Захисна дія комплексу цинку з гіпоксантин-9-рибозидом на проростки пшениці, вирощені з гамма-опроміненого насіння

  • E. N. Shamilov Інститут Радіаційних Проблем Національної Академії Наук Азербайджану, Азербайджан, AZ1143, м. Баку, вуд. Б. Вагабзаде, 9 https://orcid.org/0000-0002-5308-8718
  • А. С. Абдуллаєв Інститут Радіаційних Проблем Національної Академії Наук Азербайджану, Азербайджан, AZ1143, м. Баку, вуд. Б. Вагабзаде, 9 https://orcid.org/0000-0002-6338-4596
  • В. Е. Шаміллі Інститут Радіаційних Проблем Національної Академії Наук Азербайджану, Азербайджан, AZ1143, м. Баку, вуд. Б. Вагабзаде, 9
  • І. В. Азізов Інститут Молекулярної Біології та Біотехнології Національної Академії Наук Азербайджану, Азербайджан, AZ1073, м. Баку, пр. Матбуат, 2А https://orcid.org/0000-0002-5910-3923
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v31.1504
Ключові слова: комплекс цинку, гіпоксантин-9-рибозид, гамма-опромінення, хромосомні аберрації, хлорофіли, каротиноїди

Анотація

Мета. Метою дослідження було отримати цинковий комплекс гіпоксантину-9–рибозиду та вивчити його дію за γ-опромінення на біосинтез хлорофілів, каротиноїдів і на появу хромосомних аберрацій в анафазних клітинах корневих волосків проростків пшениці. Методи. Комплекс цинку отриманий прямою взаємодією хлориду цинку – ZnCl2 з гіпоксантином-9-рибозидом. Проведено рентгенофазовий аналіз і термогравіметричні виміри отриманого комплексу. Перед опроміненням від джерела 60Co насіння твердої пшениці Triticum durum L. було оброблене комплексом цинку з гіпоксантином-9-рибозидом в концентрації 0,1; 0,01; 0,001%. Структурні зміни хромосом визначали на початковій і кінцевій стадіях анафази. Визначення хлорофілів і каротиноїдів проводили по Шлику. Результати. γ-опромінення в дозах 50, 100 і 200 Гр істотно впливає на вміст зелених пігментів і каротиноїдів у проростках пшениці. Під впливом γ-опромінення вміст хлорофілу знижується більше, ніж каротиноїдів. З підвищенням дози опромінення відзначається незначне збільшення вмісту каротиноїдів. У всіх варіантах виявлено хромосомні аномалії: утворення фрагментів в метафазі та анафазі, мости в анафазі, відставання хромосом, нерівномірний поділ хромосом. Висновки. Вперше було виявлено, що комплекс Zn (II) гіпоксантину-9-рибозиду у вказаних концентраціях суттєво знижує пошкоджуючи дію γ-опромінення, сприяє усуненню порушень мітотичного поділу у клітинах кореневих волосків пшениці.

Посилання

Grodzinsky D.M. Radiobiology of plants. Kiev: Naukova Dumka, 1989. 380.

Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembrane. Methods Enzymol. 1987. 148. P. 350–382.

Udovenko G.V., Goncharova E.A. Influence of extreme environmental conditions on the structure of the crop of agricultural plants. Methodical instructions. Moskva: Gidrometeoizdat, 1982. 144 p.

Siedlecka A., Krupa Z. Interaction between cadmium and iron and its effects on photosynthetic capacity of primary leaves of Phaseolus vulgaris. Plant Physiol. Biochem. 1996. Vol. 35. P. 951–957.

Gushcha N.I., Perkovskaya G.Yu., Dmitriev A.P., Grodzinsky D.M. Influence of chronic irradiation on the adaptive potential of plants. Radiation biology. Radioecology. 2002. Vol. 42(2). P. 155–158.

Zhuravskaya A.N., Voronov I.V., Poskachina E.R., Sleptsov I.V. Influence of gamma irradiation and lyophilizate of amaranth anterosa on photosynthesis of wheat seedlings. Science and Education. 2015. No. 3. P. 76–83.

Tishkevich T.K., Petrovich I.S., Zabolotny A.I. Changes in the physiological and biochemical characteristics of lupine plants under the influence of incorporated radionuclides. Biology. 1993. Vol. 33. P. 54–57.

Grigoreva A.S., Konakhovich N.F., Kriss E.E., Maletin Yu.A. Interaction between triphenylverdazyl radical and complexes of copper, iron, aluminum and zinc with N-3-trifluoromethylphenylanthranilic acid. Coordination chemistry. 1981. Vol. 11(12). P. 1620–1625.

Azizov I., Shamilov E., Abdullayev A., Muslimova Z., Mamedli G. Influence of a Modified Plant Extract on Activity of Antioxi-dant Enzymes and Concentration of Pigments in Gamma-Irradiated Plants of Maize and Wheat. Proceedings of the Latvian Acad-emy of Sciences. Section B. Natural, Exact and Applied Sciences. 2018. Vol. 72(1). P. 38–42.

Abdullayev A.S., Shamilov E.N., Farajov M.F., Azizov I.V. The Radioprotective Properties of Imatinib Mesylate-Zinc Complex in Plants. Journal of Advanced Biotechnology and Bioengineering. 2021. 9. P. 17–22.

Shamilov E.N., Abdullayev A.S., Shamilli V.E, Asgerova T.Y., Gahramanova Sh. I., Jalaladdinov F. F. Protective properties of the nickel (II) complex with tryptophan. Factors of experimental evolution of organisms. 2021. Vol. 29. P. 191–195. doi: 10.7124/FEEO.v29.1430

Shamilov E.N., Abdullayev A.S., Farajov M.F. Study of the radioprotective properties of the Copper (II) comlex with triptophan in wheat seedlings. Internetaional conference on experimental sciences and biotexnology. Turkey, 2021. 52 p.

Shlyk A.A. Determination of chlorophyll and carotenoids in green leaf extracts. In book. Biochemical methods in plant physiology. Ed. Polyanova O.M. Moskva: Nauka, 1971. P. 154–171.

Harri Ldnnberg and Paula Vihanto. Complexing of Inosine and Guanosine with Divalent Metal Ions in Aqueous Solution. Inorganica Chimica Acta. 1981. 56. P. 157–161.

Martin R.B., Mariam Y.H. In ‘Metal Ions in Biological Systems’. 1979. Vol. 8, H. Sigel, ed., Marcel Dekker, New York. P. 57–126.