Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію

Досліджували вплив комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію на накопичення ціанідину в коренях проростків кукурудзи. Для комбінації ацетохлор—іони кадмію порівняно з комбінацією ацетохлор—іони свинцю виявлено посилення фітотоксичності з підвищеним ступенем антагонізму сумісної дії на ріст кор...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2009
Hauptverfasser:	Феденко, В.С., Шемет, С.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України 2009
Schriftenreihe:	Физиология и биохимия культурных растений
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30296
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію / В.С. Феденко, С.А. Шемет // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 430-438. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-30296
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-302962012-01-29T12:14:17Z Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію Феденко, В.С. Шемет, С.А. Досліджували вплив комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію на накопичення ціанідину в коренях проростків кукурудзи. Для комбінації ацетохлор—іони кадмію порівняно з комбінацією ацетохлор—іони свинцю виявлено посилення фітотоксичності з підвищеним ступенем антагонізму сумісної дії на ріст кореня і накопичення ціанідину. За меншого токсичного ефекту іонів свинцю на фоні ацетохлору встановлено підвищену кількість в поверхневих тканинах кореня ціанідину, здатного до асоціації з токсикантами. Исследовали влияние комбинаций ацетохлора с ионами свинца и кадмия на накопление цианидина в корнях проростков кукурузы. Для комбинации ацетохлор—ионы кадмия по сравнению с комбинацией ацетохлор—ионы свинца выявлено усиление фитотоксичности с повышенной степенью антагонизма совместного действия на рост корня и накопление цианидина. При меньшем токсическом эффекте ионов свинца на фоне ацетохлора установлено повышенное количество в поверхностных тканях корня цианидина, способного к ассоциации с токсикантами. Action of acetochlor combinations with lead and cadmium ions on the cyanidin accumulation in maize seedlings roots was investigated. Increased phytotoxicity were shown for acetochlor-cadmium ions combination compared to acetochlor-lead ions combination with increased antagonism on root growth and cyanidin accumulation. With lower toxis effect of lead ions on the acetochlor background increased localisation of cyanidin which ability to association with toxicants was established іn outer root tissues. 2009 Article Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію / В.С. Феденко, С.А. Шемет // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 430-438. — Бібліогр.: 18 назв. — укр. 0522-9310 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30296 633.15:58.04:581.142:547.973 uk Физиология и биохимия культурных растений Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Досліджували вплив комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію на накопичення ціанідину в коренях проростків кукурудзи. Для комбінації ацетохлор—іони кадмію порівняно з комбінацією ацетохлор—іони свинцю виявлено посилення фітотоксичності з підвищеним ступенем антагонізму сумісної дії на ріст кореня і накопичення ціанідину. За меншого токсичного ефекту іонів свинцю на фоні ацетохлору встановлено підвищену кількість в поверхневих тканинах кореня ціанідину, здатного до асоціації з токсикантами.
format	Article
author	Феденко, В.С. Шемет, С.А.
spellingShingle	Феденко, В.С. Шемет, С.А. Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію Физиология и биохимия культурных растений
author_facet	Феденко, В.С. Шемет, С.А.
author_sort	Феденко, В.С.
title	Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію
title_short	Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію
title_full	Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію
title_fullStr	Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію
title_full_unstemmed	Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію
title_sort	накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію
publisher	Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
publishDate	2009
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/30296
citation_txt	Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію / В.С. Феденко, С.А. Шемет // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 430-438. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.
series	Физиология и биохимия культурных растений
work_keys_str_mv	AT fedenkovs nakopičennâcíanídinuvprorostkahkukurudzizatoksičnoídííkombínacíjacetohloruzíonamisvincûtakadmíû AT šemetsa nakopičennâcíanídinuvprorostkahkukurudzizatoksičnoídííkombínacíjacetohloruzíonamisvincûtakadmíû
first_indexed	2025-07-03T10:36:29Z
last_indexed	2025-07-03T10:36:29Z
_version_	1836621747605995520
fulltext	ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ КУЛЬТ. РАСТЕНИЙ. 2009. Т. 41. № 5 УДК 633.15:58.04:581.142:547.973 НАКОПИЧЕННЯ ЦIАНIДИНУ В ПРОРОСТКАХ КУКУРУДЗИ ЗА ТОКСИЧНОЇ ДIЇ КОМБIНАЦIЙ АЦЕТОХЛОРУ З IОНАМИ СВИНЦЮ ТА КАДМIЮ В.С. ФЕДЕНКО, С.А. ШЕМЕТ Науково-дослідний інститут біології Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара 49010 Дніпропетровськ, просп. Гагаріна, 72, Досліджували вплив комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію на на- копичення ціанідину в коренях проростків кукурудзи. Для комбінації ацетох- лор—іони кадмію порівняно з комбінацією ацетохлор—іони свинцю виявлено посилення фітотоксичності з підвищеним ступенем антагонізму сумісної дії на ріст кореня і накопичення ціанідину. За меншого токсичного ефекту іонів свинцю на фоні ацетохлору встановлено підвищену кількість в поверхневих тканинах кореня ціанідину, здатного до асоціації з токсикантами. Ключові слова: Zea mays L., ацетохлор, свинець, кадмій, ціанідин. Функціонування рослинного організму за умов полікомпонентного за- бруднення середовища забезпечується реалізацією загальних механізмів детоксикації ксенобіотиків. На клітинному рівні таким механізмом вва- жають [14] хімічну трансформацію й вакуолярну компартментацію ток- сикантів. Незважаючи на констатацію [14, 16] спільного характеру внут- рішньоклітинної детоксикації органічних і неорганічних ксенобіотиків у рослин, особливості цього процесу за умов їхньої комбінованої дії прак- тично не з’ясовано. Серед можливих комбінацій ксенобіотиків різної природи привертають увагу важкі метали та гербіциди групи хлорацет- анілідів з огляду на такі обставини. По-перше, як найпоширеніші за- бруднювачі з високим ступенем небезпеки для живих організмів [13]. По-друге, саме на прикладі іонів кадмію та хлорацетаніліду встановле- но [16] спільний механізм трансформації цих ксенобіотиків шляхом ут- ворення кон’югатів із глутатіоном, які переносяться до вакуолі за учас- тю транспортувальників. По-третє, за умов роздільної дії підтверджено можливість хелатування іонів металів [6, 7] i кон’югації ацетохлору [8] із ціанідин-3-глюкозидом, який локалізований у вакуолях клітин корової паренхіми кореня проростків кукурудзи як рослини-елімінатора [5]. У зв’язку з цим на наступному етапі дослідження механізму детоксикації доцільно з’ясувати можливість реалізації двох типів трансформації ксе- нобіотиків фенольним елімінатором за комбінованої дії ацетохлору та іонів металів із різним ступенем фітотоксичності й здатності до комплек- соутворення [6, 7]. Для цього ми запропонували методичний підхід, який ґрунтується на ідентифікації асоційованої форми фенольного елімінатора із токси- © В.С.ФЕДЕНКО, С.А. ШЕМЕТ, 2009 430 кантами in vivo [8, 11]. Крім того, можливість прояву різних типів взаєм- ного впливу ксенобіотиків на тест-функції рослин зумовлює доцільність застосування методу планованого факторного експерименту (ПФЕ) для оцінювання дозових змін цих ефектів [3]. Мета роботи — з’ясувати зміни накопичення й ефекти зв’язування ціанідину в коренях проростків кукурудзи за токсичного впливу комбі- націй ацетохлору з іонами свинцю та кадмію. Методика Комбінований вплив ацетохлору (гербіцид харнес) та іонів металів (Pb2+, Cd2+) досліджували у модельному експерименті на проростках кукуруд- зи (Zea mays L.) гібрида Промінь 170 МВ. Насіння пророщували 10 діб у рулонах фільтрувального паперу на розчинах ацетохлору, Pb(NO3)2, Cd(NO3)2 та воді (контроль) за температури 22—24 °С (фотоперіод — 16 год). Згідно зі схемою ПФЕ 22 [3], на нижньому рівні концентрації становили 0,2 мМ для ацетохлору і 0,01 мМ для Pb2+ або Cd2+, на верх- ньому — відповідно 0,4 та 0,1 мМ. Додатково вивчали комбінацію 0,3 мМ ацетохлор — 0,055 мМ Pb2+ (або Cd2+) як центральний варіант експери- менту [9], який разом із контрольним варіантом також використовували для розрахунку регресивних рівнянь ПФЕ. Напрям і ступінь роздільно- го впливу токсикантів та тип взаємної дії чинників оцінювали за вели- чиною і знаком відповідних коефіцієнтів у математичній моделі ПФЕ [3]. Для можливості порівняння модифікованого впливу різних іонів ме- талів під час розрахунку дозових залежностей показники наводили у від- сотках відносно контролю. Зміни стану ціанідину внаслідок асоціації з ксенобіотиками визна- чали за параметрами відбиття антоціанової зони кореня після кожного варіанта обробки за розробленим нами методом [11]. Спектри відбиття зразків вимірювали в діапазоні 350—800 нм на спектрофотометрі Specord M40 (Німеччина), обладнаному пристосуванням з фотометричною кулею і касетою для математичної обробки «Data Handling I». Iнтенсивність спектрів відбиття визначали в одиницях оптичної густини для порівнян- ня стану пігменту in vivo та in vitro. Диференційні спектри розраховува- ли за різницею оптичних густин за відповідної довжини хвилі в спектрах відбиття зразків дослідних варіантів відносно контролю. Накопичення ціанідину в поверхневих тканинах антоціанової зони кореня оцінювали за оптичною густиною максимуму у спектрі відбиття при 520 нм (А520). Паралельно визначали загальний вміст ціанідину у цих зразках за оптичною густиною екстракту в системі ізопропанол — 1 % НСl [10] при 530 нм у розрахунку на 1 г сирої речовини коренів (А530 1г). Для оцінювання змін локалізації пігменту в поверхневих тканинах і за- гального його вмісту в корені розраховували діагностичний показник Кант за формулою Кант = А520 – А530 1г, де А520 і А530 1г — інкременти відповідних показників для дослідних варіантів (у % контролю). Для оцінювання тенденції до накопичення ціанідину за показника- ми А520 та А530 1г об’єднували обидві схеми ПФЕ для комбінацій ацетох- лор—Pb2+ й ацетохлор—Cd2+ із розрахунком рівнянь регресії, в яких вра- ховано роздільний і комбінований вплив трьох токсикантів. Адекватність 431 НАКОПЛЕНИЕ ЦИАНИДИНА В ПРОРОСТКАХ КУКУРУЗЫ Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5 рівнянь регресії ПФЕ визначали за коефіцієнтом детермінації r 2 [2]. Біологічна повторність кожного досліду чотириразова, аналітична — триразова. Статистичну обробку експериментальних даних проводили за 5 %-го рівня значущості, похибка вимірювань не перевищувала 5 %. Результати та обговорення Аналізом результатів щодо росту кореня проростків, представлених по- верхнею відгуку ПФЕ (рис. 1), встановлено більшу токсичність Cd2+ по- рівняно з Pb2+ у комбінаціях іонів цих металів з ацетохлором, що від- повідає ефекту пригнічення, виявленому за їх роздільної дії [1]. Такий висновок для діапазону досліджених доз підтверджує більше від’ємне значення коефіцієнта при хCd (концентрація Cd2+) порівняно з хPb (кон- центрація Pb2+) в рівняннях регресії (табл. 1). При цьому близькі за від’ємними значеннями коефіцієнти при ха (концентрація ацетохлору) для обох дозових залежностей змін лінійного розміру кореня засвідчили наближений ступінь токсичного впливу гербіциду в комбінаціях як із Pb2+, так і з Cd2+. Підвищене додатне значення коефіцієнта хахPb порів- няно з хахCd, яке відображає ефект сумісного впливу токсикантів, під- тверджує більший ступінь антагонізму взаємної дії комбінації ацето- хлор—Cd2+ із більш вираженою фітотоксичністю. 432 В.С. ФЕДЕНКО, С.А. ШЕМЕТ Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5 Рис. 1. Довжина кореня проростків кукурудзи за дії комбінацій ацетохлор–Рb2+ (a) та аце- тохлор–Cd2+ (б) ТАБЛИЦЯ 1. Рівняння регресії показників росту (% контролю) від концентрації (мМ) ацетохлору (xа), іонів свинцю (xPb) та кадмію (xCd) Варіант обробки Рівняння регресії r 2 Довжина кореня Ацетохлор—Pb2+ у = 96,1–145,6 ха–476,2 хPb+1242,3 хахPb 0,79 Ацетохлор—Cd2+ у = 93,3–143,1 ха–611,5 хCd+1341,8 хахCd 0,89 Довжина пагона Ацетохлор—Pb2+ у = 93,3–193,9 ха–556,2 хPb+1757,2 хахPb 0,83 Ацетохлор—Cd2+ у = 98,4–123,0 ха–315,0 хCd+772,7 хахCd 0,94 П р и м і т к а. р < 0,001. а б Для лінійного розміру пагона токсичнішим виявився комбінований вплив ацетохлору із Pb2+ (рис. 2), що підтверджено також більшим від’ємним значенням коефіцієнта хPb порівняно з хCd у відповідних рег- ресивних залежностях (див. табл. 1). Таку відмінність тенденції зміни росту пагонів порівняно з коренем можна пояснити складним характером опосередкованого впливу токсикантів. Для ацетохлору, за нашими дани- ми [8], координоване пригнічення росту кореня і пагона корелятивно пов’язане. Iони металів впливають на процеси росту надземної частини як безпосередньо (шляхом їхнього транспорту), так і опосередковано (внаслідок змін гормонального балансу органів, надходження води й по- живних речовин) [18]. Поєднання цих ксенобіотиків ще більше усклад- нює токсичний вплив на координований ріст органів, а закономірності цього процесу досі залишаються нез’ясованими. Разом з тим у результаті порівняльного аналізу коефіцієнтів при хахPb та хахCd (див. табл. 1) дове- дено, що аналогічно росту кореня ступінь антагоністичного типу взаєм- ного впливу чинників на довжину пагона був вищим для комбінації ток- сикантів із більш вираженою роздільною інгібувальною дією. Iз використанням лінійних регресивних залежностей раніше вста- новлено [13] зміну антагоністичного типу взаємної дії ацетохлору і Pb2+ на синергічний для довжини кореня рослин Triticum aestivum, Brassica pekinensis, Glycine max з підвищенням концентрації іонів металу в середо- вищі кореневого живлення. Разом з тим в обраних авторами праці [13] лінійних моделях для відображення роздільного комбінованого впливу не враховані складні нелінійні дозові ефекти для діапазону концентрацій токсикантів адекватно відповіді організму на дію стрес-чинників [12], що можливо з використанням ПФЕ. Крім того, залишається нез’ясова- ним прояв адаптивних реакцій на комбіновану фітотоксичність ксено- біотиків. Однією з таких реакцій є детоксикація внаслідок зв’язування ксе- нобіотиків із ціанідином у коренях проростків кукурудзи, що встановле- но за роздільної дії ацетохлору [8], Pb2+ [4] тa Cd2+ [7, 10]. Неруйнівним спектральним методом [11] доведено, що для обох комбінацій ацетохло- ру з іонами металів спостерігалось батохромне зміщення максимуму в спектрі відбиття антоціанової зони кореня (табл. 2), однак ступінь цих змін був вищим за наявності Pb2+ (на 25,0—30,0 нм) порівняно з Cd2+ 433 НАКОПЛЕНИЕ ЦИАНИДИНА В ПРОРОСТКАХ КУКУРУЗЫ Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5 Рис. 2. Довжина пагона проростків кукурудзи за дії комбінацій ацетохлор–Рb2+ (a) та аце- тохлор–Cd2+ (б) а б (на 0,2—6,0 нм). Зміни спектральних параметрів рослинних тканин обу- мовлені конкурентною взаємодією пігменту із ксенобіотиками: хелату- вання іонів металів з утворенням більш спряженої хромофорної системи [6, 10] або кон’югація ацетохлору з модифікацією ауксохромного ефекту гідроксильної групи [8]. Оскільки саме хелатування під час утворення хіноїдної структури ціанідину найістотніше зміщує положення максиму- му, встановлену тенденцію його батохромного зміщення можна поясни- ти більш вираженою здатністю Pb2+ до комплексоутворення з ціанідином порівняно з Cd2+. Для відокремлення внеску асоціатів ціанідин-метал і ціанідин-ацетохлор до результуючого максимуму, пов’язаного з додаванням різних форм пігменту, застосовано ди- ференційну спектроскопію [8, 10]. Проаналізувавши зміни різниці аб- сорбції А між інтенсивністю відбиття антоціанової зони коренів за обробки комбінацією ацетохлор–Cd2+ та від- повідного рослинного препарату для контрольного варіанта, відзначимо на- явність у диференціальному спектрі вираженого максимуму при 535 нм (рис. 3), що підтверджує факт моди- фікації пігменту внаслідок утворення асоціатів із ксенобіотиками. Модифікація пігменту супровод- жується його підвищеним накопичен- 434 В.С. ФЕДЕНКО, С.А. ШЕМЕТ Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5 ТАБЛИЦЯ 2. Характеристики спектрів відбиття антоціанової зони кореня проростків кукурудзи і зміна накопичення ціанідину в коренях за комбінованої дії ацетохлору та іонів металів Концентрація, мМ Спектр відбиття Ацетохлор Ме2+ макс, нм , нм Кант, % Ацетохлор—Pb2+ 0 0 520,0 — — 0,2 0,01 520,0 0 21,7 0,4 0,01 545,0 +25,0 123,9 0,2 0,10 550,0 +30,0 66,3 0,4 0,10 550,0 +30,0 105,9 0,3 0,055 545,0 +25,0 137,8 Ацетохлор—Cd2+ 0 0 515,0 — — 0,2 0,01 515,2 +0,2 21,3 0,4 0,01 520,5 +5,5 –2,6 0,2 0,10 521,6 +6,6 –28,9 0,4 0,10 521,6 +6,6 59,4 0,3 0,055 520,0 +5,0 –4,2 Рис. 3. Спектри відбиття антоціанової зони кореня проростків кукурудзи за дії токсикантів: 1 — контроль; 2 — 0,4 мМ ацетохлор — 0,1 мМ Cd2+; 3 — диференціальний спектр ва- ріанта 2 відносно варіанта 1 ням у поверхневих тканинах кореня для всіх варіантів обробки токси- кантами, що встановлено за інтенсивністю максимуму в спектрах відбит- тя (А520) (рис. 4). Об’єднанням схем ПФЕ для обох комбінацій ксе- нобіотиків отримано загальне рівняння регресії А520 =101,2 + 111,2 ха + 644,5 хPb + 554,7хCd — 817,7 хахPb — 1818,8 хахCd (r2 =0,96, p =0,02). Проаналізувавши додатні значення коефіцієнтів при ха, хPb та хCd у цьому рівнянні, зазначимо, що ступінь роздільного стимулювального впливу на показник А520 підвищується в ряду токсикантів: ацетохлор — Cd2+—Pb2+. При цьому більше від’ємне значення коефіцієнта при хахCd порівняно з хахPb засвідчує значніший антагонізм взаємної дії ацетохло- ру і Cd2+ відносно комбінації хлорацетаніліду і Pb2+ на накопичення ціанідину в поверхневих тканинах кореня. Тенденція змін загального вмісту ціанідину в корені залежно від концентрації ксенобіотиків, вста- новлена на основі показника А530 1г (рис. 5) та об’єднанням схем ПФЕ для обох комбінацій, визначається рівнянням А530 1г = 97,6 + 122,4 ха + 423,4 хPb + 1719,6 хCd — 2911,9 хахPb — 6146,5 хахCd (r2 = 0,98, p = 0,04). 435 НАКОПЛЕНИЕ ЦИАНИДИНА В ПРОРОСТКАХ КУКУРУЗЫ Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5 Рис. 4. Iнтенсивність у спектрах відбиття (А520) антоціанової зони кореня проростків кукурудзи за дії комбінацій ацетохлор–Рb2+ (a) та ацетохлор–Cd2+ (б) Рис. 5. Вміст ціанідину в антоціановій зоні кореня проростків кукурудзи за дії комбінацій ацетохлор—Рb2+ (a) та ацетохлор—Cd2+ (б) а б а б Збільшення додатних значень коефіцієнтів при ха, хPb та хCd засвід- чує посилення роздільного позитивного впливу на показник у ряду ток- сикантів ацетохлор—Pb2+—Cd2+. За від’ємними значеннями коефіцієнтів хахCd та хахPb ступінь антагонізму сумісного ефекту ацетохлору з Cd2+ істотніший порівняно з комбінацією хлорацетаніліду з Pb2+. Антагонізм як можливий тип взаємної дії токсикантів за їх роздільного стимулю- вального впливу на показники накопичення ціанідину має негативне значення для функціонального стану рослин, оскільки підтверджує зниження їхнього адаптивного потенціалу з підвищенням комбінованої фітотоксичності ксенобіотиків. Координованість змін локалізації пігменту в поверхневих тканинах і загального вмісту в корені обумовлюють значення діагностичного по- казника Кант як різниці інкрементів відносно відповідних показників для контрольного варіанта (див. табл. 2). За всіх варіантів дії комбінації аце- тохлор—Pb2+ значення Кант знаходиться в межах 21,7—137,8 %, що по- в’язано з підвищеною локалізацією фенольного пігменту в поверхневих тканинах кореня навіть у разі зменшення його вмісту за величиною А530 1г. Для комбінації ацетохлор—Cd2+ додатні значення Кант були знач- но менші і спостерігались тільки на нижньому й верхньому рівнях кон- центрацій обох ксенобіотиків. Отже, Pb2+ в комбінації з ацетохлором ефективніше впливає на функціонування «антоціанового бар’єра» в тка- нині кореня порівняно із більш фітотоксичною комбінацією ацетохлор— Cd2+, яка ослаблює прояв цієї адаптивної реакції. На відміну від даних праці [13], автори якої обмежились встанов- ленням ефекту комбінованої фітотоксичності ксенобіотиків, ми довели, що прояв типу взаємної дії токсикантів може мати різну значущість що- до впливу на фізіологічні процеси рослинного організму й напряму роз- дільного впливу стрес-чинників. На підставі наведених експерименталь- них результатів зазначимо, що крім можливого зв’язку між різними видами стресів через загальні сигнальні системи (фітогормональний ста- тус, активні форми кисню), згідно з даними праці [15], у разі комбінації хімічних стресорів можлива також конкурентна взаємодія ксенобіотиків з ендогенними елімінаторами, які забезпечують біотрансформацію в ме- таболічно неактивні сполуки. Отримані результати розширюють уявлен- ня щодо фізіолого-біохімічних закономірностей комбінованого впливу стресорів [17], а також регуляції активності гербіцидів за допомогою хімічних сполук [4, 9]. Отже, для комбінації ацетохлор—іони кадмію порівняно з комбіна- цією ацетохлор—іони свинцю спостерігається посилення фітотоксичності з підвищеним ступенем антагонізму сумісної дії на ріст кореня й накопи- чення ціанідину. За менш токсичного ефекту іонів свинцю на фоні хлор- ацетаніліду встановлено підвищену кількість в поверхневих тканинах ко- реня ціанідину, здатного до асоціації з токсикантами. 1. Гуральчук Ж.З. Фітотоксичність важких металів та стійкість рослин до їх дії. — К.: Ло- гос, 2006. — 208 с. 2. Лакин Г.Ф. Биометрия. — М.: Высш. шк., 1990. — 352 с. 3. Максимов В.Н. Многофакторный эксперимент в биологии. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1980. — 280 с. 4. Мордерер Е.Ю. Избирательная фитотоксичность гербицидов. — Киев: Логос, 2001. — 240 с. 436 В.С. ФЕДЕНКО, С.А. ШЕМЕТ Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5 5. Серегин И.В., Кожевникова А.Д., Казюмина Е.М. и др. Токсическое действие и распре- деление никеля в корнях кукурузы // Физиология растений. — 2003. — 50, № 5. — С. 793—800. 6. Феденко В.С. Зв’язування іонів свинцю з ціанідином у коренях проростків кукурудзи // Физиология и биохимия культ. растений. — 2006. — 38, № 1. — С. 67—74. 7. Феденко В.С. Ціанідин як ендогенний хелатор іонів металів у коренях проростків кукурудзи // Укр. біохім. журн. — 2008. — 80, № 1. — С. 102—106. 8. Феденко В.С., Шемет С.А., Стружко В.С. Вплив ацетохлору на нагромадження феноль- них сполук у проростках кукурудзи // Физиология и биохимия культ. растений. — 2004. — 36, № 5. — С. 419—426. 9. Швартау В.В. Регуляція активності гербіцидів за допомогою хімічних сполук. — К.: Ло- гос, 2003. — 267 с. 10. Шемет С.А., Феденко В.С. Накопичення фенольних сполук у проростках кукурудзи за токсичної дії іонів кадмію // Физиология и биохимия культ. растений. — 2005. — 37, № 6. — С. 505—512. 11. Патент 85043 Україна, МПК8 А01 G 7/00, G 01 N1/00, G 01 N 21/00. Спосіб визначен- ня зв’язування металів в рослинних тканинах / В.С. Феденко, С.А. Шемет, В.С. Струж- ко, К.П. Приймак. — Опубл. 25.12.08, Бюл. № 24. 12. Calabrese E.J., Bechmann K.A., Bailer A.J. et al. Biological stress response terminology: inte- grating the concepts of adaptive response and preconditioning stress within a hormetic dose- response framework // Toxicol. Appl. Pharmacol. — 2007. — 222. — P. 122—128. 13. Chao L., Zhou Q.-X., Chen S. et al. Single and joint stress of acetochlor and Pb on three agri- cultural crops in northeast China // J. Environ. Sci. — 2007. — 19. — P. 719—724. 14. Coleman J.O.D., Blake-Kalff M.M.A., Davies T.G.E. Detoxification of xenobiotics by plants: chemical modification and vacuolar compartmentation // Trends Plant Sci. — 1997. — 2, N 4. — P. 144—151. 15. Fujita M., Fujita Y., Yoshiteru N. et al. Crosstalk between abiotic and biotic stress responses: a current view from the point of convergence in the stress signalling networks // Curr. Opin. Plant Biol. — 2006. — 9. — P. 436—442. 16. Meager R.B. Phytoremediation of toxic elemental and organic pollutants // Ibid. — 2000. — 3. — P. 153—162. 17. Mittler R. Abiotic stress, the field environment and stress combination // Trends Plant Sci. — 2006. — 11, N 1. — P. 15—19. 18. Polle A., Schutzendubel A. Heavy metal signalling in plants: linking cellular and organismic responses // Plant responses to abiotic stress / Eds. H. Hirt, K. Shinozaki. — Berlin: Springer Verlag, 2004. — 4. — P. 187—215. Отримано 09.04.2009 НАКОПЛЕНИЕ ЦИАНИДИНА В ПРОРОСТКАХ КУКУРУЗЫ ПРИ ТОКСИЧЕСКОМ ДЕЙСТВИИ КОМБИНАЦИЙ АЦЕТОХЛОРА С ИОНАМИ СВИНЦА И КАДМИЯ В.С. Феденко, С.А. Шемет Научно-исследовательский институт биологии Днепропетровского национального университета имени Олеся Гончара Исследовали влияние комбинаций ацетохлора с ионами свинца и кадмия на накопление цианидина в корнях проростков кукурузы. Для комбинации ацетохлор—ионы кадмия по сравнению с комбинацией ацетохлор—ионы свинца выявлено усиление фитотоксичности с повышенной степенью антагонизма совместного действия на рост корня и накопление цианидина. При меньшем токсическом эффекте ионов свинца на фоне ацетохлора уста- новлено повышенное количество в поверхностных тканях корня цианидина, способного к ассоциации с токсикантами. 437 НАКОПЛЕНИЕ ЦИАНИДИНА В ПРОРОСТКАХ КУКУРУЗЫ Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5 CYANIDIN ACCUMULATION IN MAIZE SEEDLINGS UNDER TOXIC ACTION OF ACETOCHLOR COMBINATIONS WITH LEAD AND CADMIUM IONS V.S. Fedenko, S.A. Shemet Biology Research Institute of Oles Gonchar Dnipropetrovsk National University 72 Gagarin pr., Dnipropetrovsk, 49010, Ukraine Action of acetochlor combinations with lead and cadmium ions on the cyanidin accumulation in maize seedlings roots was investigated. Increased phytotoxicity were shown for acetochlor-cadmi- um ions combination compared to acetochlor-lead ions combination with increased antagonism on root growth and cyanidin accumulation. With lower toxis effect of lead ions on the acetochlor background increased localisation of cyanidin which ability to association with toxicants was estab- lished іn outer root tissues. Key words: Zea mays L., acetochlor, lead, cadmium, cyanidin. 438 В.С. ФЕДЕНКО, С.А. ШЕМЕТ Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5

Накопичення ціанідину в проростках кукурудзи за токсичної дії комбінацій ацетохлору з іонами свинцю та кадмію

Institution

Ähnliche Einträge