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. 248–254
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.