Задорожня М.В., Богуславська Л.В., Павлюкова Н.Ф.

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара

РЕАКЦІЯ ПРОРОСТКІВ ПШЕНИЦІ ПІСЛЯ ДІЇ ГЕРБІЦИДІВ

Сучасне сільське господарство в світі припускає використання великої кількості хімічних засобів захисту рослин, що потребує грамотного використання цих реагентів. Зокрема, актуальним є вивчення кінетики деградації гербіцидів та ступеня забруднення продуктів рослинництва гербіцидами. Відомо, що стигле насіння кукурудзи, вирощеної на ділянках, оброблених гербіцидами, містить деяку їх кількість [1]. Захисні механізми рослинного організму опираються на саморегуляцію біохімічних процесів, які здійснюються через зміни активності та каталітичних властивостей ферментних систем [2]. Реакцію антиоксидантних ферментних систем на застосування різних видів гербіцидів досліджували в багатьох сільськогосподарських культурах: ячмені ярому, пшениці та тритикале озимому [3, 4].

Завданням наших досліджень було встановити, як відображується після дія гербіцидів на активності окремих антиоксидантних ферментів класу оксидоредуктаз (каталази, пероксидази, аскорбатоксидази) у рослинах пшениці, вирощуваних у модельному експерименті.

Дослідження проводили у модельному експерименті на п’ятидобових проростках озимої пшениці сорту Зіра. Варіанти обробки: 1 – контроль (без гербіцидів), 2 – Гран стар голд (35 г/га) + ПАР Тренд (0,2 л/га), 3 – Еллай супер (15 г/га) + ПАР Тренд (0,2 л/га), 4 – Монітор (26 г/га) + ПАР Тренд (0,2 л/га), 5 – Дербі (70 г/га). Відібране насіння після польового експерименту замочували протягом 4-х годин в дистильованій воді, потім переносили в термостат, де пророщували протягом 5-ти діб при t=+27оС±2оС. Екстракцію легкорозчинних білків проводили 0,1 М трис-НСl буфером, рН 7,7. Визначення вмісту білка в насінні проводили за методом Бредфорд [5]. Активність пероксидази та каталази визначали за загально прийнятими методиками [6]. Достовірність відмінності одержаних експериментальних даних із контрольними оцінювали за допомогою t-критерію Стьюдента [7]. Розбіжності між вибірками вважали значущими при р≤0,05. Всі розрахунки проводили за допомогою редактора MS Excel 2003 та програмного пакета Statistica 6,0.

Одними із основних внутрішньоклітинних інгібіторів вільнорадикальних процесів є ферменти антиоксидантного захисту – пероксидаза та каталаза, яким відводиться значна роль у підтриманні рослинного організму у необхідному для життя відновленому стані. Після дії гербіцидів активність каталази у коренях проростків пшениці підвищувалась у варіантах з гран стар голд та дербі на 79 та 97% порівняно з контролем. У варіанті з еллай супером визначено невелике зниження активності ферменту – на 12 %, а з монітором цей показник залишався майже на рівні контролю (табл.). Аналізуючи активність каталази пагонів проростків пшениці визначено її зниження у варіанті з еллай супер на 42%. У всіх інших варіантах встановлено підвищення активності каталази на 75, 149 та 27% відповідно та порівняно з контролем (табл.). В результаті роботи встановлено підвищення активності пероксидази в пагонах проростків пшениці після дії гербіцидів (табл.), причому після дії монітору та дербі у шість раз. Активність ферменту коренів навпаки залишалася майже на рівні контролю.

 

Таблиця – Ферментативна активність проростків пшениці після дії гербіцидів

Варіант обробки

Активність пероксидази,

ум.од. / г сирої речовини хв.

Активність каталази,

ммоль · 1 хв. / 1 мг білка

корінь

пагін

корінь

пагін

1

4,50±0,13

2,00±0,03

30,63±1,22

17,00±0,72

2

3,23±0,09

2,32±0,04

55,00±1,16

29,73±0,98

3

4,12±0,10

2,34±0,02

27,03±1,21

9,90±0,41

4

4,21±0,06

6,04±0,05

32,43±1,12

42,34±1,92

5

4,69±0,14

9,50±0,11

60,40±1,92

21,62±1,01

 

Таким чином, в результаті роботи встановлено, що після дія досліджуваних гербіцидів позитивно впливає на проходження реакцій обміну речовин, що виявляється в активації окремих ферментів класу оксидоредутаз (каталази, пероксидази) та може свідчити про підвищення рівня детоксикаційних процесів у рослинному організмі.

ЛІТЕРАТУРА:

1.       Хромих Н. А. Накопление и детоксикация ацетохлора в спелом зерне кукурузы и последействие гербицида / Н. А. Хромых // Геобиологические и биологические проблемы северного причерноморья // Материалы междунар. науч.-практ. конф. – Тирасполь, 2001. –  С. 332 – 333.

2.       Виноградова Е. Н. Сезонная динамика пероксидазной активности в листьях Populus deltoids Marsh. насаждений техногенно загрязненных территорий / Е. Н. Виноградова, И. И. Коршиков // Промышленная ботаника. – 2012. – В. 12. – С. 161 – 166.

3.       Грицаєнко З. М. Активність окисно-відновних ферментів у рослинах озимого тритикале при застосуванні двокомпонентних гербіцидів без і сумісно з біостимулятором Біоланом / З. М. Грицаєнко, Р. М. Притуляк // Зб. наук. пр. УДАУ. – Умань, 2008. – С. 30 – 35.

4.       Грицаєнко З. М. Активність окисно-відновних ферментів в рослинах озимої пшениці після різних попередників при застосуванні хімічних та біологічних препаратів / З. М. Грицаєнко, І. Б. Леонтюк // Вісник УДАУ. –Умань. – 2006. – № 1 – 2. – С. 9 – 13.

5.       Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for quantitation of microgram quantities of protein ultizing the principle of protein due binding / М.М. Bradford // Anal. Biochem . – 1976. – P. 248254

6.     Починок Х. М. Методы биохимического анализа растений / Х. М. Починок. – К.: Наук. думка, 1976. – С. 5 – 77.

7.       Лакин Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. – М: Высшая школа, 1990. – 351 с.