Association of antioxidative enzymes with the synergistic effect of selenium and UV irradiation in enhancing plant growth
Xue, Tailin; Hartikainen, Helinä (2000)
Xue, Tailin
Hartikainen, Helinä
Julkaisusarja
Agricultural and Food Science in Finland
Volyymi
9
Numero
2
Sivut
177-186
Agricultural Research Centre of Finland The Scientific Agricultural Society of Finland
2000
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201604069093
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe201604069093
Tiivistelmä
Seleeni (Se) on ihmisille ja eläimille välttämätön alkuaine, jonka tiedetään mm. puolustavan soluja UV(B)-säteilyn aiheuttamia vaurioita vastaan. Vallitsevan käsityksen mukaan korkeammat kasvit eivät tarvitse Se:ä, vaan pikemminkin ovat sille varsin arkoja. Äskettäin on kuitenkin osoitettu, että sopivan alhaisina pitoisuuksina Se pystyy suojaamaan myös kasveja UV-säteilyn aiheuttamalta hapetusstressiltä ja jopa edistämään säteilyä saaneiden kasvien kasvua. Tässä tutkimuksessa selvitettiin Se:n vaikutuksia antioksidatiivisiin entsyymeihin, jotka mahdollisesti liittyvät havaittuun synergismiin. Kasvihuoneesssa toteutetussa kokeessa kasvatettiin raiheinää ja salaattia maassa, johon oli lisätty Se:ä 0,1 mg tai 1.0 mg kg-1 (H2SeO4:nä) tai jätetty ilman Se-lisäystä. Puolet koekasveista kasvoi normaaleissa valaistusolosuhteissa, puolet altistettiin 1-3 minuutin episodeina annetulle UV-säteilylle. Kaksi ja neljä viikkoa kasvaneista kasveista mitattiin lipidien hapettumista määrittämällä tiobarbituurihapporeaktiivisten aineiden pitoisuudet (TBARS). Lisäksi niistä määritettiin glutationiperoksidaasin (GSH-Px), superoksididismutaasin (SOD), katalaasin (CAT), glutationi- S-transferaasin (GST) ja askorbaattireduktaasin (APX) aktiivisuudet. Ilman Se-lisäystä UV-säteilytys pienensi salaattisatoa (22%), mutta ei vaikuttanut raiheinän kasvuun. Pienempi Se-lisäys toimi antioksidatiivisesti ja vähensi kummassakin kasvissa valaistusolosuhteista riippumatta lipidien hapettumista (TBARS pieneni). Yhdessä UV:n kanssa Se-lisäys edisti molempien kasvien kasvua. Ainakin osittain tämä positiivinen synergistinen vaikutus liittyi lisääntyneeseen GSH-Px:n ja CAT:n aktiivisuuteen, mutta APX reagoi negatiivisesti sekä Se-lisäykseen että UV-säteilyyn. Muiden tutkittujen entsyymien yhteys havaittuun synergismiin näytti olevan kasvilajikohtaista: raiheinässä se liittyi GST:n aktiivisuuden lisääntymiseen kummassakin kasvuvaiheessa, sen sijaan nuoressa salaatissa nousi SOD. Suurempi Se-lisäys oli toksinen ja pienensi kuiva-ainesatoja. Mielenkiintoista oli kuitenkin havaita, että UV-säteilylle altistuneissa kasveissa toksisuus lieveni samalla kun CAT nousi raiheinässä ja SOD salaatissa.