Некоторые аспекты физиологического действия мелатонина у растений. Часть 2

Изучение влияния экзогенного мелатонина на прорастание семян с разным составом запасных питательных веществ в условиях оптимальных и пониженных температур показало, что добавление мелатонина (25-100 мкМ) в водную среду для предпосевной обработки семян увеличивает у ряда видов скорость прорастания семян при пониженных температурах, но не влияет или оказывает слабое положительное воздействие на этот процесс в оптимальных температурных условиях. Однако, высокие концентрации мелатонина (100 мкМ и выше) могут оказывать ингибирующее действие на прорастание семян. Степень влияния мелатонина, предположительно, зависит от типа запасных веществ в эндосперме. В большей степени мелатонин ускорял прорастание маслянистых семян (Cucumis sativus L., Lycopersicon esculentum Mill., Capsicum annuum L., Anethum graveolens L., Lepidium sativum L., Trifolium pratense L., Linum grandiflorum Desf., Carthamus tinctorius L.), в меньшей - белковых (Glycine max (L.) Merr., Pisum sativum L., , и не оказывает влияния на семена, у которых мала доля жиров в составе запасных питательных веществ (например, 0,7% у Triticum aestivum L., 2% у Secale cereale L.). По-видимому, это связано с тем, что механизм действия мелатонина на семена растений в условиях низких температур основан на антиоксидантной защите наиболее уязвимых для окислительного стресса и повреждения тканей семени. Наиболее подвержены повреждению запасные липиды и их защита от пероксидации увеличивает жизнеспособность и энергию прорастания семян. Полученные данные о положительном влиянии экзогенного мелатонина на прорастание семян в оптимальных условиях у некоторых видов (Anethum graveolens, Lepidium sativum, Linum grandiflorum, Rumex acetosa L.) свидетельствуют о возможном существовании и иных механизмов воздействия мелатонина на прорастающие семена наряду с антиоксидантной защитой.

Изучение влияния мелатонина на прорастание семян и рост проростков карельской березы Betula pendula Roth var. carelica (Mercklin) Hamet-Ahti показало, что в определенном диапазоне концентраций (6-30 мкМ) мелатонин увеличивает энергию прорастания и окончательную всхожесть семян, стимулирует рост в длину гипокотиля и образование листьев, проявляя ауксиноподобное действие. В присутствии мелатонина в питательном растворе уменьшается интенсивность перекисного окисления липидов, что свидетельствует об
антиоксидантных свойствах мелатонина. При увеличении концентрации (в наших опытах до 90 мкМ) мелатонин может оказывать ингибирующее действие на рост проростков.

Семена березы характеризуются положительной светочувствительностью, т.е. для прорастания им, как и большинству мелких семян, необходим свет. Однако, наши данные показали, что и энергия прорастания, и всхожесть семян карельской березы при прорастании в темноте в присутствии мелатонина были даже несколько выше. Характер влияния мелатонина в зависимости от его концентрации был схож в темноте и на свету.

А. В. Мамаев
Продолжение следует