7
"SELEKCIJA I SEMENARSlVO" PLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION, VOL. VII, No. 3-4 (2000), STR. 71-77, NOYI SAD RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a-AMIIAZE PRI KLIJANJU SEMENA STOjANOVICjELENA, STOjANOVICjOYANKA, CULAFIC LjUBINKA, GRUBISIC, D., STEFANOVIC, M.l IZVOD: lspitiuana je aktivnost a-amilaze iz semena pel ursta strnih :iita u razlaganju skroba pri njegovoj inkubaciji na skrobno-agarnoj pod/ozi. Dobijena je razlicita aktiunost enzima u zavisnosti od urste :iita, temperature imbibicije i inkubacije, godine porekla semena, postojanja iii odsustva embriona i koncentracije giberelina u podlozi.U proseku za sve tretmane najoece razlaganje skroba je dobijeno kod psenice, a najmanje kod ovsa. Aktiunost enzima iz sernena tritikalea i razi je bila pribliina i neito niia nego kod psenice. Najmanja aktiunost je dobijena kod kontrolne uarijante (polouine semena bez embriona i bez dodauanja giberelina). Prisustuo giberelina u pod/ozi je uticalo na pouecano razlaganje skroba, ito pokazuje njegouu ulogu u klici u pospesiuanju sinteze ilili aktiunosti ti-amilaze. Najmanje razlike u razgradnji skroba su dobijene izmedu semen a dobijenog u razlicitim godinama. Kljucne reci: urste iita, a-amilaza, giberelin, temperatura UYOD: Serne svake biljne vrste i ge- notipa odlikuje se spcciflcnim rnorfoloskim i flzioloskim osobinama . Njegova grad a je slozcna i specificna a hemijski sastav odreduje hranidbenu, tehnolosku a donekle i biolosku vrednosr , Serne obezbedu]e prezivljavanje i ohnavljanje visih hiljaka , odn . njihov konrinuitct u vremcnu i prostoru . Svi zivotni procesi u suvom sernenu su svedcni na mini- mum, a biohernijski i fizioloski procesi koji se odigravaju tokom razvica i k1ijanja sernena i mehanizmi koji te procese kontrolisu su nedovoljno poznan (Gruhisic i Konjevic, 1981) . Da bi serne klijalo mora biti zivo. nedormanrno i da ima povoljnc uslove . Prvi proces pri klijanju sernena je imbibicija (bubrenje), koja se moze definisatl kao hidratacija koloida. Tada klica prelazi iz latentnog stanja u aktivno koje se karakrerise aktivacijom enztma koji ucestvuju u raz- gradnji nerastvorljivih organskih materija , translokacijom produkata ove razgradnje, intenzivnom cclijskom deobom i povecanjem intenziteta respiracije. Za razgradnju skroba, koji je najvise zastupljen u zrnu zita, do mono- i disaharida neophodna je aktivnost hid- rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog broja aurora da bi doslo do aktiviranja enzima u aleuronskom sloju zila iii do de novo sinreze ovog enzima neophodno je prisusrvo giberelina (Palcg et al ., 1962) . Povecani sadrza] iJili aktivnost n-amilaze kod zrelih useva utice na predzetveno isklijavan]e zita pri kisovitorn vrernenu. Da bi se ocenila osetljivost vrsta i genotipova na prcdzctverio isklijavanje upotrebljavaju se razliciti postupci, koji se mogu svrstati u tri kategorijc : J-vlzuelna oce na isklijavanja sernena, 2-test klijanja ovrsenog zrna iii celog klasa, i 3-analiza enzimatskih izmena u sernenu ko]e rezultiraju u razgradnji skroba lzvorni naucni rad (Original scientific paper) (Hagemann i Ciha , 1984) . Sve ove rnetode imaju prednosti j ncdostatke . Za selekcionerc je znacajno da brzo, prosto i reproduktivno otkriju osetljivost na isklijavanje. Mcdutim, kako su pokazali rczultati Derere et al. (1976) otpornost na isklijavanje je vrlo kornpleksno svojstvo i ni [edna komponenta otpornosti nije dovoljna da obezbcdi zastitu. Sarno kombinacija komponenata otpornosti kao !ito su niska aktivnost a-amilaze i/ili neosetljivost na GA3 i inhihitori k1ijanja iz pleve mogu da ohezhede operativnu otpornost. I jELENASTOjANOYIC, dipl. mol. biolog, dr jOYANKA STOjANOVIC, Centar za strna :lita, Kragujcvac, Prof. dr LJUBINKA CULAFIC, Bioloski fakultct, Beograd, de DRAGOLjUB GRUBISIC, Bioloski inslhul, Beograd, dr MILENKO STEFANOVIC, Peirodno malemalii'ki fakullet, Kragujevac 71

RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a …scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-5881/2000/0354-58810004071S.pdf · rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a …scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-5881/2000/0354-58810004071S.pdf · rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog

"SELEKCIJA I SEMENARSlVO"PLANT BREEDING AND SEED PRODUCTION, VOL. VII, No . 3-4 (2000), STR. 71-77, NOYI SAD

RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTIa-AMIIAZE PRI KLIJANJU SEMENA

STOjANOVICjELENA, STOjANOVICjOYANKA, CULAFIC LjUBINKA,GRUBISIC, D., STEFANOVIC, M.l

IZVOD: lspitiuana je aktivnost a-amilaze iz semena pel ursta strnih :iita u razlaganjuskroba pri njegovoj inkubaciji na skrobno-agarnoj pod/ozi. Dobijena je razlicita aktiunostenzima u zavisnosti od urste :iita, temperature imbibicije i inkubacije, godineporekla semena,postojanja iii odsustva embriona i koncentracije giberelina u podlozi. U proseku za svetretmane najoece razlaganje skroba je dobijeno kodpsenice, a najmanje kod ovsa. Aktiunostenzima iz sernena tritikalea i razi je bila pribliina i neito niia nego kod psenice. Najmanjaaktiunostje dobijena kodkontrolne uarijante (polouine semena bez embriona i bez dodauanjagiberelina). Prisustuo giberelina u pod/ozi je uticalo na pouecano razlaganje skroba, itopokazuje njegouu ulogu u klici u pospesiuanju sinteze ilili aktiunosti ti-amilaze. Najmanjerazlike u razgradnji skroba su dobijene izmedu semena dobijenog u razlicitim godinama.

Kljucne reci: urste iita, a-amilaza, giberelin, temperatura

UYOD: Serne svake biljne vrste i ge­notipa odlikuje se spcciflcnim rnorfoloskim iflzioloskim osobinama. Njegova grada jeslozcna i specificna a hemijski sastav odredujehranidbenu, tehnolosku a donekle i bioloskuvrednosr, Serne obezbedu]e prezivljavanje iohnavljanje visih hiljaka, odn . njihovkonrinuitct u vremcnu i prostoru . Svi zivotniprocesi u suvom sernenu su svedcni na mini­mum, a biohernijski i fizioloski procesi koji seodigravaju tokom razvica i k1ijanja sernena imehanizmi koji te procese kontrolisu sunedovoljno poznan (Gruhisic i Konjevic,1981).

Da bi serne klijalo mora biti zivo.nedormanrno i da ima povoljnc uslove. Prviproces pri klijanju sernena je imbibicija(bubrenje), koja se moze definisatl kaohidratacija koloida. Tada klica prelazi izlatentnog stanja u aktivno koje se karakreriseaktivacijom enztma koji ucestvuju u raz­gradnji nerastvorljivih organskih materija ,translokacijom produkata ove razgradnje,intenzivnom cclijskom deobom i povecanjemintenziteta respiracije. Za razgradnju skroba,koji je najvise zastupljen u zrnu zita, do mono­i disaharida neophodna je aktivnost hid­rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po

navodima velikog broja aurora da bi doslo doaktiviranja enzima u aleuronskom sloju zila iiido de novo sinreze ovog enzima neophodnoje prisusrvo giberelina (Palcg et al. , 1962) .

Povecani sadrza] iJiliaktivnost n-amilazekod zrelih useva utice na predzetvenoisklijavan]e zita pri kisovitorn vrernenu. Da bise ocenila osetljivost vrsta i genotipova naprcdzctverio isklijavanje upotrebljavaju serazliciti postupci, koji se mogu svrstati u trikategorijc : J-vlzuelna oce na isklijavanjasernena, 2-test klijanja ovrsenog zrna iii celogklasa, i 3-analiza enzimatskih izmena usernenu ko]e rezultiraju u razgradnji skrobalzvorni naucni rad (Original scientific paper)(Hagemann i Ciha, 1984) . Sve ove rnetodeimaju prednosti j ncdostatke . Za selekcionercje znacajno da brzo, prosto i reproduktivnootkriju osetljivost na isklijavanje. Mcdutim,kako su pokazali rczultati Derere et al. (1976)otpornost na isklijavanje je vrlo kornpleksnosvojstvo i ni [edna komponenta otpornostinije dovoljna da obezbcdi zastitu. Sarnokombinacija komponenata otpornosti kao !itosu niska aktivnost a-amilaze i/ili neosetljivostna GA3 i inhihitori k1ijanja iz pleve mogu daohezhede operativnu otpornost.

I jELENASTOjANOYIC, dipl. mol. biolog, dr jOYANKA STOjANOVIC, Centar za strna :lita, Kragujcvac,Prof. dr LJUBINKA CULAFIC, Bioloski fakultct, Beograd, de DRAGOLjUB GRUBISIC, Bioloski inslhul,Beograd, dr MILENKO STEFANOVIC, Peirodno malemalii'ki fakullet, Kragujevac

71

Page 2: RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a …scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-5881/2000/0354-58810004071S.pdf · rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog

Cilj ovog rada je da se tcoretski razjasneneki procesi pri klijanju serncna i objasnerazlike izrnedu vrsta strnih zita u aktivnostin-amilaze pri bubrcnju i klijanju na razllc ltirnternperarurarna.

Materljal i metode rada

Za eksperimenr je uzeto seme psenice(Srbijanka), jecrna (Kraguj), ovsa (Rajac),tritikalea (Kg-20) i razi (L-307/4) iz zetve 1998.i 1999 . godine. Odabirana su krupnija,ujcdnacena zrna. Masa zrua se znarnorazlikovala, kako rncdu vrstama tako i mcdugodinama. Metod rad a je dctaljno dat uPraktikumu iz fiziologije biljaka, Prirodno­-maternatickog Iakultcta (1986) . Serne jetretirano 50% sumpornom kiselinom utrajanju od 3 sara, a nakon toga je ispiranosr crtlnorn vodom 10 puta i ostavljano ufri zideru na oko 4°C u roku 20 sati. Sernepscnlce, razt i tritlkalea je scccno na po petujednaccnth polovina i s tavlja no u odgo­varajuce Petri kutije. Seme jccma i ovsa [e presecenja oljusten od plevica ko]e su kod ovsaslobodne, a kod [ecmn s ras le za ornotacsc m e n a . U Petri kuti je sa razl icitim kon­centracijama giberelina i kontrolne (K)dodavane su polovine sernena bez, a u kutije(E) polovine semena sa embrionom. Serne jcdrZano 48 sari u termostatima na 22°C i 10°e.Pokazalo sc da su na niskoj ternperaturiinkubacije (l0°C) reakcije vrlo slabe (kod

Tab. 1. Aktivnost a-amilaze 1/ semenu pseniceTab. 1. a-amylase activity in wb eat grain

ovsa ih uopsre nije bilo) pa SlI izvo d c n i ogledigde je serne svih isp itivan ih vrsta drzano sarnou vodi na tcrnpcraturi od 20"C u trajanju od 4sara . U ovom slucaju serne ovsa je ljustcno prepotapanja u vodu, a serne [ccrna jc ljustcnosarno delirnicno pre postavljania na podlogu.Posle 48 casova polovinc scmena su sklanjanei prcko agara je preltvan rastvor joda ukalijum-jodidu . Dobijana je reakcija plavebo]e u agaru sa skrobom a na mestima okopolovina serncna dobijani su bezbojni iiisve t lo ljublcastl krugovl us led difuzijeu-urrulaze koja je razlagala skrob iz podloge.Mereni su precnici ovih krugova i vrseuo jenjihovo uporedlvan]e izmedu pojedinihtretrnana.

Za svaku godinu i za svaku ternperaturuinkubacije uradeno je vise eksperimenata. Uradu Sll pokazanc prosccne vrcdnosti ogledasa semenom cija je imbibicija obavljana 1I

frifideru i rezultatl sa imbibicijom 1I vodi na20"C a inkubacijom na 22°C. Pri inkubaciji ria10"C pokazani su same rezultati saimbibicijom u vodi na 20"e.

Rezultati i diskuslja

Prosccnc vrcdnosti precnika obezbojenihprstenova koji pokazuju aktivnost a-ami laze uzmu pscnice iz zetve 1998. i 1999 . godine prirazlidtim tcmperarurama imbibicije i inkubacijedati su tabeli 1. Najmanja aktlvnost je dobijenakod kontrolne varijante (K) odn. kod polovina

·Imbibicija 4°C ·Imbibicija 20"C 'Imbibicija 20nC Prosek

Varijanta Hlnkllbacija 22"C ··Inkllbacija 22"C uInkllbacija 10"C Average

1998. 1999. 1998. 1999. 1998. 1999. mOl %

K 5.7 5.3 20.0 23.5 17.3 20 .0 15.3 lOO

E 7.4 7.1 21.5 22.8 18.2 19.3 16.1 105

10.0 8.2 11.3 21.3 22.5 19.3 19.9 17.1 112

1.0 8.4 11.8 22.9 22.0 19.3 20.8 17.5 114

0.1 8.5 11.4 23,3 24 .1 19.1 20.1 17.7 116

0.01 8.4 11.7 19.1 24 .2 17.7 199 16.8 no(1.001 7.6 8.5 16.6 19.1 16.2 18.4 14.4 94

Prosek 7.7 9.6 20.7 22 .6 18.1 19.8 16.4Average

Znacenje varijanti u svim tabelama:The meaning of variants in all tables :

K - Polov ine semena bez embriona - I lalf of seeds with out embryoE - Polovine semena sa embrionom . Half of seeds with embryo0.0]·10.0 - Koncentracija giherelina u podlo",i ("g/ml) - Concemrmion of gibberellic acid in the medium (flg/ml)'Jmbicija (bubrenje) - Imbibition"lnkubacija·llleubalion

72

Page 3: RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a …scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-5881/2000/0354-58810004071S.pdf · rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog

semena bez embriona i bez gibe re lina uskrobno-agarozno] podlozi, pri svirn kombi­nacijama temperatu ra imbibicije i inkubacije.Dodavan]e giberelina u pod logu imalo je uticajana povecanje aktivnosti u-amllaze, ali je bilorazlika izmedu pojedinih koncentracija. Uproseku za sve kombinacije temperatura i za obegodlne prtblizne vrednosti aktivnosti n-arni lazedobijene su za koncentracije giberclina 0,1 i 1,0g/rn l, rnada nije bilo vclikih razlika ni izmeduosta.lih koncentracija. Polovinc semena saernbrionorn su imale vecu aktivnost od polovinabez embriona i od najnize ko ncentracije gi.berelina u podlozi. Seme iz 1999. je imalo vecuakrlvnosr enzirna od sernena iz 1998. godine. Natcmperaturi imbibicije od 200 i inkubacije 0<1

Tab.2 Ak titmost -amilaze II semenu jecmaTab.2 a -amylase activity ill berley grain

22°C dobiicne su najvece vrednosti za aktivnostn -anulaze. Ova aktivnost je bila niZapri imbibidjina visokoj i inkubaciji na niskoj ternperaturi iizuzctno niska pri imbibiciji na nisko] i inkubacij ina visokoj temperaturi. To pokazuje da je priniskoj temperaturi bubrenja usvojeno nedovoljnovode za aktiviranje procesa u semenu,

Aktivnost u-arnt lazc kod jccmapokazuje slicne rcndenci]e. ali je u p roscku faaktivnost bila znatno niza pri imbibiciji na 20 iinkubaciji na lODe (tab. 2.) . Kod ove vrste [eispoljen mnogo veCi efckat kllce i egzogenihgibcrclina na aktivnost u -amilaze nego kodpsenice a najvcci efckat je, kao kod psenice,ima la ko ncentracija gibcrclina od 0,1 g/ml,

*Imbibicija 4"e *[mbibicija 20ne *[mbibicija 200 e Prosek

Varijan ta ulnkubacija 22"e ulnkubacija 22ne **InkubaciJa ro-c Average

1998 . 1999 . 1998. 1999. 1998. 1999 mm %

K 6.6 10.1 16.1 16.6 9.4 9.2 11.3 100

E 8.0 5.9 21.1 22.7 17.0 15.8 15.1 134

10.0 8.1 11.5 17.9 19.2 12.6 12.1 13.6 120

1.0 9.3 10.9 19.8 19.2 11.0 13.1 13.9 123

0.1 7.7 11.3 23 .9 20.4 12.4 13.6 14.9 132

0.01 8.2 8 .8 17.0 17.8 9.8 11.3 12.2 IU8

0.001 7.2 8 .3 16.5 16.9 9.3 8.1 11.1 98

Prosek 7.9 9.5 18.9 19.0 10.8 11.9 13 .0Average

7ab3 tnt ez iun aletiunosti a-amilaze U SC111(!nu CJlJ.\·U

Tab.] a -amylase activity ill oat grain

*Imbibicija 4"C *Imbibicija 20ne *Imbibicija 20" e Prosek

Varijanta ulnkubacija 22"e **Inkubacija 22ne Hlnkubacija ro-c Average

1998. 1999 . 1998 . 1999. 1998. 1999 . mm %

K I 6.6 8 .5 6.6 8 .0 6.7 i 6.4 7.1 100

i--

E 6.9 8.4 11.3 9.2 8.2 8 .8 8.8 124-

10.0 7.7 10.4 15.5 13.3 7.2 7.4 HJ.3 145- - - -- - -- - -

1.0 7.5 8 .8 I 16.2 13.8 9.2 9.9 10 .9 I 153I -

0 .1I

7.2 89 15.6 17.7 9.8 7.8 11.2 1 158-----,-- ---TU9O.oI j 7.0 8.8 12.5 12.1 ; 8.8 10 .·1 I-y ·

9

0.001 I 6.0 6.8 11.5 11.8 7.4 7.3 1208.5o.

IProsek 7.0 8 .7 12.7 12.3 8.2 I !l.3 9.5Average II

73

Page 4: RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a …scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-5881/2000/0354-58810004071S.pdf · rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog

Kod ovsa je aktivnost enzima, takode,bila najmanja pri imbibiciji na niskoj iinkubaciji na viso] temperaturi, ali je onapriblizn ija sa odgovarajucorn aktivnoscupsenlce i jecma, nego aktivnost na ostalimtemperaturama (tab. 3) . Naroclto malorazlaganje skroba kod ovsa u odnosu napsenicu je dobijeno pri imbibiciji i inkubacijina viso] temperaturl (20 i 22°C) . Efekatpostojanja klice u sernenu, a narocito

dodavanja giberelina u podlogu, je izuzetnoveliki 1I odnosu na predhodne dve biljne vrste,dok Sll razlike izmedu sernena lz dye zetvedosra niske.

Sinteticka vrsta zita-tritikale je poreakclji bila slicna sa psenlcorn, ali Sllvrednosti bile nesto n ize (tab . 4) . Efekatdodavanja gibcrelina je slicnn, osim prinajnizo] koncentraciji, gde je postojala po­zitivna reakcija 1I odnosu na kontrolu.

Tab. 4 Intenzitet aktiunosti a -umilaze u semenu tritikuleTab. 4 a-amylase activity in triticale grain

.Imbibicija 4°e *Imbibicija 20 De *Imbibicija 20 De ProsekYarijanta *.Inkllbacija 22 De .*Inkubacija 22°e **Inkubacija lOoe Average

1998. 1999. 1998. 1999. 19911. 1999. mm %

K 5.6 5.1 21.4 15.7 18.4 19.8 14.3 100

E 6.2 7.0 21.2 16.1 19.1 19.7 14.9 104

10.0 8.4 7.0 22.1 24.4 19.2 19.1 16.7 117

1.0 9.3 9.6 23.0 22.8 18.7 18.5 17.0 119

0.1 9.8 9.4 22.5 20 .0 19.1 20.6 16.9 113

0.01 10.1 9.3 22 .6 20.0 19.9 19.6 16.9 113

0.001 8.9 7.9 20 .8 19.5 18.6 19.5 15.9 III

Prosek 8.3 7.9 21.9 19.8 19.0 19.5 16.1Average

Aktivnost u-amilaze kod raii je bila vecaod svih ispitivanih vrsta pri imbibiciji na niskojternperaruri (tab.5). Specificno 7~1 ovu vrstu je inajniZa prosecna vrednost aktivnosti enzima upolovini semena sa klicorn . l'ri pailjivijoj analizividi se da je na ovo uticala vrednost dobijena pri

Tab. 5 Aktiunost a-amilaze u semenu railTab. 5 a-amylase activity In rye grain

imbibiciji na niskoj temperaturi , dok se naostalim kombinacijama temperatura ova vrstaponasala kao ostale vrste zita. Zapazeno je da [eklica u ovoj varijanti uvek klijala veoma brzo ikorencicima podizala deo semena od podloge,tako da nije bilo mogucnosti za dlfundovanjeu-amilaze iz scmena u nju .

*Imbibicija 4"e *Imbibicija 20"e *Imbibicija 20 D e ProsekVarijanta **Inkubacija 22"e **Inkubacija 22°e .*Inkubacija 100e Average

1998. 1999. 1998. 1999. 1998. 1999. mm %

K 9.7 10.2 19 .0 18.8 13.9 15.2 14 .5 100

E 6.1 6.7 19.5 20 .3 15.2 16.3 I 14.0 96- I

10.0 14.0 12.2 22.9 22.3 14.2 16.1 17.0 117

1.0 11.6 12.4 21.0 23.2 15.0 15.3 16.4 113

0.1 13.8 14.7 21.6 21.6 18.2 15.8 17.6 121

0.01 14.2 13.4 20 .2 22 .0 16.7 14.3 I 16.8 116

0.001 10.2 11.2 18.2 19.8 17.1 15.2 153 105

Prosek 11.4 11.6 20.3 21.1 15.8 15.4 15 .9Average

74

Page 5: RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a …scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-5881/2000/0354-58810004071S.pdf · rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog

Prosecne vrednosti za aktivnosto-amilaze za vrsre , godine porekla semena itemperature imbibicije i inkubacije pokazujuda je naiveca aktivnost pri imbibiclji na niskojtemperaturi postignuta kod sernena raZi u obegodine, dok je kod tritikalea vrednostaktivnosti semena iz 1999. godine niza negokod semena iz 1998. godine. Najveca ak­tivnost a-amilaze za sve ispitivane vrste jedobijena pri bubrenju i klijanju na viso]temperaturi. Izuzetno niska aktlvnost enzimadobijena je kod semena ovsa , a znatno vecakod semena tritikalea i psenice. Seme ovsa jeimalo nisku aktivnost i pri bubrenju i klijanjuna viso] ternperaturi , kada se ostale vrste nisumnogo razlikovale.

Prosecne vrednosti razlaganja skroba zapolovine semena bez klice (K), sa klicom (E) iza sve koncentracije giberelina (GA3)pokazuju da je najmanje razlaganje skrobaa-amilazom dobijeno kod kontrolne va­rljante, osim kod razi. Najvecu prosecnuaktlvnost o-amllazc kod sernena sa klicomimala je psenica, dok su vrednosti za tritikale,jecarn i rai prlblizne. Niska vrednost jedobijena kod ovsa. Dodavanje giberelina upodlogu izazvalo je razlicir uticaj na aktivnosrenzima u zavisnosri od koncentracije . Uproseku za sve godine, koncentracije item­perature egzogcni g iberelin je uticao napovecano ra zlaganje skroba U odnosu nakontrolu kod svih isp itivanih vrsta. U ovomslucaju najveci efekat [e dobijen kod ovsa(40% u odnosu na kontrolu), zatim kodtritikalea, [ecma i rail (16, 15 114%) a najmanjijc bio kod psenlce (8%). U proscku za svetrctmane polovine semena psenice su imalenajvecu aktivnost u-amilaze u razgradnjiskroba pri inkubaciji na skrobnoj podlozi za48 sari, zatim tritikale i raz. Znatno manjaaktivnost je dobijena kod [ecma, a narocitokod ovsa.

Dobijeni podaci pokazuju znacajnerazlike u akrivnosti n-amilaze u razlaganjuskroba rnedu razlicitim vrstarna strnih iita idokazuju ulogu giberelina iz klice iii dodatogu podlogu u aktivaciji ovog enzima. Da biseme moglo da klija potrebno je da usvojidovoljnu kolicinu vode , koja zavisi od vrste isorte biljaka (30-50 % od tdine semena) .Nedovoljno usvajanje vode je, verovatno ,razlog sto nije doslo do aktivacijc semena ireakcije a-amilaze pri bubrenju na tem­peraturi od 4°C, a naroeito ako je i inkubacijapolovina semena obavljana na niioj tern­peraturi. Dobijene razlike izmedu vrsta imajuznacaja i u obja.~njenju razlika u brzini klijanjasemena i poddavanju vremena setve zapojedine vrstc. Petrovic i Kastori (1992)navode podatke Szabo-a po kojima je

75

minimalna temperatura za klijanje semenapsenice i [ecma 4-4,5°C. dok je optimalna zapsenicu 25 a za [ecam 2Q 0 c.

Pojedinacni podaci 0 ulozi giberdinapri klijanju semena su brojni (kod psentce,divljeg ovsa, pirinca, kukuruza), ali je malouporednih podataka za vise biljnih vrsra. PomiSljenju Bewley i Black-a (1978) upo­redivanje podataka za razlicite vrste i sorte urazlicitirn uslovima, pri razrnatranju razlicitihaspekata, razlicitih metoda i mernih jedinica,rnoze da izazove teskoce. Postoil rnogucnostda su giberelini iz klice difundovali u drugupolovinu semena za vreme imbibicije celihscmena. Zato bi trebalo u buducim eks­perimentima ispitati kakve su reakcije uslucaju deobe semena pre njihovog potapanjau vodu. Za dokazivanje uloge giberelina 1I

sintezi a-amilaze Khan et al. (1973) su koristilizma psenice bez embriona u kojima je sintezan-amllaze rnoguca sarno u prisustvu GA3.

Dobijeni rezultati za scme iz dye zetve(1998. i 1999.) nisu u saglasnosti sa podacimakoje su dobili Coombe et al. (1967). Nasirezultati pokazuju vecu aktivnost enzima kodnovog u odnosu na staro seme, dok je kodovih aurora obrnuto . Isti autori su pokazali daendosperm iz sernena razltcttog precnikaoslobada razltcttu koliCinu redukujuCihsecera, Na osnovu toga se delirnicno moguturnacltl I razlike koje smo dobili izmedusernena ispitivanih vrsta I godina . Aktivnostamilaze je bila najveca i pribllzna kod sortipsenice, rritlkalea i razi. kojc su imale inajvecu ma su zrna, a najmanja kod ovsa sanajmanjom masom. Aktivnost enzima urazlaganju skroba na razlicitiru tempe­raturama inkubacije mogu se uporediti sarezulratima koje su dobili Co o m be et al.(1967).

Postojanje amilaze u polovini sernenabez Idice je u saglasnosti I sa podacima koje sudohili Harvey I Oaks (1974) . Oni pokazuju daembrion iii egzogeni giberelini nisu ne­ophodni za autolizu endosperma kod nekihsorti, hibrida i inbred Iinija kukuruza, Kodnekih patuljastih kukuruza, za ko]e se mozeocekivatl da su deficitarni u endogcnornglberelinu, postoje d obrc reakcije na do­davanje giberelne klsellnc .

Prema dobijenlm podaclma moie sezakljueiti da su, u prosckll . bez obzir;l narazlike po eksperimenrima i na razlicitekoncentracije giberelina, sve ispitivane sorterazlieitih vrsta strnih zlta pQkazale dobrureakciju na dodavanje cgzogenog giberelina .To pokazuje da kolieine endogenog giberclinau semenu nisu dovoljnc. Tanaka et a!' (19 70)navode radove velikog broja aurora u kojimaje ustanovljena de novo sinteza a-amilaze uzrnu jecma koje klija . Slicno tvnlt- i Goldstein i

Page 6: RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a …scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-5881/2000/0354-58810004071S.pdf · rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog

Jennings (1975) i pokazuju da u zrnu postoie­i n-amllaza koje imaju razlicito poreklo.

Raxliciti istraztvaci su dobili razlicitereakcije genoripova na koncentraciju egzo­genog giberelina . U proseku razlaganjeskroba je bilo najvece pri koncentraciji od 0 ,1g/ml , mada su razlike izrnedu ove ikon­centraclje od 10 g bile male . Collins et at.(1972) su dobili povecanje aktivnosti do 109 ipad aktivnosti pri daljern povecanjukoncenrracije.

Dobijene razlike u aktlvnosti a-amtlazekod razlicitih vrsta strriih zita mogu ciaposluze i za tumacen]e rnzlika u prcd­zetvenom isklijavanju, obzirom da Hagemanni Ciha (1984) navode dobru pozitivnukorelaciju izmedu ova dva svojstva. Uporcdenju razltcitih metoda rcstiranjaotpornosti na proklijavanje ovi autori navodeprednosti enzirnarskih testova u odnosu natestove isklijavanja zbog vccc brzinc udobijanju rezultara, kao i zbog mogucnostitestiranja smanjenja kvallteta skroba uscrnenu i pre nego sto jc vidljivo klijanje. Zatosu ovi testovi najbolji za rncren]e kvalitetaendosperma i narocito su znacajni zaprcradivace zrna. 1'0 njihovom mislj cnju,zbog uticaja koji na usvajanje vode od straneuna irnaju tip i ostali element! klasa(postojanje pleva i plcvica, njihova debljina iotvorenost, sadriaj vlakana i dr.) , najboljiodgovor na pitanje 0 osetljivosti genotipovana predzetveno isklijavanje moze se dobititestiranjem celih klasova. Na taj nacin najboljese simuliraju prirodni uslovi a nadeno je i ciaje dormantnost semena istih sorata za 20 danaduZa u neovrsenim klasovima u odnosu naovrkna semena. Poveeanje intenzitetaaktivnosti hidrolitickih enzima kao uslova zaklijanje sa poveeanjem temperature imbibicijei inkubacije nije u saglasnosti sa rezultatimakoje su dobili Stojanovie i sar. (1997) . To semoze objasniti vremenom izvo(1cnjaeksperimenta. Naime , ovaj test je raden ujesenjem periodu kada su semena vee izgubiladormantnost, koja je najveea za vreme i poslepune zrelosti zrna (Hristov i sar., 2000.)

Zakljucak

Na osnovu dobijenih rezultata 0

aktivnosti a-amilaze jz semena po jedne sortepet vrsta strnih zita u razlaganju skroba uskrobno·agaroznoj podlozi moze se zakljucitisledeee :

Aktivnost enzima je varirala u zavisnostiod vrste, temperature na kojoj je vrsenaimbibicija celog semena i temperatureinkubacije polovina semena na podlozi kao iod godine porekla semena.

76

Najvecu aktivnost enzima u razlaganjuskroba u proseku za sve lspttivane tretrnaneirnalo je zrno pscnice, a najmanju zrno ovsa.Aktivnost enzima zrna tririkalen i ra:i:i je bilapriblizna aktivnosti enzima u zrnu psenlce.

Prosecne vrednosti za sve sorte, godineporekla semena i temperature bile sunajmanje kod koutrolne varijante (serne bezembriona i bez dodavanje glberclinn).Prisustvo ernbriona u sernenu utlcalo je napovecanje aktlvnosti enzima u razlaganjuskroba iz pod loge u odnosu n a konrrolu,mada je u nekim tretmanima bilo odstupanja.To pokazuje utica] gtberelina iz klice napospcsivan]e sinteze i/ili akrivnosti c-arnllazc,

Dodavanje razlici tih koncentracijaglbercllna u podlogu [e utlcalo na povecan]eaktlvnosti enzirna u odnosu na obe kontrolc(sa i bez embriona) . Raz licite vrste , prirazliciroj temperaturi imbibicije i Inkubaci]e irazlicitih godina, su irnale najvccu aktivnostpri razlicltlm koncentracijama giberelina,rnada razlikc u rcakciji izrncdu koriccntracijanisu bile velike. Najmanja konccntracijaglbercllna uvek je utlcala na najmanjureakciju .

Aktivnost n-aruilazc vrsta strnth Zita jebila nejednaka na razlicitim tempcraturamaimbibicije i inkubacije . Najmanja reakcijarazlaganja skroba je dobijena pri nlzo]tcmperaturt imbibicije (4"C) . Pri imbibiciji na20"C postignuta reakcija je bila veea aka jeinkubacija bila na 22 u oclnosu na 10"C

Najmanje razlike u reakciji razlaganjaskroba dobijene su izmedu semena iz dyezetve (1998 . i 1999. godine), nameito priinkubaciji na viSoj temperaturi.

LITERATURA

BEWLEY, J.D., BLACK, M. (1978) : Physiologyand biochemistry of seeds . Yol. 1. Develop­ment, Germination and Growth .Springer-Yerlag, Berlin, Heidelberg, NewYork, 245-282 .

COLLINS, G.G., JENNER, cr., PALEG, L.G .(1972) : The metabolism of soluble nucleo­tides in wheat aleurone layers treated withgibberellic acid . Plant Physiolob'Y, 49 ,404-410.

COOMBE, B.G., COHEN, D., PALEG, L.G.(1967) : Barley endosperm bioassay forgibberellin . 1. Parameters of tbe responsesystem. Plant Physiology, 42 , 105-112.

DERERA, N.F., McwlATER, G..J . and BALAAM,LN . (1975) : Pre-harvest sprouting resis­tance and associated components in 12wheat cultivars. Cereal Res. Commun. 4,173-179.

Page 7: RAZLIKE MEDU VRSTAMA STRNIH ZITA U AKTIVNOSTI a …scindeks-clanci.ceon.rs/data/pdf/0354-5881/2000/0354-58810004071S.pdf · rolitickih enzima a pre svega a-amilaze. Po navodima velikog

GOLDSTEIN, L.D., JENNINGS, I'l-I. (1975):The occurcnce and development of amy­lase enzymes in incubated, de-embrionatcdmaize kernels. Plant Physiology, 55 ,893-898.

GRUBISIC , D, KONjEVIC, R. (1981) : Fizioloskii biohemijski procesi razvic a i klijanja zrnapsenlce. Fiziologija psenicc, SANU.Beograd,195-212.

HAGEMANN, M.G., CIHA, A.]. (1984) : Evalua­tion of methods used in testing winterwheat susceptibility to preharvest sprout­ing. Crop Sci. 24 , 249-254 .

HARWEY, B.M.R., OAKS, A. (1974) : Thehydrolisis of endosperm protein in Zeamays. Plant Physiology, 53, 453·457.

lIRISTOY, N., MLADENOY,N. PRZULj, N.,MOMCILOVIC V (2000) : Mcduzavisnostrazlicitih pokazatdja prezetvenogproklijavanja psenice, Zbornik radova

77

Instituta za ratarstvo i povrtarsrvo, sv, 33,217-227.

KHAN A.A., VERBEK, R., WATERS, E. C. jr.,OUCKELM, H.A. (1973) : Embryoless wheatgrain : A natural system for the study ofgibberellin. induced enzyme formation .Plant Physiology, 51 , 641-645 .

PALEG, L.G., COOMBE, B.G., BUTTROSE, M.S.(1962) : Physiological effects of gibberellicacid. V End osperm responses of barley,wheat and oats. Plant Physiology, 37 ,798·803.

PETROVIC, M., KASTORI, R. (1992): Ishranabiljaka, fizioloski osnovi. Novi Sad

STOjANOVICj. , STOjANOVIC, S., DOKlC, D.,LOMOVIC, S., PEROVIC, D. (1997) :Prcdzctveno proklijavanje zrna u klasu kodrazlii":itihsorata psenicc . Selekcija i semen.1-2,73-79.

TANAKA, Y, ITO, 1'., AKAZAVA, T. (1970) : En­zyme mechanism of starch breakdown ingerminating rice seeds . III a-amylaseisozyrncs, Plant Physiology, 46 , 650-65