Найданова Н.С., Лихолат Ю.В., Россихіна Г.С.

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

пр. Гагаріна, 72, м. Дніпропетровськ, 49010, Україна

e-mail: Lykholat2006@ukr.net, anna-rossihina@rambler.ru

Дослідження супероксиддисмутазної активності асимілюючих органів квіткових рослин на шахтних територіях

При озелененні промислових майданчиків та територій в несприятливих умовах довкілля для адекватного добору видів необхідне вивчення адаптивних реакцій рослин у відповідь на стрес і розробка методів їх оцінки. Вважається, що саме рівень активності ферментів є біохімічним маркером рослин на стрес. Рядом авторів показано [1, 2] наявність у рослин ферментних систем – оксидоредуктаз, які знешкоджують вільні радикали й продукти пероксидації та підтримують гомеостаз організму на певному стаціонарному рівні. Головним серед цих ферментів є супероксиддисмутаза, яка каталізує реакцію дисмутації супероксдного аніон радикалу з утворенням пероксиду водню. Тому метою даної роботи було з’ясування супероксиддисмутазної активності асимілюючих органів квіткових рослин на шахтних територіях.

Об’єктом дослідження було обрано квіткові рослини тюльпан гібридний, нарцис гібридний, конвалія звичайна, айстра звичайна, хризантема звичайна, півник гібридний, нагідки лікарські, чорнобривці розлогі, петунія гібридна, шавлія блискуча. Оцінку стійкості супероксиддисмутазної активності рослин проводили на стадіях проростків, бутонізації та цвітіння [3]. Статистичну обробку одержаних цифрових даних здійснювали на 5 %-ому рівні значущості за допомогою електронних таблиць “Microsoft Excel.

Вивчення супероксиддисмутазної реакції дослідних рослин весінньої групи за умов розвитку на шахті „Степова” показало, що у рослин Tulipa hybrida hort. у фазу проростків рівень ферментативної активності листків перевищував контроль в 1,2 рази. На наступних фазах розвитку цей показник у дослідних варіантах був збільшеним порівняно з контрольним в 1,5 та 1,3 відповідно фази бутонізації та цвітіння. У пагонах Narcissus hybridus hort. та Convallaria majalis L. зафіксовано аналогічні зміни активності ферменту. У фазу проростки супероксидисмутазна активність була максимальною й достовірно перебільшувала контроль відповідно в 1,3 та 1,6 рази. На стадіях бутонізації й цвітіння цей показник залишався вищим за контрольні значення в 1,6 – 1,4 (Narcissus) та 1,3 – 1,5 (Convallaria) (рис. 1. а,б).

Рис. 1. Супероксиддисмутазна активність в листках Narcissus hybridus hort. – а та Convallaria majalis L. – б: контроль – Ботанічний сад ДНУ ім. Олеся Гончара, дослід – шахта „Степова”.

Подібним чином на дію антропогенних стресорів реагувала супероксиддисмутаза осінніх рослин Aster dumosus L. та Chrysanthemum indicum L. Так, в листі на стадії проростків активність ензиму перевищувала контрольне значення відповідно в 1,5 й 1,6 рази. В подальшому у фазу бутонізації досліджуваний показник дещо знижався, але був достовірно збільшеним в 1,3 й 1,2 рази. Стадія цвітіння характеризується певним підвищенням рівня супероксиддисмутазної активності в 1,4 та (Aster) та 1,5 (Chrysanthemum) рази порівняно з контролем.

При вивченні впливу промислових емісій шахти на рослини літньої групи зафіксовано зростання активності СОД в фотосинтезуючих тканинах Iris x hybrida в фазу проростків в 1,2 рази, в фазу бутонізації – в 1,3 рази, в фазу цвітіння – в 1,4 рази по відношенню до контролю. Для рослин Calendula officinalis L. та Tagetes patula L. рівень ферментативної активності був більш вираженим порівняно з контрольними рослинами. Так, на етапі появи проростків цей показник був збільшеним в 1,3 й 1,35 рази відповідно. Стадії бутонізації притаманне деяке зростання супероксиддисмутазної активності в 1,4 й 1,46 рази. Фаза цвітіння характеризувалась певним зниженням рівня СОД, але залишалась вище за контрольні зразки в 1,25 і 1,3 рази (рис. 2 а,б).

Рис. 2. Супероксиддисмутазна активність в листках Calendula officinalis L. – а та Tagetes patula L. – б: контроль – Ботанічний сад ДНУ ім. Олеся Гончара, дослід – шахта „Степова”.

Petunia x hybrida Vilm. та Salvia splendens Sello ex Nees. характеризувались високими показниками активності й рівень якої перевищував контроль в 1,4 рази на етапі проростків, в 1,5 рази – на етапі бутонізації та в 1,6 рази – цвітіння.

Список використаної літератури

1. Курганова Л.Н., Веселов А.П., Гончарова Т.А. и др. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система защиты в хлоропластах гороха при тепловом шоке // Физиология растений. – 1997. – Т. 44, № 5. – С. 725–730.

2. Лукаткин А.С. Вклад окислительного стресса в развитие холодового повреждения в листьях теплолюбивых растений. 2. Активность антиоксидантных ферментов в динамике охлаждения // Физиология растений. – 2002. – Т. 49, № 6. – С. 878–885.

3. Чевари С., Чаба И., Секей Й. Роль супероксиддисмутазы в окислительных процессах клетки и метод определения ее в биологических материалах // Лабораторное дело. – 1985. – № 11. – С. 678–681..