Біологічні науки/2. Структурна ботаніка та біохімія рослин

Лихолат Ю.В., Россихіна-Галича Г.С., Лисенко Н.О.

Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара

ВПЛИВ АЕРОТЕХНОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ НА АКТИВНІСТЬ СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗИ У НАСІННІ ROBINIA PSEUDOACACIA L.

Обов’язкова властивість будь-якого організму, в тому числі рослинного, – здатність до захисту за дії несприятливих абіотичних і біотичних факторів середовища. Ця функція з'явилася одночасно з виникненням перших живих організмів і в ході подальшої еволюції розвивалася й удосконалювалася. Різновидом абіотичних факторів є аеротехногенне забруднення, що є багатокомпонентним і малодослідженим. У результаті дії цього фактору відбувається зниження біорізноманіття рослинних організмів як на міжвидовому, так і внутрішньовидовому рівнях за рахунок елімінації найменш стійких індивідуумів [6]. Аерополютанти, які надходять до репродуктивних органів, викликають зміни морфометричних показників, впливають на інтенсивність фізіолого-біохімічних процесів і функціонування системи антиоксидантного захисту. Участь антиоксидантних ферментів в процесах формування захисних реакцій деревних порід в умовах дії багатокомпонентної системи забруднень атмосфери вивчена недостатньо [1, 2]. Для об’єктивної оцінки адаптаційної здатності деревних порід в процесі онтогенезу можливо використовувати активність антиоксидантних ферментів в якості діагностичних критеріїв. У зв’язку з цим, метою роботи було дослідження особливостей реакції супероксиддисмутази стиглого насіння рослин Robinia pseudoacacia L. в умовах аеротехногенного забруднення.

Об’єкти досліджень – насіння Robinia pseudoacacia L., що зростала на основних автомагістралях м. Дніпропетровська: пр. Кірова, пр. К. Маркса та вул. Героїв Сталінграда. Контрольні рослини зростали в с. Першотравенка. Стан антиоксидантної системи рослин оцінювали за активністю супероксиддисмутази спектрофотометричним методом [4]. Результати експерименту статистично оброблені за П.Ф. Рокицьким [7].

Одним з найважливіших ферментів антиоксидантної системи є супероксиддисмутаза (СОД), яка каталізує дисмутацію супероксидних радикалів та забезпечує обрив ланцюгу киснезалежних вільнорадикальних реакцій в клітинах [3, 5, 8]. Активність СОД є показником неспецифічної резистентності рослинного організму до стресових чинників. Як свідчать результати даної роботи, активність супероксиддисмутази в насінні Robinia pseudoacacia L. за дії викидів аерополютантів мала стабільно підвищений рівень. У разі впливу чинників антропогенної природи максимальний показник ферментативної активності спостерігався у рослин, що зростали на вул. Героїв Сталінграда, і становив 6,57 ум. од./г маси сухої речовини, що в 3,5 рази перевищува рівень контрольних (рис.).

Рис. Активність СОД у насінні Robinia pseudoacacia L.: 1 – с. Першотравенка;

2 – пр. Кірова; 3 – пр. К. Маркса; 4 – вул. Г. Сталінграда

Дещо нижчий рівень досліджуваного параметру мало насіння рослин, які підлягали техногенному забрудненню на пр. К. Маркса й пр. Кірова – у цих варіантах активність ферменту зростала в 3 та 1,7 рази, відповідно, порівняно з контролем.

Таким чином, адаптація Robinia pseudoacacia L. до дії аеротехногенного забруднення оточуючого середовища відбувається за рахунок активації супероксиддисмутази, що може відбивати інтенсивний перебіг реакцій знешкодження активних форм кисню.

Література

1. Клеточные механизмы адаптации растений к неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях / Е.Л. Кордюм, К.М. Сытник, В.В. Бараненко, Н.А. Балявская, Д.А. Климчук, Е.М. Недуха. – К. : Наук. думка., 2005. – 278 с.

2. Косаківська І.В. Екологічний напрям у фізіології рослин: досягнення й перспективи // Физиол. и биохим. культурных растений. –2007. – Т. 39, № 4. – С. 279–290.

3. Лихолат Ю.В., Россихіна Г.С., Найданова Н.С. Вплив умов шахтних територій на активність оксиредуктаз квітково-декоративних рослин //Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Біологія. – 2011. – Вип. 30. – С. 178-182.

4. Переслегина И.А. Активность антиоксидантных ферментов слюны здоровых детей // Лабораторное дело. –1989. – № 11. – С. 20–23.

5. Поберезкина Н.Б., Осинская Л.Ф. Биологическая роль супероксиддисмутазы // Укр. биохим. журн. – 1989. – Т. 61, № 2. С. 14–27.

6. Популяционно-генетические проблемы дендротехногенной интродукции / И.И. Коршиков, Н.С. Терлыга, С.А. Бычков. – Донецк: Лебедь, 2002. – 328 с.

7. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. – Минск: Вышейшая школа, 1973. – 320 с.

8. Трач В.В., Стороженко А.В. Супероксиддисмутаза как компонент антиоксидантной системы при абиотических стрессовых воздействиях // Физиол. и биохим. культ. растений. – 2007. – Т. 39, № 4. – С. 291–302.