Сравнительная оценка влияния гербицида гранстар на перекисное окисление липидов в листьях культурного и сорного злаков

Рассмотрено влияние гербицида Гранстар на перекисное окисление липидов в листьях молодых растений пшеницы и овсюга. Выявлено возрастание уровня малонового диальдегида (МДА) с увеличением концентрации гербицида и длительности инкубации, выраженное сильнее у сорного растения.

Опасными ксенобиотиками, загрязняющими биосферу, наряду с продуктами промышленного выброса являются применяемые в сельском хозяйстве химические средства защиты растений: гербициды, фунгициды, дефолианты [4]. Известно, что влияние различных ксенобиотиков на растения зависит от концентрации и длительности воздействия. На средах, содержащих высокие концентрации ксенобиотиков, наблюдаются подавление прорастания семян, замедление роста корня и побега, хлороз, ингибирование активности ряда ферментов и т. п. [5].

Абиотические и биотические стрессы вызывают каскад ответных реакций растительной клетки, частью которого является окислительный стресс [8]. Ранее нами при действии гербицидов Топик и Гранстар было показано усиление генерации активированных форм кислорода [3], изменение общей антиоксидантной активности [1] и активности антиокислительных ферментов [7] в листьях злаковых культур. В литературе также имеются отдельные данные о действии других гербицидов — параквата [2; 12], метури-на [11], о реакциях растений на стресс, вызванный гербицидом Трефлан [9] и др. Од нако по препаратам, относящимся к классу сульфонилмочевины, мало данных, особенно по действию на перекисеобразование (аккумуляцию стабильных продуктов, в частности МДА).

Гранстар представляет собой послевсхо-довый гербицид системного действия и относится к классу сульфанил мочевины. Он блокирует деление клеток чувствительных сорняков. Это связано с ингибированием фермента ацетолактаткиназы, которая катализирует образование аминокислот с разветвленной цепью (валин и изолейцин). Попадая в растение через листья или корни, действующее вещество проникает в апикальные меристемы и уже через 2 — 3 ч блокирует деление клеток. Чем моложе обрабатываемое растение, тем быстрее оно гибнет. Основные причины избирательности — разные скорости разрушения действующего вещества в результате гидроксилирования и деметилирования, а также выведения его из организма.

Целью работы было изучение влияния ксенобиотика (гербицида Гранстар) на интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) в проростках культурного и сорного злаков — озимой пшеницы (Triticum vul-

дате L.) сорта Мироновская 808 и овсюга vAvena sterilis L.)

Семена высаживали в сосуды с почвой и выращивали в лабораторных условиях до фазы 2 — 3 листьев при температуре 25 °C, освещении люминесцентными лампами с освещенностью 2 800 лк, влажности воздуха около 80 %. Полив осуществляли через день. По достижении возраста 7 дней растения обрабатывали растворами гербицида Гран-стар (3, 30 или 300 мкг/л), контрольные растения — водой. Спустя 1, 2 и 3 суток в листьях растений определяли интенсивность ПОЛ по методике [6].

Исследование показало, что под влиянием гербицида в листьях злаков содержание МДА изменялось почти линейно (таблица). Наибольший пик ПОЛ наблюдали при концентрации 300 мкг/л (уровень МДА возрос по сравнению с контролем у всех объектов на 23—46 %). Меньшие концентрации (3 и 30 мкг/л) вызывали не столь значительное увеличение накопления МДА в листьях пшеницы. Спустя трос суток после обработки наблюдали наибольшее повышение уровня МДА относительно водного контроля при всех концентрациях гербицида.

Таблица

Влияние обработки листьев злаков разными концентрациями гербицида Гранстар на интенсивность ПОЛ, мкМ МДА/r сырой массы

На примере сорного растения можно видеть высокий угнетающий эффект гербицида, визуально проявляющийся в пожелтении листьев и подсыхании их кончиков. Величина уровня МДА у овсюга резко отличалась от контроля: спустя одни сутки наблюдалось превышение контроля в 1,5 раза при дозах Гранстара 3 и 30 мкг/л, а спустя трое суток после обработки уровень МДА был в два раза выше водного контроля при всех концентрациях гербицида (см. таблицу).

Максимальная интенсивность ПОЛ выявлена при обработке растений самой высокой концентрацией гербицида (300 мкг/л), при этом угнетающее действие препарат ока зал и на пшеницу. Самый высокий уровень МДА после обработки гербицидом Гранстар оказался у овсюга, который, очевидно, является более уязвимым видом к данному препарату.

Подобные эффекты повышения интенсивности ПОЛ при действии ксенобиотиков также описаны в литературе. Например, показано увеличение содержания МДА в листьях и корнях озимой ржи с возрастанием в среде концентрации ионов Zn2+ и РЬ2+ [10]. Таким образом, гербицид Гранстар во всех изученных концентрациях стимулировал образование МДА в клетках листьев пшеницы и овсюга, наиболее повреждающей оказалась доза 300 мкг/л.