Влияние металлов на рост и развитие растений

Активность каталазы рассчитывали по формуле:

Е= (А_хол - А_оп)·V·t·K,

где Е-активность каталазы в мг кат/л;

А_хол – и А_оп  – экстинкция холостой и опытных проб;

V-объем вносимой пробы;

Т-время инкубации пробы;

 К- коэффициент  миллимолярной экстинкции Н₂О₂ =22,2·10³ мМ^-1·см^-1.

 

II.5 Статистическая обработка результатов

Статистическую  обработку проводили вычисляя среднее значение, дисперсию, стандартное отклонение и критерий Стьюдента.

Среднее значение вычисляли по формуле:

      Х=               x + xi

      X  =         n

где Х− значение признака,  n − число членов совокупности

Дисперсию  вычисляли по формуле:

D  =     ∑ (x - x)²

               n - 1

Стандартная ошибка среднего по выборкам объемом n:

σ  =         D

               n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

ВЛИЯНИЕ BACILLUS SUBTILIS НА TRITICUM AESTIVUM

В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ

III. 1. Влияние кадмия на биомассу растений

Высшие растения могут без всяких признаков отравления или угнетения накапливать опасные для человека и животных концентрации тяжелых металлов. Таким образом, растения могут служить аккумуляторами кадмия. Кроме этого, действие металла на морфофизиологические процессы осуществляется на нескольких уровнях, в том числе генетическом [Коробский, 1995].

Для сравнения  результатов мне была предоставлена  работа выпускницы СФ БашГУ биохимического отделения Азнаевой Г.М.[2012].

Целью ее дипломной  работы заключалась в изучении влияния ионов кадмия на активность ферментов антиоксидантной защиты растений пшеницы, инокулированных эндофитными штаммами бактерий Bacillus subtilis. Ее работа заключалась в наблюдении влияния тяжелых металлов на рост, развитие и активность ферментов пшеницы мягкой «Омская-35» (Triticum aestivum L.) в почве.

В ходе проведенных экспериментов Азнаевой Г.М. [2012] были получены следующие данные. При выращивании растений на 3 и 4 сутки у обработанных бактериями проростков была отмечена тенденция лучшего роста. Достоверные различия между обработанными и необработанными растениями были получены только на 5 сутки эксперимента. Так, сырая масса корней была больше на 8 и 18 %, побегов – на 5 и 7 %, для B. subtilis шт. 26 Д и 11 ВМ соответственно (Таблица 1).

При исследовании влияния ионов кадмия (20 мг/л) на рост пшеницы отмечено, что корневая система проростков была более чувствительна к действию металла: угнетение роста корня было заметно уже на 3 сутки.

Растения, обработанные клетками бактерий, в присутствии  ионов кадмия в растворе имели  более высокие показатели сырой  массы, чем необработанные проростки. Биомасса корней инокулированых растений была больше необработанных, выросших в растворе кадмия, на 19 и 9 %, побегов – 11 и 7 %, для B. subtilis шт. 26 Д и 11 ВМ соответственно.

Таблица 1

Влияние кадмия на сырую массу растений пшеницы, мг

(по Азнаевой, 2012)

Варианты		Время, сутки
		3		4		5
		корни	побеги	корни	побеги	Корни	Побеги
Конт роль	Не обр.	39,16±1,07	21,38±1,18	66,22±3,23	49,12±3,35	85,67±0,35	59,84±1,85
	Обр. B.s. 26Д	44,09±3,15	23,41±2,23	71,12±4,14	51,12±1,03	93,02±3,09	63,02±3,02
	Обр. B.s. 11ВМ	45,54±2,41	24,71±0,22	71,53±0,90	51,57±3,91	101,93±2,45	64,45±1,93
Cd 20 мг/л	Не обр.	34,47±1,27	21,13±0,27	48,26±2,27	41,72±1,42	63,51±3,12	54,39±1,01
	Обр. B.s. 26Д	36,43±1,96	18,43±1,01	50,23±3,01	47,64±2,48	75,87±3,11	60,71±1,56
	Обр. B.s. 11ВМ	31,35±0,57	17,89±0,53	51,28±4,11	42,34±2,72	69,83±2,01	58,23±1,79

 

Целью моей курсовой работы является изучение активности ферментов побегов и корней пшеницы, выращенной в водной культуре. Мои результаты описаны в таблице 2.

При исследовании влияния ионов кадмия (0,01 мг/л) на рост пшеницы отмечено, что корневая система проростков была более чувствительна к действию металла: угнетение роста корня наблюдали на уровне 60 % на 14 сутки. При исследовании ионов кадмия (0,05 мг/л) на рост пшеницы отмечено, что корневая система и побеги проростков наоборот усиливается рост и действие металлов не влияет на развитие растения. При исследовании ионов кадмия (0,1 мг/л) на рост пшеницы отмечено, что корневая система в отличии от побегов более чувствительна к действию тяжелых металлов. У корней на 74 %, а у побегов на 125 % наоборот усиливается рост. Неправильно. С данными в таблице проценты не совпадают. Посмотрите еще раз. Завтра к 10.

Таблица 2

Влияние кадмия на сырую массу растений пшеницы, мг

(водная культура)

Варианты		Время, сутки
		6		9		14
		корни	побеги	корни	побеги	Корни	Побеги
Конт роль	Не обр.	0,28±0,02	0,18±0,02	0,06±0,01	0,15±0,02	0,22±0,02	0,74±0,07
	Обр. B.s. 26Д	0,14±0,01	0,19±0,02	0,03±0,01	0,17±0,02	0,13±0,01	0,56±0,06
	Обр. B.s. 11ВМ	0,20±0,02	0,09±0,01	0,043±0,01	0,18±0,02	0,12±0,01	0,59±0,06
Cd 0.01 мг/л	Не обр.	0,16±0,01	0,08±0,01	0,02±0,01	0,2±0,02	0,40±0,04	0,53±0,05
	Обр. B.s. 26Д	0,15±0,02	0,2±0,02	0,06±0,01	0,18±0,01	0,40±0,04	0,64±0,06
	Обр. B.s. 11ВМ	0,21±0,02	0,11±0,01	0,04±0,01	0,16±0,01	0,24±0,02	0,57±0,06
Cd 0.05 мг/л	Не обр.	0,16±0,01	0,11±0,01	0,05±0,02	0,16±0,01	0,18±0,02	0,75±0,08
	Обр. B.s. 26Д	0,25±0,03	0,25±0,03	0,2±0,02	0,1±0,01	0,16±0,02	0,58±0,06
	Обр. B.s. 11ВМ	0,15±0,02	0,09±0,01	0,03±0,01	0,17±0,01	0,22±0,02	0,63±0,06
Cd 0.1 мг/л	Не обр.	0,28±0,002	0,14±0,01	0,018±0,01	0,156±0,01	0,16±0,02	0,51±0,05
	Обр. B.s. 26Д	0,26±0,01	0,22±0,02	0,406±0,01	0,16±0,01	0,17±0,02	0,63±0,06
	Обр. B.s. 11ВМ	0,16±0,01	0,1±0,01	0,03±0,01	0,14±0,01	0,23±0,02	0,64±0,06

 

Растения, обработанные клетками бактерий, в присутствии ионов кадмия в растворе имели более высокие показатели сырой массы, чем необработанные проростки. Но у разных концентраций наблюдалось разное действие тяжелых металлов на рост корневой системы и побегов. Биомасса корней инокулированых растений была больше необработанных, выросших в растворе кадмия, на 60 и 74 %, побегов – 107 и 125 %, для B. subtilis шт. 26 Д и 11 ВМ соответственно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы:

1. Авцын и др., Физиология М.: Медицина,1991.-с.210
2. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л.:Агропромиздат, 1987. -142 с.
3. Андреева, 1988; Калашникова и др., Физиология растени М.: Медицина 1999.-с.315
4. Артамонов, 1986; Кузнецов, Дмитриева2005 . -с.118
5. Азнаевой Г.М. 2012.
6. Березин и др., Основы биохимии изд-во: МГУ ,1975.с.-230
7. Большаков и др., 1993 .
8. Бурлакова и др., 1975; Кения и др., 1993 .
9. Владимиров, Арчаков, 1972 .
10. Гармаш Г.А. 1982; Ильин, Степанова, 1982; Гармаш Н.Ю., 1986; Алексеев, 1987; Тяжелые…, 1987; Горюнова, 1995; Орлов и др, 1991 и др.; Ильин, Сысо, 2001 .
11. Геохимия, 1986; Лепнева, 1987; Ильин и др., 1988, 1997; Kabala, Singh, 2001; Kathryn andetc..., 2002
12. Дубинина, Шугалей, 1993 ,
13. Dunford, 1999 .
14. Зырин Н.Г. Задачи и перспективы развития учения о микроэлементах в почвоведении. /Биологическая роль микроэлементов в почвах. – М.: Наука, 1983.- с. 149-154.
15. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. – Новосибирск: Наука, 1991.- 150 с.
16. Kloke, 1980.
17. Кадмий …, 1994; Овчаренко, 1998.
18. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. – М.: Мир, 1989. -439 с.
19. Кузнецов, Дмитриева, 2005. Рэуце, Кырстя, 1986; Ильин, 1985, 1987; Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989; Черных, 1996 и др.,- М.:Мир с.,-468
20. Кретович В.Л., Биохимия растений. – М.: Высшая школа, 1986с. - 503
21. Королюк с соавторами, 1988 .
22. Коробский, 1995
23. Майстренко и др., 1996 .
24. Мерзляк, 1989, 1999
25. Мубинов, 2006.
26. Невский С. А.Triticum aestivum L. — Пшеница летняя или мягкая Гл. ред. акад. В. Л. Комаров; Ред. тома Р. Ю. Рожевиц и Б. К. Шишкин, 1934 с. 687—688. — 778.
27. Николаевский, 1979.
28. Орлов и 1991; Касимов 1995.
29. Овчаренко и др., 1998.
30. Панин, 2000; Ильин, Сысо, 2001
31. Петрова, Милеустина, 1976; Николаевский, 1979, 1998
32. Рубин, 1976.
33. Рэуце, Кырстя, 1986.
34. Сает и др., 1990.
35. Стругацкий, 1965; Чернобельская, 1991.
36. Тяжелые …, 1987; Кадмий …, 1994; Пронина, 2000.
37. Тяжелые …, 1997.
38. Уильямс, 1975.
39. Хайруллин, 2005
40. Чиркова, 1997.
41. Чернавина,1970; Алексеев,1987; Краснокутская и др., 1990; Сает и др., 1990; Ильин,1991; Кадмий: экологические...,1994; Тяжелые...,1994; Снакин, 2000.
42. Школьник, 1950, 1974, Кокин, 1951; Тойкка и др., 1973; Курдюмов, 1999.
43. Цинк и кадмий…, 1992,.