод для синтеза Цис образуется в процессе фотосинтеза. Таким образом, растения с высоким фотосинтетическим потенциалом и АТФ-сульфорилазной активностью могли содержать больше Цис иВГ и, следовательно, проявлять повышенную устойчивость к кадмиевому стрессу. Растения Индийской горчицы (Brassica juncea L. Czern и Coss.) сортов Varuna (свысоким фотосинтетическим потенциалом) и RH30 (с низким фотосинтетическим потенциалом) подвергали воздействию кадмия (200 мг Cd/кг почвы) и измеряли активность АТФ-сульфорилазы, содержание Цис и ВГ, интенсивность окислительного стресса и активность антиоксидантных ферментов. Привнесении в почву 200 мг кадмия у сорта Varuna было отмечено более высокая активность АТФ-сульфорилазы, повышенное содержание Цис и ВГ, а также более активный видимый фотосинтез, чем у сорта RH30. И наоборот, активность супероксиддисмутазы, содержание веществ, реагирующих с тиобарбитуро-вой кислотой, содержание H_2O_2 и утечка электролитов были выше у сорта RH30, демонстрируя усиление окислительного стресса по сравнению с сортом Varuna. Однако активности аскорбатперокси-дазы и глутатионредуктазы были выше у сорта Varuna по сравнению с RH30. Высокая активность АТФ-сульфорилазы, повышенный синтез Цис и ВГ, а также эффективная система ферментов ан-тиоксидантной защиты у горчицы с высоким фотосинтетическим потенциалом сорта Varuna позволяли снизить силу окислительного стресса и активировать фотосинтез.