Толерантность малины красной к пестицидам и ионам никеля

Представлены результаты исследования толерантности к ионам никеля растений малины красной (Rubus idaeus L.), отобранных на устойчивость к пестицидам (глифосату, беномилу и малатиону). Микрочеренки малины культивировали на питательной среде, содержащей 0,25 мМ хлорида никеля. С использованием хлорофиллфлуориметра LPT-3 (Россия) регистрировали удельную фотосинтетическую активность тканей (Kf). Сравнивали уровень падения Kf под влиянием соли тяжелого металла на контрольной и содержащей антиоксиданты средах. Регистрировали также влияние ионов никеля на изменение Kf и скорость некротизации листьев у контрольных и пестицидтолерантных растений. Хлорид никеля на 10-е сутки культивирования снижал фотосинтетическую активность тканей от 0,531 до 0,12. Внесение в среду аскорбиновой кислоты уменьшало негативное действие токсичного вещества на 37,84% (Kf = 0,26), внесение глутатиона восстановленного – на 77,80% (Kf = 0,44). Это свидетельствует о роли антиоксидантов в реализации толерантности растений к тяжелым металлам. Установлены различия между контрольными и устойчивыми к пестицидам растениями по изменению Kf и скорости некротизации листьев при стрессовом воздействии. В присутствии токсичного вещества у контрольных растений на 10-е сутки культивирования снижение Kf составило 51,74% (от 0,172 до 0,083), у пестицидтолерантных растений – 32,20% (от 0,172 до 0,117). На среде, содержащей соль тяжелого металла, у контрольных растений in vitro на 30-е сутки культивирования зарегистрирована некротизация 51,33% листьев, у пестицидустойчивых – 35,65%. Это свидетельствует о более высокой толерантности к хлориду никеля устойчивых к пестицидам растений по сравнению с контрольными.

1. Путина О.В., Беседин А.Г. Абиотические стресс-факторы и их влияние на накопление ассимилятов растениями и урожайность овощного гороха // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2019. Т. 180. № 2. С. 51–59. DOI: 10.30901/2227-8834-2019-2-51-59.

2. Mishra N., Jiang C., Chen L., Paul A., Chatterjee A., Shen G. Achieving abiotic stress tolerance in plants through antioxidative defense mechanisms. Frontiers in Plant Science. 2023. 02 June. DOI: 10.3389/fpls2023.1110622.

3. Чумикина Л.В., Арабова Л.И., Колпакова В.В., Топунов А.Ф. Фитогормоны и абиотические стрессы (обзор) // Химия растительного сырья. 2021. № 4. С. 5–30. DOI: 10.14258/jcprm.2021049196.

4. Hatamleh A.A., Danish M., Al-Dosary M.A., El-Zaidy M., Ali S. Physiological and oxidative stress responses of Solanum lycopersicum (L.) (tomato) when exposed to different chemical pesticides // Royal Society of Chemistry Advances. 2022. Vol. 12. P. 7237–7252. DOI: 10.1039/D1RA09440H.

5. Zelm E., Zhang Y., Testerink C. Salt Tolerance Mechanisms of Plants: Review Article // Annual Review of Plant Biology. 2020. Vol. 71. P. 403–433. DOI: 10.1146/annurev-arplant-050718-100005.

6. Madhu P.M., Sadagopan R.S. Effect of Heavy Metals on Growth and Developsment of Cultivated Plants with Reference to Cadmium, Chromium and Lead: A Review // Journal of Stress Phusiology & Biochemistry. 2020. Vol. 16. N 3. P. 84–102.

7. Gladkov E.A. Cell selection to increase lawn grass resistance to lead pollution // Ecomed. 2023. Vol. 30. N 9. P. 24771–24778. DOI: 10.1007/s11356-023-25437-3.

8. Степанова А.Ю., Соловьева А.И., Ташлиева И.И., Гладков Е.А. Изучение взаимосвязи между устойчивостью к меди (как к неблагоприятному экологическому фактору) и окислительным стрессом на примере каллусов льна многолетнего (Linum perenne L.) // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2019. Т. 5 (71). № 4. С. 137–145.

9. Башмаков Д.И. Индекс адаптации растений к тяжелым металлам // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2022. № 2. С. 84–94. DOI: 10.21685/2307-9150-2022-2-8.

10. Dumanović J., Nepovimova E., Natić M., Kuča K., Jaćević V. The significance of reactive oxygen species and antioxidant defense system in plants: a concise overview // Frontiers in Plant Science. 2021. Vol. 11. DOI: 0.3389/fpls.2020.552969.

11. Соловых Н.В., Будаговская О.Н., Будаговский А.В. Отбор in vitro толерантных к хлориду натрия и глифосату растений ежевики методом хлорофиллфлуориметрии // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2023. № 8. С. 60–66.

12. Kumar N., Singh H., Sharma S.K. Antioxidants: responses and importance in plant defense system // Sustainable agriculture in the era of climate change / eds. R. Roychowdhury, S. Choudhury, M. Hasanuzzaman, S. Srivastava. Springer. 2020. July. P. 251–264. DOI: 10.1007/978-3-030-45669-6_11.

13. Hajam Y.A., Lone R., Kumar R. Role of plant phenolics against reactive oxygen species (ROS) induced oxidative stress and biochemical alterations // Plant phenolics in abiotic stress management / eds. R. Lone, S. Khan, Mohhamed A. Al-Sadi. Springer. 2022. January. P. 125–147. DOI: 10.1007/978-981-19-6426-8_7.