Физиолого-биохимические показатели растений горчицы сарептской при раздельном и одновременном действии избытка цинка и низкой температуры

Аннотация

В лабораторных условиях изучали показатели роста, состояния фотосинтетического аппарата и водного обмена у растений горчицы сарептской (Brassica juncea L.) сорта Ника при раздельном и одновременном действии избытка цинка (1000 мкМ) и низкой температуры (4 °С). Обнаружено, что на рост растений и активность фотосинтетического аппарата в большей степени влияет избыток цинка, тогда как на показатели водного обмена – низкая температура. Так, в условиях действия избытка цинка при 12-кратном увеличении его содержания в надземных органах у растений тормозился рост побега, уменьшались содержание фотосинтетических пигментов и оводненность тканей листа, замедлялась скорость фотосинтеза. В условиях гипотермии, но при оптимальном содержании цинка растения оказались способными поддерживать необходимую скорость фотосинтеза, сохраняя количество фотосинтетических пигментов и оводненность тканей листа на уровне контроля или даже выше. Но при этом заметно снижалась интенсивность транспирации и возрастала фотосинтетическая эффективность использования воды (WUE). При одновременном действии стресс-факторов синергетического эффекта в отношении показателей роста и фотосинтеза не отмечено: степень ингибирования роста побега и накопления его биомассы (по сравнению с оптимальными условиями роста), а также скорости фотосинтеза была практически такой же, как и при действии только избытка цинка. При этом содержание металла в растениях этого варианта опыта оказалось ниже, чем в варианте с избытком цинка и оптимальной температурой. Усиление отрицательного эффекта при одновременном воздействии двух стресс-факторов по сравнению с действием каждого из них по отдельности проявилось только в отношении интенсивности транспирации. Сделан вывод о высокой устойчивости горчицы сарептской не только к избытку цинка, но и к низкой температуре и их одновременному действию, которая обеспечивается, по крайней мере отчасти, адаптационными изменениями ФСА и в водном обмене. Результаты исследований показывают возможность и перспективность использования горчицы сарептской сорта Ника в фиторемедиации загрязненных цинком территорий, в том числе северных.