ВЛИЯНИЕ ИОНОВ КАДМИЯ И СВИНЦА НА РОСТ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОЛИНА В РАСТЕНИЯХ ТРИТИКАЛЕ (Triticosecale Wittm.)

Гуляра Абуталибовна Абилова, Gulyara Abilova

Аннотация


Изучено влияние солей CdSO4 и Pb(NO3)2 в концентрациях 10-5М, 10-4М и 10-3М на некоторые физиологические показатели роста и развития растений тритикале (Triticosecale Wittm.) сорта ПРАГ-530. Показано, что соли обоих металлов подавляли энергию прорастания семян тем больше, чем выше концентрация соли.
Установлено, что изменения показателей роста, накопления биомассы и аккумулирования пролина надземными и подземными органами растений описывались не в виде монотонной зависимости «доза-эффект», а соответствовали парадоксальному эффекту, при котором увеличение дозы металла приводило к снижению его повреждающего воздействия, а снижение, напротив, увеличивало его. В частности, установлено, что экспозиция растений тритикале в течение восьми суток в растворах Pb(NO3)2 стимулировала процессы роста по показателям длины и массы побега, а также корневой системы. При этом свинец в концентрации 10-4М оказался более благоприятным для проростков, чем в концентрации 10-5М. Ответная реакция проростков тритикале, выросших на растворах CdSO4, была такой же, за исключением концентрации соли 10-3М, когда процессы роста побега были заторможены, а корня – подавлены полностью. Показано, что в ответ на стресс, вызванный солями металлов свинца и кадмия, растения отвечали аккумуляцией значительного количества пролина в листьях и корнях, который выполнял протекторную функцию. Полученные результаты свидетельствуют об устойчивости растений тритикале к действию тяжелых металлов свинца и кадмия и о большей токсичности кадмия по сравнению со свинцом.

Ключевые слова


тяжелые металлы; пролин; рост; стресс; парадоксальный

Полный текст:

PDF

Литература


Ерофеева Е. А. Гормезис и парадоксальные эффекты у растений в условиях автотранспортногоbзагрязнения и при действии поллютантов в эксперименте: дис. … докт. биол. наук. Нижний Новгород, 2016. 184 с.

Караваев В. А., Довыдьков С. А. Влияние хлорида кадмия на медленную индукцию флуоресценцииbи фотосинтез листьев бобов // Биофизика. 1999. Т. 44, № 1. С. 145–146.

Караваев В. А., Баулин А. М., Гордиенко Т. В.bи др. Изменение фотосинтетического аппаратаbлистьев бобов в зависимости от содержания тяжелых металлов в среде выращивания // Физиология растений. 2001. Т. 48, № 1. С. 47–54.

Кузнецова С. А., Климачев Д. А. Влияние кадмия на ростовые процессы и интенсивность фотосинтеза растений пшеницы // Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2014. № 5. С. 20–23

Мазей Н. Г. Влияние ионов Cd+2 и Pb2+ на рост и развитие растений пшеницы // Известия Пензенского государственного педагогического университета. Серия: Естественные науки. 2008. № 10 (14). С. 33–38.

Радюкина Н. Л., Шашукова А. В., Шевякова Н. И.,

Кузнецов Вл. В. Участие пролина в системе антиоксидантной защиты у шалфея при действии NaCI и параквата // Физиология растений. 2008. Т. 55, № 5. С. 721–730.

Сазанова К. А., Башмаков Д. И., Лукаткин А. С.

Генерация супероксидного анион-радикала в листьях растений при хроническом действии тяжелых металлов // Труды КарНЦ РАН. Серия: Экспериментальная биология. 2012. № 2. С. 119–124.

Серегин И. В., Иванов В. Б. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения // Физиология растений. 2001. Т. 48, № 4. С. 606–630.

Стеценко Л. А., Шевякова Н. И., Ракитин В. Ю., Кузнецов Вл. В. Пролин защищает растения Atropa belladonna от токсического действия солей никеля // Физиология растений. 2011. Т. 58, № 2. С. 275–282.

Титов А. Ф., Казнина Н. М., Таланова В. В. Тяжелые металлы и растения. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2014. 194 с.

Bates L. S. Rapid determination of free proline for stress studies // Plant Soil. 1973. Vol. 39. P. 205–207.

Berry W. L., Wallace A. Toxicity: the concept and relationship

to the dose response curve // Journal of plant nutrition. 1981. No. 3. P. 13–19.

REFERENCES in ENGLISH

Erofeeva E. A. Gormezis i paradoksal’nye jeffekty u rastenij v uslovijah avtotransportnogo zagrjaznenija i pri dejstvii pollutantov v experimente [Hormesis and paradoxical effects on plants under conditions of automobile pollution and pollutants impact in an experiment]: DSc (Dr. of Biol.) thesis. Nignij Novgorod, 2016. P. 184.

Karavaev V. A., Dovydkov S. A. Vlijanie hlorida kadmija

na medlennuju indukciju fljuorescencii I fotosintez list’ev bobov [Impact of CdCl2 on slow fluorescence induction and photosynthesis in bean leaves]. Biophyzika [Biophysics]. 1999. Vol. 44, no. 1. P. 145–146.

Karavaev V. A., Baulin A. M., Gordienko T. V., Dovydkov

S. A., Тihonov А. N. Izmenenie photosynteticheskogo

apparata list’ev bobov v zavisimosti ot soderjaniya tyazhelyh metallov v srede vyrashhivanija [Changes in photosynthetic apparatus of bean leaves depending on heavy metals content in growth medium]. Physiologija rastenij [Russian Journal of Plant Physiology]. 2001. Vol. 48, no. 1. P. 47–54.

Kuznetsova S. A., Klimachev D. A. Vlijanie kadmiya na rostovye processy i intensivnost’ fotosinteza rasteniy pshenitsy [Effect of cadmium on growth processes andphotosynthesis intensity of wheat plants]. Vestnik Moskovskogo

gosudarstvennogo oblastnogo universiteta. Seriia: Iestestvennyie nauki [Bulletin MSRU. Series: Natural Sciences]. 2014. No. 5. P. 20–23.

Mazei N. G. Vlijanie ionov Cd2+ i Pb2+ na rost i razvitie

rasteniya pshenicy [Influence of Cd2+ and Pb2+ ions on growth and development of wheat plants]. Izvestiia Penzenskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo

universiteta. Seriia: Iestestvennyie nauki [Proceed. of

Penza State Pedagogical Un. Series: Natural Sciences].

No. 10 (14). P. 33–38.

Radjukina N. L., Shashukova A. V., Shevjakova N. I., Kuznetsov Vl. V. Uchastie prolina v sisteme antioxidantnoi

zashity shalfeya pri deistvii NaCI i parakvata [Proline involvement in the common sage antioxidant system in the presence of NaCl and paraquat]. Physiologija rastenij [Russian Journal of Plant Physiology]. 2008. Vol. 55, no. 5. P. 721–730.

Sazanova K. A., Bashmakov D. I., Lukatkin A. S.

Generacia superoxidnogo anion-radicala v list’jah rastenii

pri hronicheskom deistvii tjazhjolyh metallov [Generation

of superoxide anion radical in plants leaves under chronic influence of heavy metals]. Trudy Karelskogo nauchnogo tsentra RAN [Trans. of KarRC of RAS]. 2012. No. 2. P. 119–124.

Serejogin I. V., Ivanov V. B. Fiziologicheskie aspecty toxicheskogo deistvija kadmiya i svintsa na vysshie rasteniya [Physiological aspects of cadmium and lead toxic effects on higher plants]. Physiologiia rastenii [Russian Journal of Plant Physiology]. 2001. Vol. 48. P. 606–630.

Stetsenko L. A., Sheviakova N. I., Rakitin V. Ju., Kuznetsov Vl. V. Prolin zashishhaet rasteniia Atropa belladonna ot toxicheskogo deistviia solei nikelya [Proline protects Atropa belladonna plants against nickel salt toxicity]. Physiologiia rastenii [Russian Journal of Plant Physiology]. 2011. Vol. 5, no. 2. P. 275–282.

Titov A. F., Kaznina N. M., Talanova V. V. Tyazhjolye

metally i rasteniya [Heavy metals and plants]. Petrozavodsk:

KarRC of RAS, 2014. 194 p.

Bates L. S. Rapid determination of free proline for stress studies. Plant Soil. 1973. Vol. 39. P. 205–207.

Berry W. L., Wallace A. Toxicity: the concept and relationship

to the dose response curve. Journal of plant

nutrition. 1981. No. 3. P. 13–19.




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb424

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019