Способ обратимого образования путей пассивного транспорта анионов хлора в мембранах корневых клеток растения trianea воgотеnsis каrsт

 

Изобретение относится к физиологии растений и растениеводству, в частности к способам избирательного регулирования проницаемости мембран растительных клеток, необходимым в первую очередь для регулирования минерального питания растений, а также для фундаментальных исследований молекулярных механизмов, лежащих в основе поглощения и транспорта ионов в растительных клетках. С целью регулирования пассивной анионной проницаемости плазмалеммы растительных клеток в питательную среду, смывающую корни исследованных водных культур интактных высших растений TRIANEA BOGOTENSIS KARST, пшеницы, тыквы, томата, вводят полиеновый антибиотик амфотерицин Б в одной из конечных концентраций, лежащей в пределах 2<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-7</SP>-10<SP POS="POST">-5</SP> М, и по изменению активности анионов хлора в питательной среде, регистрируемому анион-селективными микроэлектродом (потенциометрическое титрование), судят об увеличении трансмембранного переноса анионов. Параллельная регистрация изменений электрических параметров плазмалеммы, а именно трансмембранной разности потенциалов и электрического сопротивления, свидетельствует об образовании амфотерицином Б дополнительных токопроводящих комплексов, увеличивающих скорость именно пассивного транспорта анионов через плазмалемму. Действие амфотерицина Б обратно. При однократном отмывании его из исследуемого материала трансмембранный перенос анионов и электрические характеристики плазмалеммы обращаются к исходным уровням.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 0 01 И 33/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4316905/31-13 (22) 20.07.87 (46) 15.12.89, Бюл, 11 46 (71) Институт ботаники им. В.Л.Кома-. рова АН АЗССР . (72) Н,А.Мусаев, Х,А.Гаджи-заде, З.Л, Апиев и М, T,Фархадова (53) 581.112.6 (088,8) (56),Левин С, В, Структурные изменения клеточных мембран. Л.: Наука, 1976.

Воробьев Л.Н, Итоги науки и техники. Сер; Физиология растений, Т,4, М.: ВИ1ИТИ > 1980 > с. 5-77. (54) СПОСОБ ОБРАТИМОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ПУТЕЙ ПАССИВНОГО. ТРАНСПОРТА АНЛОНОВ

ХЛОРА В МЕМБРАНАХ КОРНЕВЫХ КЛЕТОК

РАСТЕНИЯ TRIANEA BOGOTENHIS Kii3ST (57) Изобреение относится к физиологии растений и растениеводству, в частности к способом. избирательного pe— гулирования проницаемости мембран растительных клеток, необходимым в первую очередь для регулирования минержьного питания растений, а также для фундаменталыых исследований молекулярных механизмов, лежащих в основе поглощения и транспорта ионов в растительных клетках, С целью регулирования пассивной анионной проИзобретение относится к физиологии растений и расте ыеводству> а именно к способам изменения избирательной проницаемости мембран растительных клеток, необходимым в первую очередь для регулирования минеральйого питания рас-ений, а также для фундаментальных исследований молекуляр„„SU„„1529114 А 1 ницаемости плазмалеммы растительных клеток в питательную среду, омывающую корьы исследованных водных культур интактных высших растений Тг алеа

bogotensis Karst, пшеницы, тыквы, то; мата, вводят полиеновый антибиотик амфотерицин Б в одной из конечных концентраций, лежащей в пределах

2>10 — 10 М, и по изменению активнос- > 5 ти анионов хлора в питательной среде> регистрируемому анион-селективными микрозлектродом (потенциометрическое титрование), судят об увеличении трансмембранного переноса анионов. Параллельная регистрация изменений электрических параметров плазмалеммы, а именно трансмембранной разности потенциалов и электрического сопротивления> свидетельствует об образовании амфотерцином Б дополнительных токо- С проводящих комплексов, увеличивающих скорость именно пассивного транспорта анионов через плазмалемму, Действие амфотерицина Б обратно, При од= нократном o TMoIBBHHH его из исследуемого материала трансмембранный перенос анионов и электрические характеристики плазмалеммы обращаются к ис- 1© ходным значениям, Юи ных механизмов, лежащий на основе пог- ч лощения и транспорта ионов в растительных клетках, Ь

Целью изобретя>г я является регулирование пассивной анионной проницаемости (ПАП) биологических мембран.

Способ осуществляется следущим образом.

1529114

Пример 1. В качестве объекта используют водное растение Тгьапеа

bogotensis Karst, имеющее крупные корневые волоски, удобные как для излучения процессов сорбции и десорбции элементов минерального питания, так и для длительных микроэлектродных измерений, Выход анионов в инкубационную Среду определяют потенциометрическим титрованием. На каждые 100 ил инкубационной среды приходится около 1 г сырой массы корней ° Мембранный потенциал (Е,ч) и мембранное сопротивление (В„,) плазмалеммы измеряют с помощью стандартной микроэлектродной техники. Раствор полиенового антибиотика амфотерицина 5 (AS) в ди-3 метилсульфоксиде в концентрации 3 ° 10 M (молекулярный вес АБ составляет

1000 дальтон) вводят в инкубационную среду О, 25 нормы раствора ХогландаАрнона 1 имеющую в своем составе

10 мкМ ионов хлора, и доводят до одной иэ конечных концентраций АБ, лежащей в пределах 2 ° 10 — 10 М.

Через 15-20 мин после введения АБ в инкубационную среду регистрируют заметное увеличение значений а о, R< и деполяризации плазмалеммы (ДЕ ), дос- 0 тигающих своих максимальных стационарных величин за 80 мин.

В таблице приведена зависимость

a, R и ДЕ„„корневых клеток высcð 1 шего водного растения Trianea bogotensis от концентрации АБ, Изменения приведенных в таблице параметров происходят вследствие: увеличения пассивной анионной проницаемости (ПАП), обусловленной обра40 зованием АБ новых путей для пассивного транспорта анионов в плазмалемме, Однозначно свидетельствует об этом деполяризация плазмалеммы, которую вызывает АБ с самих низких

45 уровней Е, задаваемых лишь пассивной диффузионной про ницаемостью (при абсолютной величине Е„= 100 мВ клетка находится в равновесии со средой), Действие AS обратимо, но легко отмывается из исследуемого материала, 50 при этом регистрируемые электрические характеристики плазмалеммы обращаются к исходным значениям, а выход ионов хлора прекращается, Концентрация АБ менее 2i10 M не вызывает изме т « 5 некий, а концентрация АБ более 10 М вызывает необратимое увеличение а, R, и ДЕ, ппазмалеммы корневых воI лосков Tri anea bogotensis (таблица), Пример 2, В качестве объекта используют 2-недельные проростки водной культуры пшеницы, выращенной на питательной среде 0,25 нормы раствора Хоглана-Ариона 1, Внесение АБ и регистрацию изменения а проводят как в примере 1. В тех же пределах концентраций AS обратимо увеличивает

ПАЛ плазмалеммы клеток корней, При добавлении в инкубационную среду 5 х х10 M AS аС увеличивается до макси6 мального стационарного уровня 85+

„6 мкМ.

Пример 3. В качестве объекта используют 4-недельные проростки водной культуры тыквы, выращенные на питательной среде 0,25 нормы раствора

Хогланда-Ариона 1. Внесение АБ и регистрацию изменения ас проводят как в примере 1, В тех же пределах концентраций АБ обратимо увеличивает ПАП плазмапеммы корневых клеток. При добавлении в инкубационную среду 5 х

1О M AS a увеличивается до макси6 мального стационарного уровня 68 +

+ +5 мкМ.

Пример 4 ° В качестве объекта используют водную культуру 1 омата в фазе плодоношения, выращенную на питательной среде 0,25 нормы раствора

Хогланда-Ариона 1, Внесение АБ и регистрацию изменения аС проводят как в примере 1. В тех же пределах концентраций АБ обратимо увеличивает

ПАП плазмалеммы корневых клеток. При добавлении в инкубационную среду 5

r10 M АЙ, ас увеличивается до макси-6 мального стационарного уровня 41+5 мкМ, Формул а изобретения

Способ обратимого образования путей пассивного .транспорта анионов хлора в мембранах корневых клеток растения

Trianea bogotensis Karst, заключающийся в введении и Trianea bogotensis

Karst в инкубационную среду, содержащую амфотерицин Б> причем его концетрации 2 10 -1О достигается повышение транспорта анионов хлора, а при

-Ч концентрации ниже 2 10 достигается восстановление исходной величины транспорта анионов хлора, 1529114

Параметр

О 10 S -10™ 5 «10 10 10 - 10

58 О

20 43

Составитель И.Тереева

Техред M.Ä ùùñ

Корректор, O.Кипре

Pедактор T.Парфенова

Заказ 7634/39 Тир,ак 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.умгород, ул. Гагарина,101 а мкМ 10 10

R> 1см; 0,62 0,62

5Е р ..мВ О О

28+4 73 6 86+6

0,53 0,38 0,29 0,67