ЕFFECT OF PLANT GROWTH REGULATORS IN THE CONDITIONS OF ANTHROPOGENIC ENVIRONMENTAL FACTORS

O. M. Vasilyuk

Abstract


The paper analyses the general (GА, nM pyruvic acid/ml∙second) and specific (SA, nM pyruvic acid /mg second) transferase enzyme activity of protein metabolism (Аlanine aminotransferase ALT, EC 2.6.1.2, and Аspartate aminotransferase, AST, EC 2.6.1.1) in Salix alba L. leaves, that planted on the banks of Mokra Sura River (anthropogenic polluted, increased level of salinity) and Shpakova River (relatively clean, control) which are parts of Dnipro River Basin of Steppe Dnipro Region. We used the plant growth regulator “Kornevin” in order to accelerate rooting and reducing of exogenous pressures on the plant. We registered the Aminotransferase nonspecific reaction towards anthropogenic pressure, which was associated with the formation of non-specific mechanisms of adaptation to support the homeostasis. We revealed the significant differences between experiment and control in index of protein synthesis and metabolism depending on the conditions of growth and development. Protective and leveling effects of growth regulator have been proved. The advisability of using the "Kornevin" as an adaptogene and a protector in variable environmental conditions have been indicated.

Salix alba L., increased level of salinity, growth regulators, alaninaminotransferase, aspartataminotransferase, adaptogene, anthropogenic factors


Keywords


Salix alba L.; increased level of salinity; growth regulators; alaninaminotransferase; aspartataminotransferase; adaptogene; anthropogenic factors

Full Text:

PDF

References


Bradford, M., 1976. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilising the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 72. - P. 248–254.

Pakhomov O.E., Vasilyuk O.M., 2011. Activity of Trans-Amimation enzymes as the indicator of biological revegetation of soils Mammalia in transformed ecosystems / The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): "Environmental and food security in South-East Europe and Ukraine", NATO Science Series book. – Dnipropetrovs’k. - P. 74–75.

Vasilyuk O.M., 2013a. Effect of Nickel on Aspartate Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia. // Zprávy vědecké ideje-2013» Materiály IX mezinárodní vědecko-praktická konference , Díl 19: Biologické vědy. Chemie a chemická technologie. Praha: Education and Science. – Р. 15–23.

Vasilyuk O.M., 2013b. Effect of Nickel on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia «Perspektywiczne opracowania sa Nauka I technikami ¬ 2013» Materiały IX Międzynarodowej naukowi-praktycznej konferencji. – Przemysl: Nauka I studia.– Díl 29. Nauk biologicznych. – Р. 28–36.

Vasilyuk O.M., 2013c. Effect of lead on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to digging function of Mammalia // «Vědecky Prumysl Evropskeho kontinentu ¬2013» Materiály IX mezinárodní vědecko-praktická conference. Díl 28: Biologické vědy. Chemie a chemická technologie., Praha: «Education and Science». - P. 11–17.

Vasilyuk, O.M., Dzyubak, O.I., 2009. Physiological and biochemical parameters of plants as markers of a condition of environment // Proceed. I International scientific conference of students and young scientists "Fundamental and applied research in biology", v.2, Donetsk, "Veber", P. 348–349.

Vasilyuk O.M., Kulik A.F., 2009. The Peroxidase change activity in the mine reclamation soil in the West Donetsk Basin Region // Збірка матеріалів ІІ Міжнародної конференції «Сучасні проблеми біології, екології та хімії», Запоріжжя. 2009. – P.36–37.

Vasilyuk, O.М, Kulik, A. F., 2011. The trans-Amimation enzyme activity in the leaves of Sambucus nigra L. under high mineralization of small rivers of Steppe Dnieper Region // The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): "Environmental and food security in South–East Europe and Ukraine", NATO Science Series book. – Dnipropetrovs’k, – P. 85–86.

Vasilyuk, O.M., Pakhomov, A.E., 2014. Еffect of lead ions on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea leaves subject // Scientific Enquiry in the Contemporary World: Theoretical Basics and Innovative Approach. Ser. Natural sciences. Edition 2 – d. Research articles. B&M Publishing San Francisco, California, USA, B&M Publishing Research and Publishing Center “Colloquium”. Vol. 1. - P. 19– 26.

Vestena, S., Cambraia, J., Ribeiro, C., Oliveira, J.A, Oliva, M.A., 2011. Cadmium induced oxidative stress and antioxidative enzyme response in water hyacinth and salvinia. Braz. J. Plant Physiol. 23(2), – P. 131–139.

Viegas, R.A., Silveira, J.A.G., 2002. Activation of nitrate reductase of cashew leaf by exogenous nitrite. Braz. J. Plant Physiol. 14(1). – P. 39–44.

Wang, J.B., Chen, Z.H., Chen, L.J., Zhu, A.N., Wu, Z.J., 2011. Surface soil phosphorus and phosphatase activities affected by tillage and crop residue input amounts. Plant Soil Environ., 6, P. 251–257.

Wang, J., Li, W., Zhang, C., Ke, S., 2010, Physiological responses and detoxific mechanisms to Pb, Zn, Cu and Cd in young seedlings of Paulownia fortunei J. Environ. Sci. 22(12). - P. 1916–1922.

Wu, F.Y., Bi, Y.L., Leung, H.M., Ye, Z.H., Lin, X.G., Wong, M.H., 2010. Accumulation of As, Pb, Zn, Cd and Cu and arbuscular mycorrhizal status in populations of Cynodon dactylon grown on metal–contaminated soils. Appl. Soil Ecol. 44(3). - P. 213–218.

Аминотрансферазна активація постачання субстратів у цикл Кребса за умов стресу у щурів з різною резистентністю до гіпоксії і роль оксиду азоту / Н. М. Кургалюк, О. В. Інкрет, В. К. Рибальченко та ін. // Доповіді НАНУ. – 2002. – № 2. – С. 182–188.

Бабаджанова М.А., Бакаева, М.П. Функциональные свойства мультиферментного комплекса ключевых ферментов цикла Кальвина // Физиология растений. – 2000. – Т. 47. – С. 27–36.

Булахов В. Л., Пахомов О.Є. Біологічне різноманіття України. Дніпропетровська область. Ссавці (Mammalia). – Дніпропетровськ: Вид-во Дніпропетр. ун–ту, 2006. – 356 c.

Василюк О.М. Фізіолого – морфометричні показники стану рослин як маркери дії екзогенних чинників // Науковий Вісник Миколаївського державного університету імені В.О. Сухомлинського, Біологічні науки, 24, 4(1), Миколаїв, 2009. – С. 52–57.

Василюк О.М. Вплив РРР на морфо метричні показники живців Salix alba L. в умовах Степу України // Збірник тез доповідей VI Всеукраїнської науково–практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Наука. Молодь. Екологія-2010», Житомир, 2010. – С. 17–21.

Василюк О.М. Вплив засолення на біохімічні показники в листках Salix alba L. на фоні дії регуляторів росту рослин гумінової природи// Матеріали Міжнародної науково–практичної конференції «Біорізноманіття: теорія, практика та методичні аспекти вивчення у загальноосвітній та вищій школі, Полтава, 2010. – С. 54–56.

Василюк О.М. Морфо–фізіологічні особливості росту та розвитку рослин в умовах підвищеної мінералізації // Біологічний Вісник МДПУ. – 2015. 5 (3). – С. 18–31.

Василюк О.М. Вплив абіотичних чинників на морфо-фізіологічні особливості росту та розвитку рослин на фоні протекторної дії продуктів вермікультури Біологічний вісник МДПУ. 2016. №1. – С. 342–360.

Василюк О.М., Вінниченко О.М. Вплив біологічно активних речовин на активність каталази кукурудзи різних генотипів на фоні дії аценіту // Вісн. Дніпропетр. унів. Сер. Біол. Екол. –2006. 14(1). – С. 26–30.

Василюк О.М., Гриценко П.В. Вплив регуляторів росту на активність ферментів переамінування в листі та коренях Salix alba L. // Вісн. Дніпропетр. унів. Сер. Біол. Екол. – 2008– 16(1). – С. 34–40.

Василюк О.М., Кулік А.Ф. Вплив регуляторів росту на активність транспептидази в коренях Salix alba L залежно від умов росту / Василюк О.М.// Матеріали 4 міжнародної молодіжної наукової конференції «Довкілля-XXI», Дніпропетровськ, 2008. – С.22–24.

Василюк О.М., Кулік А.Ф. Вплив регуляторів росту на активність транспептидази в листках Salix alba L залежно від умов росту / Василюк О.М.// Матеріали Всеукраїнської наукової конференції з міжнародною участю «Актуальні проблеми сучасної біохімії та клітинної біології», Дніпропетровськ, 2008. – С. 90.

Василюк О.М. ,Кулік А.Ф. Фізіолого–біохімічні показники стану деревних рослин в умовах промислових зон Степового Придніпров’я // Матеріали Всеукраїнської науково–практичної конференції «Екологічні питання співіснування:людина – рослина», Дніпропетровськ, Всеукраїнська Екологічна Ліга, 2009. – С. 127–132.

Василюк О. М., Кулік А.Ф. Біолого-екологічні особливості живців Salix alba L. в умовах різної мінералізації малих річок Степового Придніпров’я // Матеріали V Міжнародної науково–практичної конференції молодих вчених «Екологічний Інтелект-2010», Дніпропетровськ, 2010. – С. 18–21.

Василюк О.М., Кулік А.Ф. Вплив сульфат–іонів на кількісний склад хлорофілів в листках Salix alba L. на фоні дії РРР природного та синтетичного походження // Збірник матеріалів П’ятої Міжнародної науково-практичної конференції Radostim 2009 "Гумінові речовини і фітогормони у сільському господарстві», Дніпропетровськ, 2010. – С. 119–121.

Вінниченко О.М., Василюк О.М. Вплив біологічно активних речовин на активність каталази різних генотипів кукурудзи на фоні дії гербіцидів / // Вісн. Дніпропетр. унів. Сер. Біол. Екол. –2006. – 14(2). – С. 38–43.

Гудвин Т., Мерсер Э. Введение в биохимию растений: В 2 т. / Пер. с англ. М.: Мир, 1986. - 393 с.

Дзюбак О.І., Василюк О.М. Вплив хлоридного засолення на морфометричні та біохімічні показники рослин у динаміці росту та розвитку // Матеріали І міжнародної наукової конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Фундаментальні та прикладні дослідження в біології», том ІІ, Донецьк, «Вебер», 2009. – С. 231–232.

Доспехов B. A. Методика полевого опыта. – М: Агропромиздат, 1985, 351 с.

Методы биохимического анализа растений /под ред. В.В. Полевого, Г.Б. Максимова. – Л.: Издательство Ленинградского университета, 1978. – 192 с.

Кулік А.Ф. Барановський Б.О., Василюк О.М. Відновлення та збереження біогеоценозів малих річок Придніпров’я // Матеріали міжнародної наукової конференції «Значення та перспективи стаціонарних досліджень для збереження біорізноманіття», Львів, 2008. – С. 225–226.

Кулік А.Ф., Василюк О.М. Вплив сульфат–іонів на накопичення фотосинтетичних пігментів в листках Salix alba L. на фоні дії регулятору росту рослин гумінової природи // Збірник матеріалів П’ятої Міжнародної науково-практичної конференції Radostim 2009 "Гумінові речовини і фітогормони у сільському господарстві», Дніпропетровськ, 2010. – С. 117–118.

Левицкий И.И. Ива и ее использование. - М.: Лесная промышленность, 1965. – 98 c.

Морозов И.Р. Ивы СССР, их использование и применение в защитном лесоразведении. М.—Л.: Гослесбумиздат, 1950. – 167 с.

Правдин Л.Ф. Ива, ее культура и использование. - М.: АН СССР, 1952. – 168 с.

Скворцов А.К. Ивы СССР. М.: Изд–во "Наука". – 1968. – 262 с.

Шевелюха В.С. Регуляторы роста растений. – M.: Агропромиздат, 1990. – 185 с.

REFERENCES

Babadjanova, M.A., Bakaeva, M.P. (2000). Multienzyme complex functional properties of key enzymes of the Calvin cycle. Plant Physiology, 47, 27–36 (in Russian).

Bradford, M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilising the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem, 72, 248–254.

Bulakhov, V.L., Pakhomov, О.Y. (2006). Biological diversity of Ukraine. Dnipropetrovsk region. Mammals (Mammalia). Dnipropetrovsk: Dnipropetrovsk University Press (in Ukrainian).

Dospekhov, B.A. (1985). Methods of experience of the field. Moscow: Agroprom Press (in Russian).

Dzyubak, O.I., Vasilyuk, O.M. (2009). Effect of chloride salinity on morphometric and biochemical indices in the dynamics of plant growth and development. Proceed. I International Scientific Conference "Fundamental and applied research in biology". Donetsk: Veber (in Ukrainian).

Goodwin, T., Mercer, E. (1986). Introduction to the biochemistry of plants: 2 volumes. Kretovych V.P. (Ed.). Moscow: Mir, Academic Press (in Russian).

Kulik, A.F., Baranowski, B.O., Vasіlyuk О.M. (2008). Restoration and conservation the biogeocenosis of the small rivers of the Dnieper region. Proceed. International conference The significance and prospects of stationary research for biodiversity conservation. Lviv (in Ukrainian).

Kulik, A.F., Vasіlyuk, О.M. (2010). Effect of plant growth regulators of humic nature on photosynthetic pigments accumulation in Salix alba L. leaves in condition of sulfate ions water salinity. Proceed. V International Scientific and Practical Conference ‘RADOSTIM 2009 humic substances and phytohormones in agriculture’. Dnipropetrovs'k (in Ukrainian).

Kurgalyuk, N.M., Inkret, A.V., Ribalchenko, V.K. (2002). Aminotransferase activation supplying substrates in the Krebs cycle under conditions of stress in rats with different resistance to hypoxia and the role of nitric oxide. Reports of National Academy of Sciences, 2, 182–188 (in Ukrainian).

Levitsky, I.I. (1965). Willow and its use. Мoscow: Lesnaya promyshlennost. (in Russian).

Morozov, I.R. (1950). Willows of the USSR, their use and application in protective forestation. Мoscow-Leningrad: Goslesbumizdat (in Russian).

Pakhomov O.E., Vasilyuk O.M. (2011). Activity of Trans-Amimation enzymes as the indicator of biological revegetation of soils Mammalia in transformed ecosystems. The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): "Environmental and food security in South–East Europe and Ukraine", NATO Science Series book. Dnipropetrovs’k.

Polevoy, V., Maximov, G. (1978). Methods of analysis biochemically of plants. Leningrad: Leningrad University Press (in Russian).

Pravdin, L.F. (1952). Willow, its culture and use. Мoscow: USSR Academy of Sciences (in Russian).

Skvortsov, A.K. (1968). Willows of the USSR. Мoscow: Nauka (in Russian).

Shevelukha, V.S. (1990). Plant growth regulators. Moscow: Agroprom Press (in Russian).

Vasilyuk, O.M. (2009). Physiological and morphometric characteristics of plants as markers of exogenous factors. Scientific Bulletin of Volodymyr Sukhomlynsky Mykolayiv State Univ. Ser. Biol. Sci., 24, 4(1), 52–57 (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M. (2010a). Effect of plant growth regulators on the morphometric parameters of Salix alba L. cuttings in Ukraine Steppe conditions. Proceed. VI All-Ukrainian Scientific and Practical Conference «Science. Young. Ecology-2010». Zhitomir (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M. (2010b). Effect of plant growth regulators of humic nature on biochemical parameters in leaves of Salix alba L. in condition of water salinity. Proceed. International Scientific and Practical Conference "Biodiversity: theory, practice and methodological aspects of studying in secondary and high school". Poltava. (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M. (2013a). Effect of Nickel on Aspartate Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia. Proceed. IX International Scientific and Practical Conference "Zprávy vědecké ideje-2013» Biologické vědy. Chemie a chemická technologie. Praha: Education and Science.

Vasilyuk, O.M. (2013b). Effect of Nickel on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to excretory function of Mammalia. Proceed. IX International Scientific and Practical Conference «Perspektywiczne opracowania sa Nauka I technikami - 2013» Nauk biologicznych. Przemysl: Nauka I studia.

Vasilyuk, O.M. (2013c). Effect of lead on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea L. leaves subject to digging function of Mammalia. Proceed. IX mezinárodní vědecko-praktická conference «Vědecky Prumysl Evropskeho kontinentu-2013»: Biologické vědy. Chemie a chemická technologie. Praha: Education and Science.

Vasilyuk, O.M. (2015). Morpho-physiological characteristics of growth and development of plants in condition of high salinity. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University, 5(3), 18–31 (in Ukrainian).

Vasilyuk, OM. (2016). Effect of protective function of Vermiculture products on morphological and physiological characteristics of growth and development of plants in the condition of abiotic factors. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University, 6(1), 342–360.

Vasilyuk, O.M., Dzyubak, O.I. (2009). Physiological and biochemical parameters of plants as markers of a condition of environment. Proceed. International scientific conference of students and young scientists Fundamental and applied research in biology. Donetsk: Veber.

Vasіlyuk, O.M., Gritsenko, P.V. (2008). Influence of growth regulators on activity of transamination enzymes in leaves and roots of Salix alba L. Visnyk Dnipropetrovskogo Universitetu. Seria Biologia. Ekologia, 16(1), 34–40 (in Ukrainian).

Vasіlyuk, О.М., Kulik, A.F. (2008a). Effect the plants growth regulators on Transpeptidase enzyme activity in Salix alba L. roots depending on the growth condition. Proceed. International scientific conference of young scientists Environment-XXI. Dnipropetrovs'k (in Ukrainian).

Vasіlyuk, О.М., Kulik, A.F. (2008b). Effect the plant growth regulators on Transferase enzyme activity in Salix alba L. leaves depending on growth conditions. Proceed. All-Ukrainian Scientific Conference Actual problems of modern biochemistry and cell biology. Dnipropetrovs'k (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.M., Kulik A.F. (2009a). The Peroxidase change activity in the mine reclamation soil in the West Donetsk Basin Region. Proceed. ІІ International conference "Current problems of biology, ecology and chemistry". Zaporizhzhia.

Vasіlyuk, О.М., Kulik, A.F. (2009b). Physiological and biochemical indicators of ligneous plants in condition of the Steppe Dnieper Region industrial zone. Proceed. All-Ukrainian Scientific and Practical Conference «"Environmental issues of coexistence: a man-a plant"». Dnipropetrovs'k: Ukrainian Environmental League (in Ukrainian).

Vasіlyuk, О.М., Kulik, A.F. (2010a). Effect of water salt content on biology-ecological characteristics of Salix alba L. cuttings in conditions of small rivers of the Steppe Dnieper region. Proceed. V International Scientific and Practical Conference of young scientists «Environmental Intelligence-2010». Dnipropetrovs'k (in Ukrainian).

Vasіlyuk, О.М., Kulik, A.F. (2010b.) Effect of plant growth regulators of synthetic origin on chlorophyll quantitative composition in Salix alba L. leaves in condition of sulfate ions water salinity. Proceed. V International Scientific and Practical Conference ‘RADOSTIM 2009 humic substances and phytohormones in agriculture’. Dnipropetrovs'k (in Ukrainian).

Vasilyuk, O.М, Kulik, A.F. (2011). The trans-Amimation enzyme activity in the leaves of Sambucus nigra L. under high mineralization of small rivers of Steppe Dnieper Region. The Abstracts NATO Advanced Research Workshop (ARW): "Environmental and food security in South-East

Europe and Ukraine", NATO Science Series book. Dnipropetrovs’k.

Vasilyuk, O.M., Pakhomov, A.E. (2014). Еffect of lead ions on Alanine Aminotransferase activity in Glechoma hederacea leaves subject. Scientific Enquiry in the Contemporary World: Theoretical Basics and Innovative Approach. Ser. Natural sciences. B&M Publishing San Francisco, California, USA, B&M Publishing Research and Publishing Center “Colloquium”.

Vasіlyuk, O.M., Vinnіchenko, O.M. (2006). Effect of biologically active substances on activity of catalase of corn of various genotypes on the background of acenite action. Visnyk Dnipropetrovskogo Universitetu. Seria Biologia. Ekologia, 14(1), 26–30 (in Ukrainian).

Vinnichenko, О.М., Vasіlyuk, О.М. (2006). Influence of biologically active substances on a catalase activity in various genotypes maize against a background of herbicides action. Visnyk Dnipropetrovskogo Universitetu. Seria Biologia. Ekologia, 14(2), 38–43 (in Ukrainian).

Vestena, S., Cambraia, J., Ribeiro, C., Oliveira, J.A, Oliva, M.A. (2011). Cadmium induced oxidative stress and antioxidative enzyme response in water hyacinth and salvinia. Braz. J. Plant Physiol., 23(2), 131–139.

Viegas, R.A., Silveira, J.A.G. (2002). Activation of nitrate reductase of cashew leaf by exogenous nitrite. Braz. J. Plant Physiol., 14(1), 39–44.

Wang, J.B., Chen, Z.H., Chen, L.J., Zhu, A.N., Wu, Z.J. (2011). Surface soil phosphorus and phosphatase activities affected by tillage and crop residue input amounts. Plant Soil Environ., 6, 251–257.

Wang, J., Li, W., Zhang, C., Ke, S. (2010). Physiological responses and detoxific mechanisms to Pb, Zn, Cu and Cd in young seedlings of Paulownia fortunei. J. Environ. Sci., 22(12), 1916–1922.

Wu, F.Y., Bi, Y.L., Leung, H.M., Ye, Z.H., Lin, X.G., Wong, M.H. (2010). Accumulation of As, Pb, Zn, Cd and Cu and arbuscular mycorrhizal status in populations of Cynodon dactylon grown on metal-contaminated soils. Appl. Soil Ecol., 44(3), 213–218.




DOI: http://dx.doi.org/10.15421/201657

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