Гибберелловая кислота эндосперма ячменя

Растение ячменя содержит ген, контролирующий синтез а-амилазы в эндосперме семени. До прорастания семени этог ген полностью репрессирован. Когда же семя прорастает, растущий зародыш посылает в эндосперм сигнал в виде гибберелловой кислоты (эффектор), который дерепрессирует ге н фермента а-амилазы. При этом синтезируется а-амилаза, которая поступает в эндосперм и вызывает превращение крахмала. Данный процесс лежит в основе осолодения и изготовления солода из зерна ячменя. Если из семени удалить зародыш и эндосперм без зародыша и поместить во влажную среду, то-а-амилаза синтезироваться не будет. Если. же на такой эндосперм ячменя подействовать гибберелловой кислотой, то а-амилаза образуется интенсивно. Образование этого фермента зависит от синтеза РНК- и ДНК-матрицы под влиянием гибберелловой кислоты. Следовательно, происходит дерепрессия генома, усиливается синтез РНК, ив результате начинает действовать вся система синтеза фермента а-амилазы. [c.479]

Гиббереллины играют определенную роль, вероятно, не только в развитии семян, но также и в нх прорастании. При этом они действуют двумя путями. Во-первых, они, по-видимому, способствуют выходу семян из состояния покоя, что можно легко продемонстрировать, нанеся гибберелловую кислоту на покоящиеся семена, которые после этого прорастают. Гиббереллин заменяет также свет или низкие температуры в тех случаях, <когда для прерывания покоя семян требуются эти раздражители. В природе покой, вероятно, прерывается при повышении со-.держания естественного гиббереллина (рис, 9.23). Во-вторых, в семенах злаков гиббереллин является тем веществом, которое контролирует мобилизацию запасного питательного материала в эндосперме. Семена многих злаков, например ячменя, содержат запасной крахмал, способный быстро гидролизоваться в начале прорастания. После замачивания зерен ячменя,, со-.держащих зародыши, начинается быстрый гидролиз крахмала. Если же перед замачиванием удалить зародыши, то в семенах тидролиза крахмала не происходит. При нанесении гиббереллина на такие лишенные зародышей семена крахмал начинает гидролизоваться (рис. 9.24). Таким образом, в зародыше вскоре после набухания семян в норме, очевидно, образуются гиб- береллины, активизирующие процесс гидролиза крахмала с по-Емощью особого механизма, который будет рассмотрен более под- [c.288]

Но, может быть, напболее важным применением гиббереллинов до настоящего времени является их использование при приготовлении солода. При этом семена ячменя проращивают в течение нескольких дней, а затем такие проросшие семена используют для приготовления среды для дрожжевой ферментации при пивоварении. Цель проращивания семян заключается в том, чтобы превратить запасные вещества эндосперма в другие вещества, более пригодные в качестве субстрата для роста дрожжей. Так, например, крахмал превращается в сахара под влиянием таких гидролитических ферментов, как а-амилаза, образующаяся при прорастании в клетках алейронового слоя (с. 148). В связи со стимуляцией гиббереллинами синтеза а-амилазы (с. 148) обработка семян ячменя гибберелловой кислотой ускоряет образораиие солода и позволяет более строго контролировать этот процесс. Благодаря этому экономится время и получается больше продуктов, накапливающихся в солоде. [c.225]

Важным общим принципом гормональной регуляции как у растений, так и у животных, является то, что каждая клетка, имея собственную генетическую программу, отвечает на определенные сигналы специфически (см. разд. 12.1.3). Более того, одна и та же клетка на разной стадии развития будет по-разному отвечать на одни и те же сигналы. Так, например, созревание плодов инициируется этиленом (см. разд. 20.1.8), однако чувствительность к этилену клетки приобретают лишь на поздних стадиях развития плода. Аналогичным образом, в семенах ячменя гибберелловая кислота, выделяемая зародышем, приводит к появлению ферментов, индуцирующих мобилизацию резервов крахмала в эндосперме, однако ответственные за реакцию клетки в оболочке семени становятся восприимчивыми к гибберелловой кислоте лишь после процесса дегидратации, необходимого для созревания семени. [c.436]

При прорастании ячменя в алейроновом слое образуются некоторые гидролитические ферменты, которые поступают в крахмалистый эндосперм. Йомо [83] и Пэлег [62] независимо друг от друга показали, что образование этих ферментов может происходить в отделенном от зародыша эндосперме при добавлении гибберелловой кислоты. Увеличение активности а-амилазы под влиянием гибберелловой кислоты является результатом ее синтеза de novo [76] синтез а-амилазы подавляется ингибиторами синтеза РНК. По-видимому, увели- [c.478]

Было показано также, что обработка чувствительного органа соответствующим гормоном вызывает дерепрессию репрессированных ранее генов, ответственных за выработку специфических ферментов. Особенно удачным примером тому служит алейроновый с.лой прорастающих зерен ячменя. В нормально прорастающем семени растущий зародыш посы.нает в алейроновый слой сигнал, который вызывает образование фермента ос-амилазы, гидролизующей затем крахмал эндосперма зерновок ячменя. Изолированные и размоченные алейроновые слои или лишенные зародыша размоченные зерна ячменя дышат и продолжают оставаться живыми и здоровыми, однако они совершенно неспособны синтезировать а-амилазу. Если, однако, обработать изолированные алейроновые слои ячменя гибберелловой кислотой, то в них образуются большие количества а-амилазы. Мы можем заключить отсюда, что гибберелловая кислота и есть то сигнальное вещество, которое прорастающий зародыш посылает в алейроновый с.юй. Синтез а-амилазы ингибируется пуромицином — веществом, специфически блокирующим синтез белка в рибосомах. Таким образом, ясно, что а-амилаза в алейроновом слое синтезируется из аминокислот de novo и что в процессе синтеза происходит расшифровка информационной РНК рибосомами. Поскольку индуцированный гибберелловой кислотой синтез а-амилазы подавляется актиномицином D, мы можем заключить, что в отсутствие этого ингибитора гибберелловая кислота стимулирует синтез необходимой информационной РНК. [c.526]

В эндосперме ячменя. Варнер [17] показал, что гибберелловая кислота стимулирует синтез de novo а-амилазы в алейроновых слоях семени ячменя. При обработке половинок семян рандоксом или [c.182]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология