Сравнительный анализ морфо-физиологических особенностей проростков Triticum vulgare после воздействия наночастиц металлов


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-3-190-195

Полный текст:


Аннотация

В статье представлен материала, указывающий на нарушение минерального обмена растений в результате вторичного загрязнения тяжелыми металлами, которые при повышенных концентрациях оказывают токсическое действие на самые разнообразные физиологические процессы и занимают одно из центральных мест в проблеме устойчивости растительных организмов к неблагоприятным факторам внешней среды. Значительный интерес привлекают наночастицы на основе железа, меди и никеля. Исследование механизмов адаптации растений к структурно различающимся нанометаллам с позиции изменения ряда физиолого-биохимических параметров актуально для более полного понимания адаптационных возможностей организмов в условиях техногенных наноматериалов. Таким образом, анализ содержания фотосинтетических пигментов позволил сформировать согласованные представления об избирательности влияния нанометаллов на компоненты пигментной системы проростков, зависящей как от состава металла, так и от его концентрации. Полученные результаты экспериментальных исследований служат дополнительным доказательством существования избирательности при активации той или иной реакции антиоксидантной системы растений, определяемой природой наноматериала. Однако, изменение в уровне активных форм кислорода (АФК) в присутствии никеля и меди можно отнести к неспецифической ответной реакции растений, поскольку аналогичные изменения характерны для разнообразных видов стрессов растений и в большинстве случаев требуют дальнейших исследований. В результате проведенных исследований, было получено, что основной «мишенью» действия наночастиц (НЧ) металлов оказалась корневая система растений, что определило интерес к выявлению механизмов фитотоксичности с акцентом на исследование клеточного повреждения именно в этой части растений.

Об авторах

А. М. Короткова
Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий российской академии наук
Россия
к.б.н., экспериментально-биологическая клиника (виварий), г. Оренбург, 9 Января, 29


О. В. Кван
Оренбургский государственный университет
научный сотрудник, институт биоэлементологии, г. Оренбург, пр. Победы, 13


Л. А. Быкова
Оренбургский государственный университет
к.т.н., кафедра безопасности жизнедеятельности, г. Оренбург, пр. Победы, 13


О. С. Кудрявцева
Оренбургский государственный университет
студент, кафедра биохимии и микробиологии, г. Оренбург, пр. Победы, 13


Т. С. Виденеева
Оренбургский государственный университет


А. И. Вишняков
Оренбургский государственный университет


Список литературы

1. Короткова А.М. Влияние наночастиц металлов и их оксидов на физиолого-биохимические показатели растения Triticum vulgare Vill. Уфа: Башкирский государственный университет, 2017. 194 с.

2. Khana I., Saeed K., Khan I. Nanoparticles: Properties, applications and toxicities // Arabian Journal of Chemistry. 2017. URL: https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2017.05.011.

3. Дерябина Т.Д. Адаптивные реакции и пределы толерантности Triticum aestivum и Allium cepa L. к наночастицам меди и железа. Оренбург, 2015. 23 с.

4. Masarovicova E., Kralova K. Metal nanoparticles and plants // Ecol. Chem. Eng. 2013. № 20(1). Р. 9–22.

5. Faisal M., Saquib Q., Alatara A. А., Al-Khedhairy A.A. Phytotoxic hazards of NiО-nanoparticles in tomato: a study on mechanism of cell death // J. of Hazardous Materials. 2013. № 250–251. Р. 318–332.

6. Корнилина В.В. Влияние ложного осинового трутовика на содержание пигментов в листьях осины в лесах Ульяновской области // Фундаментальные исследования. 2012. Т. 3. № 9. С. 568–572.

7. Dimkpa C.O., McLean J.E., Latta D.E., Manango E. et al. СuО and ZnО nanoparticles: phytotoxicity, metal speciation, and induction of oxidative stress in sand-grown wheat // J. Nanopart. Res. 2012. № 814(9). P. 1125–1129.

8. Higuchi Y. Glutathione depletion-induced chromosomal DNA fragmentation associated with apoptosis and necrosis // J. Cell. Mol. Med. 2004. № 8. Р. 455–464.

9. Gerald L.N., Jamie R.M. Fluorescence detection of hydroxyl radicals // Radiat. Phys. Chem. 2006. № 75. Р. 473–478.

10. Wilkins D.A. The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth // New Phytologist. 1978. № 80. Р. 623–633.

11. Nair P.M., Chung I.M. Impact of copper oxide nanoparticles exposure on Arabidopsis thaliana growth, root system development, root lignificaion, and molecular level changes // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2014. № 21. Р. 12709–127022.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Короткова А.М., Кван О.В., Быкова Л.А., Кудрявцева О.С., Виденеева Т.С., Вишняков А.И. Сравнительный анализ морфо-физиологических особенностей проростков Triticum vulgare после воздействия наночастиц металлов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;80(3):190-195. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-3-190-195

For citation: Korotkova A.M., Kvan O.V., Bykova L.A., Kudryavtseva O.S., Videneeva T.S., Vishnyakov A.I. Comparative analysis of morpho-physiological features of Triticum vulgare sprouts after exposure to metal nanoparticles. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(3):190-195. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-3-190-195

Просмотров: 78

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)