Влияние охлаждения и ионов меди на физиологические параметры у проростков кукурузы
Результирующий выход электролитов рассчитывали в процентах от полного выхода.
Степень повреждения клеток в различных вариантах оценивали по величине коэффициента повреждаемости (КП) по формуле:
где Ld – выход электролитов из ткани подвергнутой действию ТМ, в процентах от полного выхода электролитов; L0 – выход электролитов из ткани контрольных растений, в процентах от полного выхода электролитов.
Величина Ld является относительной мерой выхода электролитов, вызванного действием ТМ и может быть принята пропорциональной количеству (или интенсивности) «повреждений», вызванных стрессорами в клеточных мембранах. Следовательно, рассчитанные значения повреждений (КП) отражают выход электролитов, вызванный только действием стрессоров.
В части экспериментов 21-дневные проростки кукурузы, выращенные в рулонной культуре с ионами Cu2+ или без них дополнительно, помещали на 24 часа в холодильную камеру с температурой +4оС, контрольная группа растений оставалась при температуре 25оС.
Сразу по окончании охлаждения растений в их листьях определяли проницаемость мембран по выходу электролитов.
В отдельном опыте (с пониженными температурами) семена высаживали в сосуды с почвой.
Выращивание растений проводили при следующих условиях среды: почва – деградированный среднесуглинистый чернозем; температура – 20-22оС, влажность 60-80% от полной влажности, влажность воздуха 80%, температура воздуха 22-25оС (I группа) или 16оС (II группа растений). Температура поливной воды 18-20оС.
На 4 день проращивания определяли энергию прорастания, на 7 день всхожесть семян. По достижении проростками 7 и 11 дней измеряли ростовые параметры (высоту проростков).
В данном опыте, по выяснению влияния температуры выращивания на величину выхода электролитов из высечек листьев, половину сосудов каждого варианта с 11-дневными растениями кукурузы помещали на 24 часа в холодильную камеру с температурой 4оС.
Вторая половина сосудов с растениями служила контролем. Сразу по окончании охлаждения растений в их листьях определяли проницаемость клеточных мембран по выходу электролитов из высечек листьев в дистиллированную воду.
Все опыты проводили в 4 повторностях, опыты с Cu2+ повторяли 3 раза. Статистическую обработку проводили по данным всех опытов по стандартным программам математической обработки.
Различия между вариантами опыта определяли по t-критерию Стьюдента.
3. Результаты и их обсуждение
В 1, 2 и 3 опытах ( с солями тяжелых металлов – Cu2+) изучено влияние ионов меди на ростовые показатели растений кукурузы сорта Росс-209.
Исследованный препарат повлиял на всхожесть семян кукурузы, значительно снизив ее по отношению к водному контролю (Табл. 3.1.). В таблице представлено влияние Cu2+ на всхожесть семян кукурузы, а также энергию прорастания семян.
Таблица 3.1. Влияние растворов CuSO4 разной концентрации на динамику прорастания и всхожесть семян кукурузы, %
№ опыта |
Период проращивания, сут. | Концентрация Cu2+, М/л | |||
0 | 10-5 | 10-4 | 10-3 | ||
1 | 4 | 100 | 97 | 97 | 95 |
7 | 100 | 98 | 98 | 97 | |
2 | 4 | 98 | 97 | 97 | 90 |
7 | 100 | 98 | 98 | 95 | |
3 | 4 | 98 | 98 | 95 | 82 |
7 | 100 | 100 | 99 | 98 | |
Среднее | 4 7 |
99,3 |
98 |
97,3 |
92,8 |
Из таблицы 3.1. видно, что наиболее токсичное воздействие на прорастание семян кукурузы оказала концентрация Cu2+ 10-3 М/л.
Различные концентрации CuSO4 оказали в разной степени подавляющее действие на рост осевых органов растений кукурузы (Табл. 3.2.).
Таблица 3.2. Длина осевых органов 7-дневных растений кукурузы, выращенных при воздействии различных концентраций CuSO4, мм.
Концентрация Cu2+, М/л | № опыта | Длина корня, мм | Длина побега, мм |
0 (контроль) | 1 | 138 | 108 |
2 | 140 | 109 | |
3 | 130 | 121 | |
среднее | 136 | 112,6 | |
10-5 | 1 | 104 | 84 |
2 | 105 | 95 | |
3 | 109 | 102 | |
среднее | 106 | 93,6 | |
10-4 | 1 | 91 | 78 |
2 | 92 | 80 | |
3 | 90 | 85 | |
среднее | 91 | 81 | |
10-3 | 1 | 65 | 52 |
2 | 67 | 65 | |
3 | 72 | 67 | |
среднее | 68 | 61 |