Сравнительный анализ устойчивости растений рода Brassica на начальном этапе онтогенеза к избытку меди
Устойчивость растений рода Brassica к избыточной концентрации ионов меди. Отсутствие токсичного влияния различных концентраций меди по прорастанию семян и росту корня проростков. Устойчивость проростков B. alba к токсичным концентрациям сульфата меди.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2018 |
| Размер файла | 33,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Сравнительный анализ устойчивости растений рода Brassica на начальном этапе онтогенеза к избытку меди
Х.Х. Алобайди1, Е.Б. Башмакова2, В.П. Холодова2
Исследована устойчивость растений 3 видов рода Brassica (В. juncea L., В. niger и B. alba) к избыточной концентрации ионов меди в среде. Отсутствие токсичного влияния различных концентраций меди (10, 25, 50, 100, 200 и 300 µM) оценивалось по прорастанию семян и росту корня проростков. Установлена высокая устойчивость проростков B. alba к токсичным концентрациям сульфата меди, что делает этот вид перспективным для фиторемедиации.
Ключевые слова: растения р. Brassica; B. alba; В. juncea; B. niger; фиторемедиация; медь.
Медь - эссенциальный элемент, являющийся кофактором таких ферментов, как супероксиддисмутаза и лакказа, и входящий в состав важнейших функциональных белков, например пластоцианина. Вместе с тем в избыточных концентрациях в среде ионы меди оказывают негативное действие на растения [1-3], занимая одно из первых мест по токсичности среди тяжелых металлов. Основными источниками загрязнения почв медью являются, с одной стороны, горнодобывающая и перерабатывающая промышленность, а с другой - агропромышленное производство, использующее препараты меди для борьбы с болезнями и вредителями. В связи с этим остро стоит задача очистки почв сельскохозяйственного назначения и городских территорий от избытка меди [4]. Известно, что эффективными для фиторемедиации являются растения, обладающие выраженной устойчивостью к меди и хорошо развитой надземной биомассой. К такого рода растениям относятся представители рода Brassica. Таким образом, целью работы являлась оценка устойчивости трех видов горчицы, потенциально перспективных для фиторемедиации с избыточным содержанием меди в почве. устойчивость растение медь
Материалы и методики исследования
Работа выполнена на растениях 3 видов рода Brassica, из которых В. juncea L. культивируется в России преимущественно в условиях аридных зон, семена В. niger и B. alba дикого типа получены из Багдадского региона Ирака. Для определения влияния меди на прорастание семена дезинфицировали слаборозовым раствором перманганата калия и после промывки дистиллированной водой помещали на фильтровальную бумагу в стерильные чашки Петри, содержавшие в контроле дистиллированную воду, в опытных вариантах - сульфат меди (CuSO4) в концентрациях 10, 25, 50, 100, 200 и 300 µM. Семена проращивали при 20-22єC; через трое суток с момента постановки эксперимента подсчитывали число проросших семян и измеряли длину корня проростка. Статистическая обработка данных проведена с помощью пакета прикладных программ StatSoft STATISTICA 6.0. Результаты экспериментов представлены в виде средних арифметических со стандартными ошибками. Статистическая значимость различий р < 0,05.
Результаты исследования и обсуждение
Установлено, что повышенные концентрации меди негативно влияли на прорастание семян всех исследованных видов Brassica, полная потеря всхожести семян происходила при 300 µM CuSO4. Различия в реакции видов на присутствие меди в среде проявлялись уже при 10 µM: прорастание B. niger и B. juncea заметно подавлялись, но растения вида B. alba по всхожести и длине корня практически не отличались от проростков в контрольном варианте. Однако отсутствие значительной разницы по всхожести семян для разных видов от контрольного варианта не позволяло подробно изучить механизм влияния избытка меди на рост и развитие проростков растений рода Brassica. Для уточнения полученных значений и более подробной оценки был проведен пересчет действия меди по отношению к прорастанию в контрольном варианте каждого из видов (рис. 1). Высокую устойчивость B. alba можно отметить не только при 10 µM, но и при 100 и 200 µM CuSO4. B. niger при умеренных концентрациях меди (25 и 50 µM) не уступал по устойчивости B. alba, но присутствие меди в среде в количестве 100-200 µM значительно сильнее снижало прорастание B. niger по сравнению с двумя другими видами.
Таким образом, повышенные концентрации сульфата меди в среде заметно снижали длину корней проростков всех трех видов. При этом, учитывая значительно более быстрый рост корней проростков B. juncea и B. niger по отношению к B. alba, для улучшения восприятия при сравнении экспериментальные данные представлены в виде относительных величин в % от контрольных показателей для каждого из видов (рис. 2). Представленные в таком виде показатели роста и развития растений отчетливо иллюстрируют, что растения вида B. alba на ранних этапах своего развития менее всего восприимчивы к избыточным концентрациям меди в среде: значимое снижение их роста отмечено только с 50 мкМ CuSO4, и даже при максимальной из использованных концентраций рост корня снизился до 40% от контроля, тогда как у растений видов B. juncea и B. niger - не превышал 15-20% от контроля.
Таким образом, представленные результаты позволяют заключить, что на начальном этапе онтогенеза проростки B. alba, в отличие от проростков B. juncea и B. niger, показали высокую устойчивость к токсичным концентрациям CuSO4, что делает этот вид перспективным для использования в целях фиторемедиации. Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Группировка почв по обеспеченности растений микроэлементами. Биогеохимическая характеристика микроэлементов меди и цинка, основные закономерности их распределения в почвах Омского Прииртышья. Роль микроэлементов меди и цинка в системе почва - растение.
реферат [45,6 K], добавлен 13.08.2015Понятие биоритмов биологических процессов в организме, их физиологические и экологические формы. Процессы, контролирующие фиксацию меди в почве. Биологические функции меди в растениях и организме человека. Оценка биологических особенностей меди и селена.
доклад [19,4 K], добавлен 15.12.2009Изучение влияния сульфата цинка и меди на темп линейного роста и скорость достижения отдельных стадий развития головастиков озерной лягушки и зеленой жабы. Исследование воздействия антропогенных загрязнений среды на смертность головастиков земноводных.
курсовая работа [517,5 K], добавлен 02.09.2015Влияние разных концентраций нитрата аммония на развитие проростков пшеницы. Накопление нитратов и нитритов в частях растений и в организмах животных, в том числе и человека. Различные отклонения от норм развития живых организмов, вызванные нитратами.
научная работа [643,1 K], добавлен 18.01.2011Особенности роста и развития рододендронов. Их семенное размножение. Биология прорастания семян и развития проростков. Анализ анатомического строения листа крупнейшего и японского рододендронов. Практические рекомендации по культивированию данных видов.
курсовая работа [354,0 K], добавлен 17.05.2010Ботаническое описание рода бурачниковых. Классификация и редкие виды рода. Виды, занесенные в Красную книгу России. Подсемейства кордиевых, эретиевых, гелиотропиевых, бурачниковых и велыптедиевые. Практическое применение растений рода бурачниковых.
реферат [39,2 K], добавлен 02.01.2013Распространение и происхождение растений рода бессмертник. Химический состав и применение в медицине растений рода бессмертник. Характеристика и физико-химические показатели эфирного масла бессмертника итальянского. Фенольные соединения и полисахариды.
реферат [77,9 K], добавлен 07.07.2011Низшие грибы - цисты, зигоспоры и ооспоры, класс аскомицеты: морфологическая характеристика, питание, размножение; фильтрующийся вирус. Заболевания растений при недостатке бора, меди, цинка. Грибковые болезни деревьев и цветов: возбудители, меры борьбы.
контрольная работа [29,6 K], добавлен 17.03.2014Жизненный цикл древесных растений. Выражение приспособленности к условиям среды. Фенологическое развитие древесных растений. Программа фенологических наблюдений. Растения на ювенильном этапе онтогенеза, на виргинилъном и последующих этапах онтогенеза.
реферат [33,0 K], добавлен 24.02.2009Изучение рода Vibrio cholerae. Хронология изучения его представителей, систематика, морфология этого рода вибрионов, их физиология, культуральные свойства. Межродовая, внунтривидовая и межвидовая идентификация, патогенность, устойчивость к антибиотикам.
реферат [2,9 M], добавлен 16.03.2011Классификация масличных плодов и семян по морфологическим признакам. Особенности размножения цветковых растений. Типы соцветий у масличных растений. Причины разнокачественности плодов семян. Структурные элементы клеток масличных растений, ткани семян.
реферат [25,9 K], добавлен 21.10.2013Приспособление к автохории в процессе эволюции цветковых растений. Приспособление растений к зоохории и гидрохории. Распространение семян с помощью птиц. Основные агенты активного растаскивания диаспор. Распространение семян через несколько звеньев.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 20.05.2013Основной план строения тела растения и место корня в системе его органов. Особенности строения корня и корневой системы высших растений. Функции коры и ризодермы. Метаморфозы корней, симбиозы с грибницами: эктомикориза и эндомикориза. Значение корня.
реферат [40,1 K], добавлен 18.02.2012Закаливание растений. Сущность закаливания растений и его фазы. Закалка семян. Закаливание рассады. Реакция адаптации корневых систем, воздействуя на них температурами закаливания. Холодостойкость растений. Морозоустойчивость растений.
курсовая работа [43,4 K], добавлен 02.05.2005Распространение плодов и семян. Почки и их типы. Происхождение и морфологическое строение цветка. Стерильные и фертильные его части, андроцей и гинецей. Видоизменения клеточной оболочки. Проводящие ткани и их функции. Строение корня однодольных растений.
контрольная работа [31,3 K], добавлен 17.01.2011Строение корня и стебля. Надземная и подземная корневая системы. Листовые (вегетативные) и цветочные (генеративные) почки. Распространение плодов и семян. Простые и сложные соцветия. Органы растений и листорасположение. Виды жилкования и функции листьв.
презентация [2,4 M], добавлен 20.03.2011Почему прорастание семян у разных растений происходит при разных температурах. Какое значение имеет промораживание семян растений. Что задерживает тепло в атмосфере. Продолжительность вегетационного периода. Определение температуры тела растения.
презентация [345,8 K], добавлен 11.04.2013Исследование основных жизненных форм растений. Описание тела низших растений. Характеристика функций вегетативных и генеративных органов. Группы растительных тканей. Морфология и физиология корня. Видоизменения листа. Строение почек. Ветвление побегов.
презентация [21,1 M], добавлен 18.11.2014Способы размножения растений: вегетативное и половое. Факторы, влияющие на прорастание семян. Способы размножения луковичных растений. Характеристика регуляторов роста ("Эпин экстра", "Циркон", "Флоравит 3Р") и их влияние на рост и развитие растений.
дипломная работа [3,7 M], добавлен 17.06.2017Характеристика пеларгонии - рода многолетних травянистых растений и полукустарников, относящегося к семейству гераниевых. Правила ухода за геранью. Условия освещенности в различных помещениях. Проведение опыта по влиянию света на рост и развитие растений.
контрольная работа [16,1 K], добавлен 03.12.2013
