Восстановление растений табака после обработки ионами меди
Автор: Тугбаева А.С., Ермошин А.А., Плотников Д.С., Киселева И.С.
Журнал: Вестник Пермского университета. Серия: Биология @vestnik-psu-bio
Рубрика: Экология
Статья в выпуске: 4, 2020 года.
Бесплатный доступ
Последействие ионов меди (100 и 300 мкМ) на размеры органов, содержание маркеров стресса (перекись водорода, перекисное окисление липидов - ПОЛ) и компонентов антиоксидантного статуса (супероксиддисмутаза - СОД и гваяколовая пероксидаза - ГПО) были изучены в корнях, стебле и листьях Nicotiana tabacum L. Показано, что растения табака чувствительны к длительному воздействию 100 и 300 мкМ Cu2+. Обе концентрации ингибировали рост корней, тогда как длина, толщина побегов и площадь листьев уменьшались только в случае предварительной обработки 300 мкМ Cu2+; то есть рост надземных органов был подавлен значительно меньше, чем корней. Уровень ПОЛ и содержание перекиси водорода в корнях в этих условиях также были выше, что указывает на более сильную нагрузку на корни, чем на стебли и листья. Активность антиоксидантных ферментов СОД и ГПО в корнях и надземных органах специфически изменялась в зависимости от концентрации ионов меди и типа органа. В корнях наблюдалось снижение активности СОД и повышение активности ГПО при предварительной обработке 300 мкМ Cu2+ по сравнению с контролем и 100 мкМ Cu2+, тогда как в стебле и листьях активность ферментов снижалась. Полученные данные свидетельствуют о неполном восстановлении растений в условиях последействия ионов меди.
Ионы меди, пероксид водорода, перекисное окисление липидов, гваяколовая пероксидаза, супероксиддисмутаза, табак
Короткий адрес: https://sciup.org/147229670
IDR: 147229670 | DOI: 10.17072/1994-9952-2020-4-344-351
Список литературы Восстановление растений табака после обработки ионами меди
- Ермошин А.А., Цибизова М.Н., Киселёва И.С. Влияние ионов меди и алюминия на развитие проростков Trifolium repens L. // Вестник Томского государственного университета. Сер. Биология. 2013. Т. 3, № 23. С. 120-126.
- Abdelgawad H. et al. Maize roots and shoots show distinct profiles of oxidative stress and antioxidant defense under heavy metal toxicity // Environmental Pollution. 2020. Vol. 258. P. 113705.
- Beauchamp C., Fridovich L. Superoxide dismutase: Improved assays and an assay applicable to acrylamide gels // Analytical Biochemistry. 1971. Vol. 44, № 1. P. 276-287.
- Bellincampi D. et al. Extracellular H2O2 induced by oligogalacturonics is not involved in the inhibition of the auxin-regulated rolB gene expression in tobacco leaf explants // Plant Physiology. 2000. Vol. 122. P. 1379-1385.
- Bouazizi H. et al. Cell wall accumulation of Cu ions and modulation of lignifying enzymes in primary leaves of bean seedlings exposed to excess copper // Biological Trace Element Research. 2011. Vol. 139. P. 97-107.
- Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Analytical Biochemistry. 1976. Vol. 72. P. 248254.
- Chance B., Maehly A.C. Assay catalase and peroxi-dase // Methods in Enzymology. 1955. Vol. 2. P. 764-775.
- Chen J. et al. Copper induced oxidative stresses, anti-oxidant responses and phytoremediation potential of Moso bamboo (Phyllostachys pubescens) // Scientific Reports. 2015. Vol. 5, № 13554.
- Cook C.M. et al. Effects of copper on the growth, photosynthesis and nutrient concentration of Phaseolus plants // Photosynthetica. 1997. Vol. 34. P. 179-193.
- Cuypers A. et al. Hydrogen peroxide, signaling in disguise during metal phytotoxicity // Frontiers in Plant Science. 2016. Vol. 7. P. 470.
- Drost W. et al. Heavy metal toxicity to Lemna minor: studies on the time dependence of growth inhibition and the recovery after exposure // Chemo-sphere. 2007. Vol. 67, № 1. P. 36-43.
- Elleuch A. et al. Morphological and biochemical behavior of fenugreek (Trigonella foenum-graecum) under copper stress // Ecotoxicology and Environmental Safety. 2013. Vol. 98. P. 46-53.
- Hamim H., Miftahudin M., Setyaningsih L. Cellular and ultrastructure alteration of plant roots in response to metal stress. In Plant growth and regulation-alterations to sustain unfavorable conditions. London: IntechOpen, 2018. pp 21-41.
- Holubek R. et al. The recovery of soybean pants under short-term cadmium stress // Plants. 2020. Vol. 9. P. 782.
- Khatun S. et al. Copper toxicity in Withania somnifera: Growth and antioxidant enzymes responses of in vitro grown plants // Environmental and Experimental Botany. 2008. Vol. 64. P. 279-285.
- Ku H.-M. et al. The effect of water deficit and excess copper on proline metabolism in Nicotiana ben-thamiana // Biologia Plantarum. 2012. Vol. 56, № 2. P. 337-343.
- Maksimovic J.D. et al. Peroxidase activity and phenolic compounds content in maize root and leaf apoplast and their association with growth // Plant Science. 2008. Vol. 175, № 5. P. 656-662.
- Mohammed A.S., Kapri A., Goel R. Heavy metal pollution: source, impact, and remedies // Biomanagement of Metal-Contaminated Soils. 2011. P. 1-28.
- MostofaM.G., FujitaM. Salicylic acid alleviates copper toxicity in rice (Oryza sativa L.) seedlings by up-regulating antioxidative and glyoxalase systems // Ecotoxicology. 2013. Vol. 22. P. 959-973.
- Moustakas N.K., Ntzanis H. Estimating flue-cured tobacco leaf area from linear measurements, under mediterranean conditions // Agr. Med. 1998. Vol. 128. P. 226-231.
- Printz B. et al. Copper trafficking in plants and its implication in cell wall dynamics // Front. Plant Sci. 2016. Vol. 7. P. 601.
- Thounaojam T.C. et al. Zinc ameliorates copper-induced oxidative stress in developing rice (Oryza sativa L.) seedlings // Protoplasma. 2014. Vol. 251, № 1. P. 61-69.
- Uchiyama M., Mihara M. Determination of malo-naldehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test // Analytical Biochemistry. 1978. Vol. 86, № 1. P. 287-297
- Vijayarengan P., Jose M.D. Changes in growth, pigments and phytoremediating capability of four plant species under copper stress // Journal of Environmental Biology. 2014. Vol. 21, № 5. P. 119-126.
- Yruela I. Copper in plants // Brazilian Journal of Plant Physiology. 2005. Vol. 17. P. 145-156.
- Zaia D.M. et al. Spectrophotometric determination of total proteins in blood plasma: a comparative study among dye-binding methods // Brazilian archives of biology and technology. 2005. Vol. 48, № 3. P. 385-388.
