Влияние хронического действия экотоксикантов на физиолого-биохимические свойства и стрессоустойчивость растений, ферментный потенциал почв Центральной и Южной Якутии

• Автор: Шашурин, Михаил Михайлович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 116 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Обзор литературы

1.1. Понятия стресс и адаптация

1.2. Особенности адаптации растений в условиях криолитозоны

1.2.1. Особенности климатических условий в Якутии

1.2.2. Особенности физиологических адаптаций растений Якутии

1.2.3. Особенности биохимических адаптаций растений Якутии

1.3. Роль антиоксидантных систем при действии стресса

1.4. Действие хронических загрязнений на растения

1.5. Влияние различных типов загрязнения на ферментативную активность почв

2. Материал и методы исследования
2.1. Описание растений, использованных в работе
2.2. Лабораторный посев семян
2.3. Облучение семян
2.4. Анализ кривых дозаэффект
2.5. Определение запыления по снежному покрову
2.6. Определение активности пероксидазы
2.7. Определение активности супероксиддисмутазы
2.8. Определение суммарного содержания низкомолекулярных антиоксидантов
2.9. Определение интенсивности фотосинтеза
2 Методика определения активности рибулозо1,5дифосфаткарбоксилазы
2 Комплексный цитологобиохимичсский метод дифференциальной оценки активности генома в процессах
репликации, трансляции, репарации и его общей устойчивости
2 Цитологический анализ
2 Методики определения активности почвенных ферментов
2 Дозиметрирование
2 Статистическая обработка результатов
3. Результаты и обсуждения
3.1. Влияние природной уранториевой радиации на физиологобиохимические свойства растений и ферментативную активность почв
3.1.1.Содержание урана и тория в почвах и их переход в вегетативные части ольхи кустарниковой
3.1.2.Влияние ПЕРФ на фотосинтез ольхи кустарниковой
3.1.4. Значения расчетных коэффициентов антиоксидантной защиты, общей активности генома, репарации, общей относительной устойчивости генома клеток и радиочувствительность ольхи кустарниковой
3.1.5.Влияние ПЕРФ на ферментативную активность почв
3.2. Влияние загрязнения цементной пылыо места произрастания растений на их физиологические, цитологобиохимические характеристики и радиочувствительность семенного потомства
3.2.1. Биологическое поглощение ряда элементов из почвы в фитомассу иванчая узколистного и одуванчика рогоносиого в зависимости от степени запыления места произрастания
3.2.2. Физиологические и цитологобиохимические характеристики семян и проростков одуванчика рогоносиого в зависимости от степени запыления места произрастания
3.2.3. Антиоксидантная защита, общая активность генома, репарация, общая относительная устойчивость меристсматических
клеток проростков одуванчика рогоносного, его радиоустойчивость к
острому уоблучению
3.2.4. Влияние цементного запыления на ферментативную активность почв
3.3. Влияние нефтяного загрязнения на физиологобиохимические свойства растений и на ферментативную активность почв
3.3.1. Физиологические и цитологобиохимические характеристики семян и проростков одуванчика рогоносного в зависимости от количества внесенной нефти в вегетационные сосуды
3.3.2. Антиоксидантная защита, общая активность генома, репарация, общая относительная устойчивость меристематических клеток проростков одуванчика рогоносного при разном количестве
внесенной нефти в почву
3.3.3. Влияние нефтяного загрязнения на ферментативную активность почв
Заключение
Выводы
Список использованной литературы


Определить устойчивость семян к острому дополнительному уоблучению в зависимости от сформированного адаптивного потенциала к ПЕРФ произрастания и цементному запылению на примере ольхи кустарниковой и одуванчика рогоносного. Изучить влияние ПЕРФ, цементного запыления и различных концентраций нефтяного загрязнения на ферментативную активность почв на примере двух гидролитических ферментов инвертаза, уреаза и двух оксидоредуктаз каталаза, иолифснолоксидаза в местах произрастания исследуемых растений. Рабочая гипотеза. Теоретической основой проведенного исследования является концепция, согласно которой, в организмах, обитающих на протяжении многих поколений в условиях действия стрессфактора среды в определенном интервале интенсивности или их совокупности, формируются неспецифические не зависящие от природы раздражителя и специфические физиологические и цитологобиохимические адаптации, обеспечивающие повышение их устойчивости к действию данного стрессфактора. Основные положения, выносимые на защиту. Экологические условия произрастания растений ПЕРФ, техногенные химиотоксиканты формируют их неспецифический физиологобиохимический адаптационный потенциал, включающий уровни антиоксидантной ферментативной и низкомолекулярной защиты и активности генома в процессах репарации ДНК, репликации и направленных на трансляцию. Неспецифический физиологобиохимический адаптационный потенциал растений, сформированный при произрастании в условиях загрязнений различной природы, определяет их чувствительность к дополнительному острому радиационному уоблучению. Ферментативная активность почв может быть информативным интегральным показателем степени нарушенности и эволюционной зрелости техногенных почв. Научная новизна работы. Впервые получена информация о совместной реакции на физиологобиохимическом уровне элементов почвенной и растительной биот криолитозоны на действие различных доз концентраций экотоксикантов физической и химической природы в условиях криолитозоны Центральная и Южная Якутия. Установлено, что причиной модификации адаптивного ответа по отношению к последующему действию стрессфактора являются сформированные физиологобиохимические адаптации к соответствующим экологическим условиям обитания ПЕРФ, цементное запыление и нефтяное загрязнение, которые выражаются в изменении активности ферментативных и содержании низкомолекулярных антиоксидантов, в объеме конформации и активности хроматина, в процессах репарации ДНК, что приводит к повышению общей устойчивости генома клеток. Показано, что длительное произрастание растений в условиях хронического стресса в определенном интервале интенсивности, увеличивает радиоустойчивость их семенного потомства к дополнительному острому облучению укваитами. Практическая значимости, работы. Полученные результаты по действию хронического радиационного, цементного и нефтяного загрязнений на физиологобиохимические свойства почвеннорастительной биоты позволяют дать оценку е состояния, прогноз изменений устойчивости в условиях техногенных нарушений ландшафтов и рекомендации по биологически обоснованным предельно допустимым концентрациям экотоксикантов радионуклидов, тяжелых металлов, нефги и продуктам е трансформации в условиях криолитозоны. Апробация работы. Основные положения работы были доложены и обсуждены на международных конференциях Современные проблемы генетики, радиобиологии, радиоэкологии и эволюции, посвященной 5 годовщине со дня рождения Н. В. ТимофееваРесовского Ереван, 8 сентября г, V съезд по радиационным исследованиям Москва, и на научных конференциях Института биологических проблем криолитозоны СО РАН и БГФ ЯГУ. Публикации по теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 3 статьи в ВАКовских журналах. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, литературного обзора, описания материалов, использованных методик, трх параграфов главы 3 с анализом и обсуждением результатов, выводов и списка использованной литературы, включающего иностранных и 8 отечественных источников. Диссертация изложена на 7 страницах, включая таблиц, рисунков.