Stress reactions of barley green seedlings under the conditions of infecting by Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem and increased temperature

Russian. Изучено влияние патогенного гриба Bipolaris sorokiniana на структурно-функциональное состояние фотосинтетического аппарата и состояние защитной системы растений ячменя в условиях гипертермии. Показано, что пигментный аппарат инфицированных растений относительно устойчив к гипертермии, о чем свидетельствует неизменность содержания фотосинтетических пигментов после заражения патогенным грибом. В инфицированных растениях наблюдается нарушение эффективности протекания фотохимических реакций в реакционных центрах ФС 2, тогда как прогревание инфицированных проростков ячменя способствует восстановлению нарушенной патогеном функциональной активности ФС 2. Установлено, что в условиях патогенной инфекции в зеленых проростках ячменя развиваются признаки окислительного стресса, о котором можно судить по увеличению общего уровня активных форм кислорода (АФК) и пула участвующей в запуске защитных систем клетки перекиси водорода. Показана ведущая роль НАДФН-оксидазы - ключевого фермента НАДФН-оксидазной сигнальной системы в развитии окислительного стресса в растениях ярового ячменя при действии биотического стресса, о чем свидетельствует тесная корреляционная зависимость между активностью фермента и накоплением АФК в листьях ячменя. При этом наблюдается увеличение активности одного из ключевых антиоксидантных ферментов пероксидазы, который играет важную роль в защите от окислительного стресса. Существенное повышение активности пероксидазы способствовало тому, что в условиях патогенной инфекции содержание продуктов переоксидации липи-дов клеточных мембран растений не превышало контрольных значений. Прогревание инфицированных растений не вызывало существенных изменений активности фермента, осуществляющего детоксикацию Н2O2, но снижало интенсивность процессов перекисного окисления липидов, что предполагает участие других компонентов антиоксидантной системы для обезвреживания АФК.

English. Influence of pathogenic fungus Bipolaris sorokiniana is studied on the structural and functional state of photosynthetic apparatus and state of the protective system of barley (Horduem vulgare) plants under the conditions of increased temperature. It is shown that return reaction of barley seedlings under the conditions of the united action of biotic and abiotic factors includes activating of NADP-oxidase enzyme, which results in the increase generation of general level of active forms of oxygen, including hydrogen peroxide, participating in the protective systems of the cell. Warming up the infected plants did not influence the activity of peroxidase enzyme, carrying out the detoxication of H2O2, but the decline of intensity of lipid oxidization process was observed, that supposes participation of other components of the antioxidant system in AFO neutralizing. The positive effect of the cooperative action of the hyperthermia and the pathogen on functional activity of PS2 in the chloroplast membranes is revealed.