ADAPTATION OF TRANSLATIONAL APPARATUS OF PLASTIDS OF DAYLILY SORTS (НEMEROCALLIS L.) TOWARDS THE POLLUTION BY HEAVY METALS

T. F. Chipilyak, V. N. Gryshko

Abstract


The specificity of the accumulation of heavy metals (Fe, Pb, Cu, Ni, Zn, Cd) by cultivars Hemerocallis and peculiarities of adaptation of the photosynthetic system of daylilies in the conditions of industrial pollution and impact of emissions of motor transport were presented. The highest values of the indices of interstitial pollution of leaves by Pb ions and the fastest rate of lipid peroxidation in leaf cells were typical for cv. Stagecoach. The lowest rate of accumulation of the majority of heavy metals were registered for cv. Winnie the Pooh. The overall pattern of adaptive reactions of daylilies to the pollution was the alteration in chlorophyll a and b ratio. It was lower in more sensitive (cv. Stagecoach) and higher in more persistent (cv. Winnie the Pooh) sorts. The translocation indices for barrier block "soil-sheets" suggest that all the cultivars have persistent anti-concentration barrier only for Ni, which actively operates both in normal and industrial conditions (translocation indices < 1,0).

Keywords: Нemerocallis L., H. x hybrida hort. cv. American Revolution, cv. Winnie the Pooh, cv. Stagecoach, heavy metals, pigments of photosynthesis, TBA-active compounds.


Full Text:

PDF

References


Бессонова, В.П. (2006). Влияние тяжелых металлов на фотосинтез растений. Монография. Днепропетровск: ДГАУ.

Вяткин, А.И. (2000). Род Красоднев (Hemerocallis L) в Сибири: Автореф. дис. канд. биол. наук. Новосибирск.

Гавриленко, В.Ф., Ладыгина, М.Е., Хандобина, Л.М. (1975). Большой практикум по физиологии растений. Фотосинтез. Дыхание. М.: Высшая Школа.

ГОСТ 26657-85. (1986) Корма, комбикорма, комбикормовое сырье. Методы определения содержания фосфора. – [Введен 1986-01-13] – М.: Госстандарт СССР.

Гришко, В.М., Демура, Т. А. (2009). Перебіг процесів пероксидного окиснення ліпідів та роль аскорбінової кислоти у формуванні адаптаційного синдрому рослин за сумісної дії кадмію та нікелю. Доповіді НАН України, (2), 154-161.

Гришко, В.М., Чипиляк, Т.Ф. (2011). Аутекологія видів і сортів Нemerocallis L. (розвиток генеративної сфери) в умовах техногенного забруднення. Доповіді НАН України, (12), 138-147.

Гришко, В.Н., Сыщиков, Д.В., Піскова, О.М., Данильчук, О.В. та ін. (2012). Важкі метали: надходження в грунти, транслокація у рослинах та екологічна небезпека. Донецьк: Донбас.

Гришко, В.Н., Сыщиков, Д.В. (2012). Функционирование глутатионзависимой антиоксидантной системы и устойчивость растений при действии тяжелых металлов и фтора. Київ: Наукова думка.

Глухов, О.З., Сазонов, А.І., Хижняк, Н.А. (2006). Фітоіндикація металопресингу в антропогенно трансформованому середовищі. Донецьк: Норд-Прес.

Гуральчук, Ж.З. (2006). Фітотоксичність важких металів та стійкість рослин до їх дії. Київ: Логос.

Доспехов, Б.А. (1985). Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат.

Ильин, В.Б., Степанова, М.Д. (1979).Относительные показатели загрязнения в системе почва-растение. Почвоведение, (11), 61-67.

Камышников, В.С. (2000). Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике. Т 2. Минск: Беларусь.

Кордюм, Е.Л., Сытник, К.М., Бараненко, В.В. и др. (2003). Клеточные механизмы адаптации растений к неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях. Київ: Наукова думка.

Косаківська, І.В. (2003). Фізіолого-біохімічні основи адаптації рослин до стресі. Київ: Сталь.

Кулагин, А.А., Шагиева, Ю.А. (2005). Древесные растения и биологическая консервация промышленных загрязнителей. М.: Наука.

Лысый, А.Е., Артюх, В.М., Рыженко, С.А. (2002). Экология Кривбасса: социально-гигиенические проблемы и перспективы оздоровления. Кривой Рог: Кривбассавтоматика плюс.

Машталер, Н.В., Гришко, В.М., Чипиляк, Т.Ф. (2009). Зміни деяких функціональних характеристик асиміляційного апарату лілійників та пенстемон під впливом викидів гірничо-збагачувального підприємства. Фізіологія рослин: проблеми та перспективи розвитку. К.: Логос, (2), 283 – 290.

Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. (1989). М.: б.и.

Никаноров, А.М., Жулидов, А.В., Емец, В.М. (1993). Тяжелые металлы в организмах ветлендов России. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат.

Чипиляк ,Т.Ф., Гришко, В.М. (2008). Зміни анатомічної будови листків видів та сортів лілійнику за дії аерогенного забруднення. Вісник Харківського національного аграрного університету, 3(15), 58-65.

Чипиляк, Т.Ф. (2011). Аутекологія представників роду Hemerocallis L. в умовах техногенного забруднення. Автореф. дис. канд. біол. наук. Київ.

Barman, S.C., Sahu, R.K., Bhargava, S.K and Chatterjee. (2000). Distribution of heavy metals in wheat, mustard and weed grains irrigated with industrial effluents. Bull. Environ. Conta. Toxicol, (64), 489-496.

Erhardt, W. (1992). Hemerocallis: daylilies. Berlin: Springer.

Greenberg, Ch.S., Gaddock, Rh.R. (1982). Rapid single step membrane proteine assay. Clin. Chem., 28(7), 1726-1728.

Gupta, S., Nayek, S., Saha, R.N. and Satpati. (2008). Assessment of heavy metal accumulation in macrophyte, agricultural soil and crop plants adjacent to discharge zone of sponge iron factory. Journal of Environmental Geology, (55), 731-739.

Munson, R.W. (1993). Hemerocallis, the daylily. Portlant, Oregon. Timber Press.

Nakai, T. (1932). Hemerocallis Japonicae. Bot. Mag. Tokyo, (46), 112 – 123.

Staut, A.B. (1934). Daylilies. New York: Macmillan.

REFERENCES

Bessonova, V.P. (2006). Influence of heavy metals on plant photosynthesis. Dnipropetrsvsk: State Agrarian University.

Viyatkin, A.I. (2000). The genus Krasodnev (Hemerocallis l.) in Siberia. Thesis of Doctoral Dissertation. Novosibirsk.

Gavrilenko, V.F., Ladyhgina, M.E., Handobina, L.М. (1975). Great practicum on phytophysiology. Photosynthesis. Breathing. Moscow: Vysshaya Shkola.

GOST 26657-85. (1986) Fodder, mixed fodder and raw materials. Methods for determination of phosphorus. Moscow: State Standard of the USSR.

Gryshko, V.M., Demura, T.A. (2009). The processes of lipid peroxidation and the role of ascorbic acid in the formation of plant the adaptation syndrome by joint action of cadmium and nickel. Reports of NAS of Ukraine, (2), 154-161.

Gryshko, V.M., Chipilyak, T.F. (2011). Autecology species and cultivars of Nemerocallis L. (development of generative areas) in conditions of industrial pollution. Reports of NAS of Ukraine, (12), 138-147.

Gryshko V.M., Syshchykov, D.V., Piskova, O.M., Danilchuk, O.V. et al. (2012). Heavy metals: entering to soil, translocation in plants and ecological danger. Donetsk: Donbas.

Gryshko V.M., Syshchykov, D.V. (2012). The functioning of glutathione dependent antioxidant system and plant resistance under the action of heavy metals and fluorine. Kyiv: Naukova Dumka.

Glukhov, O.Z, Sazonov, A.I., Khizhniak, N.A. (2006). Phytoindication in the metalpressing in human-transformed environment. Donetsk: Nord-Pres.

Guralchuk, Zh.Z. (2006). Phytotoxicity of heavy metals and plant resistance to their action. Kyiv: Logos.

Dospekhov, B.A. Methodology of field experiments (with the basics of statistical processing of the results of research). Moscow: Agropromizdat.

Ilin, V.B., Stepanova, M.D. (1979). Relative indicators of pollution in soil-plant system. Soil Sciences, (11), 61-67.

Kamyshnikov, V.S. (2000). Handbook of clinical and biochemical laboratory diagnostic. Minsk: Belarus.

Kordium, E.L., Sytnic, K.M., Baranenko, V.V. (2003). The cellular mechanisms of plant adaptation to adverse influences of ecological factors in natural conditions. Kiev: Naukova Dumka.

Kosakivska, I.V. (2003). Physiological-biochemical bases of plant adaptation to stress. Kiev: Steel.

Kulagin, A.A., Shahieva, Yu.А. (2005). Woody plants and biological conservation of industrial pollutants. Moscow: Nauka.

Lysyi, A.E., Artiukh, V.M., Ryzhenko, S.A. (2002). Ecology of Kryvbas: socio-hygienic problems and prospects of rehabilitation. Krivoy Rog: Krivbassavtomatika plus.

Mashtaler, N.V., Gryshko, V.M., Chipilyak, T.F. (2009). The changes of some of functional characteristics of assimilation system Daylilies and Penstemon influenced by emissions ore mining and processing enterprise. Physiology of plants: problems and prospects of development. Kyiv: Logos, (2), 283-290.

Methodological guidelines for determination of heavy metals in soils and agricultural crop products. (1989). Moscow.

Nikanorov, A.M., Zhulidov, A.V., Emets, V.M. (1993). Heavy metals in organisms of Russian wetlands. St. Petersburg: Gidrometeoizdat.

Chipilyak, T.F., Gryshko, V.M. (2008). Changes in the anatomical structure of leaves of species and varieties of Daylilies for actions aerogenic pollution. Bulletin of Kharkiv National Agrarian University, 3(15), 58-65.

Chipilyak, T.F. (2011). Autecology representatives of the genus Hemerocallis L. in conditions of technogenic pollution. Thesis of Doctoral Dissertation. Kyiv.

Barman, S.C., Sahu, R.K., Bhargava, S.K and Chatterjee, C. (2000). Distribution of heavy metals in wheat, mustard and weed grains irrigated with industrial effluents. Bull. Environ. Contam. Toxicol., 64, 489-496.

Erhardt, W. (1992). Hemerocallis: daylilies. Berlin: Springer.

Greenberg, Ch.S. Gaddock, Rh.R. (1982). Rapid single step membrane proteine assay. Clin. Chem., 28 (7), 1726-1728.

Gupta, S., Nayek, S., Saha, R.N. and Satpati, S. (2008). Assessment of heavy metal accumulation in macrophyte, agricultural soil and crop plants adjacent to discharge zone of sponge iron factory. Journal of Environmental Geology, 55, 731-739.

Munson, R.W. (1993). Hemerocallis, the Daylily. Portlant, Oregon. Timber Press.

Nakai, T. (1932). Hemerocallis Japonicae. Bot. Mag. Tokyo, 46, 112–123.

Staut, A.B. (1934). Daylilies. New York: Macmillan.




DOI: http://dx.doi.org/10.15421/20144_19

Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Since April 2018 Journal changed the editorial policy and starts to be published exclusively in English, and changed its main site into www.ujecology.com

 

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

© 2017 Ukrainian Journal of Ecology. ISSN 2520-2138