Влияние УФ-В-радиации на функциональную стабильность ячменя и состояние неэнзиматических компонентов системы антиоксидантной защиты

• Автор: Манин, Константин Владимирович
• Шифр специальности: 03.01.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 108 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Общая характеристика УФ-радиации как экологического фактора среды
1.1. Солнечная УФ-радиация
1.2. Биологическая активность и экологическая роль ультрафиолета
1.3. Влияние УФ-В-излучения на функциональную стабильность сельскохозяйственных культур
1.4 Влияние УФ-В-излучения на компоненты антиоксидантной защиты
Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Общая характеристика экспериментальных работ
2.2. Объект исследований
2.3. Методика УФ-В-облучениярастений
2.3.1 Схема полевых и вегетационного экспериментов
2.4. Методические подходы к оценке биологических показателей
2.4.1. Определение фотосинтетических пигментов
2.4.2. Методика количественного определения суммы флавоноидов в растительном сырье спектрофотометрическим методом
2.4.3. Методика определения МДА
2.4.4. Методика определения свободного пролина
2.4.5. Методика определения аскорбиновой кислоты и глутатиона
2.4.6. Статистическая обработка результатов измерений

Глава 3. Полученные результаты и обсуждение
3.1 Агроклиматические условия полевых экспериментов
3.2. Влияние УФ-В на содержание хлорофиллов и каротиноидов
3.3. Влияние УФ-В-излучения на компоненты неферментативной системы антиоксидантной защиты и маркеры перекисного окисления липидов (ПОЛ)
3.4. Влияние УФ-В-излучения на морфологические показатели растений

ячменя
3.5. Влияние УФ-В-излучения на цитогенетические показатели в условиях теплицы
3.6. Влияние УФ-В-излучения на функциональную стабильность ячменя с использованием исследованных показателей
Заключение
Выводы
Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы.
Изменения свойств биосферы и загрязнение окружающей среды, которые мы наблюдаем сейчас и, по-видимому, будем наблюдать в ближайшие десятилетия, включают в себя как глобальные изменения климата, так и различные региональные техногенные загрязнения природной среды. В настоящее время отмечается истощение озона атмосферы, которое связано с выбросами в окружающую среду хлорированных и фторированных углеводородов (ХФУ). ХФУ широко использовавшихся в холодильной и электронной промышленности, а также при производстве освежителей воздуха. За последние 3 десятилетия XX века истощение озона происходило со скоростью от 1 % до 2 % в год. В 80-е гг. прошлого столетия метеорологи обнаружили так называемые озоновые дыры - зоны атмосферы с истощением озона на более чем 30 %. Снижение концентрации атмосферного озона вызывает увеличение активности солнечного спектра ультрафиолетовой радиации диапазона В (УФ-В-радиация) (Caldwell М.М., 1981). На современном этапе биосферных явлений, в связи с образованием весной 2011 года, ранее небывалой арктической «озоновой дыры» (World Meteorology Organization. Женева 5 апреля 2011), отмеченная тенденция может усиливаться. Уровни УФ-В-радиации (280-320 нм), варьирующие и достигающие максимальных значений весной и летом могут влиять на урожай сельскохозяйственных культур. Показано, что даже небольшое увеличение интенсивности ультрафиолета в коротковолновой области солнечного спектра способно вызывать существенное воздействие на рост и развитие многих видов растений (Holmes M.G., 1997; Стржижовский А.Д., 1999; Sharma R., 2001). Небывалое истощение стратосферного озона в Арктике весной 2011 года показывает перспективную возможность усиления ультрафиолетовой радиации, что может стать причиной повышения риска земледелия в северных районах Российской Федерации.

кислотность - 0,72; содержание гумуса -2,1; сумма обменных оснований - 5,5 мг-экв/100 г почвы; содержание Р205 и К20 - 23 и 17 мг/100 г почвы соответственно.
Оценку продуктивности ячменя проводили по урожаю зерна. Онтогенетический статус семян оценивали по частоте клеток с аберрациями хромосом в апикальной корневой меристеме проростков семян ячменя, сформированных в условиях УФ-стресса (Паушева З.П., 1988).
В вегетационном опыте объектом исследований служили растения ячменя Hordeum vulgare L. сорта Зазерский 85. Растения (по 13 штук) выращивали в сосудах, содержащих 4,5 кг дерново-подзолистой супесчаной почвы. Агрохимические показатели, определенные общепринятыми методами (Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.), следующие: pHKCL 5,3; содержание гумуса - 1,3%, подвижный P2Os (по Кирсанову) - 65,0 мг/кг почвы, обменный К20 (по Масловой) - 77,6 мг/кг почвы. Перед посевом добавляли питательные элементы в виде водных растворов солей NH4N03, КН2Р04, K2S04 из расчета N200P100K100 (мг/кг действующего вещества). Отбор проб растительного материала проводили через 20 суток от посева. Площадь листьев оценивали по (Довнар B.C., 1979), биомассу - термовесовым способом, анализировали по 20 растений на вариант.
Спектрофотометрическим методом на приборе UNICO 1200 определяли интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) по содержанию малонового диальдегида (МДА) согласно (Heath R.L., Packer L., 1968) и накопление свободного пролина по (Bates L.S., Wäldern R.P., Teare I.D., 1973). При проведении биохимических анализов использовали отечественные реактивы (толуол, ортофосфорную и ледяную уксусную кислоты) не ниже квалификации «х.ч.», L-пролин, нингидрин, сульфосалициловую, трихлоруксусную, 2-тиобарбитуровую кислоты - производства «Merck» (Германия). Урожай оценивали после уборки согласно (Доспехов Б.А., 1985).