Действие UV-B облучения на антиоксидантную систему лекарственных растений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.05, кандидат биологических наук Ваел Исмаил Мохаммед Тоайма

• Ваел Исмаил Мохаммед Тоайма
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Ваел Исмаил Мохаммед Тоайма

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Повреждающее действие UV-B излучения на растения.

1.2. Антиоксидантные ферменты при действии на растения UV-B облучения.

1.3. Вторичные метаболиты как защитный ответ растений на действие UV-B облучения.

1.4. Биосинтез фенольных соединений.

1.5. Окислительный стресс при действии UV-B облучения и антиоксидантная защитная система растений.

1.6. Низкомолекулярные антиоксиданты и их роль в защите от окислительного стресса.

1.7. Участие антиоксидантной защитной системы в кросс-адаптации растении к действию нескольких факторов.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Объект исследования.

2.2. Условия выращивания растений.

2.3. Условия проведения опытов.

2.4. Определение содержания малонового диальдегида.

2.5. Определение активности супероксиддисмутазы.

2.6. Определение активности пероксидазы.

2.7. Определение содержания хлорофиллов а,Ь.

2.8. Определение эндогенного содержания пролина.

2.9. Определение содержания растворимых фенольных соединений.

2.10. Определение содержания флавоноидов и антоцианов.

2.11. Определение содержания белка.

2.12. Методика нативного электрофореза супероксиддисмутазы.

2.13. Математическая обработка данных.

ГЛАВАЗ. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Изучение действия UV-B облучения на содержание низкомолекулярных антиоксидантов в растениях полыни, базилика и чернушки.

3.2. Исследование участия ферментов-антиоксидантов в защитном ответе на UV-B облучение у растений полыни, базилика и чернушки.

3.3. Исследование действия засоления на растения чернушки, базилика и полыни.

3.3.1. Ферменты-антиоксиданты у растений базилика, полыни и чернушки при действии 100 мМ хлорида натрия.

3.4. Исследование совместного действия UV-B облучения и засоления на растения чернушки, базилика и полыни.

3.4.1 Низкомолекулярные антиоксиданты при последовательном действии 10 мин UV-B облучения и 100 мМ хлорида натрия.

3.4.2 Функционирование ферментов-антиоксидантов при последовательном действии 10 мин UV-B облучения и 100 мМ хлорида натрия.

3.4.3 Аккумуляция Низкомолекулярных антиоксидантов при последовательном действии 100 мМ хлорида натрия и 10 мин UV-B облучения.

3.4.4 Исследование функционирования ферментов-антиоксидантов в растениях при последовательном действии 100 мМ хлорида натрия и 10 мин UV-B облучения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Действие UV-B облучения на антиоксидантную систему лекарственных растений»

Актуальность проблемы.

В связи с обострением экологической обстановки в мире, вызванным усилением техногенного давления человека на окружающую среду, резко возросло отрицательное воздействие ряда абиотических стрессоров на фитоценозы. Среди этих факторов особая роль принадлежит нарушению ионного баланса почвы в результате вторичного засоления в странах с аридным и полуаридным климатом, в том числе и в Египте, а также истощению озонового слоя стратосферы. В результате этих негативных экологических изменений растения подвергаются более интенсивному UV-B облучению и воздействию высоких концентраций солей.

Действие повышенных доз ультрафиолетовой радиации и интенсивное засоление почв, приводят к нарушению клеточного метаболизма, к снижению урожая основных с/х культур и, как следствие этого, к значительным экономическим потерям. Для разработки инновационных технологий повышения устойчивости растений к повреждающим воздействиям UV-B радиации и избыточного содержания солей лимитирующим звеном является недостаток знаний механизмов адаптации к повреждающим факторам.

В настоящее время установлено, что одним из общих стрессорных ответов растений на действие повреждающих абиотических факторов различной природы является усиление генерации активных форм кислорода и развитие окислительного стресса. Это связано, в первую очередь, с ингибированием скорости транспорта электронов не только в результате повреждения структуры и биологических функций мембран, прежде всего, хлоропластов и митохондрий, но и вследствие недостаточного пула восстановительных эквивалентов (Chaves et al., 2003). В ответ на усиление генерации активных форм кислорода, как правило, наблюдается увеличение активности антиоксидантных ферментов. В условиях окислительного стресса антиоксидантные ферменты играют ключевую роль в защите метаболизма от повреждения, однако они могут быстро инактивироваться в результате изменения внутриклеточного редокс-статуса.

Другим, защитным механизмом при окислительном стрессе, является стресс-зависимое накопление в растениях низкомолекулярных органических антиоксидантов. К подобным метаболитам относятся пролин, полиамины, а также вещества фенольной природы, такие как антоцианы, каротиноиды, флавоноиды, растворимые фенолы и другие (Biochina, 2003, Радюкина и др., 2007, 2008). Следует также отметить, что большинство вторичных метаболитов, к которым относятся фенольные соединения и алкалоиды, являются основой биологически-активного действия лекарственных растений.

Вклад фенольных соединений в защиту растений от действия UV-B облучения и засоления, а также их последовательного или совместного действия изучен далеко недостаточно. В частности, мало известно о коррелятивных отношениях между процессами функционирования антиоксидантных ферментов и стресс-зависимой аккумуляцией низкомолекулярных антиоксидантов. Помимо этого, слабо исследован вопрос о роли антиоксидантной защитной системы при кросс-адаптации растений к действию различных абиотических стрессоров, таких как, например, UV-B облучение и засоление.

Для изучения участия антиоксидантной системы в восстановлении редокс-баланса в клетке необходимо проводить комплексные исследования корреляционных взаимоотношений между функционированием антиоксидантных ферментов и стресс-зависимой аккумуляцией низкомолекулярных антиоксидантов. Расширение используемых модельных растений может быть одним из перспективных подходов для выяснения видоспецифических особенностей функционирования антиоксидантной защитной системы на фоне действия различных неблагоприятных факторов внешней среды.

Выбор в качестве объектов исследования лекарственных растений Польши г г

Artemisia lercheana Web)., базилика камфорного (Ocimum basilicum L.) и калинджи, или чернушки посевной, (Nigella sativa L.) обусловлен важностью этих видов для фармацевтической промышленности Египта. Исследование механизмов устойчивости указанных выше лекарственных растений к UV-B облучению и засолению позволяет получить новые фундаментальные знания об адаптации растений к неблагоприятным условиям аридного климата и открывает широкие перспективы для разработки технологий выращивания этих растений на полях, непригодных для сельскохозяйственных культур.

Цель и задачи исследований. Цель настоящих исследовании заключалась в изучении закономерностей функционирования антиоксидантной защитной системы у ряда лекарственных растений Египта при действии UV-B облучения и засоления, а также в выяснении ее роли в кросс-адаптации растений к последовательному действию двух указанных факторов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить устойчивость и провести сравнительные исследования антиоксидантного потенциала растений Польши {Artemisia lercheana Web), базилика камфорного (Ocimum basilicum L.), калинджи или чернушки посевной {Nigella sativa L.) при действии UV-B облучения различной интенсивности.

2. Исследовать изменения содержания низкомолекулярных антиоксидантов (пролина, фенолов, флавоноидов, антоцианов, каротиноидов) и активностей антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутазы и гваяколовых пероксидаз) в условиях солевого стресса.

3. Провести сравнительные исследования изменений в содержании низкомолекулярных антиоксидантов (пролина, фенолов, флавоноидов, антоцианов, каротиноидов) и активностей супероксиддисмутазы и гваяколовых пероксидаз при последовательном (совместном) действии UV-B облучения и избыточного засоления.

Научная новизна. В настоящей работе впервые показано, что низкомолекулярные антиоксиданты (антоцианы, фенолы, флавоноиды), а не антиоксидантные ферменты, могут выполнять ведущую протекторную роль при кросс-адаптации растений к последовательному действию UV-B и NaCl. Установлено, что эффективность защитного эффекта UV-B облучения зависит не только от специфики вида, интенсивности солевого воздействия, но и от последовательности действия двух стрессоров. Показано также, что протекторный эффект кратковременного UV-B воздействия сводится к стимуляции накопления низкомолекулярных антиоксидантов, снижающих интенсивность окислительного стресса и тем самым повышающих устойчивость растений к повреждающему солевому воздействию.

Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные вносят существенный вклад в расширение фундаментальных знаний о характере взаимоотношений между низкомолекулярными антиоксидантами и антиоксидантными ферментами у растений в неблагоприятных условиях окружающей среды, инициирующих развитие окислительного стресса. Установленный нами факт способности растений аккумулировать в ответ на действие UV-B низкомолекулярные антиоксиданты, прежде всего фенольной природы, свидетельствует не только о повышении устойчивости, но и о повышении лекарственной ценности растений. Полученные данные говорят о том, что предварительное облучение растений UV-B стимулирует их защитную антиоксидантную систему, обеспечивая тем самым увеличение устойчивости не только к UV-B воздействию, но и к солевому стрессу. Впервые установленное явление кросс-адаптации растений к UV-B облучению и засолению может использоваться для разработки технологии повышения солеустойчивости лекарственных растений, что позволит выращивать их на засоленных почвах Египта, не пригодных для возделывания с/х культур. Показано, что наиболее перспективным растением для этих целей является, прежде всего, чернушка (Nigella sativa L.), которая устойчива не только к действию UV-B, но и к засолению. Полученные в процессе выполнения этой работы экспериментальные данные и сделанные на их основе теоретические обобщения могут быть использованы в курсах лекций для студентов биологических факультетов вузов.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на годичном собрании общества физиологов растений России и Международной конференции «Физико-химические механизмы адаптации растений к антропогенному загрязнению в условиях Крайнего севера» (Апатиты, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 работы и 1 работа направлена в печать.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объекта и методов исследования, изложения полученных результатов и их обсуждения, заключения и выводов. Работа изложена на 105 страницах машинописного текста, включая 6 таблиц, 32 рисунков; библиография содержит 89 названий, в т.ч. 74 на иностранных языках.

Заключение диссертации по теме «Физиология и биохимия растений», Ваел Исмаил Мохаммед Тоайма

Выводы.

1. Сравнительная оценка уровня резистентности 3-х видов лекарственных растений флоры Египта позволила установить, что наиболее устойчивыми к UV-B облучению и NaCl являются растения чернушки; тогда как наименьшей устойчивостью к солевому стрессу характеризуются растения базилика, а к повреждающему действию UV-B - растения Польши. При этом показано, что устойчивость растений к NaCl и UV-B облучению коррелировала с уровнем аккумуляции пролина и фенольных соединений.

2. Исследование функционирования клеточной антиоксидантной системы у чернушки свидетельствует о том, что в основе высокой устойчивости этого растения к раздельному действию UV-B облучения и солевого стресса лежит, прежде всего, их способность к конститутивному синтезу пролина и UV-B зависимой аккумуляции фенольных соединений, прежде всего антоцианов, а не функционирование антиоксидантных ферментов (СОД и пероксидазы).

3. Анализ стрессорной реакции менее устойчивых растений базилика и полыни к раздельному действию UV-B и NaCl показывает, что временная кривая аккумуляции суммарного содержания низкомолекулярных антиоксидантов (антоцианы, флавоноиды, растворимые фенолы) при UV-B облучении носит выраженный одновершинный характер, тогда как при солевом стрессе наблюдается плавный рост содержания антиоксидантов в течение всего эксперимента. Наибольший вклад среди фенольных соединений в защитный эффект вносили антоцианы, содержание которых через 24 час после UV-B облучения возрастало в 3 - 5 раз.

4. Проведение экспериментов по кросс-адаптации растений к абиотическим факторам различной природы свидетельствует о том, что кратковременное UV-B облучение (10 мин 12,3 Дж/кв.м) повышает устойчивость растений к последующему воздействию солевого стресса (100 мМ NaCl). В основе солезащитного эффекта UV-B радиации лежит ее способность индуцировать в растениях аккумуляцию низкомолекулярных антиоксидантов фенольной природы, которые снижают интенсивность окислительного стресса, что сопровождается повышением устойчивости к последующему действию NaCl.

5. Изучение ответа растений на последовательное действие 100 мМ NaCl и UV-B облучения (10 мин 12,3 Дж/кв.м) показало, что кратковременное воздействие UV-B и в данном случае снижает ингибирующее действие солевого стресса на способность растений аккумулировать низкомолекулярные антиоксиданты, практически не влияя или даже ингибируя активности антиоксидантных ферментов. Установлено, что в процессе кросс-адаптации растений к UV-B облучению и NaCl уровень протекторного эффекта ультрафиолета определяется не только интенсивностью и продолжительностью действующего стрессора, но также видовой специфичностью растения и последовательностью действия стрессоров различной природы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вопрос о механизмах адаптации растений к последовательному или совместному действию двух или нескольких неблагоприятных факторов внешней среды в настоящее время наименее исследован. Явление повышения устойчивости к данному фактору в результате адаптации к фактору иной природы получило название кросс-адаптации. Для выяснения механизмов кросс-адаптации важная роль может принадлежать антиоксидантным системам, сформированным в процессе длительной эволюции и характеризующимся определенной неспецифичностью к природе повреждающего воздействия, чему и посвящена была данная работа. В настоящее время практически отсутствуют публикации о выяснении вклада различных групп низкомолекулярных соединений в функционирование клеточной антиоксидантной системы. Еще меньше работ, в которых исследуется функционирование антиоксидантных ферментов и аккумуляция низкомолекулярных антиоксидантов в условиях стресса. Сложность изучения данной проблемы заключается в том, что усиление биосинтеза одного из низкомолекулярных соединений влечет за собой изменения в метаболизме в целом и перераспределение пула субстратов и энергетических затрат. Так, стресс-зависимый биосинтез пролина, требует большего количества глутамата. В итоге расход глутамата в этой метаболической реакции снижает его пул, необходимый для других метаболических путей.

В данной работе мы ставили задачу проследить изменение вклада нескольких низкомолекулярных антиоксидантов и ряда антиоксидантных ферментов в защитный ответ растений на действие UV-B и засоления, а также их последовательного действия. Принимая во внимание тот факт, что объектами исследований являлись лекарственные растения, в которых важную роль играют вторичные метаболиты фенольной природы, мы изучали динамику содержания этих веществ, а также пролина, как универсального стресс-протекторного метаболита. Проведенные исследования показали, что все три вида растений обладали толерантностью к действию умеренной дозы UV-B облучения. При этом устойчивость этих растений коррелировала с суммарным содержанием фенольных соединений. Среди фенольных соединений наибольший вклад в защитный ответ вносили антоцианы, содержание которых в условиях UV-B облучения у чернушки и базилика вырастало в 3-5 раз через 24 ч после облучения. Каротиноиды, флавоноиды и растворимые фенолы вносили менее заметный вклад в увеличение суммарного содержания низкомолекулярных соединений при UV-B облучении. Высокий конститутивный уровень пролина отмечен только для чернушки. При действии UV-B облучения заметных изменений в содержании этого метаболита не наблюдалось ни у одного из исследованных растений. Активности антиоксидантных ферментов - СОД и гваякол-зависимой пероксидазы - были более или менее постоянными в листьях и имели более низкие значения, чем в корнях. В корнях только у полыни и базилика наблюдалось стресс-зависимое повышение активностей обоих ферментов. Для чернушки характерно снижение их активностей. Такая динамика может свидетельствовать о более эффективном участии низкомолекулярных соединений в защитном ответе, чем ферментов-антиоксидантов. Сравнение накопления антоцианов у трех видов растений при действии UV-B и засоления показало, что при засолении процесс аккумуляции антоцианов сохраняется только у чернушки. Количество каротиноидов, флавоноидов и растворимых фенолов при засолении увеличивалось в отличие от действия облучения. Можно предполагать, что из-за ингибирования засолением биосинтеза антоцианов базилик оказался наиболее чувствительным к NaCl. Однако в условиях засоления в листьях всех исследованных видов растений через двое суток происходило увеличение содержания пролина, что говорит в пользу его ведущей роли в определении уровня солеустойчивости вида.

В условиях кросс-адаптации растений к последовательному действию UV-В и NaCl или, наоборот, NaCl и UV-B оказалось, что уровни аккумуляции низкомолекулярных антиоксидантов и активностей антиоксидантных ферментов определялись не только природой действующего фактора и видовой спецификой растения, но и последовательностью воздействия стрессоров. Обработка растений UV-B, а затем NaCl, сопровождалась более интенсивным накоплением низкомолекулярных веществ, чем при действии этих факторов в обратной последовательности. В последнем случае засоление оказывало интенсивное ингибирующее воздействие на UV-B индуцированную аккумуляцию низкомолекулярных антиоксидантов. Однако в обоих случаях кратковременное UV-B облучение стимулировало аккумуляцию низкомолекулярных антиоксидантов в растениях, прежде всего антоцианов, практически не влияя или даже ингибируя активности антиоксидантных ферментов. Это говорит не только о том, что повышение в ответ на действие UV-B содержания антиоксидантных веществ снижает интенсивность окислительного стресса, но и свидетельствует в пользу ведущей роли низкомолекулярных антиоксидантов в процессе кросс-адаптации лекарственных растений к последовательному действию стрессоров различной физической природы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Ваел Исмаил Мохаммед Тоайма, 2010 год

1. Бараненко В.В. (2006) Супероксидцисмутаза в клетках растений. Цитология, 48, № 6, 465-474.

2. Бахтенко Е. Ю., Курапов П.Б.(2008) Многообразие Вторичных метаболитов высших растений. Вологда: МакросПринт, 266 с.

3. Загоскина Н.В., Дубравина Г. А., Алявина А. К., Гончарук Е. А. (2003) Влияние ультрафиолетовой (УФ-Б) радиации на образование и локализацию фенольных соединений в каллусных культурах чайного растения. Физиология растений, 50, 302-308.

4. Зайцев Г.Н., (1984) Математическая статская в экспериментальной Ботанике и Издательство (Наука), 424 с.

5. Кузнецов Вл.В., Шевякова Н.И.(1999) Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляция. Физиология растений, 46, 321-336

6. Курганова JI.H., Веселов А.П., Гончарова Т.А., Синицына Ю.В. (1997)Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система защиты в хлоропластах гороха при тепловом шоке. Физиология растений, 44, 725-730

7. Ловкова М.Я., Соколова С.М., Бузук Г.Н., Тютекин Ю.В. (1999) Избирательное накопление элементов лекарственными растениям, синтезирующими фенольные соединения. Доклады РАН, т. 369, № 1.

8. Полесская О.Г. (2007) Растительная клетка и активные формы кислорода под ред. И.П.Ермакова, Москва: КДУ.

9. Радюкина H.JL, Шашукова A.B., Мапелли С., Шевякова Н.И., Кузнецов Вл.В. (2010) Пролин регулирует уровень полиаминов в растениях шалфеяв нормальных условиях и при UV-B облучении. Физиология растений, 57, в печати.

10. Радюкина Н.Л., Мапелли С., Иванов Ю.В., Карташов A.B., Брамбилла И., Кузнецов Вл.В. (2009) Гомеостаз полиаминов и антиоксидантные системы корней и листьев Plantago major L. при солевом стрессе. Физиология растений, 56, 359-368.

11. Радюкина Н.Л., Шашукова A.B., Шевякова Н.И., Кузнецов Вл.В. (2008) Участие пролина в антиоксидантной защитной системе шалфея при действии NaCl и параквата, Физиология растений, 55, 721-730.

12. Радюкина Н.Л., Карташов A.B., Иванов Ю.В., Шевякова Н.И., Кузнецов Вл.В. (2007) Функционирование защитных систем у галофитов и гликофитов в условиях прогрессирующего засоления. Физиология растений, 54, 806-815.

13. Радюкина Н.Л., Иванов Ю.В., Карташов A.B., Шевякова Н.И., Ракитин В.Ю., Хрянин В.Н., Кузнецов Вл.В. (2007) Изучение индуцибельных и конститутивных механизмов устойчивости к солевому стрессу у гравилата городского. Физиология растений, 54, 692-698.

14. Соловченко А.Е., Мерзляк М.Н. (2008) Экранирование видимого и УФ излучения как механизм фотозащиты у растений, Физиология растений, 55, 803-822.

15. Шевякова Н.И., Бакулина Е.А., Кузнецов Вл.В. (2009) Антиоксидантная роль пролина у галофита Mesembryanthemum crystallinum при действии засоления и параквата, инициирующих окислительный стресс. Физиология растений, в печати.

16. Шлык A.A. (1971) Определение хлорофиллов и каратиноидов в экстрактах зеленых листьев. Биохимические методы в физиологии растений. М.: Наука, 154-171.

17. Alia, Saradhi P.P., Mohanty P. (1997) Involvement of proline in protecting thylakoid membranes against free radical-induced photodamage. J. Photochem. and Photobiol, 38, 253-257.

18. Andreas Albert .,Vipaporn Sareedenchai .,Werner Heller ., Harald К., Seidlitz., Christian Zidorn (2009) Temperature is the key to altitudinal variation of phenolics in Arnica montana L. cv. ARBO Oecologia V 160.p :l-8

19. Balakrishnan V., Venkatesan K., Ravindran K.C., Kulandaivelu G. (2005) Protective mechanism in UV-B treated Crotalaria juncea L. seedlings. Plant Protect. Sci,41,115-120.

20. Barnes P.W., Shinkle J.R., Flint S.D., Ryel R.J. (2005) UV-B radiation, photomorphogenesis and plant-plant interactions. Progress in Botany,66, 313340.

21. Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. (1973) Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant Soil,39,205-207.

22. Beauchamp Ch., Fridovich I. (1971) Superoxide dismutase improved assays and an assay applicable to acrylamide gels. Analytical Biochemistry , 44,276287.

23. Beggs С J, Wellmann E (1994) Photocontrol of flavonoid biosynthesis. In: Kendrick RE, Kronenberg GHM (eds) Photomorphogenesis in Plants. Kluwer Academic Publishers, The Netherlands,pp 733-7

24. Bieza K., Lois R. (2001) An Arabidopsis mutant tolerant to lethal ultraviolet-B levels shows constitutively elevated accumulation of flavonoids and other phenolics. Plant Physiol, 126, 1105-1115.

25. Bilger W, Rollnd M, Nybakken L (2007) UV screening in higher plants induced by low temperature in the absense of UV-B radiation. Photochem Photobiol Sei. ,6,190-195

26. Blokhina O., Virolainen E., Fagerstedt K.V. (2003) Antioxidants, oxidative damage and oxygen deprivation stress: a review. Annals of Botany ,91, 179194.

27. Bornman JF, Teramura AH (1993) Effects of ultraviolet-B radiation on terrestrial plants. In: Young AR, Björn LO, Moan J, Nultscb W(eds) Environmental UV Photobiology. Plenum Press, NewYork, pp . 427-471

28. Bornman JF, Reuber S, Cen Y-P, Weissenb'ock G (1997) Ultraviolet radiation as a stress factor and the role of protective pigments. In: Lumsden PJ (ed) Plants and UV-B: Response to Environmental Change. Cambridge University Press, Cambridge, Pp. 157-168

29. Bradford, M. M. (1976) A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding. Anal. Biochem, 72,248-254.

30. Brian Duval., Kalidas Shetty., William H. Thomas (2000) Phenolic compounds and antioxidant properties in the snow alga Chlamydomonas nivalis after exposure to UV light Journal of AppliedPhycology ,11, 559-566

31. Brown JE, Khodr H, Hider RC, Rice-Evans CA (1998) Structural dependence of flavonoid interactions with Cu2+ ions: implications for their antioxidant properties. Biochem J. ,330,1173-1178

32. Burkey K.O. (1999) Effects of ozone on apoplast: cytoplasm partitioning, of ascorbic acid in snap bean. Physiol. Plantarum, 107, 188-193.

33. Casati P., Walbot V. (2004) Rapid transcriptome responses of maize (Zea mays) to UV-B in irradiated and shielded tissues. Genome Biol., 5, 319-332.

34. Cechin I., Fumis T.F., Dokkedal A.L. (2007) Growth and physiological responses of sunflower plants exposed to ultraviolet-B radiation. Ciencia Rural, 37, 85-90.

35. Cen YP, Bornman JF (1993) The effect of exposure to enhanced UV-B radiation on the penetration of monochromatic and polychromatic UV-B radiation in leaves of Brassica napus. Physiol Plantarum ,87, 249-255

36. Frohnmeyer H., Staiger D. (2003) Ultraviolet-B radiation-mediated responses in plants. Balancing damage and protection. Plant Physiol, 133, 1420-1428.

37. Esen A. A. (1978) Simple Method for Quantitative, Semiquantitative, and Qualitative Assay of Protein. Anal. Biochem, 89, 264-273.

38. Fedina I, Velitchkova M, Georgieva K, Grigorova I (2005) UV-B-induced compounds as affectedby proline and NaCl in Hordeum vulgare L. cv. Alfa. Environ Exp Botany,54, 182-191

39. Fedina I, Velitchkova M, Georgieva K, Demirevska K, Simova L, (2007) UV-B response of green and etiolated barley seedlings. Biol. Plant, 51, 699-706.

40. Gangping Hao., Xihua Du., Faxing Zhao., Renjiu Shi .Jianmei Wang (2009) Role of nitric oxide in UV-B-induced activation of PAL and stimulation of flavonoid biosynthesis in Ginkgo biloba callus Plant Cell Tiss Organ Cult ,97,175-185

41. Hada H, Hidema J, Maekawa, Kumagai T (2003) Higher amount of anthocyanins and UV-B absorbing compounds effectively lowered CPD photorepair in purple rice (Oriza sativa L.). Plant Cell Environ,26, 1691-1701.

42. Halliwell B. (2006) Reactive species and antioxidants. Redox biology ia a fundamental theme of aerobic life. Plant Physiol, 141, 312-322.

43. He Y-Y., Hader D-P. (2002) Reactive oxygen species and UV-B: effect on cyanobacteria. Photoch. Photobiol. Sci.,1, 729-736.

44. Heath R.L., Packer L. (1968) Photoperoxidation in isolated cloroplasts. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation. Archives of Biochem. andBiophys, 125, 189-198.

45. Heck D.E., Vetrano A.M., Mariano T.M., Laskin J.D. (2003) UV-B light stimulates production of reactive oxygen species. J. of Biol. Chem., 278, 22432-22436.

46. Heller, W., Forkmann. G. (1988) Biosynthesis In J.B. Harborne, ed., The Flavonoids, Chapman and Hall, London, pp. 399-425.

47. Hidema J., Kumagai T. (2006) Sensitivity of rice to ultraviolet-B radiation. Annals of Botany,97, P. 933-942.

48. Holl'osy F (2002) Effect of ultraviolet radiation on plant cells. Micron ,33,179-197.

49. Hu'snu" Cakirlar., Nuran Cicek., IvankaFedina., KatyaGeorgieva., Ali Dog~ru Maya Velitchkova (2008) NaCl induced cross-acclimation to UV-Bradiation in four Barley (Hordeum vulgare L.) cultivars Acta Physiol Plant, 30, 561-567

50. Jithesh M.N., Prashanth S.R., Sivaprakash K.R., Parida A.K. (2006) Antioxidative response mechanisms in halophytes: their role in stress defense. J. of Genetics, 85, 237-254.

51. Kliebenstein D.J., Monde R-A., Last R.L. (1998) Superoxide dismutase in Arabidopsis: an eclectic enzyme family with disparate regulation and protein localization. Plant Physiol., 118, 637-650.

52. Kolb CA, K'aser MA, Kopeck'y J, Zotz G, Riedere M, Pf'undel EE (2001) Effects of natural intensities of visible and ultraviolet radiation on epidermal ultraviolet screening and photosynthesis in grape leaves. Plant Physiol. ,127, 863-875

53. Kramer G.F., Norman H.A., Krizek D.T., Mirecki R.M. (1991) Influence of UV-B radiation on polyamines, lipid peroxidation and membrane lipids in cucumber. Phytochem, 30, 2101-2108.

54. Kumi Yoshida, Mihoko Mori, Miki Kawachi, Reiko Okuno, Kiyoshi Kameda, Tadao Kondo. (2003) A UV-B resistant polyacylated anthocyanin, HBA, from blue petals of morning glory. Tetrahedron Letters ,44 , 7875-7880

55. Laemmli U.K. (1970) Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature, 227, 680-685.

56. Landry GL, Chappie CCS, Last RL (1995). Arabidopsis mutants lacking phenolic sunscreens exhibit enhanced ultraviolet B injury and oxidative damage. Plant Physiol., 109,1159-1166.

57. Lavola A, Aphalo PJ, Lahti M, Julkunen-Tiitto R (2003) Nutrient availability and the effect of increasing UV-B radiation on secondary plant compounds in Scots pine. Environ Exp Bot., 49, 49-60

58. Li J, Ou-Lee TM, Raba R, Amundson RG, Last RL (1993) Arabidopsis flavonoid mutants arehypersensitive to ultraviolet-B radiation. Plant Cell, 5, 171-179.

59. Mabry, T. J., Markham, K. R and Thomas, M. B. (1970). The Systematic Identification of Flavonoids. Springer-Verlag Publication, New York, 261-266.

60. Mackerness S.A.-H. (2000) Plant responses to ultraviolet-B (UV-B: 280-320 nm) stress: What are the key regulators?. Plant Growth Reg., 32,27-39.

61. Mackerness S.A.-H., John C.F., Jordan B., Thomas B. (2001) Early signaling components in ultraviolet-B responses: distinct roles for different reactive oxygen species and nitric oxide. FEBS Letters, 489, 237-242.

62. Markham KR, Ryan KG, Bloor G, Mitchell KA (1998) An increase in luteolin: apigenin ratio in Marchantia polymorpha on UV-B enhancement. Phytochemistry, 48, 791-794

63. Matysik J., Alia, Bhalu B., Mohanty P. (2002) Molecular mechanisms of quenching of reactive oxygen species by proline under stress in plants. Current science,82, 525-532.

64. McClure JW, Netzly DH, Copsio EG (1986) Tissue-specific production of flavonoids in Hordeumand Glycine. In: Farkas L, Gabor M, Kalay F (eds) Flavonoids and Bioflavonoids 1985Academiaia Kiado, Budapest, pp. 183-193.

65. Middleton EM, Teramura AH (1993) The role of flavonol glycosides and carotenoids in protecting soybean from ultraviolet-B damage. Plant Physiol ,.103,741-752

66. Mpoloka S.W. (2008) Effects of prolonged UV-B exposure in plants. African Journal of Biotechnology,7, 4874-4883.

67. Noctor G., Arisi A.-C.M., Jouanin L., Kunert K.J., Rennenberg H., Foyer C.Y. (1998) Glutathione: biosynthesis, metabolism and relationship to stress tolerance explored in transformed plants. J. Experim Botany,49, 623-647.

68. Olsson LC, Veit M, Bornman JF (1999) Epidermal transmittance and phenolic composition inleaves of atrazine-tolerant and atrazine-sensitive cultivars of Brassica napus grown under enhanced UV-B radiation. Physiol Plantarum ,107, 259-266.

69. Ramin A. A,(2005) Effects of Salinity and Temperature on Germination and Seedling Establishment of Sweet Basil {Ocimum basilicum L.) Journal of Herbs, Spices & Medicinal Plants, 11,4, 81 90.

70. Rao V.M., Paliyath G., Ormrod P.D. (1996) Ultraviolet-B- and ozone-induced biochemical changes in antioxidant enzymes of Arabidopsis thaliana. Plant Physiol., 110,125-136.

71. Ridge I., Osborne D.J. (1971) Role of peroxidase when hydroxyproline-rich protein in plant cell wall is increased by ethylene. Nature, New biol., 229, 205208.

72. Rio L.A., Pastori G.M., Palma J.M., Sandalio L.M., Sevilla F., Corpas F.J., Jimenez A., Lopez-Huertas E., Hernandez J.A. (1998) The activated oxygen role of peroxisomes in senescence. Plant Physiol., 116 , 1195-1200.

73. Shen B., Jensen R.C., Bohnert H.J., 1997 «Mannitol protects against oxidation by hydroxyl radicals» Plant Physiology, 115, pp.527-532

74. Smirnoff N. (2000) Ascorbate biosynthesis and function in photoprotection. Phil.Trans., 355, 1455-1464.

75. Stapleton A.E. (1992) Ultraviolet radiation and plants: Burning questions. The Plant Cell, 4, 1353-1358.

76. Wagner H, Gilbert M, Wilhelm C (2003) Longitudinal leaf gradients of UV-absorbing screening pigments in barley (Hordeum vulgare). Physiol Plantarum ,117,383-393.

77. Weissenb 'ock G, Hedrich R, Sachs G (1986) Secondary phenolic products in isolated guard cell, epidermal cell and mesophyll cell protoplasts from pea (Pisum sativum L.) leaves: distribution and determination. Protoplasma ,134, 141-148.

78. Winter K., 1973 «C02 Fixierungreaktionen bei der Salzpflanze Mesembryanthemum crystallinum under variierten Aussenbedingungen Planta, 114, pp.75-85.

79. Youn H.-D., Kim E.-J, Roe J.-H., Hah Y.C, Kang S.-O. (1996) A novel nickel-containing superoxide dismutase from Streptomyces spp. Biochemistry J., 318, 889-896.

80. Yi-Ping Chen 2008 Isatis indigotica seedlings derived from laser stimulated seeds showed improved resistance to elevated UV-B Plant Growth Regul., 55, 73-79.