Досліджували дію антропогенних ксенобіотиків, на прикладі аналізу токсичності спиртових розчинів триазола в концентраціях 0,0001, 0,001 і 0,1 мг / мл для Allium fistulosum в модельних ситуаціях з різною тривалістю їх дії на тест-об'єкт. Виявили, що триазол в використовуваних концентраціях не впливає на схожість насіння і ріст коренів. Преадаптація нетоксичного дозою стимулює зростання після впливу високою дозою триазола.

Анотація наукової статті з біологічних наук, автор наукової роботи - Маслякова А.А., Селезньова Е.С.


Область наук:

  • біологічні науки

  • Рік видавництва: 2018


    Журнал: Самарська Лука: проблеми регіональної і глобальної екології


    Наукова стаття на тему 'Аналіз модельних ситуацій, пережитих організмом при стресах, викликаних антропогенними ксенобіотиками'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз модельних ситуацій, пережитих організмом при стресах, викликаних антропогенними ксенобіотиками»

    ?Самарська Лука: проблеми регіональної і глобальної екології.

    2018. - Т. 27, № 3. - С. 232-235.

    УДК 615.9: 577.4 DOI: 10.24411 / 2073-1035-2018-10075

    АНАЛІЗ МОДЕЛЬНИХ ситуацію, пережиту ОРГАНІЗМОМ ПРИ стрес, викликаний антропогенним ксенобіотиків

    © 2018 А.А. Маслякова, Е.С. Селезньова

    Самарський університет ім. акад. С.П. Королева, м Самара (Росія)

    надійшла 21.06.2018

    Досліджували дію антропогенних ксенобіотиків, на прикладі аналізу токсичності спиртових розчинів триазола в концентраціях 0,0001, 0,001 і 0,1 мг / мл для Allium fistulosum в модельних ситуаціях з різною тривалістю їх дії на тест-об'єкт. Виявили, що триазол в використовуваних концентраціях не впливає на схожість насіння та ріст коренів. Преадаптація нетоксичного дозою стимулює зростання після впливу високою дозою триазола.

    Ключові слова: триазол, схожість, ріст рослин, Allium fistulosum.

    Maslyakova A.A., Selezneva E.S. Analysis of model situations experienced by the organism during stresses caused by anthropogenic xenobiotics. - The effect of anthropogenic xenobiotics was investigated using the example of toxicity assay of triazole alcohol solutions in concentrations of 0.0001, 0.001 and 0.1 mg / ml for Allium fistulosum in model situations with different duration of their effect on the test object. It was found that triazol does not affect seed germination and root growth in the concentrations used. Preadaptation in a non-toxic dose stimulates growth after exposing to a high dose of triazole. Key words: triazole, germination, plant growth, Allium fistulosum.

    Вплив антропогенних ксенобіотиків, що потрапляють в природні популяції, часто модифікується зміною режиму вологості, наявністю або відсутністю видів шкідників, особливостями ґрунтового покриву і тому подібними факторами, через що біологічний відповідь, що викликається ними, буде різним навіть у представників одного виду, які перебувають на різних стадіях онтогенезу. У зв'язку з цим дослідження токсичності будь-яких речовин, що проводяться стандартним способом в лабораторіях, не дозволяють однозначно прогнозувати біологічний відповідь. Ця обставина послужила причиною створення модельних ситуацій, віддалено схожих з тими процесами, які можна спостерігати в природних екосистемах: розведення з'єднань, надходження нових порцій і т.п. У цьому випадку навіть використовувані стандартні тест-об'єкти дозволять отримати інформацію про

    Маслякова Олена Олексіївна, студент біологічного факультету, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Селезньова Катерина Сергіївна, кандидат біологічних наук, доцент, catana7 @ yandex.ru

    можливі наслідки впливу ксенобіотиками на природні екосистеми.

    Метою даного дослідження став аналіз токсичності триазола при різних способах впливу їм на Allium fistulosum, визнаним тест-об'єктом Всесвітньою Організацією Охорони Здоров'я.

    МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ

    Було змодельовано дві серії експериментального впливу на Allium fistulosum, що відображають різну

    тривалість часу впливу триазола, як ксенобиотика, в надзвичайно низькій концентрації, і можливості посилення його дії при підвищенні в середовищі існування концентрації дослідженого речовини.

    Серія 1. Досліджували токсичність спиртових розчинів триазола в концентраціях 0,0001 і 0,001 мг / мл на насінні Allium fistulosum. Розчинником служив 0,5% ізопропіловий спирт, так як триазол погано розчинний у воді. Показником токсичності триазола служили схожість насіння і довжина коренів цибулі, що ріс на різних середовищах.

    Культури містили в термостаті, в темряві при температурі + 22 ° С.

    Час проростання і зростання тест-об'єкта в культурах з різною концентрацією триазола було різним: 1, 2, 3, 4 діб, після чого тест-об'єкти переносили в середу з розчинником. Оцінка впливу часу перебування на середовищі з Триазолам різної концентрації завжди проводилася на 4 добу. Контролем служили насіння, пророслі на 0,5% ізопропілового спирту протягом чотирьох діб.

    Серія 2. Семена пророщували протягом двох діб в середовищі з Триазолам в концентрації 0,0001 мг / мл і потім переносили їх на середу з Триазолам в концентрації 0,1 мг / мл на наступні дві доби. Контролем служили насіння пророщені 4 доби в 0,5% розчині

    ізопропілового спирту, а також насіння пророщені протягом 4 діб у спиртових розчинах триазола в концентрації 0,0001 і 0,1 мг / мл Температура змісту культур + 22 ° С.

    Серії експериментів проводилися із двомісячною різницею в часі.

    Достовірності відмінності між досвідом і контролем і між показниками в різних культурах оцінювали за допомогою двохфакторну дисперсійного аналізу (Лакіна, 1990).

    РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ

    Результати досліджень впливу тривалості впливу спиртовими розчинами триазола (0,001 і 0,0001 мг / мл) на схожість насіння представлені на рис. 1.

    / N

    вання

    %, Ь Врем в рас Ріаз _ ла 0,0? ? л, сут Конт Досвід

    т з е їжак роль

    про х з В

    я преба творе т 01 мг / м

    Ч_У

    т з

    про х з В

    Час перебування в розчині триазола 0,0001 мг / мл, на добу

    ? Оп

    роль ит

    Мал. 1. Вплив спиртових розчинів триазола різних концентрацій на схожість насіння A.fistulosum

    Проведений повний двохфакторну дисперсійний аналіз не виявив достовірних відмінностей в дії низьких концентрацій триазола в досліджуваний період часу на схожість. Відомо, насіннєва шкірка досить ефективно захищає організм рослин, якщо впливають ксенобіотики мають низьку концентрацію, тому наступним етапом аналізу дії триазола на рослинні організми було вивчення

    довжини коренів на 4 добу експерименту (див рис. 2).

    У концентрації 0,0001 мг / мл триазол достовірно не впливає на ростові процеси в порівнянні з контролем не залежно від тривалості впливу дослідженого ксенобиотика, проте в концентрації в десять разів вище пророщування лука протягом 3-х і 4-х діб показало достовірне збільшення зростання.

    Тут можливо два пояснення. Перше, за дві доби рослина не встигає повністю активувати механізми адаптивного реагування і уповільнює метаболізм, намагаючись на біохімічному рівні вирішити проблеми зниження токсичності триазола, більш тривале перебування в токсикантів відображає, що рослина впоралися з токсичною дією триазола. Друге, що спостерігаються

    відмінності в реакції рослин на час дії триазола, передають реакцію кореневої меристеми, що виражається в зміна тривалості якихось стадій мітозу. Так як в задачу даного дослідження не входило дослідження біохімічних і клітинних показників реакції рослин, то зрозуміти, що відбувається можна було, тільки змінивши умови проведення експериментів.

    2,5

    Ч 2 «

    е 1,5

    а

    §

    л

    ? 0,5

    1

    0

    1

    ? контроль

    ? досвід

    2

    3

    4

    Час перебування в розчині триазола 0,0001 мг / мл, на добу

    * 4

    ^ ° 2 § «

    ие Д «0

    Ч а §

    ? контроль

    ? досвід

    12 3 4

    Час перебування в розчині триазола 0,001 мг / мл, на добу

    Мал. 2. Вплив спиртових розчинів триазола різних концентрацій на ріст коренів насіння А. / ШіЬ ^ 'ит

    Мал. 3. Вплив часу впливу спиртовими розчинами триазола різних концентрацій на

    схожість насіння А. / і1і1в&'ит

    Протягом двох діб насіння пророщували в розчині триазола в концентрації 0,0001 мг / мл, яка показала відсутність токсичної дії, а потім рослини переносилися на середу з концентрацією триазола 0,1 мг / мл, де також вони росли протягом двох діб.

    Результати впливу такого способу впливу на сумарну схожість представлені на рис. 3.

    Проведений статистичний аналіз не виявив достовірного впливу на схожість

    часу перебування лука в розчинах, досліджених концентрацій.

    Аналіз типу впливу на середню довжину коренів виявив, що низька концентрація триазола здатна стимулювати зростання (див. Рис.

    4).

    Отримані результати свідчать на користь того, що низькі концентрації токсиканта протягом двох діб дозволяють рослинам розвинути адаптивний відповідь, що виражається в достовірному зниженні

    токсичності триазола в концентрації 0,1 мг / мл. Так при дії протягом 4-х діб Триазолам в концентрації 0,1 мг / мл середня довжина коренів склала 1,05, а при преадаптаціі рослин Триазолам в нетоксичного дозі (0,0001 мг / мл) довжина коренів

    достовірно зросла - 1,59 см (р < 0,05) і стала вище, ніж довжина коренів рослин, пророщених на середовищі без триазола (контроль) - 1,12 см, і чим в середовищі з Триазолам в нетоксичного дозі протягом 4-х діб - 1,38 см.

    2,5

    1,5

    «0,5

    тип впливу

    2

    1

    0

    ? Контроль 4 діб

    ? Tr 0,0001 мг / мл 4 діб

    ? Tr 0,1 мг / мл 4 діб

    Мал. 4. Вплив часу впливу спиртовими розчинами триазола різних концентрацій

    на ріст коренів насіння А. / ШіЬ ^ 'ит

    Дослідники, які вивчають синтетичні триазоли і їх дію на сільськогосподарські культури рослин, показали, що триазоли здатні змінювати гормональний баланс рослини в цілому, що пояснює різноманітність викликаються ними фізіологічних ефектів. Спектр дії триазолов змінювався від таких сильно виражених ефектів, як зміна форми, розміру і швидкості росту до більш тонких, які є результатом впливу на метаболізм. Реакція будь-якої рослини залежить від будови синтетичного препарату (Павлова, 2003 Шакірова, 2001).

    Широке використання тріазольних пестицидів призводить їх до потрапляння в природні екосистеми і, отже, в

    Залежно від їх концентрації можна очікувати, як позитивних, так і негативних відповідей для рослин.

    На відміну від Ретардантний дії, описаного авторами, ми виявили і стимулюючу дію триазола, але тільки при певному типі впливу, на підставі якого можна припустити, що в природі так само можна отримати подібну відповідь, особливо в популяціях рослин, що існують поряд з агроценозами, де використовуються пестициди триазольного роду.

    Якби дослідження токсичності триазола були обмежені звичайним аналізом, в якому вивчалася динаміка зростання концентрація антропогенного токсиканти, то явище преадаптаціі не було б виявлено.

    ВИСНОВКИ

    1. Спиртові розчини триазола в концентраціях 0,0001, 0,001 мг / мл протягом чотирьох діб не виявили достовірних відмінностей від контролю за показниками схожості насіння і довжини коренів Allium fistulosum.

    2. Пророщування протягом двох діб насіння Allium fistulosum в спиртовому розчині 0,0001

    мг / мл і подальшому проращивании тест-об'єктів в розчині триазола в концентрації 0,1 мг / мл не впливає на схожість насіння, але стимулює ріст коренів.

    3. Аналіз впливу антропогенних ксенобіотиків необхідно проводити в спеціально змодельованих умовах.

    СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

    Лакіна Г.Ф. Біометрія. М .: Вища школа, 1990. 352 с.

    Павлова В.В. Вплив ретардантів тріазолевого ряду на вміст фітогормонів на утримання фітогормонів, зростання і розвиток

    ярого ячменю. Автореф. дис .... канд. біол. наук. Москва, 2003. 25 с.

    Шакірова Ф.М. неспецифічна

    стійкість рослин до стресових факторів і її регуляція. Уфа: Гілем, 2001. 160 с.


    Ключові слова: триазолам /схожість /РОСТ РОСЛИН /ALLIUM FISTULOSUM

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити