Preview

Povolzhskiy Journal of Ecology

Advanced search

Pb AND Cd INFLUENCE ON BIOCHEMICAL INDICES OF AVENA SATIVA (POÁCEAE, LILIOPSIDA)

https://doi.org/10.18500/1684-7318-2018-1-49-59

Abstract

This work is devoted to studying of changes of vegetable raw under Pb and Cd translocation in the tissues of oat grown on turf and sand soils at model pollution, as well the impact of Pb and Cd accumulation on the biochemical status of plants. The oat germinants accumulated the intriduced metals actively; at a combined action of Pb and Cd, synergism of the elements in the organogenic soil and antagonism in the mineral soil were revealed. Oat cultivation on equally contaminated organogenic and mineral soils led to a higher accumulation of the metals under study in plant tissues in the experiment with mineral soil. Especially high Pb and Cd contents were observed in the underground part of the plants which were in immediate contact with the toxicants. Intriduction of Cd led to stimulation of the photosynthetic pigments and antioxidants, while Pb caused damage of cell membranes, a decreased flavonoid level and peroxidase inhibition. Flavonoids and catalase were the most effective antioxidants in the organogenic soil, while peroxidase and carotenoids were efficient in the mineral soil.

About the Authors

A. S. Petukhov
Tyumen State University
Russian Federation


N. A. Khritokhin
Tyumen State University
Russian Federation


G. A. Petukhova
Tyumen State University
Russian Federation


T. A. Kremleva
Tyumen State University
Russian Federation


References

1. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем. М. : Мир, 1988. 350 с.

2. Еремченко О. З., Кусакина М. Г., Голева Т. Н. Активность компонентов антиоксидантной защиты Raphanus sativus L. при выращивании на почве, загрязненной сульфатами свинца и кадмия // Вестн. Перм. ун-та. Биология. 2014. №1. С. 24 - 29.

3. Ермаков А. И., Арасимович В. В., Ярош Н. П., Перуанский Ю. В., Луковникова Г. А., Иконникова М. И. Методы биохимического исследования растений. Л. : Агропромиздат, 1987. 456 с.

4. Каббата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М. : Мир, 1989. 440 с.

5. Королюк М. А., Иванова Л. И., Майорова Н. О., Токарев В. Е. Метод определения активности каталазы //Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16.

6. Масленников П. В. Реакция антиоксидантной системы чины приморской на действие ионов кадмия // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2013. № 11. С. 67 - 70.

7. Методика определения содержания тяжелых металлов в золе растений. М. : Высш. шк., 1990. 32 с.

8. Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. Гигиенические нормативы. М. : Фед. центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 11 с.

9. Третьяков Н. Н., Лосева А. С., Макрушин Н. М., Кошкин Е. И., Пильщикова Н. В., Новиков Н. Н., Карнаухова Т. В. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений. М. : Колос, 2000. 640 с.

10. Чеснокова Н. П., Понукалина Е. В., Бизенкова М. Н. Механизмы структурной и функциональной дезорганизации биосистем под влиянием свободных радикалов // Фундаментальные исследования. 2007. № 4. С. 110 - 121.

11. Шведова А. А., Полянский Н. Б. Метод определения конечных продуктов перекисного окисления липидов в тканях - флуоресцирующих шиффовых оснований // Исследование синтетических и природных антиоксидантов in vitro и in vivo / под ред. Е. Б. Бурлаковой. М. : Наука, 1992. C. 72 -73.

12. Шульгин И. А., Ничипорович А. А. Расчет содержания пигментов с помощью номограмм // Хлорофилл. Минск : Наука и техника, 1974. С. 127 - 136.

13. Blokhina O., Virolainen E., Fagerstedt K. V. Antioxidants, oxidative stress and oxygen deprivation stress : a review // Annals of Botany. 2003. Vol. 91, spec. iss. P. 179 - 194.

14. Marquez-Garcia B., Angeles-Fernandez-Recamales M., Cordoba F. Effects of cadmium on phenolic composition and antioxidant activities of Erica andevalensis // J. of Botany. 2012. Vol. 2012, P. 936950. DOI: 10.1155/2012/936950.

15. Hosseini R. H., Khanlarian M., Ghorbanli M. Effect of Lead on Germination, Growth and Activity of Catalase and Peroxidase Enzyme in Root and Shoot of Two Cultivars of Brassica napus L. // J. of Biological Sciences. 2007. Vol. 7, iss. 4. P. 592 - 598.

16. Kaizer J., Pap J. S., Speier G. Iron and manganese-containing flavonol 2,4-dioxygenase mimics // On Biomimetics / ed. L. D. Pramatorova. Rijeka : Intech. 2011. P. 150 - 165. DOI: 10.5772/18656.

17. Sat I. G. The effect of heavy metals on peroxidase from Jerusalem artichoke tubers // African J. of Biotechnology. 2008. Vol. 7, № 13. P. 2248 - 2253.

18. Shahid M., Pourrut B., Dumat C., Nadeem M. Heavy-Metal-Induced Reactive Oxygen Species : Phytotoxicity and Physicochemical Changes in Plants // Reviews of Environmental Contamination and Toxicology. 2014. Vol. 232. P. 1 - 44.


Review

For citations:


Petukhov A.S., Khritokhin N.A., Petukhova G.A., Kremleva T.A. Pb AND Cd INFLUENCE ON BIOCHEMICAL INDICES OF AVENA SATIVA (POÁCEAE, LILIOPSIDA). Povolzhskiy Journal of Ecology. 2018;(1):49-59. https://doi.org/10.18500/1684-7318-2018-1-49-59

Views: 208


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


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