Активность ферментов диссимиляции сахарозы в раннем онтогенезе разных форм березы повислой

• Main Authors: МОЩЕНСКАЯ ЮЛИЯ ЛЕОНИДОВНА, ГАЛИБИНА НАТАЛИЯ АЛЕКСЕЕВНА, НИКЕРОВА КСЕНИЯ МИХАЙЛОВНА, НОВИЦКАЯ ЛЮДМИЛА ЛЮДВИГОВНА
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Учреждение Российской академии наук Карельский научный центр Российской академии наук 2016
• Subjects: BETULA PENDULA ROTH,САХАРОЗОСИНТАЗА,АПОПЛАСТНАЯ,ВАКУОЛЯРНАЯ,ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ ИНВЕРТАЗА,SUCROSE SYNTHASE,APOPLASTIC INVERTASE,VACUOLAR INVERTASE,CYTOSOLIC INVERTASE; karelian
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/aktivnost-fermentov-dissimilyatsii-saharozy-v-rannem-ontogeneze-raznyh-form-berezy-povisloy; http://cyberleninka.ru/article_covers/16929642.png

Изучено распределение активности сахарозорасщепляющих ферментов в акцепторных органах (стебли, корни) сеянцев обычной (Betula pendula var. pendula) и карельской (B. pendula var. carelica) березы. У 1,5-месячных сеянцев основным аттрагирующим центром является корень, а расщепление сахарозы осуществляется преимущественно за счет сахарозосинтазы. Показано, что у карельской березы метаболизация сахарозы происходила более интенсивно по сравнению с растениями обычной березы. Обнаружена высокая активность ферментов диссимиляции сахарозы в стеблях 5-месячных растений, что свидетельствует о расходовании основной массы метаболитов на образование структуры этих органов. При этом у 5-месячных сеянцев обычной березы наблюдается высокая активность сахарозосинтазы, у карельской березы апопластной инвертазы. Таким образом, биохимические и молекулярные различия между растениями обычной и карельской березы закладываются еще на ранних этапах онтогенеза до появления у карельской березы видимых признаков аномальной по структуре древесины. Показано влияние уровня доступного азота на активность сахарозорасщепляющих ферментов. Выращивание опытных растений на среде с низким содержанием азота приводило к подавлению метаболизации сахарозы в акцепторных органах. У обычной березы -за счет снижения активности сахарозосинтазы, у карельской березы активности кислых инвертаз. То есть у сеянцев березы повислой в условиях низкой обеспеченности азотом происходило подавление ксилогенеза и все ресурсы расходовались на поддержание биомассы корней, при этом у карельской березы снижалась метаболизация сахарозы в апопласте, приводящая к паренхиматизации тканей. The distribution of interchangeable sucrose-cleaving enzymes’ activities in sink organs (stem, root) of silver birch (Betula pendula var. pendula) and Karelian birch (B. pendula var. carelica) seedlings was investigated. It is shown that the dominant sink organ in 1.5-month-old seedlings is the root, and sucrose cleavage is mainly performed by sucrose synthase. Early in the ontogeny sucrose metabolism in Karelian birch sink organs is more intensive compared to silver birch. As confirmed by the high activity of sucrose-cleaving enzymes in the stem, the bulk of metabolites in 5-month-old silver birch plants were spent on the formation of the stem’s structure. We observed high activity of sucrose synthase in the stem of 5-month-old silver birch seedlings and high activity cell-wall in-vertase in Karelian birch. Thus, biochemical and molecular differences between silver birch and Karelian birch originate from the early stages of the plants’ ontogeny, before the traits of abnormal wood structure become visible in Karelian birch. The effect nitrogen availability on the activity of alternative sucrose-cleaving enzymes is shown. Cultivation of experimental plants in nitrogen-deficient media suppressed sucrose metabolism in sink organs: through reduced activity of sucrose synthase in silver birch, and through reduced activity of acid invertase in Karelian birch. This means that low nitrogen availability to silver birch seedlings resulted in inhibition of xylogenesis, and all the plant’s resources were utilized to support root biomass, whereas in Karelian birch it caused a reduction in sucrose cleavage in the apoplast, thus leading to an increase in the amount of parenchyma cells.