CC BY
16
Western Siberia]. Vestnik TyumGU. Ekologiya i prirodopol'zovanie [Tyumen State University Herald. Natural Resource Use and Ecology], 2(3). 59-70. https://doi.org/10.21684/2411-7927-2016-2-3-59-70 (in Russian)
12. Tsibulsky, V. R., Soloviev, I. G., & Govorkov, D. A. (2018). Osobennosti opredeleniya granits ontogeneticheskikh sos-toyanii khvoinykh porod na primere severnoi taigi Zapadnoi Sibiri. In Chelovek i Sever: Antropologiya, arkheologiya, ekologiya, 596-601. (in Russian)
13. Evstigneev, O. I., & Korotkov, V. N. (2016). Ontogenetic stages of trees: an overview. Russian journal of ecosystem ecology, (2). 1-31. https://doi.org/10.21685/2500-0578-2016-2-1
14. Thomasius, H. (1963). Untersuchungen über die Brauchbarkeit einiger Wachstumsgrößen von Bäumen und Beständen für die qualitative Standortsbeurteilung. Archiv für Forstwesen, 12(12), 1267-1323.
Цибульский В. Р., Соловьев И. Г., Говорков Д. А. Уточнение моделей хода роста хвойных пород на основе древесно-кольцевых хронологий севера Западной Сибири // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2020. № 1. С. 41-48. https://doi.org/10.36906/2311-4444/20-1/07
Tsibulsky, V. R., Solovyev, I. G., & Govorkov, D. A. (2020). Refinement of conifer growth models based on tree-ring chronologies of the north of Western Siberia. Bulletin of Nizhnevartovsk State University, (1). 41-48. (In Russian) https://doi.org/10.36906/2311-4444/20-1/07
дата поступления: 16 октября 2019 г. дата принятия: 24 декабря 2019 г.
© Цибульский В.Р., Соловьев И.Г., Говорков Д.А.
УДК 58.085 https://doi.org/10.36906/2311-4444/20-1/08
Е. В. Немцова, А. В. Харин, И. А. Разлуго
ВЛИЯНИЕ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ «КОВЕЛОС-СОРБ» НА ПАРАМЕТРЫ РОСТА RHODODENDRON ROSEUM (LOISEL.) REHDER В КУЛЬТУРЕ IN VITRO
Ye. V. Nemtsova, A. V. Harin, I. A. Razlugo
THE INFLUENCE OF SILICON DIOXIDE KOVELOS-SORB ON GROWTH CHARACTERISTICS OF RHODODENDRON ROSEUM (LOISEL.) REHDER
CULTIVATED IN VITRO
Аннотация. В настоящей работе описано стимулирующее действие синтетического аморфного диоксида кремния на параметры роста мериклонов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder, размножаемого в культуре in vitro. Целью работы являлось определение оптимального состава питательных сред на основе аморфного кремнезема «Ковелос-Сорб», используемых для кло-нального микроразмножения рододендронов. Установлено, что оптимальным для стимуляции роста побегов мериклонов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder являлось добавление в питательную среду Андерсона 100 мг/л аморфного диоксида кремния. Для стимуляции размножения и получения большого количества посадочного материала оптимальным являлось использование среды Андерсона, содержащей 50 мг/л аморфного кремнезема. Для укоренения растений-регенерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder в культуре in vitro оптимальным являлось использование среды Андерсона, содержащей синтетический аморфный диоксид кремния в количестве 50-150 мг/л в сочетании с ИУК в количестве 1,5 мг/л.
Ключевые слова: Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder; аморфный диоксид кремния «Ковелос-Сорб»; клональ-ное микроразмножение.
Abstract. The article reveals a stimulating effect of synthetic amorphous silicon dioxide on growth parameters Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder, propagating itself in vitro. The purpose of this study was to identify the optimum composition of culture medium on the basis of amorphous silica 'Kovelos-Sorb', used for clonal micropropagation of rhododendrons. It was established that it is preferable to add to Anderson culture medium 100 mg/L of amorphous silicon dioxide, which stimulated the growth of mericlone germs Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder. In order to stimulate propagation and for receiving a vast amount of propagating material, it was optimal to use Anderson medium which contained 50 mg/L of amorphous silicon dioxide. For establishment of regenerative plants Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder in vitro, it was optimal to use Anderson medium which contained synthetic amorphous silicon dioxide in amounts of 50-150 mg/L combined with indoleacetic acid in amounts of 1.5 mg/L.
Key words: Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder; amorphous silicon dioxide; Kovelos-Sorb; clonal micropropagation.
Сведения об авторах: Немцова Елена Валентиновна, ORCID: 0000-0002-6518-7799, канд. биол. наук, Брянский государственный университет им. ак. И. Г. Петровского, г. Брянск, Россия, elenanemz@mail.ru; Харин Андрей Викторович, ORCID: 0000-0002-2515-9996, SPIN-код: 2705-8104, канд. биол. наук, Брянский государственный университет им. ак. И. Г. Петровского, г. Брянск, Россия; Разлуго Ирина Алексеевна, ORCID: 0000-0001-7587-777X, Брянский государственный университет им. ак. И.Г. Петровского, г. Брянск, Россия.
About the authors: Nemtsova Elena Valentinovna, ORCID: 0000-0002-6518-7799, Ph.D., Bryansk State University named after Acad. I. G. Petrovsky; Bryansk, Russia, elenanemz@mail.ru; Harin Andrey Viktorovizh, ORCID: 0000-0002-2515-9996, SPIN-code: 2705-8104, Ph.D., Bryansk State University named after Acad. I. G. Petrovsky, Bryansk, Russia; Razlugo Irina Ale-kseevna, ORCID: 0000-0001-7587-777X, Bryansk State University named after Acad. I. G. Petrovsky, Bryansk, Russia.
Введение
Применение соединений кремния при культивировании растений in vitro представляет перспективу для производства оздоровленного посадочного материала, легко адаптирующегося к неблагоприятным условиям среды. Известно, что соединения кремния, в том числе диоксид кремния, осуществляют огромное количество функций в жизни растений, как в обычных, так и в стрессовых условиях. Роль аморфного диоксида кремния можно сравнить с ролью вторичных органических метаболитов, выполняющих в растениях защитные функции [4].
Добавление аморфного диоксида кремния в питательную среду при культивировании in vitro стимулирует органогенез, эмбриогенез, влияет на ростовые процессы, морфологические, анатомо-физиологические характеристики, повышает толерантность к низкой температуре и солености, защищает клетки от токсичности металлов, предотвращает окислительное фенольное потемнение и снижает частоту гипергидрации у различных растений [9]. Аморфный диоксид кремния обладает значительным потенциалом для применения в широком спектре исследований культуры тканей растений, таких как криоконсервация, органогенез, микропропагация, соматический эмбриогенез и производство вторичных метаболитов.
В ходе экспериментов с аморфным диоксидом кремния в культуре in vitro было выявлено, что он увеличивает устойчивость каллуса винограда к низким температурам [6]. Это показывает, что аморфный диоксид кремния может быть использован в качестве криопротектора и включен в криопротектор-ную смесь для минимизации токсичности других криопротекторов.
Добавление диоксида кремния в питательную среду приводит к замедлению роста болезнетворных микроорганизмов и увеличивает регенеративный потенциал мериклонов пасленовых, культивируемых in vitro [8].
Установлено, что аморфный диоксид кремния в культуре in vitro уменьшает солевой стресс у некоторых видов растений, ограничивая поглощение хлорида натрия, а также поддерживает ультраструктуру устьиц, улучшает фотосинтетическую активность, уменьшает содержание свободного пролина и активизирует синтез антиоксидантных ферментов [7].
Известно, что использование аморфного диоксида кремния в культуре in vitro повышает засухоустойчивость, снижает токсичность свинца, алюминия и других металлов, повышает устойчивость к радиационным и температурным стрессам [3].
Изучены оптимальные количества аморфного кремнезема, стимулирующие рост мериклонов in vitro. Добавление аморфного кремнезема в питательную среду в количестве 100 мг/л приводило к увеличению некоторых параметров роста мериклонов яблони (длина побега, коэффициент размножения, масса сухого вещества), повышало содержание хлорофилла [2]. Использование аморфного кремнезема в составе питательной среды Мурасиге-Скуга количеством 100 мг/л (1,66 мМ в пересчете на метакрем-ниевую кислоту) приводило к увеличению коэффициента размножения бананов на 50%. Адаптация таких мериклонов проходила эффективнее при добавлении в питательный субстрат аморфного кремнезема в количестве 2 г/кг, - растения характеризовались большей устойчивостью к недостатку влаги и фузариозу [5].
Целью данной работы являлось определение оптимального состава питательных сред на основе аморфного кремнезема «Ковелос-Сорб», используемых для клонального микроразмножения рододендронов (на примере Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder).
Научная новизна настоящего исследования заключается в определении количества аморфного диоксида кремния, обладающего стимулирующим влиянием на рост корней и побегов растений реге-нерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder в культуре in vitro.
Разработанная методика использования аморфного диоксида кремния для размножения рододендронов в культуре in vitro может применяться для создания протоколов клонального микроразмножения других сельскохозяйственных культур. Результаты исследования могут быть использованы для создания технологии применения аморфного диоксида кремния в качестве регулятора роста растений.
Методика и материалы исследования
Изучали влияние аморфного диоксида кремния на морфометрические показатели, коэффициент размножения и укореняемость растений-регенерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder (гибридный сорт, белоцветковая форма), размножаемых в культуре in vitro с использованием питательной среды Андерсона для размножения и укоренения [1]. В состав среды вводили синтетический аморфный диоксид кремния «Ковелос-Сорб» в количестве 50, 100 и 150 мг/л (производство OOO «Экокремний»). В состав среды для укоренения включали 1,5 мг/л ИУК (индолилуксусная кислота).
Побеги рододендронов, размножаемых микроклонально, отделяли от первичного эксплантата, делили на 2-3-х пазушные черенки и переносили на питательную среду согласно схеме опыта. Все эксперименты проводили в трехкратной повторности, на каждый вариант опыта приходилось по 30-40 микропобегов.
Культивирование микропобегов осуществляли при 25°С под лампами дневного света при 16-часовом фотопериоде. Длительность субкультивирования составляла 8 недель. Определяли длину побегов и корней, число корней и коэффициент размножения. Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием программы Microsoft Excel 2017; отличия достоверны при p<0,05. Работа выполнялась с использованием оборудования лаборатории ИННО-центра биотехнологии и экологии БГУ в 2016-2018 гг.
Результаты исследования
Влияние аморфного диоксида кремния на коэффициент размножения и длину побегов мериклонов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder
Выявлено стимулирующее рост и размножение мериклонов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder действие синтетического аморфного диоксида кремния, вводимого в состав среды Андерсона (табл. 1, рис. 1). Оптимальным для стимуляции роста побегов мериклонов являлось применение питательной среды Андерсона для размножения рододендронов, содержащей 100 мг/л аморфного кремнезема (рис. 2) - в этом случае средняя длина побегов составляла 2,29±0,24 см, что в 2,1 раза больше показателя контрольного варианта (1,09±0,16 см). При использовании диоксида кремния в количестве 50 мг/л длина мериклонов рододендронов составляла 1,60±0,14 см, что в 1,5 раза больше длины побегов контрольного варианта (достоверно при p<0,05).
Таблица 1
Влияние аморфного диоксида кремния на морфометрические показатели растений-регенерантов
рододендронов в культуре in vitro
Вариант Контроль 50 мг/г 100 мг/г 150 мг/г
Длина побега, мм 1,09±0,16 1,60±0,14* 2,29±0,24* 1,01±0,13
Коэффициент размножения, штук 13,17±1,92 35,50±2,24* 19,00±1,89* 12,00±1,21
* - достоверно при p<0,05
Включение в состав питательной среды аморфного диоксида кремния в количестве 150 мг/г не приводило к увеличению длины побега - в этом случае она составляла 1,01±0,13 см, что примерно соответствовало аналогичному показателю для растений контрольного варианта (1,09±0,16 см, отличия недостоверны при р<0,05).
Введение в состав среды Андерсона для размножения рододендронов аморфного диоксида кремния приводило к увеличению коэффициента размножения опытных растений. Коэффициент размножения рододендронов в контрольном варианте составил 13,17±1,92, при введении диоксида кремния в количестве 50 мг/л - 35,50±2,24, что в 2,7 раза больше показателя контрольного варианта (отличия достоверны при р<0,05, табл. 1, рис. 2).
Использование питательной среды Андерсона с диоксидом кремния в количестве 100 мг/л приводило к увеличению коэффициента размножения рододендронов в 1,4 раза по сравнению с контролем, отличия достоверны при р<0,05. Средний показатель составил 19,00±1,89 шт. Коэффициент размножения растений регенерантов на питательной среде с содержанием диоксида кремния 150 мг/л составлял 12,00±1,21, что немного меньше по сравнению с растениями контрольного варианта (отличия недостоверны при р<0,05).
Рис. 1. Влияние аморфного диоксида кремния на рост растений-регенерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder. Снизу вверх: контроль - среда Андерсона, вариант 1 - среда Андерсона, содержащая 50 мг/л аморфного кремнезема, вариант 2 - среда Андерсона, содержащая 100 мг/л аморфного кремнезема, вариант 3 - среда Андерсона, содержащая 150 мг/л аморфного кремнезема
Длина побега, см
Коэффициент размножения
2,5 2 1,5 1
0,5 0
40
30
20
10
I
Контроль 50 мг/г 100 мг/г 150 мг/г
Контроль 50 мг/г 100 мг/г 150 мг/г
Рис. 2. Влияние аморфного кремнезема на длину побегов и коэффициент размножения растений-регенерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder
Оптимальным для увеличения числа растений-регенерантов рододендронов являлось использование 50 мг/л аморфного кремнезема, что приводило к увеличению общего количества побегов в 2,7 раза. Использование такой питательной среды предпочтительно, если цель - получение большого количества посадочного материала в краткие сроки. Однако длина побегов таких мериклонов всего в 1,5 раза превышала контрольный показатель, что, видимо, связано с недостатком питательных веществ из-за большого количества побегов в конгломерате и замедлением темпов роста.
Применение среды, содержащей 100 мг/л аморфного кремнезема, увеличивало коэффициент размножения рододендронов всего в 1,4 раза, но посадочный материал характеризовался лучшим качеством. Основным преимуществом являлось более чем двукратное увеличение длины побега по сравнению с контрольными растениями и достаточно высокий коэффициент размножения.
Влияние аморфного кремнезема на укоренение растений-регенерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder в культуре in vitro
Изучали влияние аморфного кремнезема на процессы укоренения мериклонов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder, культивируемого in vitro с использованием среды Андерсона для укоренения (табл. 2).
Одновременно с изучением влияния аморфного кремнезема на корнеобразование оценивали его воздействие на рост и состояние побегов, а также коэффициент размножения. Обнаружено, что внесение аморфного кремнезема в питательные среды для стимуляции корнеобразования влияло также и на коэффициент размножения и длину мериклонов, причем имелась тенденция к увеличению длины побегов укореняемых мериклонов при внесении диоксида кремния (табл. 2). Так, на питательной среде, содержащей 150 мг/л аморфного кремнезема, длина побегов рододендронов составляла 1,65±0,09, что в
0
1,3 раза больше аналогичного показателя контрольного варианта (достоверно при p<0,05). Качество побегов, полученных на средах с аморфным кремнеземом, при визуальном осмотре лучше состояния контрольных растений.
Таблица 2
Влияние аморфного диоксида кремния на процессы укоренения растений-регенерантов рододендронов в культуре in vitro
Вариант Длина побега, см Коэффициент размножения, шт. Длина корня, см Кол-во корней, шт.
Среда Андерсона 1,27±0,05 1,10±0,05 0,95±1,09 1,12±0,03
Среда Андерсона+8Ю2 (50 мг/л) 1,54±0,08 1,00±0,04 1,88±0,27* 2,27±0,85*
Среда Андерсона+8Ю2 (100 мг/л) 1,43±0,08 1,22±0,1 1,83±0,47* 1,33±0,21
Среда Андерсона+8Ю2 (150 мг/л) 1,65±0,09* 1,59±0,54* 1,59±0,54* 2,33±0,33*
Среда Андерсона+ИУК (1,5 мг/л) 1,88±0,05* 1,40±0,16 1,01±0,09 3,26±0,13*
Среда Андерсона+8Ю2 (50мг/л)+ИУК (1,5 мг/л) 1,77±0,17* 1,05±0,05 1,24±0,08 4,76±0,44*
Среда Андерсона+8Ю2 (100мг/л)+ИУК (1,5 мг/л) 1,65±0,11* 1,00±0,03 1,19±0,09 4,38±0,61*
Среда Андерсона+8Ю2 (150 мг/л)+ИУК (1,5 мг/л) 1,95±0,12* 1,15±0,08 1,87±0,09* 4,44±0,63*
* - достоверно при р<0,05
Обнаружена тенденция к увеличению коэффициента размножения мериклонов рододендронов при внесении аморфного кремнезема на этапе укоренения. Введение диоксида кремния в количестве 50 мг/л в среду Андерсона не приводило к заметному увеличению числа побегов - оно составляло 1,00±0,04, что практически соответствовало контрольному показателю (1,10±0,05). Использование 100 мг/л диоксида кремния приводило к увеличению числа побегов в 1,1 раза (1,22±0,1, недостоверно при р<0,05). Применение среды, содержащей 150 мг/л диоксида кремния, приводило к увеличению коэффициента размножения опытных растений в 1,4 раза (достоверно при р<0,05). Количество побегов опытных растений при внесении 150 мг/л препарата составляло 1,59±0,54, контрольных - 1,10±0,05 (табл. 2).
Изучали влияние внесения аморфного кремнезема в среду Андерсона на длину и количество корней. Использование питательной среды с диоксидом кремния в количестве 50 мг/л (без ИУК) приводило к двукратному увеличению средней длины корней мериклонов (рис. 3). В контрольном варианте длина корней мериклонов рододендронов составляла 0,95±1,09 см, при использовании 50 мг/л препарата - 1,88±0,27 см, 100 мг/л - 1,83±0,47 см. Использование для укоренения диоксида кремния в количестве 150 мг/л приводило к увеличению длины корней в 1,6 раза (1,59±0,54 см) по сравнению с контролем (достоверно при р<0,05).
2 1,5 1
0,5 0
1,59 1 ^ 1 . . _
1,24 1,19
Средняя длина корней, см
Среда Андерсона
Среда Андерсона + SiO2 (50 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (100 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (150 мг/л)
Среда Андерсона + ИУК (1,5 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (50мг/л) + ИУК (1,5 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (100мг/л) + ИУК (1,5 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (150 мг/л) + ИУК (1,5 мг/л)
Рис. 3. Влияние состава питательной среды на длину корней растений-регенерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder
Изучали влияние препарата на среднее количество корней мериклонов рододендронов (табл. 2, рис. 4). Использование среды Андерсона, содержащей 50 мг/г аморфного кремнезема (без ИУК), приводило к увеличению числа корней в 2,3 раза по сравнению с контролем. В контрольном варианте корнеобразование слабое - число корней составляло 1,12±0,03 шт., при использовании кремнезема -2,27±0,85 шт. (достоверно при p<0,05).
Использование среды с содержанием диоксида кремния 100 мг/л приводило к увеличению количества корней в 1,2 раза, 150 мг/л - в 2,3 раза по сравнению с контрольным вариантом. Среднее число корней мериклонов рододендронов на питательной среде, содержащей 100 мг/л аморфного кремнезема,
составило 1,33±0,21 шт., 150 мг/л - 2,33±0,33 шт. Данные оказались недостоверными при р<0,05 при использовании 100 мг/л препарата (табл. 2, рис. 4).
Среднее число корней, шт
Среда Андерсона
Среда Андерсона + SiO2 (50 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (100мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (150мг/л)
Среда Андерсона + ИУК (1,5 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (50 мг/л) + ИУК (1,5 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (100 мг/л) + ИУК (1,5 мг/л)
Среда Андерсона + SiO2 (150мг/л) + ИУК (1,5 мг/л)
Рис. 4. Влияние состава питательной среды на число корней у растений-регенерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder
Влияние аморфного кремнезема в сочетании с ИУК на укоренение растений-регенерантов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder в культуре in vitro
Оптимальным для стимуляции корнеобразования рододендронов являлось применение среды Андерсона, содержащей диоксид кремния в сочетании с ИУК, результаты представлены в таблице 2 и на рисунках 3-5. Выявлено, что использование данной среды приводило к формированию более качественных побегов, с большим количеством корней и листьев по сравнению с контрольным вариантом (рис. 5).
При культивировании регенератов рододендронов на среде Андерсона, содержащей аморфный кремнезем и ИУК, длина побегов в 1,2 раза превышала аналогичный показатель при использовании среды, содержащей аморфный кремнезем без ИУК.
Введение аморфного кремнезема в среду Андерсона для укоренения, содержащую 1,5 мг/л ИУК, практически не влияло на длину побегов растений-регенерантов рододендронов и их коэффициент размножения. При использовании среды Андерсона с 1,5 мг/л ИУК средняя длина побегов рододендронов составила 1,88±0,05 см, при введении в эту среду 50 мг/л диоксида кремния - 1,77±0,1 см, 100 мг/л - 1,65±0,11 см, 150 мг/л - 1,95±0,12 см (отличия недостоверны при p<0,05). Коэффициент размножения в контрольном варианте (среда Андерсона для размножения рододендронов + 1,5 мг/л ИУК) составлял 1,40±0,16 шт., при использовании 50 мг/л диоксида кремния и 1,5 мг/г ИУК - 1,05±0,05 шт., 100 мг/л и 1,5 мг/г ИУК - 1,00±0,03 шт., 150 мг/л диоксида кремния и 1,5 мг/г ИУК - 1,15±0,08 шт. (отличия недостоверны при p<0,05).
Рис. 5. Влияние аморфного кремнезема на корнеобразование мериклонов Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder в сочетании с ИУК. Сверху вниз: среда Андерсона, содержащая ИУК; среда Андерсона, содержащая ИУК и аморфный кремнезем в количестве 50 мг/л; среда Андерсона, содержащая ИУК и аморфный кремнезем в количестве 100 мг/л; среда Андерсона, содержащая ИУК и аморфный кремнезем в количестве 150 мг/л
Изучали влияние сочетанного воздействия аморфного кремнезема и ИУК на длину корней ме-риклонов рододендронов в культуре in vitro (рис. 3). Выявлено, что оптимальной являлась среда, содержащая 150 мг/л кремнезема и ИУК в количестве 1,5 мг/л - средняя длина корней составила 1,87±0,09 см, что в 1,85 раза больше по сравнению с контрольным вариантом (средняя длина корней -1,01±0,09 см), отличия достоверны при p<0,5. Использование среды, содержащей 50 мг/л и 100 мг/л диоксида кремния в сочетании с ИУК (1,5 мг/л), не приводило к существенным изменениям длины корней - отличия недостоверны при p<0,05. Длина корней мериклонов рододендронов на среде, содержащей ИУК и 50 мг/л диоксида кремния, составляла 1,24±0,08 см, на среде, содержащей 100 мг/л диоксида кремния и ИУК, - 1,19±0,09 см.
Изучали влияние сочетанного воздействия аморфного кремнезема и ИУК на число корней у ме-риклонов рододендронов в культуре in vitro (рис. 4). Обнаружено, что внесение аморфного кремнезема в среду Андерсона для укоренения рододендронов, содержащую 1,5 мг ИУК, приводило к стимуляции корнеобразования. Оптимальным являлось использование среды с 50 мг/л диоксида кремния - в этом случае число корней превышало показатель контрольного варианта в 4,3 раза (достоверно при p<0,05). При применении среды Андерсона без ИУК и аморфного кремнезема количество корней составило 1,12±0,03 шт., среды Андерсона с ИУК без аморфного кремнезема - 3,26±0,13 шт., среды, содержащей 50 мг/л диоксида кремния и ИУК - 4,76±0,44 шт.
Применение других концентраций аморфного кремнезема также стимулировало рост корней рододендронов. При использовании 100-150 мг/л кремнезема в сочетании с ИУК количество корней в 3,9 раза превышало показатель контрольного варианта и составляло 4,38±0,61 шт. и 4,44±0,63 шт. на среде, содержащей 100 мг/л и 150 мг/л кремнезема соответственно (достоверно при p<0,05).
Использование аморфного кремнезема в сочетании с ИУК (1,5 мг/г) являлось более эффективным для стимуляции корнеобразования рододендронов по сравнению с применением сред с диоксидом кремния, не содержащих ИУК. Использование аморфного кремнезема во всех изученных концентрациях в сочетании с ИУК приводило к увеличению длины корней в 1,5-2 раза по сравнению с вариантом без использования ИУК.
ЛИТЕРАТУРА
1. Anderson W. C. Propagation of rhododendrons by tissue culture. 1. Development of a culture medium for multiplication of shoots // Comb Proc Int Plant Propag Soc. 1975.
2. Avestan S., Naseri L. A., Hassanzade A., Sokri S. M., Barker A. V. Effects of nanosilicon dioxide application on in vitro proliferation of apple rootstock // Journal of Plant Nutrition. 2016. Vol. 39. № 6. P. 850-855. https://doi.org/10.1080/01904167.2015.1061550
3. Balakhnina T., Borkowska A. Effects of silicon on plant resistance to environmental stresses // International Agrophysics. 2013. Vol. 27. № 2. P. 225-232. https://doi.org/10.2478/v10247-012-0089-4
4. Epstein E. Silicon: its manifold roles in plants // Annals of applied Biology. 2009. Vol. 155. № 2. P. 155-160. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2009.00343.x
5. Jones K. W. Silicon in banana plants: uptake, distribution and interaction with the disease fusarium wilt. 2014. https://doi.org/10.14264/uql.2014.470
6. Moriguchi T., Kozaki I., Matsuta N., Yamaki S. Plant regeneration from grape callus stored under a combination of low temperature and silicone treatment // Plant cell, tissue and organ culture. 1988. Vol. 15. № 1. P. 67-71. https://doi.org/10.1007/BF00039890
7. Qing W., Huiying H., Jinwen Z. Effect of exogenous silicon and proline on potato plantlet in vitro under salt stress // China Vegetables. 2005. Vol. 9. P. 16-18.
8. Radovet-Salinschi D., Cachita-Cosma D. Testing the regenerative capacity of Solanum tuberosum var. Gersa explants after 24 weeks storage in living collection // Analele Universitatii din Oradea, Fascicula: Ecotoxicologie, Zootehnie si Tehnologii de Industrie Alimentara. 2012. Vol. 11. P. 423-430.
9. Sivanesan I., Park S. W. The role of silicon in plant tissue culture // Frontiers in plant science. 2014. Vol. 5. P. 571. https://doi.org/10.3389/fpls.2014.00571
REFERENCES
1. Anderson, W. C. (1975). Propagation of rhododendrons by tissue culture. 1. Development of a culture medium for multiplication of shoots. In Comb Proc Int Plant Propag Soc.
2. Avestan, S., Naseri, L. A., Hassanzade, A., Sokri, S. M., & Barker, A. V. (2016). Effects of nanosilicon dioxide application on in vitro proliferation of apple rootstock. Journal of Plant Nutrition, 39(6), 850-855. https://doi.org/10.1080/01904167.2015.1061550
3. Balakhnina, T., & Borkowska, A. (2013). Effects of silicon on plant resistance to environmental stresses. International Agrophysics, 27(2), 225-232. https://doi.org/10.2478/v10247-012-0089-4
4. Epstein, E. (2009). Silicon: its manifold roles in plants. Annals of applied Biology, 155(2), 155-160. https://doi.org/10.1111/j.1744-7348.2009.00343.x
5. Jones, K. W. (2014). Silicon in banana plants: uptake, distribution and interaction with the disease fusarium wilt. https://doi.org/1Q.14264/uql.2Q14.47Q
6. Moriguchi, T., Kozaki, I., Matsuta, N., & Yamaki, S. (1988). Plant regeneration from grape callus stored under a combination of low temperature and silicone treatment. Plant cell, tissue and organ culture, 75(1), 67-71. https://doi.org/1Q.1QQ7/BFQQQ3989Q
7. Qing, W., Huiying, H., & Jinwen, Z. (2QQ5). Effect of exogenous silicon and proline on potato plantlet in vitro under salt stress. China Vegetables, 9, 16-18.
8. Radovet-Salinschi, D., & Cachita-Cosma, D. (2Q12). Testing the regenerative capacity of Solanum tuberosum var. Gersa explants after 24 weeks storage in living collection. Analele Universitatii din Oradea, Fascicula: Ecotoxicologie, Zootehnie si Tehnologii de Industrie Alimentara, 11, 423-43Q.
9. Sivanesan, I., & Park, S. W. (2Q14). The role of silicon in plant tissue culture. Frontiers in plant science, 5, 571. https://doi.org/1Q.3389/fpls.2Q14.QQ571
Немцова Е. В., Харин А. В., Разлуго И. А. Влияние диоксида кремния «Ковелос-Сорб» на параметры роста Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder в культуре in vitro // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2Q2Q. № 1. С. 48-55. https://doi.org/1Q.369Q6/2311-4444/2Q-1/Q8
Nemtsova, E. V., Harin, A. V., & Razlugo, I. A. (2Q2Q). The influence of silicon dioxide Kovelos-Sorb on growth characteristics of Rhododendron roseum (Loisel.) Rehder cultivated in vitro. Bulletin of Nizhnevartovsk State University, (1). 48-55. (In Russian) https://doi.org/1Q.369Q6/2311-4444/2Q-1/Q8
дата поступления: 7 июля 2Q19 г. дата принятия: 27 октября 2Q19 г.
© Немцова Е.В., Харин А.В., Разлуго И.А.
УДК 574.21: 574.24: 58.087 https://doi.org/10.36906/2311-4444/20-1/09
Д. Г. Федорова
АККУМУЛЯЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЛИСТЬЯХ SORBUSAUCUPARIA L. В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ г. ОРЕНБУРГА)
D. G. Fedorova
ACCUMULATION OF HEAVY METALS IN THE LEAVES OF SORBUS AUCUPARIA L. IN THE URBAN ENVIRONMENT (ON THE EXAMPLE OF ORENBURG)
Аннотация. Деревья, произрастающие на территории горо- Abstract. In urban areas, trees play an essential
да, играют важную роль в очистке атмосферы от различных role to cleanse the airborne toxic pollution in
токсикантов, находящихся в окружающей среде. Вид Sorbus the environment. The species Sorbus aucuparia
aucuparia L. исследован как возможный биоиндикатор за- L. was studied as a biological indicator of toxic
грязнения воздуха тяжелыми металлами и токсичными эле- heavy metals pollution in the city of Orenburg,
ментами в городе Оренбурге. Воздействие загрязнения воз- Russia. The impact of airborne pollution was
духа анализировали путем оценки морфометрических пара- assessed by the evaluation of morphometric pa-
метров и химического анализа листьев. Листья рябины обык- rameters and the chemical analysis of leaves.
новенной были собраны на территории города Оренбурга в The rowan leaves were collected in Orenburg in
районах с разной интенсивностью антропогенного воздей- areas exposed to anthropogenic intervention of
ствия. Проведено сравнение концентраций Cd, Cu, Pb, Zn и various degree. The concentrations of Cd, Cu,
Fe в пробах листьев городских районов с различным антро- Pb, Zn and Fe in leaf samples were compared. It
погенным воздействием. По полученным результатам выяв- was found that the concentration of heavy metals
лено, что накопление тяжелых металлов в растениях города in plants growing in the city is higher than in the
происходит интенсивнее, чем в контрольных образцах, и control samples and decreases in the order Cd >
уменьшается в ряду Cd > Cu > Pb > Zn > Fe. Проведенное Cu > Pb > Zn > Fe. The biological monitoring
исследование показало, что биомониторинг может использо- can be used to study environmental pollution as
ваться для изучения загрязнения окружающей среды и может an environmentally sustainable tool for envi-
выступать в качестве экологически устойчивого инструмента ronmental management in urban areas.
для рационального природопользования в городских районах. Key words: Sorbus aucuparia L.; accumulation;
Ключевые слова: Sorbus aucuparia L.; аккумуляция; биоин- bioindication; leaf blade area; heavy metal. дикация; площадь листовой пластинки; тяжелые металлы.
