Головна » Статті » Конференція_2015_12_16-17 » Секція_2_Біологічні науки

АКУМУЛЯЦІЯ ВМІСТУ ВІЛЬНОГО ПРОЛІНУ В ЛИСТКАХ ДЕРЕВНИХ ВИДІВ РОСЛИН ЗА ДІЇ АНТРОПОГЕННО ЗМІНЕНОГО СЕРЕДОВИЩА

Нестерова Наталія

к. с.-г. н., асистент

Григорюк Іван

д. б. н., професор, член-кореспондент НАН України,

професор кафедри фізіології, біохімії рослин та біоенергетики,

Національний університет біоресурсів і природокористування України,

м. Київ, Україна

 

АКУМУЛЯЦІЯ ВМІСТУ ВІЛЬНОГО ПРОЛІНУ В ЛИСТКАХ ДЕРЕВНИХ ВИДІВ РОСЛИН ЗА ДІЇ АНТРОПОГЕННО ЗМІНЕНОГО СЕРЕДОВИЩА

 

Адаптація рослин до несприятливого впливу навколишнього середовища є сукупністю процесів, які контролюються системою саморегуляції організму. Механізми, які беруть участь в адаптації рослин до стресів, залежить від рівня їх біологічної організації [2]. У процесі адаптації рослин ключова роль належить амінокислоті проліну, яка є важливим компонентом низькомолекулярної антиоксидантної системи і зумовлює захист рослин й пошкодження молекули білків і мембран шляхом інактивації гідроксильних радикалів та інших сполук, утворення яких індукується за дії стресорів [1,5]. Пролін підвищує системи життєздатності рослин в умовах посухи і інших стресових чинників середовища, ефективність дії якого проявляється у тому, що організм швидко реагує індукуванням акумуляції вмісту даної амінокислоти за дії несприятливих чинників середовища. Водночас, вільний пролін має здатність швидко накопичуватися до значних концентрацій, що пов’язано з налагодженою системою його регуляції в органах рослин за дії стресів [5].

Метою роботи було вивчення накопичення вільного проліну у листках деревних видів рослин в різних екологічних умовах урбанізованого середовища. Об’єктами досліджень слугували рослин гіркокаштана звичайного (Aesculus hippocastanum L.), гіркокаштана м’ясочервоного (Aesculus carnea Hayne), липи серцелистої (Tilia cordata L.), липи широколистої (Tilia platyphyllos Scop.), клена гостролистого (Аcer platanoіdes L.), клена сріблястого (Аcer saccharіnum L.), дуба звичайного (Quercus robur L.), тополі чорної (Populus nigra L.), ясеня звичайного (Fraxinus excelsior L.), робінії звичайної (Robinia pseudoacacia L.) та берези повислої (Betula pendula Roth.). Як контроль обрано умовно чисту зону № 1 − Ботанічний сад НУБіП України; № 2 − Голосіївський і Маріїнський парки м. Києва й Ботанічний сад ім. акад.          О.В. Фоміна КНУ ім. Тараса Шевченка і № 3 − вуличні насадження поблизу магістралей з інтенсивним рухом автотранспорту. Кількісні показники вільного проліну у листках деревних видів рослин визначали за методикою [4].

Нами установлено, що найбільшою кількістю вільного проліну на початку вегетації у зоні № 1 відзначалися рослини ясеня звичайного і липи широколистої, а найменшим − гіркокаштана м’ясочервоного, клена гостролистого та тополі чорної. Стабільніші показники його вмісту зумовлені оптимальними умовами водозабезпечення і відсутністю асфальтованого покриття, що зменшує ступінь перегрівання кореневої системи й несприятливу дію високих температур повітря на деревні види рослин. Підвищений рівень проліну у листках рослин зони № 3, очевидно, пов’язаний зі збільшенням загазованості атмосферного повітря, засоленості ґрунтового середовища та недостатнім водозабезпеченням ґрунту. У найспекотніший місяць липень у рослин гіркокаштана звичайного, клена гостролистого і берези повислої відбувалось достовірне зростання концентрації проліну з 0,301, 0,324 і 0,219 до 0,339, 0,331 та 0,235 мг/г біомаси. Коливальний характер накопичення вільного проліну у листках в умовах зелених паркових насадженнях зони № 2 спричинено екологічним станом ґрунту і видовими особливостями деревних рослин. Однак, достовірних відмін щодо вмісту проліну порівняно із зоною № 3 нами не виявлено. У стійкіших проти посухи деревних видів рослин збільшення кількості амінокислоти проліну простежувалося менш інтенсивно, ніж у нестійких, які зростали в несприятливих умовах середовища. Дослідження кількісного вмісту проліну у кінці вегетаційного періоду показало суттєве його зростання в листках деревних видів рослин. Це пов’язано переважно із зниженням температури повітря в осінній період, початком переходу до стану спокою та стабілізацією клітинних систем захисту. Проте, рослини дуба звичайного відзначалися незначним зниженням вмісту проліну, що підтверджує формування його адаптаційних можливостей у стресових умовах зростання.

Дійшли висновку, що зростання вмісту вільного проліну найхарактерніше для листків деревних видів рослин за умов посилення напруженості і тривалості водного та високотемпературного стресів. Рослини гіркокаштана м’ясочервоного, тополі чорної і дуба звичайного виявилися найпосухостійкішими в умовах екологічної зони № 3. Поряд з високим рівнем накопичення проліну у листках деревних видів рослин важливим є сукупний вплив антиоксидантних систем захисту в умовах стресу, що дозволяє зберігати на належному рівні життєдіяльність рослин гіркокаштана м’ясочервоного та тополі чорної в умовах урбогенного середовища.

 

Література

  1. Григорюк І.П. Біологічні основи оптимізації продукційного процесу деревних рослин в стресових умовах / І.П. Григорюк, П.П. Яворовський. − К. : ТОВ «Аграр Медіа Груп», 2013. – 272 с.
  2. Гродзінський А.М. Основи хімічної взаємодії рослин / А.М. Гродзінський – К.: Наук. думка, 1973. – 208 с.
  3. Неверова О.А. Древесные растения и урбанизированная среда: экологические и биотехнологические аспекты / О.А. Неверова, Е.Ю. Колмогорова. − Новосибирск: Наука, 2003. − 222 с.
  4. Мокроносов А.Т. Фотосинтез (Физиолого-экологические и биохимические аспекты) / А.Т. Мокроносов, В.Ф. Гавриленко. − М.: Изд - во МГУ, 1992. − 320 с.
  5. Кузнецов В.В. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляция / В.В. Кузнецов, Н.И Шевякова // Физиология растений. − 1999. − т. 4, № 6, − С. 321-336.
Категорія: Секція_2_Біологічні науки | Додав: Admin (15.12.2015)
Переглядів: 277
Всього коментарів: 0
avatar