Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Исследование физико-химических свойств мембран семян пшеницы методом спиновых меток

ВАК РФ 03.00.02, Биофизика

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Вишнякова, Екатерина Анатольевна

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.Ю

1.1. Строение и химический состав пшеничного зерна.

1.1.1. Эндосперм.

1.1.2. Алейроновый слой и оболочки зерна.

1.1.3. Зародыш.

1.2. Структура и свойства масляных тел семян.

1.2.1. Состав масляных тел

1.2.2. Устойчивость масляных тел.

1.3 Процессы, вызывающие повреждения клеточных мембран при хранении дегидратированных семян, и защитные природные механизмы.

1.3.1. Изменения в дегидратированных клетках семян в течение хранения.

1.3.1.1. Перокисление липидов.

Супероксидный и гидропероксидный радикалы.

Пероксид водорода и гидроксильный радикал.

Озон.

Защитные механизмы.

1.3.1.2. Деэстерификация липидов.

1.3.2. Витрификация.

1.3.2.1. Стеклообразное состояние.

1.3.2.2. Формирование стекол в биологических системах.

1.3.2.3. Роль белков в формировании внутриклеточных стекол.

1.4 Повреждение клеточных мембран при дегидратации и регидратации и природные защитные механизмы.

1.4.1. Изменение структуры клеточных мембран при дегидратации/регидратации.

1.4.1.1. Образование гексагональной фазы в мембранах при дегидратации

1.4.1.2. Фазовые переходы в модельных мембранах при дегидратации и регидратации.

1.4.2. Механизм предотвращения летальных изменений в клетках ангидробиот при дегидратации/регидратации.

1.4.2.1. Выгода понижения Тт дегидратированных клеточных мембран

1.4.2.2. Понижение Тт дегидратированных клеточных мембран под влиянием Сахаров.

1.4.2.3. Понижение Тт дегидратированных клеточных мембран под влиянием амфипатических веществ.

1.4.2.4. Влияние липидного состава на Тт дегидратированных клеточных мембран.

1.5. Молекулярная подвижность в цитоплазме дегидратированных клеток ангидробиот и ее связь со скоростью старения

1.6. Метод ЭПР спиновых меток. Параметры спектров, характеризующие молекулярную подвижность.

1.6.1. Обычный метод ЭПР.

1.6.1.1. Параметр порядка.

1.6.1.2. Времена вращательной корреляции (область быстрого вращения).

1.6.2. Метод ЭПР с переносом насыщения.

1.6.2.1. Явление «переноса насыщения».

1.6.2.2. Регистрация спектров ЭПР с переносом насыщения.

1.6.2.3. Параметры спектров ЭПР с переносом насыщения.

1.6.3. Использование метода спиновых меток для исследования изменений в подвижности липидных компонент биологических мембран с температурой.

Глава 2. Материалы и методы.

2.1. Объект исследования

2.2. Регистрация спектров ЭПР.

2.2.1. Регистрация обычных спектров ЭПР.

2.2.2. Регистрация спектров ЭПР с переносом насыщения.

2.3. Приготовление спин-меченых образцов.

2.3.1. Исследование целостности плазматических мембран клеток с помощью водорастворимой спиновой метки ТЕМРО№.

2.3.2. Исследования клеточных мембран с помощью липидорастворимых спиновых меток.

Гидратированные образцы.

Дегидратированные образцы.

Модельные системы.

2.3.3. Используемые спиновые метки.

2.4. Обработка результатов.

2.4.1. Обычные спектры ЭПР.

2.4.2. Спектры ЭПР с переносом насыщения.

2.4.3. Интегрирование спектров.

2.4.4. Определение «изломов» на графиках температурных зависимостей.

Глава 3. Результаты и обсуждение.

3.1. Исследование целостности плазматических мембран клеток осей пшеницы с помощью водорастворимой спиновой метки ТЕМРОИЕ.

3.1.1. Определение целостности мембран.

3.1.2. Влияние этанола на плазматические мембраны клеток жизнеспособных зародышей пшеницы.

3.1.3. Изменение проницаемости клеточных мембран зародышевых осей пшеницы при естественном и искусственном старении.

3.1.3.1. Проницаемость клеточных мембран и естественное старение.

3.1.3.2. Изменение проницаемости мембран клеток зародышей пшеницы при искусственном старении.

3.1.3.3. Соотношение между всхожестью и величиной параметра К.

3.2. Исследование физико-химических характеристик мембран клеток осей пшеницы с помощью липидорастворимых спиновых меток.

3.2.1. Спиновые метки, использованные в работе.

3.2.2. Спектры ЭПР спиновых меток п-БАБЬ и п-МеБАБЬ в зародышевых осях пшеницы

3.2.3. Спектры ЭПР с переносом насыщения спиновых меток п-ЗАЭЬ и п-МеБАЗЬ в зародышевых осях.

3.2.4. Выбор условий для приготовления образцов с липидорастворимыми спиновыми метками.

3.2.4.1. Зависимость параметров спектров ЭПР от концентрации спиновой метки в растворе.

3.2.4.2. Кинетика встраивания спиновых меток в зародышевые оси из полярного раствора.

3.2.4.3. Кинетика встраивания спиновых меток в зародышевые оси из неполярного раствора.

3.2.4.4. Влияние количества спиновой метки 5-8 АБЬ в зародышевых осях пшеницы на форму линии спектров ЭПР.

3.2.4.5. Кинетика быстрого высушивания гидратированных зародышевых осей.

3.2.5. Спектры ЭПР спиновых меток п-БА8Ь и п-МеЗАБЬ в модельных системах.

3.2.5.1. Спектры ЭПР спиновых меток п-ЗАБЬ и п-МеБАБЬ при разных температурах

3.2.5.2. Температурные зависимости спектральных параметров 2Тц/ и 2Тх спектров ЭПР спиновых меток п-БАБЬ и п-МеБАБЬ

3.2.5.3. Сравнение эффективных времен корреляции т</ и т/ спиновых меток п

ЗАБЬ и п-МеБАБЬ.

3.2.5.4. Спектры ЭПР с переносом насыщения спиновых меток п-ЯАЗЬ и п-МеЗАБЬ.

3.3. Взаимодействие липидорастворимых спиновых меток с мембранами зародышевых осей пшеницы.

3.3.1. Локализация липидорастворимых спиновых меток в клетках зародышевых осей пшеницы.

3.3.2. Температурные зависимости параметров спектров ЭПР спиновых меток б-БАБЬ и б-МеБАБЬ в гидратированных зародышевых осях жизнеспособных семян пшеницы.

3.3.3. Температурные зависимости параметров спектров ЭПР с переносом насыщения спиновых меток 5-8АБЬ и 5-Ме8А8Ь в гидратированных зародышевых осях жизнеспособных семян пшеницы.

3.3.4. Спектры ЭПР 5-8 А8Ь в гидратированных и дегидратированных зародышевых осях пшеницы.

3.3.5. Профили полярности.

3.3.6. Температурные зависимости параметров спектров ЭПР спиновой метки 5-БА8Ь в клетках гидратированных и дегидратированных зародышевых осей. Сравнение с модельной системой.

3.3.7. Температурные зависимости параметров спектров ЭПР с переносом насыщения спиновой метки 5-8А8Ь в гидратированных и дегидратированных зародышевых осях. Сравнение с модельной системой.

3.3.8. Сравнение профилей подвижности п-8А8Ь и п-МеБАБЬ в зародышевых осях жизнеспособных семян пшеницы и в модельных системах.

3.3.8.1. Профили подвижности на основе обычных спектров ЭПР.

Спектры ЭПР.

Параметры порядка.

3.3.8.2. Профили подвижности на основе спектров ЭПР с переносом насыщения

Спектры ЭПР.

Зародышевые оси.

Модельные системы.

3.4. Особенности подвижности липидорастворимых спиновых меток при низких температурах.

3.4.1. Немонотонные профили подвижности.

3.4.2. Температурные зависимости спектров ЭПР с переносом насыщения липидорастворимых спиновых меток в модельных системах

3.4.3. Эффективные энергии активации для скоростей движения спиновых меток n-SASL и n-MeSASL в модельных системах.

3.5. Структурные изменения клеточных мембран зародышевых осей пшеницы в ходе естественного и искусственного старения.

3.5.1. Отличия, выявленные при комнатной температуре.

3.5.2. Отличия, выявленные при низких температурах, с помощью обычного метода ЭПР.

3.5.2.1. Естественное старение.

Спектры ЭПР.

Температурные зависимости.

3.5.2.2. Искусственное старение.

3.5.3. Отличия, выявленные при низких температурах, с помощью метода ЭПР с переносом насыщения.

Спектры ЭПР.

Температурные зависимости.

Эффективные энергии активации для скоростей движения парамагнитных фрагментов 5-SASL.

Заключение Диссертация по теме "Биофизика", Вишнякова, Екатерина Анатольевна

Основные результаты диссертации представлены в следующих публикациях:

1) Е.А. Вишнякова, Е.А. Головина, А.Э. Рууге, А.Н. Тихонов. Структурные изменения клеточных мембран в процессе естественного старения семян пшеницы. Тезисы Всероссийской научной конференции «Физические проблемы экологии (физическая экология)», 1997, Москва, т2, с. 16.

2) Е.А. Vishnyakova, Е.А. Golovina, F.A. Hoekstra., А.Е. Ruuge, A.N. Tikhonov. Spin labeling study of structural changes in the membranes of embryo axis cells with grains aging. Тезисы X Международной конференции «Магнитный резонанс в химии и биологии», 1998, Суздаль, Россия, с. 89-90.

3) Е.А. Вишнякова, Е.А. Головина, А.Э. Рууге, Ф.А. Хукстра, А.Н. Тихонов. Структурные изменения мембран клеток зародыша в ходе естественного старения семян пшеницы. 2 съезд биофизиков России, 1999, Москва., с. 490-491.

4) Е.А. Вишнякова, А.Э. Рууге, Е.А. Головина, Ф.А. Хукстра, А.Н. Тихонов. Исследование мембран зародышевой оси пшеницы методом спиновых меток: встраивание доксил стеаратов в липидные области мембран. Препринт физического факультета МГУ, 2000, № 6/2000.

5) Е.А. Вишнякова, А.Э. Рууге, Е.А. Головина, Ф.А. Хукстра, А.Н. Тихонов. Исследование мембран зародышевой оси пшеницы методом спиновых меток: термоиндуцируемые структурные переходы в мембранах зародышевой оси. Препринт физического факультета МГУ, 2000, № 11/200.

6) Е.А. Vishnyakova, А.Е. Ruuge, Е.А. Golovina, F.A. Hoekstra., A.N. Tikhonov. Spin-labelling study of membranes in wheat embryo axes. 1. Portitioning of doxyl stearates into the lipid domains. Biochimica et biophysica acta, №1467 (2000), p. 380-394.

7) E. A. Vishnyakova, An.E. Ruuge, E.A. Golovina, F.A. Hoekstra, E.K. Ruuge, A.N. Tikhonov Spin-labeling study of membranes in wheat embryo axes. Тезисы XI Международной конференции «Магнитный резонанс в химии и биологии», 2001, Звенигород, Россия, с. 102-103.

Заключение

Проведенное исследование показало, что метод ЭПР-спектроскопии спиновых меток может быть использован для изучения физико-химических свойств клеточных мембран зародышевой оси семян пшеницы.

Исследования с помощью водорастворимой спиновой метки TEMPONE показали, что как естественное, так и искусственное старение семян пшеницы сопровождается уменьшением барьерных свойств плазматических мембран клеток зародышевой оси по отношению к молекулам феррицианида. Было получено S-образное соотношение между всхожестью семян и величиной параметра R, характеризующего целостность плазматических мембран. Кроме того, этим методом было исследовано влияние этанола на целостность клеточных мембран зародышевой оси. Получен результат, демонстрирующий, что с повышением концентрации этанола в растворе инкубации плазматические мембраны клеток теряют барьерные свойства по отношению к феррицианиду. При концентрациях этанола выше 40 % целостность клеточных мембран нарушена полностью.

Липидорастворимые спиновые метки, использованные в работе, - это спиновые метки n-SASL на основе стеариновой кислоты и их метилированные аналоги n-MeSASL. Для анализа степени упорядочения и молекулярной подвижности парамагнитных фрагментов этих меток мы регистрировали как обычные спектры ЭПР (V\), так и спектры ЭПР переноса насыщения (V2 ) в широком диапазоне температур (от -70°С до 60°С). Показано, что метки п-SASL и n-MeSASL преимущественно внедряются в клеточные мембраны зародышевой оси, а не в объемную фазу масляных тел. Этот вывод основан как на оценке отношения площади поверхности клеточных мембран к площади поверхности масляных тел s 10 (n-SASL распределяются вдоль поверхности), так и на экспериментальных результатах. Зафиксировано изменение полярности окружения парамагнитного фрагмента 5-SASL при гидратации/дегидратации осей. Получены различия в температурных зависимостях подвижности 5-SASL в гидратированных и дегидратированных осях (дегидратация приводила мембраны в гелевую фазу). Также выявлены существенные отличия в подвижности липидорастворимых спиновых меток в зародышевых осях и в системах, моделирующих масляные тела, (молекулярная подвижность в модельные системах из двух видов масел оказалась гораздо выше, чем в зародышевых осях). Эти результаты демонстрируют, что метод ЭПР спектроскопии спиновых меток пригоден для изучения структурных характеристик клеточных мембран зародышевой оси семени пшеницы в условиях in situ.

Установлено, что термоиндуцированные структурные перестройки в липидных областях клеточных мембран зародышевой оси семян пшеницы имеют кооперативный характер. Оказалось, что мембраны дегидратированных клеток зародышевой оси семян

123 пшеницы в широком диапазоне температур (вплоть до 60°С) находятся в гелевом состоянии. Гидратация клеток зародышевой оси приводит к разжижению мембран: при температурах выше -ТС большая часть мембранных липидов находится в жидкокристаллическом состоянии, при понижении температуры ниже -30°С большинство мембранных липидов переходит в гелевое состояние.

Показано, что естественное старение семян пшеницы сопровождается структурными изменениями в клеточных мембранах зародышевой оси. происходит разрыхление липидного бислоя, которое проявляется в увеличении подвижности липидорастворимой спиновой метки 5-8А8Ь, локализованной в мембранах зародышевой оси. В случае дегидратированных зародышевых осей эти отличия наблюдаются при комнатной температуре. В случае гидратированных зародышевых осей подвижность 5-8А8Ь в состаренных осях выше подвижности в жизнеспособных осях при отрицательных температурах. При этом старение семян привело к понижению характерной температуры, ниже которой клеточные мембраны находятся в гелевой фазе. Величина этой температуры изменилась от -30°С - -40°С в случае жизнеспособных семян 1996-1998 годов до -45°С--50°С в случае потерявших жизнеспособность семян 1986, 1976 и 1971 годов. Аналогичный сдвиг температуры на почти 10°С наблюдался в случае искусственного старения семян.

Также показано, что использованные в работе липидорастворимые спиновые метки, встроенные в клеточные мембраны зародышевых осей пшеницы, или растворенные в модельных системах из масла, меняют свою конформацию из линейной в «изогнутую» в области низких температур (ниже -10°С).

Полученные результаты позволяют заключить, что структурные изменения, происходящие в клетках зародышевой оси в ходе старения семян пшеницы, могут быть вызваны процессами, приводящими к изменению степени упорядочения и молекулярной подвижности липидов в мембранах зародышевой оси. Такие процессы - это окисление и деестерификация липидов, а также фазовое разделение мембранных компонент в результате разрушения механизма стабилизации клеточных мембран (см. раздел 1.З.1.). Фазовое разделение приводит к необратимому образованию твердых «кластеров», что должно приводить к увеличению микровязкости клеточных мембран. Нами получен противоположный результат. Поэтому, скорее всего «разрыхление» клеточных мембран при старении связано с окислением и деестерификацией липидов в процессе старения.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата физико-математических наук, Вишнякова, Екатерина Анатольевна, Москва

1. A. Kivilaan, R.S. Bandurski. The one-hundred year period for Dr. Beal's seed viability experiment. Am. J. Bot., № 68 (1981), p. 1290-1292.

2. A.M. Steiner, P. Ruckenbauer. Germination of 110-year-old ceral and weet seeds, the Vienna sample of 1877. Verification of effective ultra-dry storage at ambient temperature. Seed Sci. Res., №5 (1995), p. 195-199.

3. J. Shen-Miller, M.B. Mudgett, J.W. Schopt, S. Clarke, R. Berger. Exceptional seed longevity and robust growth: ancient sacred lotus from China. Am. J. Bot., № 82 (1995), p. 1367-1380.

4. R.H. Ellis, E.H. Roberts. Improved equations for the prediction of seed longevity. Ann. Bot., № 45 (1980), p. 13-30.

5. J. Buitink, O. Leprince, M.A. Hemminga, F.A. Hoekstra. The effects of moisture and temperature on the ageing kinetics of pollen: interpretation in terms of cytoplasmic mobility. In Biological glasses, Wageningen university, 2000, p. 93-104.

6. J. Buitink, F.A. Hoekstra, M.A. Hemminga. Molecular mobility in the cytoplasm of lettuce radicles correlates with longevity. In Biological glasses, Wageningen university, 2000, p. 105114.

7. D.A. Priestley. Seed aging: implication for seed storage and persistence in soil. Comstok publishing association, Ithaca, New York, 1986.

8. D.G.J.L. van Bilsen, F.A. Hoekstra. Decreased membrane integrity in aging Typha latifolia L. pollen: Accumulation of lysolipids and free fatty acids. Plant Physiol., № 101 (1993), p. 675682.

9. E.A. Golovina, A.N. Tikhonov, F.A. Hoekstra. An electron paramagnetic resonance spin-probe study of membrane-permeability changes with seed aging. Plant Physiol., №114 (1997), p. 383389.

10. F.A. Hoekstra, C. Bomal, F.A.A. Tetteroo. Membrane phase transitions in dry seeds as measured by FTIR spectroscopy. Proc. Fourth int. workshop on seeds: basic and applied aspects of seed biology, Paris: ASFIS, 1993, p. 755-762.

11. M.A. Hemminga. Interpretation of ESR and saturation transfer ESR spectra of spin labeled lipids and membranes. Chem. Phys. Liquids, №32 (1983), p 323-383.

12. J.S. Hyde, D.D. Thomas, New EPR methods for the study of very slow motion. Application to spin-labeled hemoglobin. Ann. N.Y. Acad. Sci, № 222 (1973), p. 680-692.

13. Ф.Э. Реймерс. Растения во младенчестве. Наука, 1987.

14. B.JI. Кретович. Биохимия зерна. Наука, 1981.

15. C.JI. Иванов. Климатическая теория образования органических веществ. А.Н. СССР, 1961.

16. М.Г. Николаева, И.В. Лянгузова, J1.M. Поздова. Биология семян. Российская академия наук, Ботанический институт им. B.JI. Комарова, 1999.

17. Э.С. Терехин. Семя и семенное размножение. НПО Мир и семья-95, 1996.

18. А.Н.С. Huang. Lipid bodies. Modern metods of plant analysis (editors H.F. Linskins and J.F. Jakson). Vol. 1, Springer Verlag, Berlin, p. 145-151.

19. L.Y. Yatsu, T.L. Jacks. Spherosom membranes. Half unit-membranes. Plant Physiol., № 49 (1972), p. 937-943.

20. J.T.C. Tzen, Y.K. Lai, K.L. Chan, A.H.C. Huang. Oleosin isoforms of high and low molecular weights are present in the oil bodies of diverse seed species. Plant Physiol., № 94 (1990), p. 1284-1289.

21. J.T.C. Tzen, A.H.C. Huang. Surface structure and properties of plant seed oil bodies. J. Cell Biol., Vol. 117, № 2 (1992), p. 327-335.

22. D.J. Murphy, J.H.E. Ross, H.W. Pritchard. Are oleosins only associated with oil bodies from dessication tolerant plant tissue? In J.C. Kader, P. Mazliak . Plant lipid metabolism, Kluwer, Dordrecht, The Nidtherlands, p. 558-560.

23. Жизнеспособность семян. Колос, 1978.

24. B.D. Dimitrov. Types of chromosomal aberrations induced by seed aging in Crepis capillaris. Environ. Mol. Mutagen, № 23/4(1994), p. 318-322.

25. J.D. Bewley, M. Black. Physiology and biochemistry of seeds. Berlin, Heidelberg, New York. Spring verlag., 1982.

26. Физиология семян. Под ред. А.А. Прокофьева. Наука, 1982.

27. Abramson, J.T. Mills, R.N. Sinha. Mycotoxin production in amber durum wheat stored at 15 and 19% moisture content. Food Addit. Contain., № 7/5 (1990), p. 617-627.

28. J.M. Sung, C.C. Chiu. Lipid peroxidation and peroxid-scavenging enzimes of naturally aged soybean seed. Plant Sci., № 110 (1995), p. 45-52.

29. S. Pukacka, P.J.C. Kuiper. Phospholipid composition and fatty acid peroxidation during ageing of Acer plantanoides seeds. Plant Physiol., № 72 (1988), p. 89-93.

30. J. Kanner, J.B. German, J.H. Kinsella. Initiation of lipid peroxidation in biological systems. CRC Critical reviews in food science and nutrition, № 25/4 (1987), p. 317-364.

31. Свободные радикалы в биологии, Мир, 1979, т.1.

32. G. Loschen, A Azzi, С. Richter, L. Flohe. Superoxid radicals as precursor of mitochondrial hydrogen peroxid. FEBS Lett., № 42 (1974), p. 68.129

33. Y. Kono, I. Fridovich. Superoxid radical inhibits catalase. J. Biol. Chem., № 257 (1982), p. 5751.

34. W.S. Caughey. .Biochemical and clinical aspects of oxygen, Academic press, New York, 1979

35. M. Nishikimi, H. Yamada, K. Yagi. Oxidation by superoxid of tocopherols dispersed in aqueous media with deoxycholate. Biochim. Biophys. Acta, № 627 (1980), p. 101.

36. J.M. Gebicki, B.H.J. Bielski. Comparison of the capacity of the perhydroxil radical and the superoxid radicals to initiate chane oxidation of linoleic acid. J. Am. Chem. Soc., № 103 (1981), p. 7020.

37. Fridovich. Superoxid radical: an endogenous toxicant. Ann. Rev. Pharmacol. Toxicol., № 23 (1983), p. 239.

38. W.H. Koppenol, J.F. Liebman. The oxidizing nature of the hydroxil radical. A comparison with ferryl ion (Fe02+), J. Phys. Chem., № 88 (1984), p. 99.

39. Ottolenghi. Interaction of ascorbic acid and mitochondrial lipids. Biochim. Biophys. Acta, № 79 (1959), p.355.

40. K. Yagi edited. Lipid peroxides in biology and medicine. Academic press, 1982.

41. F.L. Boschke edited. Topics in current chemistry, vol. 108, Springer-Verlag, 1983.

42. W.O. Lungberg edited. Antioxidation and antioxidants. Interscience, 1961.

43. Y.C. Awasthi, P. Zimniak, S.S. Singhal, S. Awasthi. Physiological role of glutathione-S-transferases in protection mechanisms aganst lipid peroxidation: a commentary. Biochem. Arch. № 11 (1995), p. 47-54.

44. F.-F. Chu, J.H. Doroshov, R.S. Esworthy. Expression, characterization, and tissue distribution of a new cellular selenium-dependent glutathione peroxidase, GSHPx-Gl. J. Biol. Chem., № 268(1993), p. 2571-2576.

45. J.P. Tomas, M. Maiorino, F. Ursini, A.W. Girotti. Protective action of phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase against membrane-damaging lipid peroxidation. J. Biol. Chem., № 265 (1990), p. 454-461.

46. A. Sevanian, S.F. Muakkassah-Kelly, S. Montestruque. The influence of phospholipase A2 and glutathione peroxidase on the elimination of membrane lipid peroxides. Arch. Biochem. Biophys., № 223 (1983), p. 441-452.

47. А. Болдырев. Введение в биохимию мембран. Изд-во Наука, 1986.

48. J. Barber, R.C. Ford, R.A.C. Mitchell, Р.А. Millner. Chloroplast thylakoid membrane fluidity and its sensitivity to temperature. Planta, № 161 (1984), p. 375-380.

49. K.Y. Chiu, C.S. Wang, J.M. Sung. Lipid peroxidation and peroxide-scavenging enzymes associated with accelerated aging and hydration of watermelon seeds differing in ploidy. Plant Physiol., № 94 (1995), p. 441-446.

50. Х. Gidrol, Н. Serghini, A. Noubhani, В. Mocquot, P. Mazliak. Biochemical changes indused by accelerated aging in sunflower seeds. I. Lipid peroxidation and membrane damage. Plant Physiol., № 76 (1989), p. 591-597.

51. D.A. Priestley, A.C. Leopold. Lipid changes during natural aging of soybean seeds. Plant Physiol., № 59 (1983), p. 467-470.

52. J.M. Sung, C.C. Chiu. Lipid peroxidation and peroxide-scavenging enzymes of naturally aged soybean seed. Plant Science, № 110 (1995), p. 45-52.

53. J.M. Sung, T.L. Jeng. Lipid peroxidation and peroxide-scavenging enzymes assochated with accelerated aging of peanut seed. Plant Physiol., № 91 (1994), p. 51-55.

54. T. Senaratna, J.F. Gusse, B.D. McKersie. Age-induced changes in cellular membranes of imbibed soybean seed axes. Plant Physiol., № 73 (1988), p. 85-91.

55. D.A. Priestley, B.G. Werner, A.C. Leopold, M.B. McBride. Organic free radical levels in seeds and pollen: the effect of hydration and aging. Plant Physiol., № 64 (1985), p. 88-94.

56. R.S. Pearce, I.M.A. Samad. Change in fatty acid content of polar lipids during ageing of seeds of peanut (Arachis hypogea L.). J. Exp.Bot., № 31 (1980), p. 1283-1290.

57. A. Pinzino, A. Capocchi, L. Galleschi, F. Saviozzi, B. Nanni, M. Zandomeneghy. Aging, free radicals, and antioxidants in wheat seeds. J. Agric. Food Chem., № 47/4 (1999), p. 1333-1339.

58. P. Buchvarov, T. Gantcheff. Influence of accelerated and natural aging on free radical levels in soybean seeds. Plant Physiol., № 60 (1984), p. 53-56.

59. Б. Албертс, Д. Брей, Дж. Льюис и др. Молекулярная биология клетки. Изд-во Мир, 1994.

60. М. Kinjo, Т. Arasio, Т. Koyama. Fluidity and osmotic sensitivity changes of phospholipase a2-treated liposomes. Biorheology, № 25 (1988), p. 517-525.

61. A. Francis, P. Coolbear. Changes in the membrane phospholipid composition of tomato seeds accompanying loss of germination capacity caused by controlled deterioration. J. Exp. Bot., № 35 (1984), p. 1764-1770.

62. A. Francis, P. Coolbear. A comparison of changes in the germination responces and phospolipid composition of naturally and artificially aged tomato seeds. Ann. Bot. № 59 (1987), p. 167-172.

63. L. Petruzzelli, G. Taranto. Phospholipid changes in wheat embryos aged under different storage conditions. J. Exp. Bot., № 35 (1984), p. 517-520.

64. D.G.J.L. van Bilsen, F.A. Hoecstra, L.M. Crowe, J.H. Crowe. Altered phase behavior in membranes of aging dry pollen may cause imbibitional leakage. Plant Physiol., № 104 (1994), p. 1193-1199.

65. F. Franks. Long-term stabilisation of biologicals. Will the next generation of biotech formulators serve up «recombinant under glass». Biotechniques, № 12 (1994), p. 253-255.

66. Y. Roos, M. Karel. Amourphous state and delayed ice formation in sucrose solution. Int. J. Food Sci. Thecnol., № 26 (1991), p. 553-566.131

67. A.C. Leopold. Membranes, metabolism and dry organisms. Cornell university press, Ithaca, NY, 1986.

68. A.C. Leopold, W.Q.Sun, I. Bernal-Lugo. The glassy state in seeds: analysis and function. Seed Sci. Res., № 4 (1994), p. 267-274.

69. W.F. Wolkers, H. Oldenhof, M. Alberda, F.A. Hoekstra. A Fourier transform infrared microspectroscopy study of sugar glasses: application to anhydrobiotic higher plant cells. Biochim. Biophys. Acta, №1379 (1998), p. 83-96.

70. J. Buitink, C.Walters-Vertucci, F.A. Hoecstra, O. Leprince. Calorimetric properties of dehydrating pollen: analisis of a dessication-tolerant and an-intolerant species. Plant Physiol., № 111 (1996), p. 235-242.

71. W.Q. Sun, T.C. Irving, A.C. Leopold. The role of sugar, vitrification and membrane phase transition in seed desiccation tolerance. Plant Physiol., № 90 (1994), p. 621-628.

72. K.L. Koster. Glass formation and desiccation tolerance in seeds. Plant Physiol., № 96 (1991), p. 302-304.

73. J. Buitink, C.Walters, F.A. Hoekstra, J. Crane. Storage behavior of Typha latifolia pollen at low water contens: interpretation on the basis of water activity and concepts. Physiol. Plantarum, № 103 (1998), p. 145-153.

74. W.Q. Sun, A.C. Leopold. Glassy state and seed storage stability: a viability equation analysis. Ann. Bot., № 74 (1994), p. 601-604.

75. W. F. Wolkers, M.Alberdal, M. Koornneef, K.M. Leon-Kloosterziel and F.A. Hoekstra. Properties of proteins and the glassy matrix in maturation defective mutant seeds of Arabidopsis thaliana. Plant J., №16(2) (1998), p.133-143.

76. M.L. Williams, R.F. Landel, J.D. Ferry. The temperature dependence of relaxation mechanisms in amorphous polymers and other glass-forming liquids. J. Am. Chem. Soci., № 77 (1955), p. 3701-3707.

77. M.J.G.Y. Roozen, M.A. Hemminga. Molecular motion in sucrose-water mixtures in the liquid and glassy state as studied by spin probe ESR. J. Phys. Chem., № 94 (1990), p. 7326-7329.

78. J. Buitink, M.A. Hemminga, F.A. Hoekstra. Characterization of molecular mobility in seed tissues: an EPR spin probe study. Biophys. J., № 76 (1999), p. 3315-3322.

79. J. Buitink, F.A. Hoekstra, M.A. Hemminga. A critical assessment of the role of oligosaccharides in intracellular glass stability. Seed biology: Advances and applications, CAB international, Wallingford, UK, 2000, .p. 461-466.

80. J. Buitink, M.A. Hemminga, F.A. Hoekstra. Is there a role for oligosaccharides in seed longevity? An assessment of intracellular glass stability. Plant Physiol., № 122 (2000), p. 12171224.

81. J. Buitink, I.J. van den Dries, F.A. Hoekstra, M. Alberda, M.A. Hemminga. High critical temperature above Tg may contribute to the stability of biological systems. Biophys. J., № 79(2) (2000), p. 1119-1128.

82. W. F. Wolkers, M.G. van Kilsdonk, F.A. Hoekstra. Dehydration-induced conformational changes of poly-L-lysine as influenced by drying rate and carbohydrates. Biochim. Biophys. Acta, № 1425 (1998), p.127-136.

83. T.J. Close, A.A. Kortt, P.M. Chandler. A cDNA-based comparison of dehydration-induced proteins (dehydrins) in barley and corn. Plant Mol. Biol., № 13 (1989), p. 95-108.

84. P.C. Morris, A. Kumar, D.J. Bowles, A.C. Cuming. Osmotic stress and abscisic acid induce expression of the wheat Em genes. Europ. J. Biochem., №190/3 (1990), p. 625-630.

85. F.A. Hoekstra, J.H. Crow, L.M. Crow. Angydrobiosis. Annu. Rev. Physiol. (1992) p. 579-599.

86. F.A. Hoekstra, E.A. Golovina. Membrane behavior during dehydration: implications for desiccation tolerance. Russian J. Plant Physiol., Vol. 46, № 3 (1999), p. 295-306.

87. L. Salmen-Espidndola, M. Noin, F. Corbineau. Effects of developmental status and dehydration rate on characteristics of water and desiccation-sensitivity in recalcitrant seeds of Camellia sinensis. Seed Sci. Res., № 4 (1994), p. 193-201.

88. H. Opik. The fine structure of some dry seed tissues observed after completely anhydrous chemical fixation. Ann. Botany, № 56 (1985), p. 453-466.

89. V. Luzzati, F. Husson. The structure of the liquid-crystalline phases of lipid-water systems. J. Cell Biology № 73 (1974), p. 377-420.

90. P.R. Cullis, B. De Kruijff. Lipid polimorphysm and the functional role of lipids in biological membranes. Biochim. Biophys. Acta, № 559 (1979), p. 399-420.

91. E.W. Simon. Phospholipids and plant membrane permeability. New Phytol., № 73 (1974), p. 377-420.

92. B.D. Mc Kersi, R.H. Stinson. Effect of dehydration on leakage and membrane structure in Lotus corniculatus L. seeds. Plant Physiol., № 66 (1980), p. 316-320.133

93. V. Seewaldt, D.A. Priestley, A.C. Leopold, G.W. Feigenson, F. Goodsaid-Zalduondo. Membrane organization in soybean seeds during hydration. Planta, № 152 (1981), p. 19-23.

94. F.A. Hoekstra, J.H. Crowe, L.M. Crowe. Germination and ion leakage are linked with phase transitions of membrane lipids during imbibitional of Typha latifolia pollen. Plant Physiol., № 84 (1992), p. 29-34.

95. R.L. Tilden, S.H. West. Reversal of the effects of aging in soybean seeds. Plant Physiol., № 77(1985), p. 584-586.

96. J.H. Crowe , F.A. Hoekstra , K.H.N. Nguyen a, L.M. Crowe. Is vitrification involved in depression of the phase transition temperature in dry phospholipids? Biochim. Biophys. Acta, № 1280 (1996), p. 187-196.

97. J.H. Crowe, L.M. Crowe, F.A. Hoekstra. Phase transition and permeability changes in dry membranes during regydration. J. Bioenergetic biomembranes. № 21 (1989), p. 77-91.

98. F.A. Hoekstra, J.H. Crow, L.M. Crow. Effect of sucrose on phase behavior of membranes in intact pollen of Typha latifolia L., as measured with fourier transform infrared spectroscopy. Plant Physiol., 97 (1991), p. 1073-1079.

99. F.A. Hoekstra, E.A. Golovina, A.C. van Aelst and M.A. Hemminga. Imbibitional leakage from anhydrobiotes revisited. Plant Cell Environ., № 22 (1999), p.l 121-1131.

100. W.J. Bramlage, A.C. Leopold, D.J. Parrish. Chilling stress to soybeans during imbibition. Plant Physiol., № 61 (1978), p. 525-529.

101. J.H. Crow, S.L. O'Dell, D.A. Armstrong. Anhydrobiosis in nematodes: permeability during rehydration. J. Exp.Zool., № 207 (1979), p. 431-438.

102. S.H. Duke, G. Kakefuda. Role of the testa in preventing cellular rupture during imbibitional of legume seeds. Plant Physiol., № 67 (1981), p.449-456.

103. K.L. Koster, M.S. Webb, G. Bryant, D.V. Lynch. Interactions between soluble sugars and POPC during dehydration: vitrification of sugars alters the phase behavior of the phospholipid. Biochim. Biophys. Acta, № 1193 (1994), p. 143-150.

104. N.M. Tsvetkova, B.L. Phillips, L.M. Crowe, J.H. Crowe, S.H. Risbud. Effect of sugars on headgroup mobility in freeze-dried dipalmitoylphosphatidylcholine bilayers: solid-state 31P NMR and FTIR studies. Biophys. J., № 75/6 (1998), p. 2947-2955.

105. J.H. Crow, M.A. Whittman, D. Chapman, L.M. Crowe. Interactions of phospholipid monolayers with carbohydrates. Biochim. Biophys. Acta, № 796/1 (1984), p. 151-159.

106. Ylstra, A. Touraev, R.M. Benito Moreno, E. Stoger, A.J. van Tunen, O. Vincente, J.N.M. Mol, E. Herberle-Bors. Flavonols stimulate development, germination and tube growth of tobacco pollen. Plant Physiol., № 100 (1992), p. 102-122.

107. C.W. Vertucci, E.E. Roos. Theoretical basis of protocols for seed storage. Plant Physiol., № 94 (1990), p. 1019-1023.

108. R.H. Ellis, T.D.Hong, E.H. Roberts. A comparison of the low-moisture-content limit to the logarithmic relation between seed moisture and longevity in twelve species. Ann. Bot., № 63 (1989), p. 601-611.

109. M. Karel. Free radicals in low moisture systems. In R.B. Duckworth. Water relations of foods. Academic press, New York, 1975.

110. J. Buitink, M.M.A.E. Claessens, M.A. Hemminga, F.A. Hoekstra. Influence of water content and temperature on molecular mobility and intracellular glasses in seed and pollen. Plant Physiol., № 118 (1998), p. 531-541.

111. Метод спиновых меток. Теория и применение. Под редакцией JI. Берлинера. Изд-во Мир, 1979.

112. A.H. Кузнецов. Метод спинового зонда. Наука, 1976.

113. Д. Инграм. Электронный парамагнитный резонанс в свободных радикалах. Иностранная литература, 1961.

114. В.А. Твердислов, А.Н. Тихонов, JI.B. Яковенко. Физические механизмы функционирования биологических мембран, МГУ, 1987.

115. R.C. MacDonald, R.I. MacDonald, B.P.M. Menco, K. Takeshita, N.K. Subbarao, L. Hu. Small-volume extrusion apparatus for preparation of large, unilamellar vesicles Biochim. Biophys. Acta, № 1061 (1991), p. 297-303.

116. P. Дикерсон, Г. Грей, Дж. Хейт. Основные законы химии. Мир, 1982.

117. S. Kuprin, A. Ehrenberg, М.Н. Koch. Nonideality of water-hexafluoropropanol mixtures as studied by X-ray small angle scattering. Biochem. Biophys. Res. Com., № 217(3) (1995), p. 1151-1156.

118. К.И. Замараев, Ю.Н. Молин, K.M. Салихов. Спиновый обмен.Изд-во Наука, 1977.

119. Л.А. Блюменфельд, В.В. Воеводский, А.Г. Семенов. Применение метода ЭПР в химии. Наука, 1967.

120. D. Chapman, R.M. Williams, B.D. Ladbrooke. Physical studies of phospholipids: 6. Thermotropic and lyotropic mesomorphism of some 1,2-diacil-phosphatidylcholines (lecitins). Chem. Phys. Lipids, № 1 (1967), p. 445-475.

121. L.I. Hovarth, D. Marsh, Analysis of multicomponent saturation transfer EPR spectra, using the integral method. Application to membrane systems. J. Magn. Res., № 54 (1983), p. 363-373.