Влияние различных концентраций ионов тяжелых металлов на каллусогенез и генерацию супероксидного анион-радикала в каллусах огурца и редиса 

Ирина Дмитриевна Михайлова, технолог, АО «Биохимик», (Россия, г. Саранск, ул. Васенко, 15А), E-mail: irinamihajlova113@gmail.com
Александр Степанович Лукаткин, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой ботаники, физиологии и экологии растений, Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарёва (Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, 68), E-mail: aslukatkin@yandex.ru 

Актуальность и цели. Влияние тяжелых металлов (ТМ) на растения in vivo детально изучено в отличие от действия ТМ на культуры растительных клеток. В то же время известно, что ответные реакции на стресс у растений и в культуре клеток могут очень сильно различаться. В связи с этим необходимо подробное изучение устойчивости культур клеток in vitro к ТМ с последующей разработкой способов повышения металлоустойчивости растений. Цель исследования – изучить воздействие различных доз ионов ТМ – меди, никеля, цинка и свинца в среде культивирования на каллусообразование и генерацию супероксидного анион-радикала в каллусах огурца и редиса. Материалы и методы. В качестве объекта исследования были взяты каллусы огурца (Cucumis sativus L., сорт Единство) и редиса (Raphanus sativus L., сорт Красный великан). Эксперимент включал в себя получение каллусной культуры огурца и редиса с последующей пересадкой на среду Мурасиге – Скуга (МС), содержащую соли ТМ в концентрациях от 10 мкМ до 1 мМ. Ионы тяжелых металлов в низких концентрациях стимулировали образование и рост каллусов, тогда как в высоких сильно угнетали каллусогенез и рост. Приведен ряд токсичности ТМ для каллусов редиса и огурца. Результаты. Длительное (4–6 недель) выращивание каллусных культур на средах с добавлением различных доз ионов ТМ дифференцированно влияло на скорость генерации супероксидного анион-радикала. Выводы. Выявлено неодинаковое влияние ионов ТМ и их концентраций на генерацию супероксида в каллусах огурца и редиса, что может свидетельствовать о процессах адаптации к ТМ культур in vitro. 

Ключевые слова

огурец, редис, тяжелые металлы, каллус, рост, супероксидный анион-радикал 

 Скачать статью в формате PDF

Для цитирования:

Михайлова И. Д., Лукаткин А. С. Влияние различных концентраций ионов тяжелых металлов на каллусогенез и генерацию супероксидного анион-радикала в каллусах огурца и редиса // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2022. № 2. С. 3–11. doi:10.21685/2307-9150-2022-2-1