Диссертация (Роль органических кислот в механизмах устойчивости растений амаранта к действию тяжелых металлов)
Описание файла
Файл "Диссертация" внутри архива находится в папке "Роль органических кислот в механизмах устойчивости растений амаранта к действию тяжелых металлов". PDF-файл из архива "Роль органических кислот в механизмах устойчивости растений амаранта к действию тяжелых металлов", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "биология" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве СПбГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с СПбГУ, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата биологических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
1Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования «Санкт-Петербургский государственныйуниверситет»На правах рукописиВу Вьет ЗунгРОЛЬ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ В МЕХАНИЗМАХ УСТОЙЧИВОСТИРАСТЕНИЙ АМАРАНТА К ДЕЙСТВИЮ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ03.01.05 - физиология и биохимия растенийДиссертацияна соискание ученой степени кандидата биологических наукНаучный руководитель:Осмоловская Н.Г., к.б.н., с.н.с.Санкт-Петербург20182ОглавлениеВВЕДЕНИЕ .........................................................................................................................................
61. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .................................................................................................................. 81.1. Тяжелые металлы в окружающей среде ...........................................................................81.2. Поглощение, транспорт и детоксикация тяжелых металлов в растениях ..................121.2.1. Роль клеточной стенки в поглощении и связывании тяжелых металлов корнямирастений................................................................................................................................ 121.2.2. Механизмы транспорта Cd и Zn на мембранах клеток корней и переносметаллов в побег ..................................................................................................................141.2.3.
Молекулярные механизмы детоксикации тяжелых металлов и устойчивостьрастений................................................................................................................................ 171.2.3.1. Экстраклеточное исключение металлов .............................................................. 181.2.3.2. Хелатирование ионов тяжелых металлов в цитоплазме .....................................181.2.3.3.
Молекулярные механизмы вакуолярной детоксикации ионов тяжелыхметаллов ............................................................................................................................... 211.3. Особенности транспорта и распределения тяжелых металлов в органах растений ..221.3.1. Распределение тяжелых металлов в системе корень-побег ..................................221.3.2. Влияние факторов минерального питания на поступление и распределениекадмия в растениях ..............................................................................................................241.4.
Влияние тяжелых металлов на рост и физиологические процессы растений ...........261.4.1. Влияние кадмия и цинка на рост и развитие растений ..........................................261.4.2. Влияние кадмия и цинка на фотосинтез, дыхание и водный обмен растений ....281.4.3. Влияние кадмия на азотный обмен растений ......................................................... 291.4.4.
Воздействие тяжелых металлов на минеральный обмен растений ......................301.5. Роль органических кислот в процессах поступления и детоксикации тяжелых металловв растениях ............................................................................................................................... 321.5.1. Органические ди- и трикарбоновые кислоты и их роль в метаболизме растений...............................................................................................................................................321.5.1.1. Цикл ДТК и формирование пулов кислот цикла ДТК в растениях ...................331.5.1.2.
Влияние формы азотного питания на аккумуляцию ди- и трикарбоновыхкислот в растениях ..............................................................................................................351.5.2. Биосинтез и аккумуляция оксалата в растениях ....................................................3631.5.2.1. Содержание и формы оксалата в растениях ........................................................361.5.2.2. Пути биосинтеза оксалата в растениях ................................................................
381.5.2.3. Метаболизм оксалата в растениях ........................................................................411.5.3. Участие органических кислот в процессах поступления и детоксикациитяжелых металлов в растениях .......................................................................................... 431.5.3.1.
Роль секреции органических кислот впоступлении тяжелых металлов иметаллоустойчивости растений ......................................................................................... 431.5.3.2 Влияние экзогенного внесения органических кислот на поступление тяжелыхметаллов в растения ............................................................................................................461.5.3.3. Участие органических кислот в транспорте и хелатировании ионов металлов ворганах растений .................................................................................................................491.6. Влияние тяжелых металлов на метаболом растений ....................................................522.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ........................................................................................................ 583. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ .............................................................................................. 643.1 Исследование влияния Cd и Zn на основные физиолого-биохимические показателирастений Amaranthus cruentus и Amarnthus caudatusи их устойчивость к действиюметаллов ...................................................................................................................................643.1.1. Влияние Cd и Zn на накопление биомассы и аккумуляцию кадмия и цинка ворганах амаранта .................................................................................................................643.1.2.
Влияние кадмия и цинка на содержание минеральных элементов в органахамаранта. ............................................................................................................................... 663.1.3. Влияние кадмия и цинка на пулы оксалата в растениях амаранта .......................723.2. Роль условий минерального питания в ответных реакциях растений амаранта надействие тяжелых металлов. ..................................................................................................753.2.1.
Влияние формы источника азота на накопление биомассы и аккумуляцию Zn иCd в органах растений А.caudatus ......................................................................................753.2.2. Влияние рН среды на накопление биомассы и аккумуляцию Zn и Cd в органахрастений А.caudatus .............................................................................................................803.2.2.1.
Влияние рН среды на накопление биомассы и аккумуляцию Cd в органахрастений А.caudatus при разных концентрациях Cd в среде...........................................803.2.2.2. Влияние рН среды на накопление биомассы и аккумуляцию Zn в органахрастений А. caudatus при разных концентрациях Zn в среде ..........................................8643.3.
Анализ локализации кадмия и цинка в органах растений A. сaudatus. .......................923.3.1. Распределение кадмия и цинка в структурах корня и стебля .............................. 923.3.2. Анализ формирования кристаллов оксалатов кадмия, цинка и кальция в органахрастений амаранта ...............................................................................................................983.4. Влияние органических кислот на поступление и распределение кадмия в растенияхамаранта ..................................................................................................................................1063.5.
Исследование метаболического отклика на действие высоких концентраций кадмия ицинка в органах растений амаранта .....................................................................................1113.5.1. Анализ метаболического откликана действие кадмия и цинка в органахрастений A.cruentus ...........................................................................................................1173.5.2. Анализ метаболического откликана действие кадмия и цинка в органахрастений A.caudatus. ..........................................................................................................124ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................................... 142ВЫВОДЫ ........................................................................................................................................
146СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ............................................................................................................ 147СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................................................. 14856ВВЕДЕНИЕЗагрязнение окружающей среды тяжелыми металлами и их негативное действие наживые организмы, включая растения, является одной из актуальных проблем нашеговремени.
Опасность тяжелых металлов состоит в их высокой биологической активности,способности к биоаккумуляции и перемещению по пищевым цепям. В этом отношениирастения, поглощающие тяжелые металлы непосредственно из почвы, играют важную роль вих дальнейшей аккумуляции и переносе в организм человека, что может представлятьсерьезную угрозу для его здоровья.Кадмий и цинк входят в число широко распространенных загрязнителей среды. Приэтом кадмий относится к наиболее токсичным металлам, функциональная роль которых врастениях не установлена, тогда как цинк в малых концентрациях является необходимым дляжизнедеятельности растений микроэлементом, а в высоких концентрациях проявляетсвойства тяжелого металла. Несмотря на то, что ТМ могут оказывать на растениямножественное повреждающее действие, растения способны в определенной степенипротивостоять ему с помощью разнообразных адаптационных механизмов (Титов и др.,2014), в том числе, путем хелатирования ионов ТМ при участии ряда, синтезируемых врастительном организме метаболитов, включая органические кислоты (Алексеева-Попова,1991; Saber et al, 1999; Mnasri et al., 2015).Среди растений, проявляющих устойчивость к действию таких тяжелых металлов, какCd (Fan et al., 2009) и Zn (Kos et al., 2003), несомненный интерес представляют растения родаAmaranthus.
