Akumulacja wolnej proliny w korzeniach brodawkowych lucerny (Medicago sativa L.) uprawianej na glebie zanieczyszczonej niklem

• Autorzy: Molas J.

Warianty tytułu

EN

Accumulation of free proline in nodule roots of lucerne (Medicago sativa L.) cultivated in soil contaminated with nickel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Hodowlę roślin lucerny (Medicago sativa L.) odmiany Vela przeprowadzono w kulturach wazonowych na glebie (pH 6,2) w różnym stopniu zanieczyszczonej niklem. Do analiz chemicznych pobierano próby korzeni brodawkowych, w których oznaczano koncentrację niklu oraz koncentrację wolnej proliny. Natężenie stresu oksydacyjnego badano testem kwasu tiobarbiturowego (TBA). W warunkach niskiej koncentracji Ni w glebie (< 25 mg·kg⁻¹) zanotowano niewielki wzrost koncentracji MDA (produktu redukcji TBA) i wolnej proliny w stosunku do kontroli. Istotny wzrost zarówno koncentracji wolnej proliny, jak i natężenia stresu oksydacyjnego (mierzonego koncentracją MDA - produktu redukcji TBA) zanotowano w korzeniach brodawkowych pobranych z gleby zanieczyszczonej niklem, stosowanym w ilości > 25 mg·kg⁻¹ gleby. W przeprowadzonych badaniach zanotowano dodatnią korelację pomiędzy koncentracją Ni w korzeniach lucerny a natężeniem stresu oksydacyjnego (mierzonego koncentracją MDA) oraz poziomem akumulacji wolnej proliny, jak też pomiędzy koncentracją MDA a poziomem akumulacji proliny.

EN

In pot experiment, the plants of lucerne (Medicago sativa L.) cv. Vela were grown in dust soil (at pH 6.2) polluted with nickel at different degrees. The samples of nodule roots were collected for determinations of free proline and Ni concentrations. The level of oxidative stress was measurement by tiobarbituric acid test (TBA). The production of free radicals (measured in terms of malondialdehyde MDA) and the level of free proline in nodule roots of lucerne plants grown in soil with addition of Ni in small concentrations (< 25 mg Ni per kg of soil) were somewhat larger than control. In contrast, nickel at higher concentrations (> 25 mg) significantly promoted generation of free radicals as well as the accumulation of free proline. Results indicate the existence of a correlation between the Ni concentration in nodule root tissues and generation of free radicals as well as accumulation of free proline.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych
• Rocznik: 2004
• Tom: 496
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.503-509,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Molas J.

• Zakład Biologii Roślin, Instytut Nauk Rolniczych, Akademia Rolnicza w Lublinie, ul.Szczebrzeska 102, 22-400 Zamość

Bibliografia

• Baccouch S., Chaoui A., Ferjani E. 1998. Nickel-induced oxidative damage and antioxidant responses in Zea mays shoot. Plant Physiol. Biochem. 36(9): 689-694.
• Bassi R., Sharma S.S. 1993. Proline accumulation in wheat seedlings exposed to zinc and copper. Phytochem. 33: 1339-1342.
• Bates L.S., Waldren R.P., Tear I.D. 1975. Rapid determination of free proline for water stress studies. Plant and Soil 39: 205-207.
• Chen Y.X., He Y.F., Yang Y., Yu Y.L., Zheng S.J., Tian G.M., Luo Y.M., Wong M.H. 2003. Effect of cadmium on nodulation and N₂ Fixation of soybean in contaminated soils. Chemosphere 50: 781-787.
• ElmoslyW.A., Abdel-Sabour M.F. 1997. Transfer characteristics and uptake of nickel by red clover grown on nickel amended alluvial soils of an arid zone. Agic. Ecosyst. Environ. 65: 49-57.
• Gzik A. 1996. Accumulation of proline and pattern of α-amino acids in sugar beet plants in response to osmotic, water and salt stress. Environ. Exp. Bot. 36(1): 29-38.
• Hare P.D., Cress W.A. 1997. Metabolic implication of stress-induced proline accumulation in plants. Plant Growth Regul. 21: 79-102.
• Heath R.L., Packer L. 1968. Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stechiometry of fatty acids peroxidation. Arch. Biochem. Biophys. 125: 189-198.
• Irigoyen J.J., Emerich D.W., Sánchez-Diaz M. 1992. Water stress induced changes in concentrations of proline and total soluble sugars in nodulated alfalfa (Medicago sativa L.) plants. Physiol. Plant. 84: 55-60.
• Kabata-Pendias A., Pendias H. 1999. Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa: 398 ss.
• L’Huillier L., D’Auzac J., Durand M., Michaud-Ferričre N. 1996. Nickel effect on two maize (Zea mays) cultivars: growth, structure, Ni concentration, and localization. Can. J. Bot. 74: 1554-1554.
• Mehta S.K., Gaur J.P. 1999. Heavy-metal-induced proline accumulation and its role in ameliorating metal toxicity in Chlorella vulgaris. New Phytol. 143: 253-259.
• Mishra D., Kar M. 1974. Nickel in plant growth and metabolism. Bot. Rev. 40: 395-452.
• Molas J. 1997. Ultrastructural response of cabbage outer leaf mesophyll cells (Brassica oleracea L.) to excess of nickel. Acta Soc. Bot. Pol. 66(3-4); 307-317.
• Molas J., Matusiewicz J. 2002. Wpływ formy chemicznej niklu na stopień i specyfikę uszkodzeń roślin jęczmienia jarego (Hordeum vulgare L.) odmiany Poldek. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 481: 513-526.
• Molas J., Matusiewicz J. 2004. The influence of soil contamination with nickel on the chemical composition of alfalfa (Medicago sativa L.) plants. Chem. Inż. Ekolog. (w druku).
• Ostrowska A., Gawliński S., Szczubiałka Z. 1991. Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Wyd. IOŚ, Warszawa: 334 ss.
• Prasad A.K.V.S.K., Saradhi P.P. 1995. Effect of zinc on free radicals and proline in Brassica and Cajanus. Phytochem. 39: 45-47.
• Purves D. 1985. Trace element contamination of the environment. Wyd. Elsevier, Amsterdam: 526 ss.
• Rother J.A., Millibank J.W., Thornton I. 1983. Nitrogen fixation by white clover in grassland soils contaminated with Cd, Zn and Pb. J. Soil Sci. 34: 127-136.
• Spiak Z. 1996. Gatunkowa odporność roślin na wysokie stężenia niklu w glebie. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol. 434: 979-983.
• Stohs S.J., Baghi D. 1995. Oxidative mechanisms in the toxicity of metal ions. Free Radical in Biology and Medicine 18(2): 321-336.
• Van Assche F.,\Clijsters H. 1990. Effect of metals on enzyme activity in plants. Plant Cell Environ. 13: 195-206.
• Venekamp J.H. 1989. Regulation of cytosol acidity in plants under conditions of drought. Physiol. Plant. 76: 112-117.
• Walsh K.B. 1995. Physiology of the legume nodule and its response to stress. Soil Biol. Biochem. 4/5: 637-655.