Еколого-фізіологічні особливості азотного обміну декоративних однорічних рослин як індикатора забруднення промислових територій залізом та хромом

Ключові слова: надлишок сполук заліза та хрому, декоративні однорічні рослини, локалізація металів, показники азотного метаболізму, фітоіндикація, полістимулін К.

АННОТАЦИЯ

Иванченко О.Е. Эколого-физиологические особенности азотного обмена декоративных однолетних растений как индикатора загрязнения промышленных территорий железом и хромом. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.0016 - экология. Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, 2006.

Диссертация посвящена проблеме изучения влияния загрязнения промышленных территорий соединениями железа и хрома на эколого-физиологические особенности азотного обмена декоративных однолетних растений. Изучен характер динамики накопления этих металлов в органах растительных объектов относительно контрольных показателей. Приведены виды-индикаторы для мониторинга состояния окружающей среды (Begonia Ч semperflorens, Calendula officinalis, Salvia splendens, Lathyrus odoratus). Исследована локализация Fe и Cr в гистологических элементах органов растений.

Под влиянием избытка Fe²⁺ и Cr³⁺ наблюдается ингибирование поглощения нитратного и аммонийного азота растениями из питательного раствора, одной из причин которого может быть угнетение роста корневых систем, снижение площади поглощающей поверхности, параметров корневых волосков. Изменяется содержание нитратного азота в органах растений: в корнях при непродолжительном действии фитотоксикантов - снижается, при более длительном - увеличивается; в листьях уменьшение их количества наблюдается на протяжении всего эксперимента. Содержание аммиачного азота повышается как в листьях, так и в корнях, независимо от длительности опыта. Загрязнение почвы железом и хромом не приводит к изменению содержания общего азота у толерантного вида Tagetes patula, но существенно снижает у чувствительного - Lathyrus odoratus. Выявлены информативные показатели азотного обмена для фитоиндикации состояния окружающей среды: содержание аммиачного азота, соотношение белковый/небелковый азот в листьях растительных объектов. Наиболее информативными тест-объектами являются Salvia splendens, Impatiens balsamina и Lathyrus odoratus. Установлено снижение энзиматической активности нитратредуктазы, глутаминсинтетазы, глутаматсинтазы в органах декоративных однолетних растений в полевом и модельном экспериментах. Частично компенсирует ингибирование активности ферментов ассимиляции аммония увеличение активности глутаматдегидрогеназы. Изменения активности нитратредуктазы, глутаминсинтетазы и глутаматдегидрогеназы можно использовать в биомониторинговых исследованиях с целью оценки состояния растительных объектов и окружающей среды. Изучено влияние избытка Fe²⁺ и Cr³⁺ на содержание белка и свободных аминокислот в вегетативных органах разных по уровню адаптации растений.

Обработка растений, произрастающих в условиях избытка железа и хрома, синтетическим цитокинином полистимулином К приводит к улучшению показателей азотного обмена (снижается содержание аммиачного азота, повышается соотношение белковый/небелковый азот, активность ферментов ассимиляции нитратного и аммонийного азота), оказывает благоприятное действие на ростовые процессы (рост и ветвление побегов, количество листьев, площадь ассимиляционной поверхности) и показатели генеративного развития (количество и размеры цветков, абортивность бутонов, продолжительность цветения).

Ключевые слова: избыток железа и хрома, декоративные однолетние растения, локализация металлов, показатели азотного метаболизма, фитоиндикация, полистимулин К.

ANNOTATION

Ivanchenko O.E. Ecological and physiological peculiarities of nitrogen metabolism in annual ornamental plants as an indicator of iron and chromium pollution of industrialized areas. - Manuscript.

Thesis for conferring a degree of candidate of biological sciences on a speciality 03.00.16 - ecology. Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, 2006.

This dissertation paper investigates ecological and physiological peculiarities of nitrogen metabolism in annual ornamental plants under conditions of pollution of the environment with iron and chromium compounds. The author has studied the dynamics of accumulation of the above-mentioned metals and the points of their location in histological elements of plant vegetative organs. Investigations have been also performed into both concurrent and individual effects of excessive amounts of iron and chromium on absorption and assimilation of nitrate and ammonia nitrogen in species of various tolerances. The author has defined informative test-indices and test-objects for phitoindicative investigations, namely: ammonia nitrogen contents, albuminous/non-albuminous nitrogen ratios, nitrate reductase activity and those of glutamine synthetase and glutamate dehydrogenases. It has been proved that the use of synthetic cytokinine of polystimulin K is appropriate for optimization of nitrogen metabolism, growth and blossoming of flowering plants.

Key words: excessive amounts of iron and chromium, annual ornamental plants, metal location, indices of nitrogen metabolism, phitoindication, polystimulin K.

Підписано до друку 10.05.2006 р. Формат 60Ч90 ¹/₁₆.

Папір друкарський. Ум. друк. арк. 1,0. Обл.-вид. арк. 1,0.

Зам. № ____. Тираж 100 прим.

ТОВ ВКФ “Оксамит-Текс”

49050 м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 74

Размещено на Allbest.ru