Попов В. Я.
Методологічне забезпечення процесу дослідження адаптивних можливостей рослин до комбінованого впливу стрес-факторів оточуючого середовища передбачає використання ефективних способів оцінки стійкості будь яких культур, у тому числі зернових. Головною складовою ефективності є потрібний рівень достовірності цієї оцінки, яка суттєво залежить від ступеню кореляції закладеного в основу будь якого способу критерію з істиною стійкостью рослини. Наприклад, один з найбільш відомих сучасних способів визначення стійкості рослин до впливу ксенобіотиків передбачає застосування критерію, пов'язаного з кореневим тестом. Цей спосіб заключається в проведенні в межах модельного експерименту сеансів виміру довжини кореня досліджуваної рослини, що вирощується на розчині з певною концентрацією ксенобіотика, та контрольної рослини, що вирощується на розчині того ж складу, але без ксенобіотику з наступним обрахуванням приростів довжини коренів досліджуваної та контрольної рослин між сеансами. При цьому про стійкість рослин судять по індексу толерантності, визначеному відношенням приросту довжини коренів досліджуваної та контрольної рослин. Цей спосіб відрізняється прямим зв'язком довжини кореня з істиною стійкостью рослини лише у випадку вибіркової дії ксенобіотику на кореневу систему. Але цього недостатньо для забезпечення потрібного для біологічних досліджень рівня достовірності оцінок стійкості рослин для випадків комбінованої дії ксенобіотиків, серед котрих є, наприклад, деякі гербіциди, які діють вибірково на пагони. Тому метою роботи було розробка та дослідження способу, якій забезпечував би можливість визначення кінцевої оцінки стійкості досліджуваної рослини до комбінованої дії ксенобіотиків з урахуванням кількісної оцінки критерію, який характеризувався би більш високим ступенем кореляції з істиною стійкостю рослини у порівнянні з відомим методом. Таким критерієм є індекс корелятивного росту кореня та пагону, який прямо пов'язаний з динамічною рівновагою між кореневим живленням і фотосинтезом, тобто основою для переключення генетичних програм розвитку культурної рослини. Поставлена здача розв'язується наступним чином (Вінниченко, Попов, 2005). У відомому способі оцінки стійкості рослин до екзогенної дії ксенобіотиків у такті з виміром довжини кореня досліджуваної та контрольної рослин вимірюють довжину пагону цих рослин. Потім обчислюють індекс корелятивного росту пагону та кореня як відношення довжини кореня до суми довжин кореня і пагону для вибіркових сукупностей досліджуваних та контрольних рослин, що приймають участь в експерименті. Після обчислення індексу корелятивного росту пагону та кореня будують криві розподілу досліджуваних та контрольних рослин за отриманими чисельними значеннями вищеназваних індексів. Процес діагностики закінчується визначенням коефіцієнту кореляції між наведеними вище кривими, який і використовується як індекс стійкості досліджуваної рослини до екзогенної комбінованої дії ксенобіотиків.
Можливість реалізації запропонованого способу підтверджується високим ступенем формалізації послідовності операцій та відсутністю необхідності застосування складної спеціальної техніки і вартісних матеріалів.
Запропонований спосіб випробували на прикладі оцінки стійкості паростків кукурудзи гібриду Кадр 328 МВ до екзогенної дії важкого металу – іонів свинцю Pb2+. Насіння контрольних рослин кількістю 100 шт. пророщували у дистильованій воді, насіння досліджуваних рослин кількістю 100 шт. – у дистильованій воді, в який містилось Pb2+ у концентрації 1,9·10-4 моль/л. Протяг експерименту – два тижні. Результати оцінки індексів стійкості досліджуваних рослин відомим методом кореневого тесту та запропонованим способом відрізнялись на 7%.
Запропонований спосіб випробували також на прикладі, коли в якості досліджуваного було використано насіння кукурудзи, яке вирощувалось в умовах інгібування росту бур'янів гербіцидом Мерлін у концентрації 130 г/га після посіву кукурудзи. Інші умови цього експерименту аналогічні вищенаведеному прикладу. У даному випадку результати оцінки індексів стійкості досліджуваної рослини відомим та запропонованим способом відрізнялись на 45%.
Таким чином, запропонований спосіб оцінки стійкості рослин, на відміну від відомого , характеризується чутливістю не тільки до інгібуючої дії важкого металу відносно розвитку кореневої системи, але й до вибірково інгібуючого ріст пагонів гербіциду.