Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Научная статья на тему «Роль перекисного окисления липидов в процессах адаптации сосны обыкновенной в условиях породного отвала»

Породный отвал угольного разреза «Кедровский» расположен в северной лесостепи Кемеровской области. Угледобыча открытым способом приводит к загрязнению окружающей природной среды – образованию новых форм рельефа, продуктов ветровой и водной эрозии, выветривания отвальных пород, уничтожения растительного покрова.

Поэтому экологическая реабилитация техногенных земель становится социально важной и неотложной проблемой. Как отмечают некоторые исследователи, сосна является основной лесообразующей породой и одной из лучших фитомелиорантов отвалов [6, 8]. В биологической рекультивации породных отвалов угольных разрезов Кузбасса широко используется сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.), которая по нетребовательности к почвенному плодородию превосходит многие лесообразующие породы [2].

При воздействии разнообразных экстремальных факторов среды у растений, в первую очередь повреждаются мембранные структуры, и, как следствие, происходит увеличение содержания малонового диальдегида (МДА) – продукта окисления липидов (ПОЛ) в растительных тканях, что связано с активацией свободнорадикальных реакций в клетках [4]. В последнее десятилетие появилось много публикаций в научных журналах, связанных с изучением содержания антиоксидантов в растениях, произрастающих в условиях промышленного загрязнения [9, 11, 12, 13, 14]. Однако до сих пор многие особенности функционирования антиоксидантной системы растений в техногенных условиях остаются неясными. В исследованиях, проведенных рядом авторов, показано увеличение активности ПОЛ мембран под действием неблагоприятных факторов среды на растительный организм [1, 3, 5, 10]. Содержание МДА может служить показателем активности окислительных процессов, обусловленных кислородными радикалами и отражать адаптационную способность растений. В связи с этим, представляет интерес изучение роли перекисного окисления липидов в процессах адаптации сосны обыкновенной в условиях породного отвала.

Исследования проведены в летний период 2011 г. В качестве объектов исследований были выбраны посадки сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) разного возраста: I (10-15 лет) и II (20-25 лет).

Площадки наблюдений (ПН) заложены на территории отвала «Южный» разреза «Кедровский». ПН 1 – спланированный отвал с нанесением потенциально плодородного слоя (ППС), ПН 2 – межотвальная впадина без нанесения ППС, ПН 3 – спланированный отвал без нанесения ППС.

Определение содержания малонового диальдегида проводили реакцией с тиобарбитуровой кислотой (ТБК) [7]. Экспериментальные данные обработаны с помощью компьютерных программ Excel и Statistica 6.0.

Проведенными исследованиями установлено, что интенсивность перекисного окисления липидов у сосны второй возрастной категории выше, чем у первого класса возраста. В июле у сосны первой возрастной категории отмечены наиболее низкие значения данного показателя от 12,11 до 13,64 нмоль/г, а во второй возрастной категории – наиболее высокие величины от 14,39 до 15,86 нмоль/г (таблица 1).

Сравнивая исследуемые площадки выявлено, что для сосны первой возрастной категории характерны более высокие значения содержания МДА без нанесения ППС, произрастающей в межотвальной впадине (ПН2), в сравнении с другими площадками наблюдений. Так, у сосны на ПН2 показатели МДА варьировали в пределах от 13,64 до 16,59 нмоль/г, что превышало другие площадки наблюдений на 7 % (ПН1) и на 11 % (ПН3).

Интенсивность перекисного окисления липидов у сосны обыкновенной второй возрастной категории выше на спланированном отвале с нанесением ППС (ПН1), чем на других площадках. Так, на ПН1 содержание МДА находилось в пределах от 10,95 до 15,86 нмоль/г и превышало другие площадки наблюдений на 12 % (ПН2) и на 5 % (ПН3).

Таблица 1. Содержание малонового диальдегида в хвое сосны обыкновенной, произрастающей в условиях породного отвала угольного разреза «Кедровский», нмоль/г

Примечание:

ПН1 – спланированный отвал с нанесением потенциально плодородного слоя (ППС)

ПН2 – межотвальная впадина без нанесения ППС

ПН3 – спланированный отвал без нанесения ППС

Таким образом, у сосны обыкновенной, произрастающей на отвале с нанесением потенциально плодородного слоя разного возраста обнаружено усиление активности окислительных процессов, которые выражались в увеличении содержания МДА. Это свидетельствует о том, что нанесение ППС не оказывало положительного влияния на адаптивные реакции сосны.

Список литературы:

1.            Барабой В. А. Механизмы стресса и перекисное окисление липидов // Успехи современной биологии, 1991, 111(6). — С. 923—931.

Нужна помощь в написании статьи?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Заказать статью

2.            Баранник Л. П., Николайченко В. П. Лесная фитомелиорация техногенных земель в Кузбассе // Вестник Кузбасского технического университета. — Кемерово, 2007. — № 5. — С. 101—102.

3.            Ерофеева Е. А., Наумова М. М., Лисицина О. Н. Сравнительный анализ влияния средового стресса на содержание диеновых конъюгатов и малонового диальдегида в листовой пластинке березы повислой, произрастающей в условиях городской среды: Материалы международной конференции «Современная физиология растений: от молекул до экосистем». Сыктывкар, 2007, ч. 2. — С. 133—135.

4.            Жиров В. К., Голубева Е. И., Говорова А. Ф., Хаитбаев А. Х. Структурно—функциональные изменения растительности в условиях техногенного загрязнения на Крайнем Севере / Отв. редактор Е. Е. Кислых. — М.: Наука, 2007. — С. 10—12.

5.            Кияк Н. Я. Действие свинца на интенсивность процессов ПОЛ на разных этапах развития гаметофита мха Fumariahygrometrica Hedw.: Материалы международной конференции «Современная физиология растений: от молекул до экосистем». Сыктывкар, 2007, ч. 2. — С. 187—189.

6.            Кузьмина Г. М. Культуры сосны в техногенных условиях КАТЭКА // Биологическая рекультивация нарушенных земель: материалы международного совещания. — Екатеринбург, 1997. — С. 60—75.

7.            Некрасова Г. Ф., Киселева И. С. Экологическая физиология растений: руководство к лабораторным и практическим занятиям. — Екатеринбург: Уральский государственный университет, 2008. — С. 28—29.

8.            Рева М. Л., Бакланов В. И., Буевский Н. М. Временные рекомендации по озеленению породных отвалов угольных шахт и обогатительных фабрик Донбасса // Проблемы фитогигиены и охрана окружающей среды; под ред. Э. И. Слепяна. — Зоологический институт АН СССР, 1981. — 7 с.

9.            Стальная И. Д., Гаришвили Т. Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты // Современные методы в биохимии / Под ред. В. Н. Ореховича. М., 1977. — С. 66—68.

10.       Ху Ц. Ц., Ши Г. С., Су Ц. С. и др. Воздействие Pb2+ на активность антиоксидантных ферментов и ультраструктуру клеток листьев Potamogetoncrispus // Физиология растений, 2007, 54(3). — С. 469—474.

11.       Bhattacharjee S. Membrane lipid peroxidation, free radical scavengers and ethylene evolution in Amaranthus as affected by lead and cadmium // Biologia plantarum. — 1997/1998. — V. 40. — P. 131—135.

12.       Posmyk M. M., Bailly C., Szafránska K, Jana K. M., Corbineau F. Antioxidant Enzymes and Isoflavonoids in Chilled Soybean (Glycine max (L.) Merr.) Seedling // J. Plant Physiol. — 2005. — V. 162. — P. 403—412.

13.       Prasad K. V.S.K., Saradhi P. P., Sharmila P. Concerted action of antioxidant enzymes and curtailed growth under zinc toxicity in Brassica juncea // Environmen. and Experimen. Botany. 1999. — V. 42. — P. 1—10.

14.       Schutzendiibel A., Polle A. Plant responses to abiotic stresses: heavy metal—induced oxidative stress and protection by mycorrhization // J. Exp. Bot. 2002. — V. 53. — P. 1351—1365.

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Поставьте оценку первым.

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

410

Закажите такую же работу

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке