Экофизиология подземного метамерного комплекса длиннокорневищных растений
Влияние фосфорорганического ксенобиотика метилфосфоновой кислоты
жүктеу/скачать 3.43 Mb. Pdf көрінісі
|
| 6.2.2. Влияние фосфорорганического ксенобиотика метилфосфоновой кислоты
на рост и функциональные свойства растений Phalaroides аrundinacea Согласно современным данным метилфосфоновая кислота (МФК) продукт гидролиза фосфорорганических соединений, проявляет высокую токсичность по отношению к некоторым низшим животным и водорослям, негативно влияет на биологическую активность почв и жизнедеятельность растений (Скугорева и др., 2008). В опытах с культурными и некоторыми дикорастущими растениями было показано, что МФК в высоких концентрациях (0.1-0.01 М) вызывает в клетках окислительный стресс, изменение фотосинтетической и дыхательной активности растений, что в конечном итоге приводит к угнетению их роста (Огородникова, Головко, 2005). В связи с этим актуально выявление устойчивых к действию ксенобиотика видов, способных адаптироваться к высоким концентрациям токсиканта. Мы полагаем, что корневищные злаковые многолетники могут проявить высокую устойчивость к фосфорорганическому загрязнению, поскольку формируют 189 большие клоны, накапливают значительную биомассу, характеризуются мощным развитием подземных побегов – корневищ. Наши исследования показали, что в начале эксперимента основные события, вызванные действием ксенобиотика, развивались в листьях, непосредственно подвергнутых опрыскиванию. МФК в высокой концентрации (0.1 М) вызывала значительные их повреждения. Через 1 сут после обработки отмечали появление на листьях единичных небольших хлорозных пятен, что связано с действием сильно кислого раствора МФК (рН 2). Инфильтрация МФК в ткани листа сопровождалась нарушениями в пигментном комплексе. У опытных растений через неделю после обработки содержание хлорофиллов и каротиноидов снижалось при сохранении их относительного содержания в тканях (рис. 61). Изменения в пигментном фонде, по- видимому, связаны с окислением молекул пигментов и ингибированием процессов их биосинтеза под действием МФК. Известно, что близкий по структуре МФК гербицид глифосат угнетает биосинтез предшественника хлорофилла – 5-аминолевулиновой кислоты (Федке, 1985). Деструкция пигментов повлекла изменения фотосинтетической деятельности. Выявлено достоверное снижение скорости видимого фотосинтеза листьев под действием высокой концентрации МФК (рис. 62). К числу наиболее значимых неспецифических изменений под действием какого-либо стрессора относится повышение генерации активных форм кислорода (АФК), которые вызывают окислительные изменения в клетке (Лукаткин, 2002). Одним из показателей окислительного стресса является усиление пероксидации липидов (ПОЛ), в результате которой происходит окисление входящих в состав мембранных липидов ненасыщенных жирных кислот. Через неделю после обработки высококонцентрированным раствором МФК отмечали накопление в листьях одного из конечных продуктов ПОЛ – малонового диальдегида (МДА), количество которого было в 1.5 раза выше, чем в контроле (табл. 36). При этом активность пероксидаз была на 20-35 % ниже по сравнению с листьями контрольных растений. Известно, что пероксидазы снижают уровень Н 2 О 2 предшественника инициирующего ПОЛ гидроксильного радикала (Минибаева, Гордон, 2003; Van Breusegem et al., 2008). Эти данные указывают на возникновение стойкого нарушения в клетках листьев про- /антиоксидантного равновесия (Минибаева, Гордон, 2003; Van Breusegem et al., 2008 с. 82-83). 190 Рис. 61. Содержание пигментов в листьях Phalaroides arundinacea на 5-е сутки после обработки метилфосфоновой кислотой: 1 – контроль, 2 – 0.01 М, 3 – 0.1 М. * разница между опытом и контролем статистически значима, Р < 0.05 (Маслова и др., 2010а). Рис. 62. Интенсивность фотосинтеза (Ф В ) листьев растений Phalaroides arundinacea на 5-е сутки после обработки метилфосфоновой кислотой. * разница между опытом и контролем статистически значима, Р < 0.05 (Маслова и др., 2010а). 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 Хлорофилл a Хлорофилл b Сумма каротиноидов мг/ г с ух ой м ас сы жүктеу/скачать 3.43 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|