Внутрішньовидова мінливість металостійкості насіннєвого потомства Taraxacum officinale Wigg. s.l.

Ключові слова: антропогенна трансформація довкілля, Taraxacum officinale, металостійкість, промислове забруднення, кореневий тест

Анотація

Мета. На основі аналізу залежностей «доза-ефект» виявити відмінності між морфологічними формами та ценопопуляціями кульбаби за реакцією на концентрації сульфату міді, що пригнічують ріст коренів. Методи. Комплексне використання польового, лабораторного, математично-статистичного, розрахунково-порівняльного методів і системного аналізу. Результати. На основі аналізу доза-ефектних залежностей при впливі широкого діапазону концентрацій сульфату міді за кореневим тестом оцінено металостійкість насіннєвого потомства двох морфологічних форм Taraxacum officinale Wigg. s.l., що ростуть у фонових умовах та в умовах техногенної трансформації навколишнього середовища. Оскільки на досліджених ділянках раніше були встановлені відмінності у чисельності та співвідношенні в ценопопуляціях цих форм, а також у рівнях накопичення ними міді, то передбачалося, що вони відрізняються і за металостійкістю насіннєвого потомства. Показано, що середні значення ефективних концентрацій сульфату міді, що пригнічують ріст кореня проростків на 10, 50 і 90%, не відрізнялися між досліджуваними ділянками та морфологічними формами кульбаби. Висновки. Виявлено, що високі концентрації міді (до 900 мкг/г і вище) у ґрунтах не мають прямого впливу на розвиток підвищеної металостійкості (ECx) насіннєвого потомства Taraxacum officinale до цього металу. Можливо, що співвідношення між двома морфологічними формами Taraxacum officinale f. dahlstedtii та T. off. f. pectinatiforme у ценопопуляціях, що ростуть у градієнті техногенної трансформації середовища, не є наслідком відмінностей тільки у металостійкості їх насіннєвого потомства. Зміна внутрішньовидової структури популяцій, ймовірно, обумовлено зміною едафічних і ценотичних умов, в тому числі опосередковано викликаних підвищеними рівнями ВМ у ґрунтах. Це визначає необхідність подальших досліджень внутрішньовидової мінливості T. officinale, зокрема з точки зору ценотичної конкурентності та толерантності до абіотичних факторів середовища.

Посилання

1. Цикало А.Л., Космачова А.М., Смирнов В.М. Експериментальне дослідження накопичення важких металів рослинами та перспективи використання рослин для попередження забруднення довкілля урбанізованих територій. Холодильна техніка і технології. 2015. Вип. 51. С. 96-101.
2. Khan S., Cao Q., Hesham A.E.-L. et al. Soil enzymatic activities and microbial community structure with different application rates of Cd and Pb. J. of Environmental Sciences. 2007. № 7. P. 834-840.
3. Мадані М.М. Оцінка антиоксидантного потенціалу рослин урбоекосистем в умовах антропогенного забруднення ґрунту. Аграрні інновації. 2022. № 11. С. 50-59. doi:10.32848/agrar.innov.2022.11.7
4. Важкі метали в об’єктах довкілля Київського мегаполісу / за ред. А.І. Самчука, І.В. Кураєвої. Київ : Наш формат, 2019. 164 с.
5. Мадані М.М. Вплив урбоекосистем на фітонцидну активність деревних рослин. Аграрні інновації. 2021. № 8. С. 56-60.
6. Denchylia-Sakal H. M., Gandzyura V. P., Kolesnyk, A. V. Accumulation of zinc and copper compounds and their effect on assimilation system in Trifolium pratense L. Ukrainian Journal of Ecology. 2019. № 9(3). Р. 247-254. doi:10.15421/2019_86
7. Ernst W.H.O. Evolution of metal tolerance in higher plants. For. Snow Landsc. Res. 2006. № 3. P. 251-274.
8. Jin X.F., Yang X.O., Islam E. et al. Effects of cadmium on ultrastructure and antioxidative defense system in hyperaccumulator and non-hyperaccumulator ecotypes of Sedum alfredii Hance. J. Hazard Mater. 2008. № 1-3. P. 387-397.
9. Павленко А. О., Красова О. О., Коршиков І. І. Созофіти у постмайнінгових ландшафтах Кривбасу. Вісник Одеського національного університету. Біологія. 2020. № 25(1 (46)). С. 23-41.
10. Щербаченко О. І. Важкі метали як токсичний фактор забруднення природного середовища. Стійкість і адаптація рослин до їх впливу. Наукові записки Державного природознавчого музею. 2014. № 30. С. 157.
11. Мазура М. Ю. Аналіз чутливості пилку рослин Canna L. в умовах аеротехногенного пресингу. Екологічні науки. 2020. № 3(30). С. 182-188.
12. Мазура М., Мірошник Н., Тесленко І. Чутливість фотосинтетичного апарату рослин Taraxacum officinale (l.) Weber ex FH Wigg. в умовах мегаполісу. Вісник КНУ ім. Т.Г. Шевченка. Біологія. 2022. № 1(88). С. 25-32.
13. Munn R. E. Global Environmental Monitoring System (GEMS): action planl for phase one. Toronto : ICSU, 1973. 130 p.
14. Каленська С.М., Новицька Н.В., Жемойда В.Л. Насіннєзнавство та методи визначення якості насіння: навч. посіб. Вінниця : ФОП Данилюк, 2011. 320 с.
15. Ritz C. Toward a unified approach to dose-response modeling in ecotoxicology. Environmental Toxicology and Chemistry. 2010. № 1. P. 220-229. doi:10.1002/etc.7
16. Посібник з біостатистики. Аналіз результатів медичних досліджень у пакеті EZR (R-statistics) : навч. посіб. / В. Г. Гур’янов та ін. К. : Вістка, 2018. 208 с.
17. Burnham K.P., Anderson D.R. Model selection and multimodel inference: а practical information-theoretic approach. New York : Springer, 2002. 488 p.
18. Petrova S., Yurkova L., Velcheva I. Taraxacum officinale as a biomonitor of metals and toxic elements (Plovdiv, Bulgaria). Bulgarian J. of Agricultural Science. 2019. № 2. P. 241-247.
19. Giacomino A., Malandrino M., Colombo M.L. et al. Metal content in dandelion (Taraxacum officinale) leaves: influence of vehicular traffic and safety upon consumption as food. J. of Chemistry. 2016. № 1. P. 1-9. doi: 10.1155/2016/9842987
20. Królak E. Accumulation of Zn, Cu, Pb and Cd by dandelion (Taraxacum officinale Web.) in Environments with various degrees of metallic contamination. Polish J. of Environmental Studies. 2003. № 6. P. 713-721.
21. Мадані М.М. Вплив автотранспорту на трансформацію екосистем придорожніх зон. Аграрні інновації. 2023. № 17. С. 99-106. doi: 10.32848/agrar.innov.2023.17.13
22. Скиба В. А., Варивода Є. О., Рибалова О. В. Особливості визначення екологічного ризику забруднення ґрунтів. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях. 2011. № 58. С. 64-70.
23. Kopittke P.M., Blamey F.P., Asher C.J., Menzies N.W. Trace metal phytotoxicity in solution culture: a review. J. Exp. Botany. 2010. № 4. P. 945-954.
24. Приседський Ю. Г. Адаптація рослин до антропогенних чинників. Вінниця : ТОВ «Нілан-ЛТД», 2017. 98 с.
25. Kordyum E. L., Dubyna D. V. The role of epigenetic regulation in adaptive phenotypic plasticity of plants. Ukrainian Botanical Journal. 2012. № 78(5). P. 347-359. doi:10.15407/ukrbotj78.05.347
26. Морозова Т. В., Хрутьба В. О., Кобзиста О. П. Скринінг паліноморфологічного та палінотоксичного ефекту автотранспортних емісій. Вісник Національного транспортного університету. 2019. № 1. С. 116-126.
27. Maleci L., Buffa G., Wahsha M., Bini C. Morphological changes induced by heavy metals in dandelion (Taraxacum officinale Web.) growing on mine soils. J. of Soils and Sediments. 2014. V. 14. № 4. P. 731-743. doi: 10.1007/s11368-013-0823-у
Опубліковано
2024-05-21
Розділ
МЕЛІОРАЦІЯ, ЗЕМЛЕРОБСТВО, РОСЛИННИЦТВО