ЯМР-ИЗМЕРЕНИЯ САМОДИФФУЗИИ ВОДЫ В РАСТИТЕЛЬНЫХ ТКАНЯХ ПРИ ДЕЙСТВИИ ЦИТОХАЛАЗИНА Б ПОСЛЕ ВОДНОГО СТРЕССА

Волобуева О. В., Хохлова Л. П., Великанов Г. А., Опанасюк О. А., Скирда В. Д., Ганиева Г. Р.
Казанский государственный университет, 420008 Казань;
Импульсным методом ЯМР исследовали динамику радиального транспорта воды в корнях 5 - 6-дневных проростков трех отличающихся по устойчивости генотипов озимой пшеницы - Безостая 1 (малоустойчивый), Мироновская 808 (среднеустойчивый) и Альбидум 115 (высокоустойчивый) при действии ингибитора полимеризации актиновых филаментов цитоскелета - цитохалазина Б (ЦХ) на фоне нарастающего обезвоживания. Водный стресс создавали при экспозиции корней (2,5 ч) в растворах индифферентного осмотика ПЭГ-6000 (12, 20 и 30%), создающие соответственно слабый, средний и сильный водный стресс. Используя ЯМР-диффузометр (60 МГц), были получены диффузионные затухания (ДЗ) намагниченности сигнала спинового эха, форма которых имела неэкспоненциальный характер. Последовательное компьютерное вычитание экспонент привело к разделению ДЗ на три компоненты. При модификации проницаемости мембран клеток пипольфеном (10 мМ, 30 мин), а также при внедрении в апопласт корня ионов Mn2+ установлено, что не распределение клеток по размерам, а наличие трех различных по подвижности фракций воды является причиной появления трех коэффициентов самодиффузии. Ввиду трубчатого строения плазмодесм, по внутреннему кольцу которых осуществляются вакуолярные, а по наружному - цитоплазматические потоки воды, нами была объяснена природа этих коэффициентов. D3 характеризует самодиффузию воды в системе вакуолярного симпласта и апопласта корня, D2 - в системе цитоплазматического симпласта, и D1 - самодиффузию гидратной воды и/или воды органоидов. Самодиффузия воды отличалась слабой реактивностью у малоустойчивого сорта (Безостая 1) по сравнению с двумя другими сортами. У Мироновской 808 уменьшение D3 происходило после слабого обезвоживания, а у Альбидум 114 - после среднего. Одновременно у этих сортов наблюдали повышение D2 относительно бесстрессовых условий. Предполагается, что уменьшение проницаемости центральной трубки плазмодесм (закрывание) у среднеустойчивого сорта происходит раньше (после слабого стресса), чем у более устойчивого (после сильного). В бесстрессовых условиях ЦХ (5 мкМ, 30 мин) приводил также к увеличению D2. Противоположные изменения D2 и D3 под действием ингибитора, проявившиеся в увеличении D2 и уменьшении D3, зарегистрированы у Мироновской 808 после среднего стресса, у Альбидум 114 - после сильного. По-видимому, индуцированное ЦХ возрастание D2 может быть следствием увеличения просвета цитоплазматического кольца в результате деструкции акто-миозиновых сфинктеров плазмодесм. Водный стресс усиливал действие ЦХ на водопроводимость плазмодесм, что свидетельствует о синергизме действия этих двух факторов. Таким образом, разрушение акто-миозинового сфинктера, с одной стороны, и падение тургора центральной трубки плазмодесм в результате обезвоживания, с другой, могут оказывать на функциональное состояние плазмодесм аддитивное влияние, степень которого является генотипически обусловленным.