Морфофизиологические особенности проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) при воздействии наночастиц никеля

Морфофизиологические особенности проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) при воздействии наночастиц никеля

Автор: Зотикова А.П., Астафурова Т.П., Буренина А.А., Сучкова С.А., Моргалев Ю.Н.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Физиология адаптации

Статья в выпуске: 3 т.53, 2018 года.

Бесплатный доступ

Интенсивное развитие нанотехнологий обусловливает актуальность исследований по выявлению закономерностей воздействия техногенных наноматериалов на биообъекты. Степень проявления токсичности наносоединений при их воздействии на растения зависит от физических свойств наночастиц (размерность, форма, каталитическая активность, концентрация). При этом мало изучены их взаимодействие с растительной клеткой и концентрационная зависимость эффектов для наночастиц разной химической природы и различных биообъектов. Цель настоящей работы состояла в комплексном изучении воздействия наночастиц никеля (НЧ Ni0) размером Δ50 = 5 нм в разной концентрации на рост, содержание пигментов, флавоноидов и пролина, интенсивность фотосинтеза и транспирации у проростков пшеницы ( Triticum aestivum L.). Откалиброванные семена мягкой яровой пшеницы сорта Новосибирская 29 предварительно проращивали в течение 2-3 сут (до появления корешков) в чашках Петри на фильтровальной бумаге, пропитанной суспензиями наночастиц Ni0 в концентрациях 0,01; 0,1; 1 и 10 мг/л...

Еще

Наночастицы никеля, накопление наночастиц, фотосинтетические пигменты, фотосинтез, транспирация, флавоноиды, пролин

Короткий адрес: https://sciup.org/142216560

IDR: 142216560   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2018.3.578rus

Список литературы Морфофизиологические особенности проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) при воздействии наночастиц никеля

  • Viswanath B., Kim S. Influence of nanotoxicity on human health and environment: The alternative strategies. In: Reviews of environmental contamination and toxicology. Vol. 242/P. de Voogt (ed.). Springer, Cham, 2016 ( ) DOI: 10.1007/398_2016_12
  • Chichiriccò G., Poma A. Penetration and toxicity of Nanomaterials in higher plants. Nanomaterials, 2015, 5(2): 851-873 ( ) DOI: 10.3390/nano5020851
  • Jiang J., Oberdörster G., Elder A., Gelein R., Mercer P., Biswas P. Does nanoparticle activity depend upon size and crystal phase? Nanotoxicology, 2008, 2(1): 33-42 ( ) DOI: 10.1080/17435390701882478
  • Altavilla C., Ciliberto E. Inorganic nanoparticles: synthesis, applications and perspectives -an overview. In: Inorganic nanopartikles: synthesis, applications and perspectives/C. Altavilla, E. Ciliberto (eds). CRC Press, Boca Raton, 2011: 1-17.
  • Райкова А.П., Паничкин Л.А., Райкова Н.Н. Исследование влияния ультрадисперсных порошков металлов, полученных различными способами, на рост и развитие растений. Мат. Межд. науч.-прак. конф. «Нанотехнологии и информационные технологии -технологии XXI века». М., 2006: 108-111.
  • Lin D., Xing B. Phytotoxicity of nanoparticles: inhibition of seed germination and root growth. Environ. Pollut., 2007, 150(2): 243-250 ( ) DOI: 10.1016/j.envpol.2007.01.016
  • Aslani F., Bagheri S., Julkapli N.M., Juraimi A.S., Hashemi F.S.G., Baghdadi A. Effects of engineered nanomaterials on plants growth: an overview. The Scientific World Journal, 2014, 2014: article ID 641759 ( ) DOI: 10.1155/2014/641759
  • Josko I., Oleszczuk P. Phytotoxicity of nanoparticles -problems with bioassay choosing and sample preparation. Environ. Sci. Pollut. R., 2014, 21: 10215-10224 ( ) DOI: 10.1007/s11356-014-2865-0
  • Antisari L.V., Carbona S., Gatti A., Vionello G., Nannipieri P. Uptake and translocation of metals and nutrients in tomato grown in soil polluted with metal oxide (CeO2, Fe3O4, SnO2, TiO2) or metallic (Ag, Co, Ni) engineered nanoparticles. Environ. Sci. Pollut. R, 2015, 22(3): 1841-1853 ( ) DOI: 10.1007/s11356-014-3509-0
  • Короткова А.М., Лебедев С.В., Каюмов Ф.Г., Сизова Е.А. Морфофизиологические изменения у пшеницы (Triticum vulgare L.) под влиянием наночастиц металлов (Fe, Cu, Ni) и их оксидов (Fe3O4, CuO, NiO). Сельскохозяйственная биология, 2017, 52(1): 172-182 ( ) DOI: 10.15389/agrobiology.2017.1.172rus
  • Piccini D.F., Malavolta E. Effect of nickel on two common bean cultivars. J. Plant Nutr., 1992, 15: 2343-2350 ( ) DOI: 10.1080/01904169209364478
  • Shevyakova N.I., Il’ina E.N., Stetsenko L.A., Kyznetsov Vl.V. Nikel accumulation in rape shoots (Brassica napus L.) increased by putrescine. Int. J. Phytoremediat., 2011, 13: 345-356.
  • Фельдблюм В. «Нано» на стыке наук: нанообъекты, нанотехнологии, нанобудущее. Ярославль, 2013. Режим доступа: http://narfu.ru/university/library/books/0706.pdf. Дата обращения 12.06.2017.
  • Rui H., Xing R., Xu Z., Hou Y., Goo S., Sun S. Synthesis, functionalization, and biomedical applications of multifunctional magnetic nanoparticles. Adv. Mater., 2010, 22(25): 2729-2742 ( ) DOI: 10.1002/adma.201000260
  • Tee B.C.-K., Wang C., Allen R., Bao Z. An electrically and mechanically self-healing composite with pressure-and flexion-sensitive properties for electronic skin applications. Nat. Nanotechnol., 2012, 7: 825-832 ( ) DOI: 10.1038/nnano.2012.192
  • Aleshin A.N., Shcherbakov I.P., Fedichkin F.S. Photosensitive field-effect transistor based on a composite film of polyvinylcarbazole with nickel nanoparticles. Physics of the Solid State, 2012, 54: 1693-1698 ( ) DOI: 10.1134/S1063783412080033
  • Osipova I.V., Vnukova N.G., Glushchenko G.A., Krylov A.S., Tomashevich E.V., Zharkov S.M., Churilov G.N. Nickel-containing carbon nanotubes and nanoparticles prepared in a high-frequency arc plasma. Physics of the Solid State, 2009, 51: 1972-1975 ( ) DOI: 10.1134/S1063783409090339
  • Моргалев Ю.Н., Хоч Н.С., Моргалева Т.Г. Анализ безопасности нанопродукции для здоровья человека с позиций экотоксикологии: проблемы и перспективы. Нанотехника, 2010, 4: 74-79.
  • Серегин И.В., Кожевникова А.Д. Физиологическая роль никеля и его токсическое действие на высшие растения. Физиология растений, 2006, 53: 285-308.
  • Демченко Н.П., Калимова И.Б. Динамика роста, пролиферация и дифференциация клеток корней пшеницы под воздействием никеля в высокой концентрации. Физиология растений, 2008, 55: 874-885.
  • Светличный В.А., Изаак Т.И., Бабкина О.В., Шабалина А.В. Синтез наночастиц металлов при лазерной абляции твердых тел в жидкостях наносекундным излучением 2-й гармоники ND-YAG лазера. Известия высших учебных заведений. Физика, 2009, 12(2): 110-115.
  • Методика определения микроэлементов в диагностирующих биосубстратах атомной спектрометрией с индуктивно связанной аргоновой плазмой. Методические рекомендации. М., 2003.
  • Биохимические методы в физиологии растений/Под ред. О.А. Павлиновой. М., 1971.
  • Государственная фармакопея ХI. Вып. 2. М., 1990.
  • Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant Soil, 1973, 39: 205-207.
  • Титов А.Ф., Таланова В.В., Казнина Н.М., Лайдинен Г.Ф. Устойчивость растений к тяжелым металлам. Петрозаводск, 2007.
  • Wilkins D.A. The measurement of tolerance to edaphic factors by means of root growth. New Phytol., 1978, 86: 623-633.
  • Wagner G.J. Accumulation of cadmium in crop plants and consequences to human health. Adv. Agron., 1993, 51: 173-212.
  • Grant C.A., Buckley W.T., Bailey L.D., Selles F. Cadmium accumulation in crops. Can. J. Plant Sci., 1998, 78: 1-17.
  • Астафурова Т.П., Моргалев Ю.Н., Боровикова Г.В., Зотикова А.П., Верхотурова Г.С., Зайцева Т.А., Постовалова В.М., Моргалева Т.А. Особенности концентрационной зависимости развития проростков пшеницы в водных дисперсных системах наночастиц платины. Физиология растений и генетика, 2013, 45(6): 544-549.
  • Жиров В.К., Хаитбаев А.Х., Говорова А.Ф., Гонтарь О.Б. Взаимодействия структур различных уровней организации и адаптационные стратегии растений. Вестник МГТУ, 2006, 5: 725-728.
  • Мокроносов А.Т. Интеграция функций роста и фотосинтеза. Физиология растений, 1983, 30(5): 868-880.
  • Макаренко О.А., Левицкий А.П. Физиологические функции флавоноидов в растении. Физиология и биохимия культурных растений, 2013, 45(2): 100-112.
  • Кузнецов В.В., Шевякова Н.И. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляция. Физиология растений, 1999, 46(2): 321-336.
  • Liang X., Zhang L., Natarajan S.K., Becker D.F. Proline mechanisms of stress survival. Antioxid. Redox Signal, 2013, 19(9): 998-1011 ( ) DOI: 10.1089/ars.2012.5074
  • Corral-Diaz B., Peralta-Videa J.R., Alvarez-Parrilla E., Rodrigo-García J., Morales M.I., Osuna-Avila P., Niu G., Hernandez-Viezcas J.A., Gardea-Torresdey J.L. Cerium oxide nanoparticles alter the antioxidant capacity but do not impact tuber ionome in Raphanus sativus (L). Plant Physiol. Bioch., 2014, 84: 277-285 ( ) DOI: 10.1016/j.plaphy.2014.09.018
  • Ghanati F., Bakhtiarian S. Effect of methyl jasmonate and silver nanoparticles on production of secondary metabolites by Calendula officinalis L. (Asteraceae). Trop. J. Pharm. Res., 2014, 13(11): 1783-1789 ( ) DOI: 10.4314/tjpr.v13i11.2
  • Krishnaraj C., Jagan E.G., Ramachandran R., Abirami S.M., Mohan N., Kalaichelvan P.T. Effect of biologically synthesized silver nanoparticles on Bacopa monnieri (Linn.) Wettst. plant growth metabolism. Process Biochem., 2012, 47(4): 651-658 ( ) DOI: 10.1016/j.procbio.2012.01.006
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp