��Fragm. agron. 29(4) 2012, 183 193 WPA
YW ROKU ZBIORU NASION SOI (GLYCINE MAX L. MERRILL) NA AKUMULACJ
{
ELAZA Z ROZTWOR�W FeSO4* magdalena zieliD
Ska-daWidziak1, Jerzy naWracaB
a2, dorota piaSecka-kWiatkoWSka1, eWelina kr�l3, halina Staniek3, zBignieW kreJpcio3 1 Katedra Biochemii i Analizy {
ywno[
ci, 2Katedra Genetyki i Hodowli Ro[
lin, 3 Katedra Higieny {
ywienia CzB
owieka, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu [e-mail] Synopsis. Prezentowane do[
wiadczenia prowadzono na dw�ch polskich odmianach nasion soi  Nawiko i Augu[
cie. Nasiona uzyskano z trzech kolejnych lat zbior�w (2009 2011). Celem badaD
byB
a analiza wpB
ywu warunk�w pogodowych, tj. temperatury i opad�w, na zawarto[

biaB
ka w nasionach oraz wyni- kaj
c
z tego odporno[

nasion na stres abiotyczny i ich zdolno[

do akumulacji jon�w |
elaza z medium hodowlanego. Soja byB
a uprawiana na tym samym polu z zastosowaniem co roku tego samego nawo|
enia. W zebranych nasionach oznaczono zawarto[

biaB
ka og�lnego i ekstrahowalnego. Nast
pnie nasiona pod- dano 7-dniowemu procesowi kieB
kowania w roztworach 20 i 25 mM FeSO4. Po wysuszeniu analizowano caB
kowit
zawarto[

|
elaza. Stwierdzono, |
e zdolno[

do akumulacji |
elaza przez kieB
kuj
c
soj
zale|
y od roku zbioru, odmiany i jest skorelowana z zawarto[
ci
biaB
ka ekstrahowalnego. Maksymalna ilo[

|
ela- za zwi
zana byB
a przez kieB
kuj
ce nasiona soi odmiany Augusta, zebrane w roku z najwi
kszymi opadami w lipcu i sierpniu. Wyniki wskazuj
, |
e do przygotowywania preparatu kieB
k�w sojowych wzbogacanych w |
elazo metod
biofortyfikacji korzystne jest wykorzystywanie nasion soi odmiany Augusta zbieranych z obszar�w, w kt�rych w lipcu i sierpniu nie wyst
piB
y okresy suszy. SB
owa kluczowe  key words: soja  soybean, |
elazo  iron, warunki pogodowe  weather conditions WST
P SkieB
kowane nasiona soi stanowi
z
r�dB
o wielu prozdrowotnych skB
adnik�w |
ywieniowych. Ilo[

i jako[

tych skB
adnik�w mo|
na modyfikowa
poprzez zmian
warunk�w kieB
kowania, takich jak ekspozycja na [
wiatB
o, skB
ad po|
ywki, temperatura i czas kieB
kowania [Shah i in. 2011, ZieliD
ski i in. 2007]. Wzrost ro[
lin na podB
o|
ach zawieraj
cych podwy|
szone st
|
enie |
elaza jest znan
metod
ich biofortyfikacji w ten cenny z |
ywieniowego punktu widzenia jon metalu. W prezentowa- nych do[
wiadczeniach w tym celu wykorzystano nasiona sojowe, poniewa|
stwierdzono inten- sywne wi
zanie |
elaza przez kieB
kuj
c
soj
z roztwor�w zawieraj
cych jony Fe2+ [ZieliD
ska- Dawidziak i in. 2009]. Zdolno[

ro[
lin str
czkowych do silnej akumulacji |
elaza z roztwor�w wynika z ich dobrej tolerancji na st
|
enie metali w podB
o|
u wzrostowym i jest konsekwencj
syntezy odpowiednich biaB
ek buduj
cych system odporno[
ciowy ro[
liny. Podczas wzrostu w takich warunkach na kom�rki ro[
linne dziaB
a niekorzystny czynnik abiotyczny. DziaB
anie czynnik�w abiotycznych, takich jak deficyt wody, stres osmotyczny, niekorzystna temperatura, stosowanie niekt�rych herbicyd�w, deficyt soli mineralnych czy wspomnianego nadmiaru jon�w metali wywoB
uje odpowiedz
tkanek nazywan
stresem oksyda- * Badania sfinansowano z projektu POIG 01.01.02-00-061/09 184 M. ZieliD
ska-Dawidziak i in. cyjnym [Kacperska i in. 2002]. Wzrost ro[
lin w warunkach stresu oksydacyjnego wywoB
anego jonami |
elaza, zwi
zany jest z uruchamianiem mechanizm�w, kt�re pozwalaj
na neutralizo- wanie ich negatywnego, toksycznego oddziaB
ywania na struktury kom�rkowe [Woz
ny i Goz
- dzicka-J�zefiak 2010]. Wyr�|
nia si
trzy podstawowe mechanizmy samoobrony ro[
lin przed toksycznym dziaB
aniem metali: unikanie (np. wydzielanie [
luz�w, ligand�w do ryzosfery, unie- ruchamianie w obr
bie [
ciany kom�rkowej), kompleksowanie (przez fityniany, kwasy organicz- ne, niekt�re aminokwasy i ich pochodne) i ostatecznie unieszkodliwianie przez wbudowanie w struktur
peptyd�w i biaB
ek (fitochelatyny i ferrytyna) [Hossain i in. 2012, ZieliD
ska-Dawi- dziak i Twardowski 2008]. W ramach obrony przed toksycznym dziaB
aniem |
elaza na ro[
liny str
czkowe zaobserwo- wano wyj
tkowo intensywn
biosyntez
biaB
ka wi
|

cego |
elazo, tj. ferrytyny [Sm�l 2001, ZieliD
ska-Dawidziak i in. 2009]. Ferrytyna odpowiada w ro[
linach za gospodarowanie |
elazem  peB
ni funkcj
zar�wno akceptora, jak i donora tego pierwiastka. W kom�rkach wyst
puje r�wnie|
w formie syntezowanej w odpowiedzi na stres abiotyczny i biotyczny, nazywanej te|
form
detoksyfikuj
c
. Reguluje w kom�rkach st
|
enie metali przej[
ciowych [Rama Kumar i Prasad. 1999], B
agodzi skutki ataku patogen�w [Mata i in. 2001] i powstawania reaktywnych form tlenu [Deak i in. 1999], peB
ni
c jednocze[
nie rol
czynnika chroni
cego genom [Surgu- ladze i in. 2005]. Obecnie fitoferrytyna uwa|
ana jest za jedn
z najbardziej obiecuj
cych form suplementacji diety czB
owieka w |
elazo [Theil i in. 2012]. Kompleksowe dziaB
anie systemu odporno[
ciowego kieB
kuj
cych nasion zwi
zane jest wa- runkami, jakie panowaB
y w okresie wzrostu ro[
liny. Szczeg�lnie opady i temperatura w okresie zawi
zywania i nalewania nasion wpB
ywaj
na ich skB
ad. Stres wywoB
any przez niekorzystne warunki pogodowe mo|
e zakB
�ca
syntez
biaB
ek, kt�re odpowiadaj
za odporno[

nasion na dziaB
anie czynnik�w stresowych podczas ich kieB
kowania i dalszego wzrostu ro[
liny, osB
abiaj
c ich naturaln
zdolno[

do ochrony przed niekorzystnymi czynnikami. Nasiona soi w zale|
no[
ci od odmiany i warunk�w uprawy mog
zawiera
35 47% biaB
ka. Nasilone opady w okresie wypeB
niania nasion przy niedostatecznym zaopatrzeniu ro[
lin w azot mog
zmniejszy
zawarto[

biaB
ka nawet do 26,5 34,7% [Vollmann i in. 2000]. Istotnym jest przy tym fakt, |
e przebieg warunk�w pogodowych mo|
e mie
wpB
yw nie tylko na zawarto[

biaB
ka ale i na jego skB
ad. Proteomiczna analiza wykonana przez Ren i in. [2008] potwierdziB
a, |
e wysokie temperatury zmieniaj
r�wnie|
profil ekspresji biaB
ek. Celem prezentowanych badaD
byB
o sprawdzenie, czy zr�|
nicowane warunki pogodowe panu- j
ce w trzech kolejnych latach (2009 2011) w okresie wegetacji soi wpB
yn
B
y na zawarto[

biaB
ek w zawi
zywanych nasionach i w konsekwencji na zdolno[

do wi
zania |
elaza przez kieB
kuj
ce nasiona soi, kt�re wykorzystane maj
by
jako materiaB
do suplementacji |
ywno[
ci w |
elazo. MATERIAA
I METODY W ramach prezentowanego eksperymentu por�wnywano dwie odmiany soi, kt�re rosB
y na polu Katedry Genetyki i Hodowli Ro[
lin w Rolniczym Gospodarstwie Do[
wiadczalnym (RGD) DB
oD
nale|

cym do Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Siew soi przeprowadzono w latach 2009 2011 odpowiednio 24, 26 i 25 kwietnia, na glebie pB
owej, III i IV klasy bonita- cyjnej. Norma wysiewu przy rozstawie 12,5 cm wynosiB
a dla odmiany Nawiko 120 kg"ha-1 a dla odmiany Augusta 150 kg"ha-1. Po siewie zastosowano oprysk mieszank
herbicyd�w: Sencor 0,5 kg"ha-1 oraz Afalon 1,0 l"ha-1. Zastosowano nawo|
enie: 60 kg"ha-1 N w dawce dzielonej 30 kg przedsiewnie i 30 kg przed kwitnieniem, 80 kg"ha-1 P oraz 120 kg"ha-1 K. Zbiory nast
powaB
y w peB
nej dojrzaB
o[
ci ro[
lin 2 wrze[
nia w roku 2009 i 2010 a 9 wrze[
nia w 2011 r. WpB
yw roku nasion soi (Glycine max L. Merrill) na akumulacj
|
elaza z roztwor�w FeSO4 185 Odmian
Nawiko (1991) wyhodowano w Katedrze Genetyki i Hodowli Ro[
lin Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu poprzez skrzy|
owanie fotoneutralnej szwedzkiej odmiany  FISKE- BY V z lini
z kolekcji amerykaD
skiej  PI 180 502 . Nawiko charakteryzuje si
maB

mas
tysi
ca nasion (134 g) oraz potencjaB
em plonowania [
rednio 20 30 dt"ha-1. Przeci
tne zawarto[
ci biaB
ka oraz tB
uszczu surowego w nasionach soi tej odmiany wynosz
odpowiednio okoB
o 35 i 20%. Odmian
Augusta (2002) otrzymano po skrzy|
owaniu mi
dzygatunkowym pomi
dzy lini
 104 (Glycine max) i  lini
11 (Glycine soja) w Katedrze Genetyki i Hodowli Ro[
lin Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Augusta posiada maB

mas
tysi
ca nasion [
rednio 125 g, a w latach 2006 2009 w do[
wiadczeniach COBORU odmiana ta plonowaB
a od 22,7 do 29,5 dt"ha-1. Z
rednia zawarto[

biaB
ka w nasionach Augusty to okoB
o 36%, a tB
uszczu 19%. KieB
kowanie nasion prowadzono w 20 i 25 mM roztworach siarczanu |
elaza (II) w komorach klimatycznych Adaptis (Conviron) przez 7 dni w warunkach zaprezentowanych w tab. 1. Jak Tabela 1. Warunki hodowli podczas kieB
kowania nasion soi (  -  brak o[
wietlania,  +  o[
wietlanie 300 lux�w) Table 1. The culture conditions during germination of soybean seeds (��-�� no illuminated, ������  illumi- The culture conditions during germination of soybean seeds (��-�� no illuminated, ������  illumi- nated 300 lux) DzieD
hodowli Godziny Temperatura Wilgotno[

O[
wietlenie Culture day Hours Temperature Humidity Illumination 00.00-06.00 22oC - 1-6 06.00-23.00 24oC 90% - 23.00-24.00 23oC + 00.00-06.00 21oC - 7 06.00-23.00 23oC 90% + 23.00-24.00 22oC - ustalono wcze[
niej, takie st
|
enia |
elaza w po|
ywce pozwalaj
na maksymaln
jego kumulacj
przez kieB
kuj
ce nasiona przy wydajnym odzysku biomasy [ZieliD
ska-Dawidziak i in. 2009]. W pierwszym dniu nasiona odka|
ano przez zalanie 70-procentowym etanolem. Po odka|
eniu nasiona zalewano odpowiednimi roztworami Fe2+ i pozostawiano do sp
cznienia na kilka godzin. Po przeniesieniu badanego materiaB
u do kieB
kownic, w kolejnych dniach podlewano pr�by od- powiednimi roztworami. Po siedmiu dniach skieB
kowane nasiona suszono owiewowo, w temp. 35 45oC do uzyskania wilgotno[
ci ok. 8 9%, mielono i przechowywano w szczelnie zamkni
- tych pojemnikach, w temperaturze  18oC do czasu wykonywania odpowiednich analiz. KieB
kowanie przeprowadzono w 9 12 niezale|
nych powt�rzeniach. MateriaB
przed wykona- niem analiz B

czono, a analizy skB
adu chemicznego wykonywano w 4 powt�rzeniach. Oznaczenie procentowej zawarto[
ci biaB
ka og�lnego w suchej masie ziarna wykonano me- tod
Kjeldahla (PN-EN ISO 5983-1, 2006), wykorzystuj
c aparat KjelFlex K-360. Rezultaty przedstawiano jako zawarto[

procentow
w badanym materiale, po wykorzystaniu przeliczni- ka azotu og�lnego na biaB
ko sojowe N=5,71 [Kunachowicz i in. 2005]. Ekstrakty z otrzymanych nasion wykonano metod
jednostopniow
, w proporcji 1:10 w/v, za pomoc
buforu 50 mM Tris-HCl (pH 8,0) zawieraj
cego 20 mM NaCl. Ekstrakcj
wyko- nywano przez 1h w 3 powt�rzeniach. St
|
enia biaB
ka w otrzymanych ekstraktach wyznaczano 186 M. ZieliD
ska-Dawidziak i in. metod
Bradforda [1976], a nast
pnie przeliczano na procentow
zawarto[

biaB
ka ekstrahowal- nego w suchej masie nasion. Analiz
caB
kowitej zawarto[
ci |
elaza w materiale wykonywano po zmineralizowaniu pr�b- ki w spektralnie czystym, st
|
onym kwasie azotowym, w systemie mikrofalowym MARS-5 (Milistone, USA). Zawarto[

|
elaza w uzyskanym mineralizacie oznaczano metod
pB
omienio- wej absorpcyjnej spektrometrii atomowej, przy dB
ugo[
ci fali 248,3 nm i szeroko[
ci szczeliny 0,15 nm, przy u|
yciu spektrometru AAS-3 (Zeiss). Analiz
statystyczn
wykonano wykorzystuj
c program Statistica 10 (StatSoft). Inc., Tulsa, OK., USA). Wyniki poszczeg�lnych oznaczeD
u[
redniano i obliczano odchylenia standardo- we. W analizie wykorzystano analiz
regresji oraz jednoczynnikow
analiz
wariancji (ANO- VA). W przypadku wykazania istotnych r�|
nic wykonano analiz
post-hoc przy pomocy testu Tukey a w celu wyznaczenia grup jednorodnych. WYNIKI I DYSKUSJA Soja w RGD DB
oD
byB
a uprawiana na tym samym polu z zastosowaniem co roku tego sa- mego nawo|
enia. Dlatego te|
zawarto[
ci i wB
a[
ciwo[
ci biaB
ek w nasionach mogB
y by
przede wszystkim modyfikowane przez warunki pogodowe: temperatur
i opady. Temperatura w okresie wegetacji w latach 2009 2011 byB
a korzystna dla wzrostu i rozwoju soi, wy|
sza od [
redniej temperatury z wielolecia 1956 2009 (rys. 1). Szczeg�lnie wysokie tem- 28 2009 2010 2011 1956-2009 24 20 16 12 8 4 0 IV V VI VII VIII IX miesi
c - month Rys. 1. Z
rednie temperatury w miesi
cach kwiecieD
 wrzesieD
z lat 2009 2011 oraz 1956 2009 na terenie RGD DB
oD
Fig. 1. Average temperatures in the months of April September from the years 2009 2011 and 1956 2009 in the area of RGD DB
oD
o temperatura - temperature [ C] WpB
yw roku nasion soi (Glycine max L. Merrill) na akumulacj
|
elaza z roztwor�w FeSO4 187 peratury panowaB
y w okresie zawi
zywania nasion w lipcu 2009 i 2010 roku. We wszystkich trzech latach do[
wiadczenia, podczas nalewania nasion w sierpniu, czyli w okresie akumulacji biaB
ek, [
rednie temperatury miesi
czne byB
y wysokie  okoB
o 20oC. Ju|
wcze[
niej obserwo- wano, |
e wysokie temperatury wpB
ywaj
na zwi
kszenie zawarto[
ci biaB
ka w nasionach soi [Bennett i Krishnan 2005]. Warunki pogodowe w RGD DB
oD
w latach 2009 2011 byB
y zr�|
nicowane gB
�wnie pod wzgl
dem opad�w (rys. 2). WpB
yw ilo[
ci opad�w na zawarto[

biaB
ka w nasionach jest r�wnie|
potwierdzony literaturowo. W warunkach SB
owacji odmiana Quito w mokrym roku zawieraB
a 29,6% biaB
ka podczas gdy w roku z niedoborem opad�w 38,4% [Fecak i in. 2010]. 200 2009 2010 2011 1956-2009 160 120 80 40 0 IV V VI VII VIII IX miesi
c - month Rys. 2. Ilo[

opad�w w miesi
cach kwiecieD
 wrzesieD
z lat 2009 2011 oraz [
rednia z lat 1956 2009 na terenie RGD DB
oD
Fig. 2. Amount of rainfall in the months of April-September from the years 2009 2011 and their average from 1956 2009 in the area of RGD DB
oD
Okres nalewania nasion jest najbardziej wra|
liwy na stres niedoboru wody [Brevadan i Egli 2003]. Niewystarczaj
ca ilo[

wody w tym okresie skutkuje mniejszym plonem nasion ale zwi
ksza w nich zawarto[

biaB
ka [Popovic i in. 2012]. Zwi
kszona zawarto[

biaB
ka w na- sionach jest wynikiem zmniejszenia wielko[
ci nasion (MTN) [Rotundo i Westgate 2009]. Wyznaczon
w ramach prezentowanych do[
wiadczeD
zawarto[

biaB
ka og�lnego i ekstraho- walnego w badanych nasionach soi (odmian Nawiko i Augusta) pochodz
cych z trzech kolej- nych lat zbioru zaprezentowano na rysunkach 3 i 4. Obserwowany jest istotny wpB
yw odmiany jak i ocenianych czynnik�w pogodowych, a wi
c roku zbioru, na zawarto[

biaB
ka og�lnego i ekstrahowalnego (tab. 2) w nasionach uprawianych na tym samym obszarze. W przypadku opady - rainfall [mm] 188 M. ZieliD
ska-Dawidziak i in. 39 e Nawiko Augusta d 38 c c b 37 a 36 35 34 2009 2010 2011 rok zbioru - year of harvest Warto[
ci oznaczone r�|
nymi literami r�|
ni
si
statystycznie istotnie na poziomie �=0,05 The values designed with various letters differ statistical significantly at the level of �=0.05 Rys. 3. Zawarto[

biaB
ka og�lnego wyznaczona w nasionach z lat zbioru 2009 2011 Fig. 3. The total protein content in seeds harvested in 2009 2011 Tabela 2. Jednowymiarowe testy istotno[
ci dla zawarto[
ci biaB
ka ekstrahowanego i biaB
ka og�lnego Table 2. Univariate tests of significance for extractable protein content and total protein content Dla zawarto[
ci biaB
ka Dla zawarto[
ci Stopnie ekstrahowalnego biaB
ka og�lnego Efekt swobody For extractable protein For total Effect Degrees of content protein content freedom F P F P Rok zbioru 2 41,69 0,000004 13,21 0,000928 Year of harvest Odmiana 1 73,27 0,000002 21,57 0,000566 Variety Rok zbioru i odmiana 2 9,79 0,003014 29,74 0,000022 Year of harvest and variety BB

d 12 Error biaB
ko og�lne - total protein [%] WpB
yw roku nasion soi (Glycine max L. Merrill) na akumulacj
|
elaza z roztwor�w FeSO4 189 12 Nawiko Augusta c 10 b b b b 8 a 6 4 2 0 2009 2010 2011 rok zbioru - year of harvest Warto[
ci oznaczone r�|
nymi literami r�|
ni
si
statystycznie istotnie na poziomie �=0,05 The values designed with various letters differ statistical significantly at the level of �=0.05 Rys. 4. Zawarto[

biaB
ka ekstrahowanego w pH 8,0 wyznaczona w nasionach z lat zbioru 2009 2011 Fig. 4. The content of proteins extractable in pH 8.0 in seeds harvested in 2009 2011 biaB
ka og�lnego potwierdzone zostaB
y obserwacje Fecaka i in. [2010], gdy|
najwi
ksz
jego zawarto[
ci
cechowaB
y si
nasiona odmiany Augusta zebrane w roku o najni|
szej odnotowanej ilo[
ci opad�w, tj. w roku 2009, a zawarto[

biaB
ka w nasionach Nawiko byB
a por�wnywalna w latach 2009 i 2010, kt�re byB
y zdecydowanie bardziej suche w lipcu i sierpniu ni|
rok 2011. BiaB
ka wyekstrahowane w prezentowanym do[
wiadczeniu nale|

przede wszystkim do grupy globulin o punkcie izoelektrycznym odlegB
ym od pH 8,0. Warunki ekstrakcji dobrano w ten spos�b, aby wyizolowa
z badanego materiaB
u grup
biaB
ek o wB
a[
ciwo[
ciach podobnych do ferrytyny. W przypadku analizy wpB
ywu roku zbioru i odmiany na zawarto[

tych biaB
ek w nasionach mo|
na stwierdzi
, |
e istotnie wi
ksz
ich zawarto[

obserwowano w nasionach odmiany Augusta ni|
Nawiko (w latach 2009 i 2011) (wyekstrahowano odpowiednio o 1,25 i 1,68% s.m. wi
cej biaB
ka), a jednocze[
nie najwi
cej tych biaB
ek wyekstrahowano w roku 2011 z nasion odmiany Augusta, a najmniej z nasion odmiany Nawiko w roku 2009 (rys. 4). Zesta- wiaj
c otrzymane dane z warunkami pogodowymi stwierdzono, |
e zwi
kszona kumulacja tej grupy biaB
ek jest dodatnio skorelowana z sum
opad�w w okresie zawi
zywania i nalewania nasion (lipcu i sierpniu), kt�ra wynosiB
a odpowiednio 141,5 mm w roku 2009, 179 mm w roku 2010 i 225,3 mm w roku 2011. Niedob�r b
dz
nadmiar pierwiastk�w, w tym st
|
enie jon�w Fe2+, w glebie lub po|
ywce wzrostowej przyczynia si
wyraz
nie do zmiany skB
adu biaB
kowego wzrastaj
cych ro[
lin i na- sion, zwi
kszaj
c ekspresj
biaB
ek stresowych [Gayler i Sykes 1985, Sm�l i Twardowski 1999]. biaB
ko ekstrahowalne - extractable protein content [%] 190 M. ZieliD
ska-Dawidziak i in. Dlatego wa|
ne jest stwierdzenie, czy na zdolno[

do ekspresji ferrytyny podczas kieB
kowa- nia wpB
ywa zawarto[

biaB
ka w nasionach. Ekspresj
ferrytyny oceniano poprzez zdolno[

do wi
zania jon�w |
elaza z roztwor�w FeSO4. Po wykonaniu analizy zawarto[
ci |
elaza w otrzy- manym preparacie zauwa|
ono istotnie wi
ksz
zdolno[

do wi
zania |
elaza przez kieB
kuj
ce nasiona odmiany Augusta (rys. 5). 800 FeSO4 FeSO4 20 mM FeSO4 Nawiko 20 mM FeSO4 Augusta 25 mM FeSO4 Nawiko 25 mM FeSO4 Augusta FeSO4 FeSO4 700 d d c, d c c 600 b, c b, c b c 500 b a 400 a 300 200 100 0 20 mM 25mM 20 mM 25mM 20 mM 25mM 2009 2010 2011 rok zbioru - year of harvest Warto[
ci oznaczone r�|
nymi literami r�|
ni
si
statystycznie istotnie na poziomie �=0,05 The values designed with various letters differ statistical significantly at the level of �=0.05 Rys. 5. Zawarto[

caB
kowitego |
elaza w soi po 7 dniach kieB
kowania w roztworach 20 i 25 mM FeSO4 Fig. 5. The total iron content in soybean after 7 days of germination in 20 and 25 mM solutions of FeSO4 Potwierdzono r�wnie|
istotny wpB
yw panuj
cych warunk�w pogodowych w badanych la- tach zbioru na zawarto[

|
elaza w badanym materiale. Ograniczenie opad�w w miesi
cach za- wi
zywania i nalewania str
k�w, odnotowane w roku 2009, widocznie wpB
ywaB
o na obni|
enie zdolno[
ci do kumulacji |
elaza podczas prowadzonego po zbiorze kieB
kowania (rys. 5). Jedno- cze[
nie najwi
ksze ilo[
ci |
elaza kumulowaB
y nasiona obu odmian zebrane w 2011 r., w kt�rym odnotowano najwi
ksze opady w miesi
cach lipcu i sierpniu. Zaobserwowano r�|
n
wra|
li- wo[

odmianow
w aspekcie wi
zania |
elaza na ograniczenie opad�w. W roku 2009 kieB
kuj
ca Augusta wi
zaB
a o 62,5% |
elaza wi
cej z roztwor�w 20 mM i o 69,6% z roztwor�w 25 mM. R�|
nice te byB
y natomiast znacznie mniejsze w roku 2011  Augusta wi
zaB
a odpowiednio tylko o 5,3 i o 2,6% |
elaza wi
cej. Mo|
e to sugerowa
, |
e ograniczenie opad�w w sierpniu 2009 r., silniej wpB
yn
B
o na odporno[

nasion Nawiko na stres zwi
zany z obecno[
ci
jon�w Fe2+. Nato- zawarto[

|
elaza - iron content [mg/g s.s.] WpB
yw roku nasion soi (Glycine max L. Merrill) na akumulacj
|
elaza z roztwor�w FeSO4 191 miast zdecydowanie mniejsze r�|
nice odmianowe w roku 2011 mog
wynika
z faktu, |
e suma opad�w w omawianych miesi
cach znacznie przewy|
szaB
a sum
w wieloleciu 1956 2009. W badanych latach nie stwierdzono wpB
ywu temperatury na zdolno[

wi
zania |
elaza przez kieB
kuj
ce nasiona, co prawdopodobnie jest konsekwencj
tego, |
e temperatura w badanych latach w okresie wegetacji soi przekraczaB
a [
redni
temperatur
obserwowan
w wieloleciu 1956 2009. Podwy|
szona temperatura z caB

pewno[
ci
wpB
ywa pozytywnie na og�lny stan uprawianej soi, w tym r�wnie|
na odporno[

kieB
kuj
cych nasion na stres abiotyczny. Na zdolno[

wi
zania |
elaza przez kieB
kuj
ce nasiona soi nie wpB
ywa zawarto[

biaB
ka og�lnego w wyj[
ciowym materiale. Natomiast stwierdzono istotny wpB
yw zawarto[
ci biaB
ka ektrahowalnego w nasionach na t
zdolno[

. Wyznaczony wsp�B
czynnik korelacji potwierdza, |
e nie jest to jedyny czynnik determinuj
cy wi
zanie |
elaza (r2=0,46 i p=0,002 dla kieB
kowania w roztworach 20 mM oraz r2=0,49 i p=0,001 dla 25 mM). WNIOSKI 1. Na zdolno[

kumulowania |
elaza przez kieB
kuj
ce nasiona soi istotnie wpB
ywa zar�wno rok zbioru jak i odmiana nasion. Kumulacja ta zale|
y r�wnie|
od zawarto[
ci biaB
ka ekstrahowa- nego w nasionach, a nie zale|
y od zawarto[
ci biaB
ka og�lnego. 2. Zdolno[

do wi
zania |
elaza z po|
ywek istotnie i dodatnio skorelowana jest z ilo[
ci
opa- d�w w miesi
cach zawi
zywania i nalewania nasion, czego nie zaobserwowano w przypad- ku temperatury. 3. Na cele przygotowania ro[
lin biofortyfikowanych w |
elazo korzystne jest wykorzystanie na- sion soi odmiany Augusta pozyskiwanych z obszar�w, na kt�rych w okresie zawi
zywania i nalewania nasion panowaB
y optymalne dla ich rozwoju warunki. PIZ
MIENNICTWO Bennett J.O., Krishnan H.B. 2005. Long-term study of weather on soybean seed composition. Korean J. Crop Sci. 50: 32 38. Bradford M.M.1976. Rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72: 248 254. Brevadan R.E., Egli D.B. 2003. Short period of water stress during seed filling, leaf senescence, and yield of soybean. Crop Sci. 43: 2083 2088. Deak M., Horvarth G.V., Davletova S., T�r�k K., Vass I., Barna B., Kiraly, Dudits D. 1999. Plants ecto- pically expressing the iron-binding protein, ferritin, are tolerant to oxidative damage and pathogens. Nat. Biotechnol. 17: 192 196. Fecak P., Sarikova D., Cerny I. 2010. Influence of tillage system and starting fertilization on seed yield and quality of soybean Glycine max (L.) Merrill. Plant Soil Environ. 56: 105 110. Hossain M.A., Piyatida P., Teixeira da Silva J.A., Fujita M. 2012. Molecular mechanism of heavy metal toxicity and tolerance in plants: central role of glutathione in detoxification of reactive oxygen species and methylglyoxal and in heavy metal chelation. J. Botany 2012: 1 37. Kacperska A., Kopcewicz, J., Lewak S., Gabry[
H. 2002. Reakcje ro[
lin na abiotyczne czynniki stresowe. W: Fizjologia ro[
lin. J. Kopcewicz, S. Lewak (red.). Wyd. Nauk. PWN Warszawa: 612 678. Kunachowicz H., Nadolna I., Przygoda B., Iwanow K. 2005. Bazy danych. Tabele warto[
ci od|
ywczej produkt�w spo|
ywczych i potraw. Wyd. 3, Instytut {
ywno[
ci i {
ywienia, Warszawa. Mata C.G., Lamattina L., Cassia R.O. 2001. Involvement of iron and ferritin in the potato-Phytophthora infestans interaction. Europ. J. Plant Pathol. 107: 557 562. 192 M. ZieliD
ska-Dawidziak i in. PN-EN ISO 5983-1 2006. Pasze  Oznaczanie zawarto[
ci azotu i obliczanie zawarto[
ci biaB
ka og�lnego  Cz. 1: Metoda Kjeldahla. Popovic V., Jaksic S., Glamoclija D., Grahovac N., Djekic V., Mickovski Stefanovic V. 2012. Variability and correlation between soybean yield and quality components. Rom. Agr. Res. 29: 131 137. Rama Kumar T., Prasad M.N.V. 1999. Metal binding properties of ferritin in vitro in Vigna mungo (L). Hepper (Black gram): Possible role in heavy metal detoxification. Bull. Environ. Contam. Toxicol. 62: 502 507. Rotundo J.L., Westgate M.E. 2009. Rate and duration of seed component accumulation in water-stressed soybean. Crop Sci. 50: 676 684. Shah S.A., Zeb A., Masood T., Noreen N., Abbas S.J., Samiullah M., Alim M.A., Muhamma A. 2011. Effects of sprouting time on biochemical and nutritional qualities of Mungbean varietes. Afr. J. Agric. Res. 6: 5091 5098. Sm�l J. 2001. WB
a[
ciwo[
ci molekularne ferrytyny ro[
linnej warunkuj
ce jej biologiczne funkcje i prak- tyczne zastosowanie. Praca doktorska. IChB PAN PoznaD
. Sm�l J., Twardowski T. 1999. Properties of lupin ferritin and the regulatory mechanism of its biosynthesis. Biologia 54: 309 313. Surguladze N., Patton S., Cozzi A., Fried M.G., Connor J.R. 2005. Characterization of nuclear ferritin and mechanism of translocation. Biochem. J. 388: 731 740. Theil E.C., Chen H., Miranda C., Janser H., Elsenhans B., N�D
ez M.T., Pizarro F., Sch�mann K. 2012. Ab- sorption of iron from ferritin is independent of heme iron and ferrous salts in women and rat intestinal segments. J. Nutr. 142: 478 483. Vollmann J., Fritz C. N., Wagentristl H., Ruckenbauer P. 2000. Environmental and genetic variation of soybean seed protein content under Central European growing conditions. J. Sci. Food Agric. 870: 1300 1306. Woz
ny A., Goz
dzicka-J�zefiak A. (red.) 2010. Reakcje kom�rek ro[
lin na czynniki stresowe. Wyd. Nauk. UAM PoznaD
, 2: ss. 334. ZieliD
ska-Dawidziak M., Staniek H., Twardowski T. 2009. Zmiany w zawarto[
ci |
elaza w ro[
linach kieB
- kuj
cych w hodowlach hydroponicznych z FeSO4. {
ywienie czB
owieka i metabolizm 2: 499 505. ZieliD
ska-Dawidziak M., Twardowski T. 2008. Zmiany w zawarto[
ci wybranych frakcji biaB
ka pod wpB
y- wem dziaB
ania jon�w |
elaza na kieB
kuj
ce nasiona soi, lucerny oraz ziarniaki pszenicy. W: Metody fizyczne diagnostyki surowc�w ro[
linnych i produkt�w spo|
ywczych. Wyd. Komitet Agrofizyki PAN, FRNA: 107 117. ZieliD
ski H., PiskuB
a M.K., Michalska A., KozB
owska H. 2001. Antioxidant capacity and its components of cruciferous sprouts. Pol. J. Food Nutr. Sci. 57: 315 322. m. zieliD
Ska-daWidziak, J. naWracaB
a, d. piaSecka-kWiatkoWSka, e. kr�l, h. Staniek, z. kreJpcio EFFECT OF SOYBEAN SEEDS YEAR HARVEST (GLYCINE MAX L. MERRILL) ON IRON ACCUMULATION FROM FESO4 SOLUTIONS Summary Presented experiments were conducted on two Polish soybean seeds varieties  Nawiko and Augusta. Seeds were obtained from the three consecutive harvest years (2009 2011). The aim of the study was to analyze whether the weather conditions, i.e. temperature and rainfall in the year of harvest, influence on protein content in the seed, and by this fact, on the seeds immune system and their ability to accumulation of iron ions from the culture media. The seeds were grown in the same field, using the same fertiliza- tion. In the harvested seeds, the contents of total and extractable protein were determined. Following, the seeds were subjected to a germination process in solutions of 20 and 25 mM FeSO4. 7-day germinated seeds were powdered and then the total iron content was analyzed. It was observed, that ability to iron WpB
yw roku nasion soi (Glycine max L. Merrill) na akumulacj
|
elaza z roztwor�w FeSO4 193 accumulation in sprouted seeds is dependent on year of harvest, variety, and correlated with the content of the extractable protein. The maximum amount of iron bound Augusta seeds, collected in the year with the largest rainfall in July and August. The results suggest, that for the preparation of iron-enriched sprouts with the biofortification method, soybean seeds varieties Augusta should be used and collected from the areas where did not occur periods of drought in July and August.