CC BY
35
УДК 577.355.4+57.086.8
А.В. Гранин, А.В. Шевченко
ВЛИЯНИЕ АЗОТНОКИСЛОЙ РТУТИ НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ ELODEA CANADENSIS, ОПРЕДЕЛЕННОЙ С ПОМОЩЬЮ РЕГИСТРАЦИИ ЗАМЕДЛЕННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ
Иркутский государственный университет (Иркутск)
С помощью описываемого метода исследовали влияние азотнокислой ртути на фотосинтетичес-кую активность водного растения элодея канадская.
Суточная экспозиция элодеи канадской в растворе азотнокислой ртути, при концентрации раствора
0,05 мг/л, уменьшила фотосинтетическую активность растения на 30 %. Показано нарушение нециклического электронного транспорта и системы, фотофосфорелирования. Фотосинтетическая активность полностью ингибировалась в растворе с концентрацией 2,5 мг/л.
Полученные результаты, позволяют, сделать вывод о возможности применения, данной методики как для. оценки, состояния, природных популяций фотосинтезирующих организмов, так и. в качестве одного из методов биотестирования.
Ключевые слова: замедленная флуоресценция, клеточный метаболизм, мониторинг
INFLUENCE OF HG4NO3 ON PHOTOSYNTHETIC ACTIVITY OF ELODEA CANADENSIS DETERMINED BY REGISTRATION OF THE DELAYED LIGHT FLUORESCENCE
A.V. Granin, A.V. Shevchenko
Irkutsk State University, Irkutsk
With, the help of the described method, we studied. light fluorescence investigated, influence Hg2NO3 on photosynthetic activity of a water plant Elodea Canadensis.
The daily exposition plant in a solution Hg2NO3 at concentration of a solution 0,05 mg/l, reduced, photosynthetic activity of a plant by 30 %. The inhibition, of electronic transport from photosystem. 2 and photophosphorylation, system, is shown. Photosynthetic activity completely reduced, in a solution with concentration. 2,5 mg/l.
The received, results allow to make a conclusion, about a possibility of application of the given technique as for a rating of a status of natural populations photosynthetic organisms, and as one of methods of biotesting. Key words: delayed light fluorescence, cellular metabolism, monitoring
В современных условиях сильного антропогенного воздействия на окружающую среду большое значение имеет экологический мониторинг, позволяющий прогнозировать изменение характеристик как отдельных звеньев экологической системы, так и экосистемы в целом.
Принципиальное значение в этом отношении имеет получение экспресс-информации для ранней диагностики нарушения состояния клеток организмов в результате различных внешних воздействий. Этим требованиям отвечают современные биофизические методы экспресс-диагностики состояния клеток, основанные на регистрации начальных нарушений клеточного метаболизма на мембранном уровне организации клетки. Одним из таких методов является метод регистрации замедленной флуоресценции (ЗФ), несущий информацию о первичных реакциях фотосинтеза [1].
Явление замедленной флуоресценции (ЗФ) присуще всем фотосинтезирующим организмам. ЗФ представляет собой затухающее во времени излучение в красной области спектра после прекращения облучения растения светом. Оно возникает в результате обращения первичных фотохимических стадий фотосинтеза. Кинетические параметры фотосинтеза ЗФ зависят от скорости электронного транспорта и состояния системы фотофосфорелирования [2].
По сравнению с обычными физиологическими или биохимическими методами, метод ЗФ характеризуется высокой чувствительностью, эксп-рессностью, возможностью автоматизации получаемой информации и проведения ранней диагностики нарушения состояния клетки при внешних воздействиях на интактных объектах в разных экологических условиях [3].
В работе оценивали влияние азотнокислой ртути на фотосинтетическую активность водно-
го растения элодея канадская методом замедленной флуоресценции (ЗФ). Суточная экспозиция элодеи канадской в растворе азотнокислой ртути, при концентрации раствора 0,05 мг/л, уменьшала фотосинтетическую активность растения на 30 %. Показано нарушение нециклического электронного транспорта и системы фотофосфорели-рования. Фотосинтетическая активность полностью ингибировалась в растворе с концентрацией 2,5 мг/л.
Параллельно действие азотнокислой ртути на растения оценивали по приросту побегов в длину в течение 3 — 6 суток. Концентрация раствора 0,125 — 0,2 мг/л не оказывала значительного влияния на рост побегов водоросли. Подавление роста побегов на 20 — 25 % наступало только при концентрации азотнокислой ртути 0,25 — 0,3 мг/л.
Применение метода регистрации ЗФ позволило выявить токсическое действие азотнокислой ртути значительно раньше и в меньших дозах.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности применения данной методики как для оценки состояния природных популяций фотосинтезирующих организмов, так и в качестве одного из методов биотестирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Веселовский В.А. Люминесценция растений / А.В. Веселовский, Т.В. Веселова. — М.: Наука, 1990. - 200 с.
2. Гранин А.В. Исследование реакции фото-синтетического аппарата пойкиломезофитов и пойкилоксерофитов на обезвоживание. - Авто-реф. дис. ... канд. биол. наук. — Минск, 1985.
3. Гранин А.В. Метод замедленной флуоресценции в оценке активности фотосинтетического аппарата / А.В. Гранин // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. — 2003. — № 7. — С. 98.
