Введение. 
Сортоспецифичность действия Трилона Б на прорастание семян озимого ячменя

Важнейшей проблемой селекции озимого ячменя является повышение его зимоморозоустойчивости. Большую помощь в этом отношении могут оказать лабораторные методы оценки основного компонента этого сложного признака — морозоустойчивости сортов — по ряду биологических маркёров, способных эффективно заменить трудоёмкий и дорогостоящий метод прямого промораживания в морозильных камерах. Поэтому разработка теоретических основ и конкретных решений в этом направлении является тематикой крайне актуальной [9, 11−14].

Зрелые семена содержат весь метаболический аппарат транскрипции и трансляции, а также долгоживущие мРНК, определяющие стартовые возможности синтеза белка при замачивании и в процессе набухания семян.

Необходимость детальной биохимической характеристики процесса прорастания определяется и теоретическими задачами, связанными с проблемами дифференциальной экспрессии генов, и в целом — практическими задачами, связанными с проблемами семеноводства — основы продуктивного земледелия. Процесс прорастания и роста ячменя исследуется уже более ста лет. Первая обзорная статья на эту тему H.T. Brown и G.H. Morris была опубликована в конце XIX века [24].

Контроль прорастания зрелого зерна осуществляется на эпигенетическом, транскрипционном, посттраскрипционном, трансляционном и посттрансляционном уровнях регуляции экспрессии генов [29, 30]. Существенную роль в этом процессе играют малые РНК, осуществляющие распад мРНК специфических белков, а также растительные TOR-протеинкиназы, участвующие в биогенезе рибосомных белков [26]. Вместе с тем, центральная роль в настоящее время отводится трансляционной регуляции прорастания. В этом направлении начало ХХI века сопряжено с интенсивными исследованиями, целью которых является как можно лучше понять молекулярные механизмы, лежащие в основе физиологии семян и разработке чётких маркёров энергии прорастания семян. В первую очередь представляет интерес предобразованная, долгоживущая мРНК зрелых семян [30].

Для формирования белоксинтезирующего аппарата клетки, состоящего из рибонуклеопротеидов (рибосомы и информосомы) необходима нейтрализация избыточного отрицательного кислотного заряда фосфорной кислоты. С этой целью клетка использует двухвалентный положительно заряженный магний. Фундаментальные исследования показали, что без достаточной обеспеченности организма магнием формирование рибосом, а значит, синтез белков, невозможны. Поэтому магний — универсальный «цемент» всего живого, и природа позаботилась о полноценном снабжении магнием любых организмов. Кроме того, магний входит в состав активного центра многих ферментов, а у растений является важным компонентом хлорофилла.

Ранее было показано, что среднеморозоустойчивые сорта ячменя отличаются повышенным содержанием экстрактивного магния в зрелом зерне. В первой отмывке шрота дистиллированной водой они содержали на 27% больше экстрактивного магния по сравнению с высоко морозоустойчивыми сортами и на 40% больше по сравнению с низко морозоустойчивыми сортами [7]. Всё это говорит о том, что средне-морозоустойчивые сорта озимого ячменя имеют повышенное количество преформированных (долгоживущих) мРНК и рибосом. Этот факт позволяет предполагать возможность разработки биологического маркёра степени морозоустойчивости сортов озимого ячменя на основе исследования экстрактивного магния зерна, Трилон Б является торговым названием ЭДТА-Na₂. Основным свойством Трилона Б является его способность образовывать устойчивые водорастворимые комплексы с ионами щелочноземельных металлов в широком диапозоне pH (от 2 до 13,5) при температурах до 100^оС. Будучи связанными с ЭДТА-Na₂, ионы металлов остаются в растворе, но показывают уменьшенную реакционную способность.

В биохимии нуклеиновых кислот динатривая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА-Na₂) обычно используют для связывания катионов магния in vitro. Несомненный интерес представляла экспериментальная проверка действия Трилона Б in vivo — на прорастание семян сортов озимого ячменя, различающихся по степени морозоустойчивости.