УДК

582.536.15-114:504.45.054-034

Сведения об авторах

Крылова Елена Геннадьевна, Институт биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН адрес: 152742, Ярославская область, Некоузский район, пос. Борок; e-mail: panova@ibiw.yaroslavl.ru 

Аннотация

Некоторые тяжелые металлы, в т. ч. никель и медь, в микродозах жизненно необходимы, однако если концентрация их доступных форм превышает определенные пределы, они оказывают отрицательное влияние на развитие растений. Ответная реакция растений при их действии на наиболее важные и уязвимые начальные этапы онтогенеза представляет особый интерес. В статье приведены результаты изучения влияния ацетатов никеля и меди в концентрациях 1–1000 мг/л на прорастание семянок и начальные этапы развития проростков гигрофита Bidens cernua. В ходе эксперимента мы доказали устойчивость прорастания семянок к действию изученных солей, т. к. они не вызывали полного угнетения процесса прорастания и предела токсичности для них не выявлено. Определили пороговые концентрации, при которых начинает проявляться токсическое действие исследованных солей: для ацетата никеля – 25 мг/л, для ацетата меди – 50 мг/л. При высоких концентрациях (500–1000 мг/л) ацетат меди токсичнее ацетата никеля, о чем свидетельствуют значительное уменьшение лабораторной всхожести и изменения в характере прорастания. После проклевывания корешком покровов семянок, развитие проростков наблюдалось в растворах с концентрациями 1–25 мг/л ацетата никеля и 1–100 мг/л ацетата меди. При этом угнетение онтогенетического развития растений происходило при более низких концентрациях ацетата никеля (10–25 мг/л), чем ацетата меди (50–100 мг/л). Между тем оба металла угнетали развитие главного корня, достоверно уменьшали размеры придаточных корней и гипокотиля, вызывали изменение окраски семядолей. Снижение содержания хлорофилла в листьях проявлялось в виде хлорозов. В целом рост надземной части оказался более устойчивым к действию ацетатов (особенно ацетата меди) по сравнению с ростом главного корня.

Ключевые слова

Bidens cernua, ацетат никеля, ацетат меди, прорастание семян, развитие проростков.

Список литературы

1. Крылова Е.Г. Влияние солей никеля, меди и цинка на прорастание семян и начальные этапы онтогенеза поручейника широколистного (Sium latifolium L.) и камыша лесного (Scirpus sylvaticus L.) // Биология внутренних вод. 2011. № 4. С. 72–78. 
2. Крылова Е.Г. Влияние сульфатов никеля и меди на начальные этапы онтогенеза представителей рода Scirpus (Cyperaceae) // Токсикол. вестн. 2012. № 6. С. 39–42. 
3. Крылова Е.Г. Влияние различных концентраций сульфата никеля на прорастание семян Lysimachia vulgaris (Primulaceae) // Растит. ресурсы. 2013. Т. 49, вып. 3. С. 390–394. 
4. Марков М.В., Ключникова Н.М. Гетерокарпия и некоторые другие биологические особенности популяционной биологии двух видов из рода Bidens L. (Compositae) // Бюл. Моск. о-ва испытателей природы. Отд. биол. 1994. Т. 99, вып. 1. С. 89–94. 
5. Brändel M. The role of temperature in the regulation of dormancy and germination of two related summerannual mudflat species // Aquatic Botany. 2004. Vol. 79. P. 15–32. 
6. Крылова Е.Г., Бердник К.А., Лапиров А.Г. Влияние хлоридов никеля и меди на начальные этапы онтогенеза Bidens cernua (Asteraceae) // Растит. ресурсы. 2014. Т. 50, вып. 2. С. 227–235. 
7. Крылова Е.Г., Васильева Н.В. Прорастание семян и развитие проростков представителей рода Bidens (Asteraceae) в растворах сульфата меди // Вестн. Томск. гос. ун-та. 2011. № 352. С. 207–210. 
8. Крылова Е.Г., Васильева Н.В. Действие сульфата никеля на начальные этапы онтогенеза растений трех видов рода Bidens (Asteraceae) // Растит. ресурсы. 2011. Т. 47, вып. 1. С. 65–71. 
9. Лапиров А.Г. Влияние некоторых тяжелых металлов на прорастание семян и развитие проростков Alisma plantago-aquatica (Alismataceae) и Bidens tripartita (Asteraceae) // Растит. ресурсы. 2008. Вып. 4. С. 98–106. 
10. Yusuf M., Fariduddin Q., Hayat S., Ahmad A. Nickel: an overview of uptake, essentiality and toxicity in plants // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2011. Vol. 86, iss. 1. P. 1–17. 
11. Иванов Ю.В., Савочкин Ю.В., Шумейко Е.В., Кузнецов Вл.В. Реализация раннего этапа онтогенеза сосны обыкновенной на фоне токсичных концентраций ионов меди // Вестн. Томск. гос. ун-та. Биология. 2013. № 1(21). С. 103–117. 
12. Hänsch R., Mendel R.R. Physiological functions of mineral micronutrients (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl) // Current Opinion in Plant Biology. 2009. Vol. 12, iss. 3. P. 259–266. 
13. Серегин И.В., Кожевникова А.Д. Физиологическая роль никеля и его токсическое действие на высшие растения // Физиология растений. 2006. Т. 53, № 2. С. 285–308. 
14. Марков М.В., Ключникова Н.М. Биологическая флора Московской области. Вып. 13. М., 1997. 237 с. 
15. Розенцвет О.А., Мурзаева С.В., Гущина И.А. Аккумуляция меди и ее влияние на метаболизм белков, липидов и фотосинтетических пигментов в листьях Potamogeton perfoliatus L. // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2003. Т. 5, № 2. С. 305–311. 
16. Алексеева-Попова Н.В. Устойчивость к тяжелым металлам дикорастущих видов. Л., 1991. 214 с. 
17. Демидчик В.В., Соколик А.И., Юрин В.М. Токсичность избытка меди и толерантность к нему растений // Успехи соврем. биологии. 2001. Т. 121, № 5. C. 511–525. 
18. Нестерова А.Н. Действие тяжелых металлов на корни растений // Биол. науки. 1989. Вып. 9(309). С. 72–86. 
19. Титов А.Ф., Таланова В.В., Лайдинен Г.Ф., Казнина Н.М. Влияние тяжелых металлов на растения: эколого-физиологические аспекты // Наземные и водные экосистемы Северной Европы: Управление и охрана. Петрозаводск, 2003. С. 152–157. 
20. Левина Э.М. Общая токсикология металлов. М., 1972. 184 с.