en   ru   uk  
 
 
Физиология растений и генетика 2017, том 49, № 5, 444-451, doi: https://doi.org/10.15407/frg2017.05.444

ВПЛИВ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ НА ПРОЦЕСИ ПЕРОКСИДНОГО ОКИСНЕННЯ ТА СКЛАД ЛІПІДНИХ КОМПОНЕНТІВ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ КУТИКУЛИ ЛИСТКІВ ДЕРЕВНИХ РОСЛИН

Гришко В.М., Зубровська О.М.

  • Криворізький ботанічний сад Національної академії наук України 50089 Кривий Ріг, вул. Маршака, 50

Упродовж морфогенезу листків вивчено дію важких металів на динаміку процесів пероксидації та вмісту компонентів поверхневого шару кутикули листків деревних рослин. Встановлено, що в умовах промислового забруднення в листках Populus italica за найвищого фітоекстракційного потенціалу незначно активувались (в 1,7 раза) вільнорадикальні процеси, а також збільшувалась сумарна кількість поверхневих ліпідів кутикули, тоді як їх гетерогенність зменшувалась, що можна розглядати як адаптивні реакції виду. Це зумовлює його високу фізіологічну стійкість в умовах надмірного промислового забруднення. В органах асиміляції Betula pendula за низької акумуляції важких металів вміст ТБК-активних продуктів зростав більш як у 2,7 раза, а кількість поверхневих ліпідів зменшувалась, що вказує на низьку здатність виду адаптуватися до змінених умов довкілля. Проте на тлі зниження кількості фосфоліпідів і дигліцеридів рівень ге­терогенності ліпідних сполук у листках В. pendula підвищувався за рахунок фракцій вільних жирних кислот і стеринів, які, ймовірно, використовувалися для стабілізації кутикулярного шару в умовах забруднення.

Ключові слова: деревні рослини, важкі метали, ТБК-активні продукти, ліпіди, адаптація

Физиология растений и генетика
2017, том 49, № 5, 444-451

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

1. Berzenina O.V., Shtemenko N.I. & Shepelenko, V.M. (2002). Methods of investigation of surface lipids of plants. Visnyk Dnipropetrovskogo universitetu. Biolohiia, ekolohiia, 1(10), pp. 104-108 [in Ukrainian].

2. Buharina, I.L., Zhuravleva, A.N. & Bolyishova, O.G. (2012). Urban plantings: the environmental aspect. Izhevsk: Izd-vo Udmurtskiy universitet [in Russian].

3. Vetchinnikova, L.V., Kuznetsova, T.Yu. & Titov, A.F. (2013). Features of the accumulation of heavy metals in the leaves of woody plants in urban areas in the North. Trudyi Karelskogo nauchnogo tsentra RAN, No. 3, pp. 68-73 [in Russian].

4. Gryshko, V.M. & Piskova, O.M. (2014). Features of accumulation of heavy metals in leaves of tree plants with aerogenic contamination of ecotopes. Introduktsiya roslyn, No. 1(61), pp. 93-100 [in Ukrainian].

5. Gryshko, V.M., Syschykov, D.V. & Piskova, O.M. (2012). Heavy metals: input into soils, plant translocation and environmental hazards. Donetsk: Donbass [in Ukrainian].

6. Dospekhov, B.A. (1985). Field Experience Method. Moskow: Agropromizdat [in Russian].

7. Erofeeva, E.A. & Naumova, M.M. (2010). Interrelation of physiological and morphological indicators of a birch leaf plate hanging with the content of heavy metals in it. Vestnyk Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo, No. 1, pp. 140-143 [in Russian].

8. Ylin, V.B. & Stepanova, M.D. (1979). Relative indicators of pollution in the soil-plant system. Pochvovedenie, No.11, pp. 61-67 [in Russian].

9. Keyts, M. (1975). Lipidology Technique. Per. from English. Moskow: Mir [in Russian].

10. Kopylova, L.V. (2012). The accumulation of heavy metals in woody plants in the urban areas of Eastern Transbaikalia (Unpublished or Kandidat thesis). Ulan-Ude [in Russian].

11. Guidelines for the determination of heavy metals in soils of farmland and plant products. (1989). Moskow [in Russian].

12. Morgun, V.V. (2009). Preface. Fiziologiya roslyn: problemy ta perspektyvy rozvytku. Kyiv: Logos, Vol. 2, pp. 7-11 [in Ukrainian].

13. Musienko, M.M., Parshykova, T.V. & Slavniy, P.S. (2001). Spectrophotometric methods in the practice of physiology, biochemistry and plant ecology. Kyiv: Fitosotsiotsentr [in Ukrainian].

14. Smirnov, O.E. & Taran, N.Yu. (2013). Phytotoxic effects of aluminum and mechanisms of alumina resistance of higher plants. Plant physiology and genetics, 45(4), pp. 281-289 [in Ukrainian].

15. Taran, N.Yu., Okanenko, O.A. & Batsmanova, L.M. (2009). The role of sulfochinovazyldiacylglycerol in adaptive reactions of Triticum aestivum L. on oxidation stress. Fiziologiya roslyn: problemy ta perspektyvy rozvytku. Kyiv: Logos, Vol. 2, pp. 233-238 [in Ukrainian].

16. Chupahina, G.N., Maslennikov, P.V. & Maltseva, E.Yu. (2011). Antioxidant status of plants in conditions of cadmium contamination of the urban environment. Vestnik Baltiyskogo federalnogo universiteta im. I. Kanta, Iss. 7, pp. 16-23 [in Russian].

17. Buschhaus, Ch. & Jetter, R. (2011). Composition differences between epicuticular and intracuticular wax substructures: How do plants seal their epidermal surfaces? J. Exp. Bot., 62, No. Moskow 3, 841-853. https://doi.org/10.1093/jxb/erq366

18. Emamverdian, A., Ding, Y., Mokhberdoran, F. & Xie, Y. (2015). Heavy metal stress and some mechanisms of plant defense response. The Scientific World J., Article ID 756120, 18 p. https://doi.org/10.1155/2015/756120

19. Greenderg, Ch.S. & Gaddock, Rh.R. (1982). Rapid single step membrane proteine assay. Clin. Chem., 28, No. 7, pp. 1726-1728.

20. Joo, J.H., Wang, S., Chen, J.G., Jones, A.M. & Fedoroff, N.V. (2005). Different signaling and cell death roles of heterotrimeric G protein a and b subunits in the Arabidopsis oxidative stress response to ozone. Plant Cell., No. 17, pp. 957-970. https://doi.org/10.1105/tpc.104.029603

21. Petrova, S., Yurukova, L. & Velcheva, I. (2014). Possibilities of using deciduous tree species in trace element biomonitoring in an urban area (Plovdiv, Bulgaria). Atmospheric Pollution Research, 5, pp. 196-202. https://doi.org/10.5094/APR.2014.024

22. Sebestiani ,L., Francini, A., Romeo, S. & Ariani, A. (2014). Heavy metals stress on poplar: molecular and anatomical modifications. Approaches to Plant Stress and Their Management. Ed.: R.K. Gaur, P. Sharma. Springer India, pp. 267-279. https://doi.org/10.1007/978-81-322-1620-9_15

23. Yang, Z. & Chu, C. (2011). Towards understanding plant response to heavy metal stress. Abiotic Stress in Plants. Mechanisms and Adaptations, 180 (2), pp. 59-78. https://doi.org/10.5772/24204