Інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи
Intensity of Cd and Ni accumulation at the joint action and the degree of their toxicity on maize shoots are studied. It is found that Cd and Ni are most intensively taken by the roots of shoots in the first 7 hours of stressing actions, while the metals appear in leaves only after a 7-hour-long exp...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4665 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Iнтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи / В.М. Гришко, Т.А. Демура // Доп. НАН України. — 2008. — № 5. — С. 161-167. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859742713077825536 |
|---|---|
| author | Гришко, В.М. Демура, Т.А. |
| author_facet | Гришко, В.М. Демура, Т.А. |
| citation_txt | Iнтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи / В.М. Гришко, Т.А. Демура // Доп. НАН України. — 2008. — № 5. — С. 161-167. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | Intensity of Cd and Ni accumulation at the joint action and the degree of their toxicity on maize shoots are studied. It is found that Cd and Ni are most intensively taken by the roots of shoots in the first 7 hours of stressing actions, while the metals appear in leaves only after a 7-hour-long exposition. Absorption of Cd and Ni by the roots of shoots has two-phase character. Intensity of lipid peroxidation amplifies with increase in the metals accumulation levels, and the amount of finished products of the peroxidation can be used as a primary marker of the stressing influence.
|
| first_indexed | 2025-12-01T18:54:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
5 • 2008
БIОЛОГIЯ
УДК 581.1:581.5:633.15
© 2008
В.М. Гришко, Т.А. Демура
Iнтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень
їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки
кукурудзи
(Представлено академiком НАН України Д. М. Гродзинським)
Intensity of Cd and Ni accumulation at the joint action and the degree of their toxicity on
maize shoots are studied. It is found that Cd and Ni are most intensively taken by the roots of
shoots in the first 7 hours of stressing actions, while the metals appear in leaves only after a
7-hour-long exposition. Absorption of Cd and Ni by the roots of shoots has two-phase character.
Intensity of lipid peroxidation amplifies with increase in the metals accumulation levels, and
the amount of finished products of the peroxidation can be used as a primary marker of the
stressing influence.
Дослiдження впливу важких металiв на рослиннi органiзми привертає останнiм часом все
бiльшу увагу у зв’язку зi зростаючим забрудненням навколишнього середовища. Проведе-
нi дослiдження з вивчення впливу окремого металу на той чи iнший фiзiологiчний процес
у рослин [1–5]. Однак ступiнь токсичностi таких небезпечних полютантiв, як кадмiй та нi-
кель, до сьогоднi лишається недостатньо вивченим [6–8]. Розглядалися, зокрема, питання
фiтоекстракцiї нiкелю i його акумуляцiя в тканинах кореня, перерозподiлу в системi “ко-
рiнь-листок” та впливу iонiв iнших металiв на процеси поглинання рослинами кадмiю або
нiкелю, а також рiвень стiйкостi та iнтенсивнiсть стресового вiдгуку за їх сумiсного над-
ходження до рослин [1–3, 9]. Актуальними залишаються дослiдження щодо встановлення
функцiональних зв’язкiв рослинних органiзмiв з оточуючим середовищем, якi забезпечують
надiйнiсть бiологiчних систем рослин, їх рiст та розвиток [10, 11].
Ми ставили собi за мету дослiдження ступеня токсичностi, а також розподiлу кадмiю
i нiкелю у вегетативних органах рослин за їх сумiсної дiї.
Об’єктами дослiджень були проростки кукурудзи звичайної (Zea mays L.) гiбридiв Блiц
160 МВ, Премiя 190 МВ, Тон 320 ВС та Євро 401 СВ. У дослiдах застосовували кадмiй
та нiкель у виглядi розчинiв сiрчанокислих солей у концентрацiях 3 i 30 мг Cd2+/л та 4
i 40 мг Ni2+/л. Для встановлення рiвня токсичного впливу як за сумiсної, так i окремої дiї
кадмiю та нiкелю дводобовi проростки кукурудзи зазначених гiбридiв витримували 48 год
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №5 161
Рис. 1. Кореневi iндекси (КI) проросткiв рiзних гiбридiв кукурудзи у модельному дослiдi з важкими мета-
лами:
1 — 3 мг Cd2+/л; 2 — 30 мг Cd2+/л; 3 — 4 мг Ni2+/л; 4 — 40 мг Ni2+/л; 5 — 3 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л;
6 — 30 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л
на розчинах важких металiв i потiм вимiрювали прирiст головного кореня та розраховува-
ли кореневий iндекс (КI) за D. Wilkinson [12]. Особливостi акумуляцiї кадмiю i нiкелю та
iнтенсивнiсть пероксидного окиснення лiпiдiв у органах кукурудзи визначали в модельних
дослiдах з проростками гiбриду Блiц 160 МВ, що вирощувались методом водної культу-
ри. На 10-ту добу експерименту в середовище вирощування вносили важкi метали в за-
значених вище концентрацiях. Вмiст кадмiю i нiкелю в рослинному матерiалi визначали
на атомно-адсорбцiйному спектрофотометрi С-115 (Україна) згiдно iз загальноприйнятими
методами [13]. Показники внутрiшньотканинного забруднення для кожного з металiв роз-
раховували за В.Б. Iльїним [14]. Iнтенсивнiсть розвитку пероксидного окиснення лiпiдiв
(ПОЛ) оцiнювали за вмiстом ТБК-активних продуктiв [15].
У ходi первинного скринiнгу за рiвнем токсичностi кадмiю та нiкелю на проростки вста-
новлено, що кадмiй у низькiй концентрацiї призводив до гальмування росту кореневої сис-
теми проросткiв усiх гiбридiв у середньому на 15%. При внесеннi в середовище вирощування
нiкелю в низькiй концентрацiї довжина головного кореня проросткiв знижувалась меншою
мiрою: значення кореневого iндексу становили вiд 0,85 до 0,92, а у проросткiв гiбриду Блiц
160 МВ такий вмiст нiкелю не викликав гальмування росту. При вирощуваннi рослин куку-
рудзи на середовищi, що мiстило високу концентрацiю кадмiю, найiстотнiше пригнiчення
росту вiдмiчено для проросткiв гiбриду Премiя 190 МВ, що виявлялось у зниженнi при-
росту головного кореня на 42% порiвняно з контролем. Разом з цим проросткам гiбриду
Блiц 160 МВ була притаманна найбiльша толерантнiсть до дiї сполук кадмiю в зазначенiй
концентрацiї. Як i за дiї кадмiю, внесення високої концентрацiї нiкелю також призводило
до зменшення довжини головного кореня у проросткiв усiх дослiджених гiбридiв куку-
рудзи. Але за умов забруднення нiкелем розбiжнiсть мiж гiбридами у проявi негативного
впливу останнього виявилась не досить значною, що свiдчить про бiльшу токсичнiсть кад-
мiю у порiвняннi з нiкелем. Отриманi нами данi добре узгоджуються з даними лiтерату-
ри [3, 5, 8], якi свiдчать про бiльшу токсичнiсть кадмiю в порiвняннi з нiкелем за їх окремої
дiї. Для гiбриду Премiя 190 МВ зафiксоване найiстотнiше пригнiчення росту головного
кореня (на 32%) i, вiдповiдно, найнижчий ступiнь толерантностi. Разом з цим зменшення
довжини головного кореня у проросткiв iнших гiбридiв не перевищувало 24%.
Найбiльш стiйкими до стресу, викликаного сумiсною дiєю металiв, були проростки
кукурудзи гiбриду Блiц 160 МВ (рис. 1). За низької концентрацiї токсинiв iнгiбування
росту кореневої системи у проросткiв цього гiбриду не спостерiгалось. Проте, сумiсний
вплив токсикантiв у високiй концентрацiї призводив до гальмування росту коренiв на 38%.
Найiстотнiше iнгiбування росту кореневої системи зафiксоване для проросткiв гiбриду Пре-
162 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №5
мiя 190 МВ, про що свiдчить зниження кореневого iндексу до 0,48. Гiбриди кукурудзи
Євро 401 СВ та Тон 320 ВС показали помiрну чутливiсть до стресового впливу i близькi
величини кореневих iндексiв, тому були вiднесенi до середнiх за стiйкiстю до дiї дослiджу-
ваних металiв гiбридiв. Таким чином, за результатами скринiнгу для подальшого дослiд-
ження був вiдiбраний найбiльш стiйкий до сумiсної дiї важких металiв гiбрид кукурудзи
Блiц 160 МВ.
Враховуючи те, що процеси поглинання рослинами кадмiю та нiкелю за їх окремої дiї
добре вивченi [1–5, 7], ми зосередились на з’ясуваннi особливостей надходження до рослин
та перерозподiлу в системi “корiнь-листок” зазначених елементiв за їх сумiсної дiї.
Наявнi експериментальнi данi (табл. 1) дозволяють констатувати, що нiкель та кадмiй
швидко надходять в тканини коренiв проросткiв кукурудзи. Так, вже через 1 год виро-
щування рослин на середовищi, що мiстило сумiш токсикантiв у низьких концентрацiях,
обидва метали активно поглиналися кореневою системою. Це пiдтверджується пiдвищен-
ням в 1,7 раза в тканинах кореня вмiсту нiкелю i майже втричi вмiсту кадмiю порiвняно
з контрольними проростками. При експозицiї на середовищi з високим вмiстом нiкелю та
низьким кадмiю концентрацiя обох токсикантiв збiльшилась майже вдвiчi порiвняно з по-
переднiм варiантом. В аналогiчному варiантi з переважанням кадмiю вмiст останнього зро-
став у 9,6 раза, тодi як нiкелю — в 3,3 раза вiдповiдно до контролю. Отриманi результати
пiдтверджуються також розрахованими iндексами внутрiшньотканинного забруднення, якi
за низької концентрацiї для кадмiю становили 2,98 i 5,82, а для нiкелю — 1,73 та 3,29.
При збiльшеннi експозицiї проросткiв на розчинах важких металiв у низькiй концентрацiї
до 7 год вмiст кадмiю перевищував контрольнi значення в 5–7 разiв, тодi як за високої
концентрацiї — у 10–15 разiв. Разом з цим у варiантах дослiдiв з низькою концентрацiєю
нiкелю на 7-му год стресового впливу не встановлено iстотної iнтенсифiкацiї поглинан-
ня нiкелю тканинами коренiв порiвняно з першою годиною вирощування (1,9, 3,58 i 1,73,
3,29 вiдповiдно), тодi як за високої концентрацiї вiдповiднi показники зростали на 40–60%
(див. табл. 1).
Подальше збiльшення тривалостi дiї важких металiв до 12 год не призводило до пiд-
вищення рiвнiв абсорбцiї токсикантiв кореневою системою проросткiв кукурудзи, про що
свiдчить вiдсутнiсть статистично достовiрної рiзницi вiдповiдних значень вмiсту обох мета-
лiв пiсля 7 та 12 год експозицiї на розчинах кадмiю та нiкелю i майже однаковi значення
показникiв внутрiшньотканинного забруднення: 5,4–15,3 та 5,3–14,6 для кадмiю i 1,9–8,1
та 2,0–7,5 для нiкелю на 7-му i 12-ту год стресу вiдповiдно. При пiдвищеннi тривалостi
iнтоксикацiї до 24 год спостерiгалась аналогiчна тенденцiя уповiльнення процесiв погли-
нання токсикантiв кореневою системою проросткiв кукурудзи. Тобто пiсля 7 год стресової
дiї процес поглинання виходив на плато i наступала лiнiйна фаза, яка характеризується
постiйною невисокою швидкiстю абсорбцiї металiв.
Необхiдно зазначити, що у всiх варiантах дослiдiв показники внутрiшньотканинного за-
бруднення кореня для кадмiю дещо перевищували вiдповiднi показники для нiкелю. Най-
бiльш чiтко виявлена тенденцiя простежувалася пiсля 7 год стресової дiї. Так, у варiантi
з низьким рiвнем комплексного забруднення значення показникiв внутрiшньотканинного
забруднення кадмiєм перевищували аналогiчнi для нiкелю в 2,9 раза. Це пояснюється тим,
що для нiкелю не iснує фiзiологiчних бар’єрiв, таких як ендодерма на тканинному та плаз-
молема на клiтинному рiвнях, якi перешкоджають транспорту iонiв у надземну частину [1].
Тому, iмовiрно, нiкель транспортується до надземної частини, тодi як кадмiй може бiльшою
мiрою концентруватись саме в коренях проросткiв.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №5 163
Таблиця 1. Вмiст кадмiю та нiкелю у вегетативних органах 10-добових проросткiв кукурудзи, мкг/г сухої речовини
Варiант
Корiнь Лист
Кадмiй Нiкель Кадмiй Нiкель
M ±m Зр
к M ±m Зр
к M ±m Зр
л M ±m Зр
л
1 год
Контроль 0,58 ± 0,044 — 8,73 ± 1,140 — 0,15 ± 0,021 — 1,04 ± 0,037 —
3 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л 1,72 ± 0,074
∗ 2,98 15,10 ± 1,473
∗ 1,73 0,16 ± 0,005 1,04 1,16 ± 0,129 1,12
3 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л 3,36 ± 0,045
∗ 5,82 37,94 ± 3,499
∗ 4,35 0,18 ± 0,011 1,13 1,16 ± 0,069 1,12
30 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л 5,56 ± 0,477
∗ 9,62 28,73 ± 3,226
∗ 3,29 0,18 ± 0,024 1,14 1,06 ± 0,039 1,03
30 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л 7,82 ± 0,548
∗ 13,54 43,92 ± 3,71
∗ 5,03 0,17 ± 0,039 1,07 1,13 ± 0,036 1,09
7 год
Контроль 0,57 ± 0,018 — 8,43 ± 0,904 — 0,14 ± 0,010 — 1,00 ± 0,053 —
3 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л 3,10 ± 0,077
∗ 5,43 16,04 ± 1,985
∗ 1,90 0,16 ± 0,012 1,16 1,06 ± 0,118 1,06
3 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л 3,91 ± 0,008
∗ 6,86 52,43 ± 2,100
∗ 6,22 0,16 ± 0,013 1,15 1,64 ± 0,088
∗ 1,64
30 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л 5,76 ± 0,569
∗ 10,11 30,17 ± 2,853
∗ 3,58 0,21 ± 0,019
∗ 1,49 1,21 ± 0,019
∗ 1,22
30 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л 8,70 ± 1,441
∗ 15,28 58,56 ± 3,98
∗ 8,13 0,27 ± 0,009
∗ 1,93 1,96 ± 0,182
∗ 1,96
12 год
Контроль 0,59 ± 0,045 — 8,52 ± 0,707 — 0,16 ± 0,022 — 1,01 ± 0,053 —
3 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л 3,11 ± 0,128
∗ 5,25 17,30 ± 2,244
∗ 2,03 0,17 ± 0,011 1,07 1,34 ± 0,122
∗ 1,32
3 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л 4,03 ± 0,432
∗ 6,80 57,19 ± 4,186
∗ 6,71 0,23 ± 0,018
∗ 1,43 2,01 ± 0,226
∗ 1,99
30 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л 6,16 ± 0,311
∗ 10,40 31,20 ± 3,336
∗ 3,65 0,43 ± 0,0045
∗ 2,64 1,92 ± 0,183
∗ 1,90
30 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л 8,64 ± 0,697
∗ 14,59 63,98 ± 14,268
∗ 7,51 0,45 ± 0,035
∗ 2,81 2,13 ± 0,024
∗ 2,11
24 год
Контроль 0,67 ± 0,003 — 8,47 ± 0,899 — 0,17 ± 0,039 — 1,04 ± 0,050 —
3 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л 3,52 ± 0,050
∗ 5,24 21,24 ± 0,603
∗ 2,5 0,27 ± 0,025
∗ 1,58 1,68 ± 0,079
∗ 1,63
3 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л 4,08 ± 0,705
∗ 6,07 59,52 ± 3,045
∗ 7,03 0,28 ± 0,032
∗ 1,62 2,20 ± 0,094
∗ 2,13
30 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л 6,58 ± 0,499
∗ 9,78 43,23 ± 3,582
∗ 5,10 0,47 ± 0,007
∗ 2,76 2,00 ± 0,089
∗ 1,93
30 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л 9,34 ± 1,127
∗ 13,89 68,85 ± 6,075
∗ 8,13 0,50 ± 0,037
∗ 2,89 2,35 ± 0,275
∗ 2,27
Пр и м i т ка . Зр
к та Зр
л — показники внутрiшньотканинного забруднення проросткiв.
∗ Статистично достовiрна вiдмiннiсть вiд контролю при p < 0,05.
164
IS
S
N
1
0
2
5
-6
4
1
5
R
epo
rts
o
f
th
e
N
a
tio
n
a
l
A
ca
d
em
y
o
f
S
cien
ces
o
f
U
kra
in
e,
2
0
0
8
,
№
5
Дослiдження розподiлу металiв у системi “корiнь-листок” за умов iнтоксикацiї сполука-
ми кадмiю та нiкелю засвiдчили значно вищу їх акумуляцiю в тканинах кореня порiвняно
з асимiляцiйним апаратом. Це добре узгоджується з переважаючою на сьогоднi точкою зору
про обмежене надходження важких металiв до пагонiв в результатi бар’єрної ролi ендодер-
ми кореня, пояски Каспарi якої перешкоджають їх надходженню в центральний цилiндр.
Крiм того, добре вiдомо, що для кукурудзи характерна бiльш висока здатнiсть саме коре-
нiв зв’язувати iони важких металiв [2, 4, 8].
Аналiз результатiв модельних експериментiв показав, що на 1-шу год пiсля внесення су-
мiшi сполук кадмiю та нiкелю в середовище вирощування вмiст цих металiв у листках про-
росткiв не перевищував контрольнi значення (див. табл. 1). На 7-му год стресового впливу
у варiантах з низькою концентрацiєю кадмiю накопичення останнього також не зафiксо-
вано. Однак за сумiсної дiї кадмiю у високiй концентрацiї та нiкелю у низькiй процеси
поглинання токсикантiв iнтенсифiкувалися, про що свiдчить перевищення вмiсту кадмiю
в листках у 1,5 раза порiвняно з контролем та майже вдвiчi за комплексного впливу ток-
сикантiв у високiй концентрацiї. Поряд з цим вмiст нiкелю не перевищував вiдповiдний
у контрольних проросткiв рiвень лише при використаннi металiв у низькiй концентрацiї.
Сумiсна дiя металiв з високою концентрацiєю кадмiю та низькою нiкелю призводила до
зростання вмiсту останнього в листках проросткiв на 21% порiвняно з контролем, тодi як
при експозицiї проросткiв кукурудзи на середовищi з переважанням нiкелю цей показник
перевищував попереднi значення на 43%. Як i слiд було очiкувати, рiвень акумуляцiї нiке-
лю досягав найбiльшої iнтенсивностi у варiантi дослiду при внесеннi сумiшi сполук металiв
у високiй концентрацiї — його вмiст у листках зростав майже вдвiчi вiдносно контрольних
рослин.
На 12-ту год експерименту за сумiсної дiї металiв у низькiй концентрацiї вмiст кадмiю
в листках проросткiв кукурудзи дорiвнював такому в контролi, тодi як нiкелю був на 30%
вищий. Разом з цим у листках проросткiв з високим вмiстом хоча б одного з металiв спо-
стерiгалася тенденцiя уповiльнення темпiв акумуляцiї нiкелю: значення показника внутрiш-
ньотканинного забруднення змiнювалося менш нiж на 0,7, а абсолютнi значення вмiсту ста-
тистично достовiрно не вiдрiзнялися у переважної бiльшостi варiантiв вiд таких при 7-год
експозицiї. Однак надходження кадмiю в листки за ксилемним транспортом в зазначених
вище варiантах та його акумуляцiя зростала в 1,7–2 рази.
При збiльшеннi тривалостi стресового впливу до 24 год iнтенсивнiсть внутрiшньотканин-
ного забруднення для нiкелю лишалася на тому ж рiвнi, а за високої концентрацiї кадмiю
темпи акумуляцiї також призупинялися (табл. 1).
Таким чином, вищевикладене дає змогу констатувати двофазний характер поглинання
кадмiю та нiкелю. Протягом перших 7 год вiдбувається швидке поглинання токсикантiв, що,
згiдно з лiтературними даними, вiдповiдає насиченню металами судин ксилеми [2, 4]. Далi
наступає лiнiйна фаза, яка характеризується постiйною швидкiстю накопичення кадмiю та
нiкелю.
Однiєю з перших реакцiй органiзму на дiю токсичних сполук або iншу стресову ситуацiю
є збiльшення iнтенсивностi процесiв ПОЛ у клiтинних мембранних структурах. У результатi
модельних дослiдiв встановлено, що iони кадмiю та нiкелю за умов сумiсної дiї призводять
до iнтенсифiкацiї процесiв ПОЛ у вегетативних органах проросткiв кукурудзи. Вже пiсля
1 год дiї кадмiю та нiкелю в низькiй концентрацiї вмiст ТБК-активних сполук у коренях
зростав на 19% порiвняно з контрольними проростками, тодi як у листках не змiнювався
(рис. 2). Отриманi данi добре узгоджуються з вищенаведеними результатами переважної
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №5 165
Рис. 2. Вмiст ТБК-активних продуктiв у коренях (а) та листках (б ) 10-добових проросткiв кукурудзи:
1 — контроль; 2 — 3 мг Cd2+/л + 4 мг Ni2+/л; 3 — 3 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л; 4 — 30 мг Cd2+/л + 4 мг
Ni2+/л; 5 — 30 мг Cd2+/л + 40 мг Ni2+/л; ∗ — статистично достовiрна рiзниця вiдносно контролю при
p < 0,05
iнтенсифiкацiї процесiв поглинання та акумуляцiї токсикантiв у коренях проросткiв. Разом
з цим у варiантах дослiдiв, коли хоча б один з полютантiв вносився до середовища виро-
щування у високiй концентрацiї, процеси пероксидацiї вiдбувались бiльш iнтенсивно. Так,
у коренях вмiст ТБК-активних продуктiв пiдвищувався в середньому бiльш нiж на 50%,
тодi як у листках — бiльш нiж на 20% порiвняно з контролем. Найбiльш iстотне зростання
продуктiв пероксидацiї на 1-шу год спостерiгалось у проросткiв кукурудзи за сумiсної дiї
полютантiв у високiй концентрацiї (в 1,5 та 3 рази в листках та коренях вiдповiдно).
При подовженнi тривалостi дiї сумiшi кадмiю та нiкелю до 7 год вiдзначена загальна
тенденцiя до поступового збiльшення рiвня ТБК-активних продуктiв як у коренях, так
i в листках проросткiв кукурудзи. Аналогiчне збiльшення рiвня малонового дiальдегiду
у вегетативних органах проросткiв зафiксоване i пiсля 12 год експозицiї. Максимальне пiд-
вищення рiвня продуктiв ПОЛ на 12-ту год комплексної iнтоксикацiї проросткiв металами
встановлено у варiантi за дiї високої концентрацiї забруднювачiв. Так, кiлькiсть малоно-
вого дiальдегiду у вегетативних органах збiльшувалась майже вдвiчi порiвняно з першою
годиною (див. рис. 2).
За максимального рiвня акумуляцiї кадмiю та нiкелю проростками кукурудзи на 24-ту
год експозицiї вiдбувалося найбiльше посилення окиснювальних процесiв лiпiдiв. Вищена-
ведене пiдтверджується пiдвищенням вмiсту малонового дiальдегiду в тканинах листкiв
у 1,3–2,2 раза порiвняно з 12-год дiєю токсикантiв, що перевищує контрольнi значення
в 2,5–4 рази. Загальна тенденцiя зростання накопичення кiнцевих продуктiв ПОЛ характер-
на i для коренiв проросткiв, причому в них утворюється ще бiльша кiлькiсть ТБК-активних
продуктiв, нiж у листках (у 1,3–1,9 раза). Тобто з пiдвищенням вмiсту токсичних сполук
у вегетативних органах зростає iнтенсивнiсть стресового вiдгуку рослинного органiзму.
Таким чином, аналiз експериментальних даних дозволяє стверджувати, що кадмiй швид-
ше, нiж нiкель, за умов сумiсної дiї поглинається i акумулюються в кореневiй системi про-
росткiв, а потiм транспортується до листкiв. Найбiльш iнтенсивне поглинання токсикантiв
коренями вiдбувається в першi 7 год стресового впливу, тодi як у листках проросткiв — ли-
ше на 7-му год експозицiї. Пiдсумовуючи результати дослiджень, зазначимо, що поглинання
кадмiю i нiкелю є функцiєю часу i має двофазний характер. Первинним маркером iнтенси-
166 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2008, №5
фiкацiї поглинання рослинами кадмiю та нiкелю можна вважати кiлькiсть ТБК-активних
продуктiв. Особливостi акумуляцiї токсикантiв у вегетативних органах кукурудзи добре
узгоджуються з пiдвищенням рiвня продуктiв ПОЛ i обумовлюють гальмування росту та
розвитку її кореневої системи.
Дослiдження виконано в рамках гранту НАН України конкурсу проектiв науково-дослiдних
робiт молодих учених та проекту за цiльовою програмою НАН України “Новiтнi медико-бiологiчнi
проблеми та навколишнє середовище людини”.
1. Серегин И.В., Кожевникова А.Д., Казюмина Е.М., Иванов В.Б. Токсическое действие и распреде-
ление никеля в корнях кукурузы // Физиология растений. – 2003. – 50, № 5. – С. 793–800.
2. Yang X.E., Baligar V. C., Foster J. S., Martens D.C. Accumulation and transport of nickel in relation
to organic acids in ryegrass and maize grown with different nickel levels // Plant Soil. – 1997. – 196. –
P. 271–276.
3. Гришко В.М., Сищиков Д.В. Вплив кадмiю на функцiонування глутатiонзалежної антиоксидантної
системи у гороху i сої // Доп. НАН України. – 2003. – № 11. – С. 171–178.
4. Мельничук Ю.П. Влияние ионов кадмия на клеточное деление и рост растений. – Киев: Наук. думка,
1990. – 148 с.
5. Сищиков Д.В., Гришко В.М. Накопичення нiкелю вегетативними органами проросткiв гороху та
кукурудзи // Доп. НАН України. – 2006. – № 1. – С. 167–172.
6. Степанок В.В. Влияние сочетания соединений тяжелых металлов на урожай сельскохозяйственных
культур и поступление тяжелых металлов в растения // Агрохимия. – 2000. – № 1. – С. 74–80.
7. Потатуева Ю.А., Прищеп Е.Г., Сидоренкова Н.К., Виндекер Т.А. Влияние карбоната кадмия на
урожай сельскохозяйственных культур, подвижность кадмия в почве и накопление растениями //
Агрохимия. – 2005. – № 8. – С. 50–57.
8. Kabata-Pendias A., Pendias H. Trace elements in soils and plants. – Boca Raton: CRC Press, 2001. –
432 p.
9. Гладков Е.А. Влияние комплексного взаимодействия тяжелых металлов на растения мегаполисов //
Экология. – 2007. – № 1. – С. 71–74.
10. Кордюм Е.Л., Сытник К.М., Бараненко В. В. и др. Клеточные механизмы адаптации растений к
неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях. – Киев: Наук.
думка, 2003. – 278 с.
11. Гродзинский Д.М. Надежность растительных систем. – Киев: Наук. думка, 1983. – 368 с.
12. Wilkinson D.A. The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth // New Phytol. –
1978. – 80, No 3. – P. 623–633.
13. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции
растениеводства. – Москва, 1989. – 62 с.
14. Ильин В.Б., Степанова М.Д. Относительные показатели загрязнения в системе почва-растение //
Почвоведение. – 1979. – № 11. – С. 61–67.
15. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: В 2 т. Т. 2. –
Минск: Беларусь, 2000. – С. 207.
Надiйшло до редакцiї 12.11.2007Криворiзький ботанiчний сад НАН України
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2008, №5 167
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-4665 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-01T18:54:47Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Гришко, В.М. Демура, Т.А. 2009-12-17T16:01:16Z 2009-12-17T16:01:16Z 2008 Iнтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи / В.М. Гришко, Т.А. Демура // Доп. НАН України. — 2008. — № 5. — С. 161-167. — Бібліогр.: 15 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4665 581.1:581.5:633.15 Intensity of Cd and Ni accumulation at the joint action and the degree of their toxicity on maize shoots are studied. It is found that Cd and Ni are most intensively taken by the roots of shoots in the first 7 hours of stressing actions, while the metals appear in leaves only after a 7-hour-long exposition. Absorption of Cd and Ni by the roots of shoots has two-phase character. Intensity of lipid peroxidation amplifies with increase in the metals accumulation levels, and the amount of finished products of the peroxidation can be used as a primary marker of the stressing influence. НАН України uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Біологія Інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи Article published earlier |
| spellingShingle | Інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи Гришко, В.М. Демура, Т.А. Біологія |
| title | Інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи |
| title_full | Інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи |
| title_fullStr | Інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи |
| title_full_unstemmed | Інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи |
| title_short | Інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи |
| title_sort | інтенсивнiсть акумуляцiї кадмiю i нiкелю та рiвень їх фiтотоксичностi за сумiсної дiї на проростки кукурудзи |
| topic | Біологія |
| topic_facet | Біологія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/4665 |
| work_keys_str_mv | AT griškovm íntensivnistʹakumulâciíkadmiûinikelûtarivenʹíhfitotoksičnostizasumisnoídiínaprorostkikukurudzi AT demurata íntensivnistʹakumulâciíkadmiûinikelûtarivenʹíhfitotoksičnostizasumisnoídiínaprorostkikukurudzi |