Antioxidant capacity, tolerance to oxidative stress and viability of oilseed rape

Abstract

Visoke koncentracije soli u zemljištu dovode do oksidativnog stresa u biljkama usled narušavanja procesa transporta elektrona u pojedinim ćelijskim organelama i nastajanja velike količine toksičnih oblika kiseonika kao što su superoksid-radikal, hidroksi-radikal, vodonik-peroksid i singlet kiseonik. Kako bi neutralisale štetne efekte reaktivnih kiseoničnih vrsta, biljke su razvile mehanizme odbrane poznate kao antioksidativni sistemi koji regulišu količinu navedenih toksičnih vrsta u zavisnosti od potreba. Osnovni cilj ovog istraživanja je bio da se utvrde razlike u biohemijskim i fiziološkim odbrambenim mehanizmima između različitih genotipova uljane repice u uslovima zaslanjenosti, kao i definisanje parametara antioksidativnog statusa koji ukazuju na povećanu tolerantnost ove vrste na veću količinu soli. U radu su prikazani rezultati ispitivanja uticaja različitih koncentracija NaCl (100 mmol/l, 150 mmol/l, 200 mmol/l) na antioksidativne osobine i parametre oksidativnog stresa u početnim fazama razvoja četiri genotipa uljane repice. Takođe, antioksidativni status određen je i u biljkama uljane repice gajene u polukontrolisanim uslovima na tri tipa zimljišta (černozem, solonjec, solončak). Merene su aktivnosti antioksidativnih enzima (SOD, GPx), intenzitet lipidne peroksidacije, količina redukovanog glutationa, kapacitet skevindžer aktivnosti hidroksi-radikala, ukupna antioksidativna aktivnost FRAP metodom i DPPH - skevindžer aktivnosti. Ispitana je i životna sposobnost semena uljane repice u uslovima zaslanjenosti i određeni su klijavost semena i parametri porasta primenom različitih vigor testova. Antioksidativni status u semenu i poniku, kao i životna sposobnost semena ispitani su u godini proizvodnje semena i nakon godinu dana čuvanja u nekontrolisanim uslovima. Dobijeni rezultati ukazuju da postoje jasne razlike između ispitivanih genotipova kada se posmatra aktivnost antioksidativnih enzima (SOD, GPx), neenzimskih antioksidanata (GSH) i intenzitet lipidne peroksidacije kako u nadzemnom delu tako i u korenu. U prvoj godini antioksidativni enzimi su bili aktivniji kada su predstavljali osnovu antioksidativnog zaštitnog sistema, dok su u drugoj godini ispititivanja ovu ulogu iii preuzeli neenzimski antioksidanti. Razlog za ovo je to što enzimi nakon godinu dana čuvanja semena gube aktivnost. Ogled u polukontrolisanim uslovima na različitim tipovima zemljišta ukazivao je da je aktivnost svih ispitivanih parametra antioksdantnog statusa na oba tipa zemljišta bila najveća u fazi nakon zimskog mirovanja jer su biljke, pored sonog stresa, bile izložene i niskim temperaturama. Ispitivanje životne sposobnosti semena u zaslanjenim uslovima pokazalo je da je seme nakon godinu dana čuvanja zadržalo visok stepen fiziološkog kvaliteta samo ukoliko su uslovi za klijanje bili optimalni, dok je pri nastupanju stresnih uslova (već pri najmanjoj kocentraciji NaCl), uočeno značajno smanjenje procenta klijavosti. Rezultati dobijeni ovim istraživanjem se mogu se koristiti kao pokazatelji korisni za izbor tolerantnih genotipova uljane repice u uslovima zaslanjenosti.