3.1.2. Концентрація пігментів

Сольовий стрес порушує осмотичний та іонний гомеостаз клітин, а також призводить до зростання стаціонарної концентрації активованих форм кисню, які можуть призводити до пошкодження фотосинтетичного апарату [Munns and Tester, 2008]. У зв’язку з цим ми дослідили його вплив на концентрацію хлорофілів, а також тих пігментів, які виконують захисну функцію – антоціанів та каротиноїдів (Таб. 3.1).

З таблиці 3.1 видно, що сольовий стрес зумовлював підвищення вмісту пігментів у листках проростків кукурудзи. Зокрема, після 24 год експозиції у присутності 100 і 200 мМ NaCl вміст хлорофілу a збільшувався на 17 та 23% відповідно. На 48 та 72 год експозиція до різних концентрацій хлориду натрію не призводила до зростання концентрації хлорофілу a.

При визначенні концентрації хлорофілу b виявили, що на 24 год всі використанні концентрації NaCl призводили до зростання даного показника на 15-27%. Водночас, на 48 та 72 год експозиції до 100 мМ NaCl спостерігалось зростання концентрації хлорофілу b на 9 та 12%, однак експозиція до 200 мМ NaCl призводила до зниження даного параметру на 9 та 10% відповідно.

Зростання концентрації хлорофілу у відповідь на сольовий стрес спостерігалося у подібних експериментах на інших видах рослин, таких як калотропіс високий (Calotropis procera Aiton) [Akhkha and Boutraa, 2010], цукровий буряк (Beta vulgaris L.) та капуста (Brassica oleracea capitata L.) [Jamil, 2007], а також Cymbopogon Nardus (L.) [Mane, 2010]. Припускають, що таке зростання концентрації хлорофілу може бути адаптивною відповіддю рослини на дію стресових факторів навколишнього середовища та компенсувати пошкодження, які можуть впливати на цілісність і функції фотосинтетичного апарату [ Akhkha and Boutraa, 2010].

Таблиця 3.1

Концентрація хлорофілів (мкмоль/г св) у листках проростків кукурудзи під час експозиції з хлоридом натрію протягом 24, 48 та 72 год

Концентрація NaCl, мM	Хлорофіл a	Хлорофіл b	Хлорофіл (a+ b)
24 години
0	2,10 ± 0,08	0,55 ± 0,03	2,88 ± 0,25
50	2,24 ± 0,14	0,63 ± 0,04*	2,92 ± 0,23
100 мM	2,45 ± 0,07*	0,67 ± 0,02*	3,14 ± 0,16
200 мM	2,59 ± 0,11*	0,70 ± 0,03*	3,24 ± 0,19
48 годин
0 мM	1,67 ± 0,04	0,46 ± 0,01	2,17 ± 0,11
50 мM	1,79 ± 0,06	0,50 ± 0,01	2,26 ± 0,14
100 мM	1,62 ± 0,04	0,50 ± 0,02*	2,17 ± 0,12
200 мM	1,54 ± 0,08	0,42 ± 0,02*	2,15 ± 0,21
72 години
0 мM	2,13 ± 0,09	0,58 ± 0,01	2,69 ± 0,14
50 мM	2,29 ± 0,07	0,59 ± 0,03	2,79 ± 0,18
100 мM	2,14 ± 0,11	0,65 ± 0,03*	2,94 ± 0,20
200 мM	2,02 ± 0,12	0,52 ± 0,01*	2,51 ± 0,15

Примітка. *Вірогідно відмінне від відповідних значень контрольної групи (без інкубації з NaCl) з Р < 0,05 (М ± m, n = 7-9).

Важливу роль у захисті фотосинтетичного апарату від несприятливих факторів середовища відіграють каротиноїди. На рис. 3.5 показано, що вища концентрація каротиноїдів спостерігалась лише на першу добу експозиції проростків кукурудзи до 100 та 200 мМ NaCl на 15 та 21% порівняно до контрольної групи. Одержані результати узгоджуються з літературними даними, отриманими на хрустальній травці, які підтверджують активну участь каротиноїдів у антиоксидантному захисті фотосинтетичного апарату рослин [Холодова, 2005].

Рис. 3.5. Концентрація каротиноїдів у листках проростків кукурудзи під час експозиції з хлоридом натрію протягом 24, 48 та 72 год. *Вірогідно відмінне від відповідних значень контрольної групи (без інкубації з NaCl) з Р < 0,05 (n = 7-9).

На рисунку рис. 3.6 показано, що експозиція до 200 мМ NaCl призводила до зростання концентрації антоціанів на 24 год, та до її зниження на 48 та 72 год на 10 та 14% відповідно (рис. 3.6). Зростання концентрації цих пігментів також спостерігалось за дії 100 мМ NaCl на 24 год експозиції. Раніше було показано, що антоціани мають антиоксидантні властивості та накопичуються у відповідь на стрес у різних видів рослин [Rossetto et al., 2007]. Водночас, зниження вмісту антоціанів може свідчити про їх деградацію в умовах стресу. Деякі автори також виявили зниження концентрації антоціанів у проростках рису на 14 добу експозиції до 200 мМ NaCl [Amirjani, 2001].

Рис. 3.6. Концентрація антоціанів у листках проростків кукурудзи під час експозиції з хлоридом натрію протягом 24, 48 та 72 год. *Вірогідно відмінне від відповідних значень контрольної групи (без інкубації з NaCl) з Р < 0,05 (n = 7-9).