Preview

ПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

Расширенный поиск

Морфологическая изменчивость и биохимические показатели листьев в ценопопуляциях Aegopodium podagraria L. (Apiаceae, Apiales) при разных уровнях загрязнения почв тяжелыми металлами

https://doi.org/10.18500/1684-7318-2018-3-315-326

Полный текст:

Аннотация

Исследована морфологическая изменчивость, интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) и содержание фотосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов) в листьях сныти Aegopodium podagraria L. из четырех ценопопуляций, произрастающих в урбоэкосистемах, почвы которых в разной степени загрязнены тяжелыми металлами (ТМ): Pb, Zn, Cu, Cr. В градиенте загрязнения почв ТМ у сныти уменьшается размер терминального листочка, среднее число фенов (различных вариантов формы листа) и увеличивается доля редких фенов листьев, в них также уменьшается содержание хлорофилла b. Параллельно снижается интенсивность ПОЛ, что не характерно для стрессовых ситуаций. Содержание хлорофилла a и каротиноидов снижается только при среднем уровне загрязнения и нормализуется при максимальном. Полученные данные свидетельствуют о том, что морфологические и биохимические параметры листьев сныти по-разному характеризуют состояние этого вида растений при увеличении уровня загрязнения почвы ТМ. В таких условиях обедняются фенофонды ценопопуляций A. podagraria и преимущественно развиваются особи с меньшими размерами листьев. Но при этом у них интенсивность ПОЛ и содержание отдельных пигментов могут оставаться близкими к норме. Результаты исследования свидетельствует о том, что A. podagraria является видом, способным поддерживать биохимический гомеостаз в условиях загрязнения почв тяжелыми металлами. Таким образом, в отличие от изученных биохимических показателей, морфологические параметры точнее характеризовали негативные изменения в ценопопуляциях A. podagraria по градиенту химического загрязнения почв, что важно в аспекте биоиндикации экосистем при антропогенном загрязнении окружающей среды.

Об авторах

А. Б. Савинов
Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
Россия
603950, Нижний Новгород, просп. Гагарина, 23, корп. 1  


Е. А. Ерофеева
Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
Россия
603950, Нижний Новгород, просп. Гагарина, 23, корп. 1  


Ю. Д. Никитин
Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
Россия
603950, Нижний Новгород, просп. Гагарина, 23, корп. 1  


Список литературы

1. Барабой В. А. Стресс: природа, биологическая роль, механизмы, исходы. Киев: Фито-социоцентр, 2006. 424 с.

2. Безель В. С., Жуйкова Т. В., Позолотина В. Н. Структура ценопопуляций одуванчика и специфика накопления тяжелых металлов// Экология. 1998. №5. С. 376 – 382.

3. Волчегорский И. А., Налимов А. Г. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови// Вопр. мед. химии. 1989. Т. 35, №1. С. 52 – 60.

4. Воробейчик Е. Л., Хантемирова Е. В. Реакция лесных фитоценозов на техногенное загрязнение: зависимости доза–эффект// Экология. 1994. №3. С. 31 – 43.

5. Дуля О. В., Микрюков В. С., Воробейчик Е. Л. Стратегии адаптации Deschampsia caespitosa и Lychnis floscuculi к обитанию в условиях промышленного загрязнения: анализ с использованием зависимостей доза–эффект// Экология. 2013. №4. С. 243 – 253.

6. Ерофеева Е. А., Наумова М. М. Влияние сульфата кадмия в широком диапазоне концентраций на физиолого-биохимические показатели проростков пшеницы// Вестн. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского. 2010. №2 (2). С. 508 – 512.

7. Ерофеева Е. А., Шаповалова К. В. Многолетний сравнительный анализ устойчивости Betula pendula (Betulaceae, Fagales) и Tilia cordata (Malvaceae, Malvales) к автотранспортному загрязнению// Поволж. экол. журн. 2015. №4. С. 390 – 399.

8. Ерофеева Е. А., Сухов В. С., Наумова М. М. Двуфазная зависимость некоторых эколого-морфологических и биохимических параметров листовой пластинки берёзы повислой от уровня автотранспортного загрязнения// Поволж. экол. журн. 2009. №4. С. 288 – 295.

9. Животовский Л. А. Популяционная биометрия. М. : Наука, 1991. 271 c.

10. Жуйкова Т. В., Мелинг Э. В., Кайгородова С. Ю., Безель В. С., Гордеева В. А. Особенности почв и травянистых растительных сообществ в условиях техногенеза на Среднем Урале// Экология. 2015. №3. С. 163 – 172.

11. Злобин Ю. А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений. Казань: Изд-во Казан. ун-та, 1989. 147 с.

12. Камышников В. С. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. Минск: Беларусь, 2002. Т. 2. 495 с.

13. Коротченко И. С. Влияние тяжелых металлов на содержание фотосинтетических пигментов в листьях моркови// Вестн. Красноярск. гос. аграрн. ун-та. 2011. Вып. 4. С. 86 – 91.

14. Невидомова Е. В. Морфологическая характеристика экологических ареалов дубрав природоохранной территории Нижегородского мегаполиса «Стригинский Бор» // Modern Phytomorphology. 2014. №6. С. 181 – 188.

15. Невидомова Е. В., Невидомов А. М., Полшкова И. А. Экология сныти обыкновенной (Аegopodium podagraria L.) в сосняках памятника природы «Дмитриевское» Краснобаковского района Нижегородской области// Биологические особенности лекарственных и ароматических растений и их роль в медицине М. : ФГБНУ ВИЛАР, 2016. С. 127 – 130.

16. Невидомова Е. В., Невидомова М. А., Невидомов А. М., Полшкова И. А., Юрасова Г. Ш. Влияние антропогенных факторов на экологию Аegopodium podagraria L. в сосняках памятника природы «Дмитриевское» Краснобаковского района Нижегородской области// Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2017. Т. 20, №3. С. 44 – 48.

17. Полесская О. Г. Растительная клетка и активные формы кислорода. М. : Изд-во КДУ, 2007. 140 с.

18. Репкина Н. С., Таланова В. В., Титов А. Ф. Влияние тяжелых металлов на экспрессию генов у растений// Тр. Карельск. науч. центра РАН. 2013. №3. С. 31 – 45.

19. Савинов А. Б. Анализ фенотипической изменчивости одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) из биотопов с разными уровнями техногенного загрязнения// Экология. 1998. №5. С. 362 – 365.

20. Савинов А. Б. Фенотипическая индикация ценопопуляций растений в условиях техногенеза// Экологический мониторинг. Методы биологического и физико-химического мониторинга. Н. Новгород: Изд-во Нижегород. ун-та, 2003. Ч. 5. С. 300 – 323.

21. Савинов А. Б., Курганова Л. Н., Шекунов Ю. И. Интенсивность перекисного окисления липидов у Taraxacum officinale Wigg. и Vicia cracca L. в биотопах с разными уровнями загрязнения почв тяжелыми металлами// Экология. 2007. №3. С. 191 – 197.

22. Савинов А. Б., Никитин Ю. Д., Тарасова М. П. Особенности изменчивости листьев растений в городских фитоценозах разного состава (информационный аспект активности сообществ) // ХХIX Любищевские чтения. Современные проблемы эволюции и экологии. Ульяновск: Изд-во Ульян. гос. пед. ун-та, 2015. C. 479 – 484.

23. Серёгин И. В., Иванов В. Г. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения// Физиология растений. 2001. Т. 48, №4. С. 606 – 630.

24. Смирнова О. В. Сныть обыкновенная// Биологическая флора Московской области. М. : Изд-во МГУ, 1974. Вып. 1. С. 131 – 141.

25. Соколова Г. Г., Камалтдинова Г. Т. Морфогенетический полиморфизм листьев клевера ползучего// Изв. Алтайск. гос. ун-та. 2010. Т. 1, №3. С. 48 – 51.

26. Сокольская О. Б., Шитова Е. Ю., Кузнецова Е. А., Жильцова О. К. Роль Аegopodium podagraria в исторических садово-парковых экосистемах Приволжской возвышенности// Актуальные проблемы лесного комплекса. 2010. №25. С. 126 – 128.

27. Стальная И. Д. Метод определения диеновой конъюгации ненасыщенных кислот// Современные методы в биохимии. М. : Медицина, 1977. С. 63 – 64.

28. Титов А. Ф., Таланова В. В., Казнина Н. М., Лайдинен Г. Ф. Устойчивость растений к тяжелым металлам. Петрозаводск: Карельский науч. центр РАН, 2007. 172 с.

29. Шлык А. А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев// Биохимические методы в физиологии растений. М. : Наука, 1971. С. 154 – 170.

30. Шмальгаузен И. И. Организм как целое в индивидуальном и историческом развитии. М. : Наука, 1982. 383 с.

31. Щелчкова М. В., Стручкова Л. К., Федоров И. А. Комплексное влияние тяжелых металлов на ферментативную активность и эффективное плодородие мерзлотной лугово-черноземной почвы// Вестн. Сев. -Вост. Федер. ун-та им. М. К. Аммосова. 2010. Т. 7, № 4. С. 16 – 21.

32. Экология Нижнего Новгорода. Н. Новгород: Изд-во ННГАСУ, 2008. 530 с.

33. Eneström J.,Andersson S., D'Hertefeldt T. Partitioning of genetic variation in the weedy clonal herb Aegopodium podagraria (Apiaceae) in Sweden // Nordic J. of Botany. 2009. Vol. 27, №5. P. 437 – 443.

34. Erofeeva E. A. Developmental stability of a leaf of Pisum sativumL. under the influence of formaldehyde in a wide range ofdoses // Russ. J. of Developmental Biology. 2012. Vol. 42, №5. P. 259 – 263.

35. Erofeeva E. A. Hormesis and paradoxical effects of wheat seedling (Triticum aestivumL.) parameters upon exposure to different pollutants in a wide range of doses // Dose Response. 2014 а. Vol. 12, №1. P. 121 – 135.

36. Erofeeva E. A. Dependence of dandelion (Taraxacum officinaleWigg.) seed reproduction indices on intensity of motor traffic pollution // Dose Response. 2014 b. Vol. 12, №4. P. 540 – 550.

37. Erofeeva E. A. Hormesis and paradoxical effects of drooping birch (Betula pendulaRoth) parameters under motor traffic pollution // Dose Response. 2015 а. Vol. 13, №2. P. 1 – 12.

38. Erofeeva E. A. Dependence of guaiacol peroxidase activity and lipid peroxidation rate in drooping birch (Betula pendulaRoth) and tillet (Tilia cordata Mill.) leaf on motor traffic pollution intensity // Dose Response. 2015 b. Vol. 13, №2. P. 1 – 6.

39. Olsson M. O.,Falkengren-Grerup U. Potential nitrification as an indicator of preferential uptake of ammonium or nitrate by plants in an oak woodland understory // Annals of Botany. 2000. Vol. 85, №3. Р. 299 – 305.

40. Shalini V., Durbey R. S. Lead toxicity induces peroxidation and alters the activities of antioxidant enzymes in growing rice plants // Plant Science. 2003. Vol. 164, №4. P. 645 – 655.


Для цитирования:


Савинов А.Б., Ерофеева Е.А., Никитин Ю.Д. Морфологическая изменчивость и биохимические показатели листьев в ценопопуляциях Aegopodium podagraria L. (Apiаceae, Apiales) при разных уровнях загрязнения почв тяжелыми металлами. ПОВОЛЖСКИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ. 2018;(3):315-326. https://doi.org/10.18500/1684-7318-2018-3-315-326

For citation:


Savinov A.B., Erofeeva E.A., Nikitin Y.D. Morphological Variability and Biochemical Indices of Leaves in Coenopopulations of Aegopodium podagraria L. (Apiаceae, Apiales) under Various Levels of Soil Pollution with Heavy Metals. Povolzhskiy Journal of Ecology. 2018;(3):315-326. (In Russ.) https://doi.org/10.18500/1684-7318-2018-3-315-326

Просмотров: 35


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1684-7318 (Print)
ISSN 2541-8963 (Online)