Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Проблема загрязнения окружающей среды тм и устойчивость к ним растений
1.1. Механизмы поступления ТМ в растения
1.2. Закономерности формирования ответных реакций растений на действие ТМ 16
ГЛАВА II. Полиморфные биомолекулы растительного организма в условиях техногенного стресса
2.1. Влияние техногенных стрессоров на окислительно-восстановительные процессы у растений
2.2. Использование генетических маркеров в анализе внутривидового полиморфизма
ГЛАВА III. Материалы и методы 89
3.1. Особенности ярового ячменя как объекта исследования 89
3.2. Характеристика использованных в работе сортов ячменя 91
3.3. Методика морфологического анализа проростков 93
3.4. Методика цитогенетического анализа 95
3.5. Методика изоферментного анализа в полиакриламидном геле 96
3.6. Методы статистического анализа экспериментальных данных 101
3.7. Общая схема эксперимента 105
ГЛАВА IV. Исследование внутривидового полиморфизма ярового ячменя при дейстии свинца
4.1. Оценка дозовых зависимостей биометрических параметров проростков ячменя при действии свинца и выбор тестирующей концентрации для скрининга на устойчивость к действию свинца
4.2. Контрастные по устойчивости к действию свинца сорта ярового ячменя 123
ГЛАВА V. Исследование причин формирования внутривидового полиморфизма ярового ячменя по устойчивости к свинцу
5.1. Анализ внутривидового биохимического полиморфизма ярового ячменя 129
5.2. Сопряженность полиморфизма по морфологическим и биохимическим признакам
5.3. Анализ цитогенетических эффектов в апикальной меристеме корешков проростков контрастных по устойчивости к свинцу сортов ярового ячменя
Заключение 153
Выводы 160
Список использованной литературы 1
- Закономерности формирования ответных реакций растений на действие ТМ
- Использование генетических маркеров в анализе внутривидового полиморфизма
- Методика морфологического анализа проростков
- Контрастные по устойчивости к действию свинца сорта ярового ячменя
Закономерности формирования ответных реакций растений на действие ТМ
Главным образом свинец перемещается в корне по апопласту и поэтому пересекает кору по радиальному пути, накапливаясь около эндодермы. Эндодерма становится важным барьером на пути свинца из корня в стебель (Lane, Martin, 1977). Именно по этой причине свинец может накапливаться в корнях в более высоких концентрациях, чем в стебле (Jones et al., 1973; Verma, Dubey, 2003). Когда проростки риса (Oryza sativa L.) выращивались на песчаной культуре от 10 до 20 дней на питательной среде, содержащей 500 и 1000 мкг Pb(NO3)2, длина корня сокращалась от 22 до 42%, а стебля на 25%, в то время как содержание свинца в корнях было в 1.7 – 3.3 раза выше, чем в стеблях (табл. 1.1.). Ограниченность транспорта свинца из корней в другие органы имеет место не в последнюю очередь благодаря барьерным функциям эндодермы. Очевидно, что пояски Каспари на эндодермальных клетках являются главным ограничивающим фактором, препятствующим транспорту свинца через эту ткань в стелу (Seregin, Ivaniov, 1997). Эндодерма задерживает часть ионов свинца, которые двигаются через сосуды и диффундируют в соседние ткани. Это доказывает, что свинец двигается и через симпласт. То, что свинец в корне главным образом движется по апопласту, также подтверждается тем, что значительная часть свинца может быть извлечена из корня водной экстракцией (Broyer et al., 1972). Возможность транспорта свинца по симпласту продемонстрирована на корнях лука (Allium cepa L.) и гипокотилях салата (Lactuca sativa L.) (Wierzbicka, 1987a). Более высокие концентрации свинца вызывают повреждение клеток и нарушают барьерную функцию плазмалеммы, также как и избирательную проницаемость плазмалеммы и тонопласта. Значительное количество свинца удерживается на поверхности плазмалеммы, в то время как на клеточной стенке его накапливается меньше (Seregin et al., 2004). Свинец проникает в поврежденные клетки вместе с соединениями типа красителей, которые не могут попасть в нормальные клетки (Seregin et al., 2004).
Распределение свинца в корнях существенно изменяется в зависимости от того, является ли его концентрация летальной или нет (Seregin et al., 2004). При низких дозах ионы свинца главным образом проходят по апопласту, а при высоких, когда нарушается барьерная функция плазмалеммы, гораздо больше свинца проникает в клетки.
В целом, концентрации свинца в надземных частях растений падают по мере удаления от корня. Это происходит потому, что свинец по большей части локализуется в стенках клеток корня и дальше удается проникнуть лишь малой части ионов ТМ. Более того, связывание свинца происходит в первую очередь в лигнифицированных тканях. В работе (Suchodoller, 1967) обнаружено, что в случае ячменя большая часть свинца накапливается в эпидерме корня, в то время как в сосудистой ткани обнаруживается малое его количество. Это дает основания полагать, что особенности распределения свинца в разных тканях зависят от вида растения. У некоторых растений семенная кожура предотвращает попадание свинца во внутренние ткани до тех пор, пока она не будет разорвана растущим побегом. Когда кожура прорвана, свинец начинает поступать очень быстро, за исключением меристематических регионов и гипокотиля (Lane, Martin, 1977). В семядолях свинец двигается по сосудистым тканям и накапливается в обособленных и удаленных частях (Lane, Martin, 1977).
Содержание свинца в органах растения уменьшается в следующем порядке: корни листья стебель цветы семена. Однако такой порядок может изменяться у разных видов (Antosiewicz, 1992). У лука поглощенный свинец локализуется в максимальной концентрации в кончиках корней, в то время как самые низкие его концентрации обнаруживаются в основании корней (Michalak, Wierzbicka, 1998). Листья различаются по своей способности к накоплению свинца в зависимости от возраста. Наибольшее его содержание отмечается в старых листьях, а наименьшее – в молодых (Godzik, 1993). Ультраструктурные исследования обнаружили, что значительные количества соединений свинца главным образом отмечаются в межклетниках, на клеточной стенке и в вакуолях, в то время как в малом количестве они встречаются в ЭПС (эноплазматическая сеть), диктиосомах и диктиосомальных пузырьках. Клеточная стенка и вакуоли вместе накапливают около 96% свинца (Wierzbicka, Antosiewicz, 1993). Тот факт, что свинец все же находят в ЭПС и диктиосомах, видимо, связан с тем, что происходит перенос ионов металла с поверхности клеток в вакуоли. Малые количества свинца достигают ядра, хлоропластов и митохондрий и оказывают токсическое действие на эти органоиды. На листовых клетках рдеста (Potamogeton spp.) было показано, что градиент электрохимического потенциала между вакуолями и межклеточным раствором колеблется в диапазоне от – 150 до – 240 mV (Denny, Weeks, 1968), что может обеспечить пассивный перенос свинца в вакуоли при его наличии в среде. Частичный интерес представляет инвагинация плазмалеммы для формирования пиноцитотических вакуолей у многих растений. У стигеоклониума (Stigeoclonium sp.) формирование таких вакуолей важно для изолирования избытка ионов металлов (Silverberg, 1975). Иногда (особенно это происходит в близком соседстве с плазмодесмами) большие количества свинца могут присоединяться к клеточной стенке и закрывать на ней существенный участок. На других участках, где клеточная стенка толще и прочнее, более мелкие частицы свинца могут накапливаться на периферии клеточной стенки. Отложение этих частиц, вероятно, может происходить за счет действия пиноцитотических пузырьков (Ksiazek et al., 1984).
Использование генетических маркеров в анализе внутривидового полиморфизма
Одним из основных агентов, нейтрализующих АФК, являются антиоксидантные ферменты, присутствующие во всех клетках и органах растений - в листьях, стеблях, корнях, проростках и др.
Антиокислительный энзим супероксиддисмутаза (КФ. 1.15.1.1) является важнейшим защитным соединением всех живых организмов, нейтрализуя супероксидрадикал с образованием перекиси водорода: О2 + О2 + Н+ Н2О2 + О2 Этот жизненно важный фермент всех аэробных организмов был открыт в конце 1960-х годов McCord и Fridovich и довольно быстро был обнаружен практически у всех организмов, за исключением строгих анаэробов. В тканях растений выделяют три типа SOD, сосредоточенных в разных клеточных органеллах. Это Fe-SOD (хлоропласт), Mn-SOD (митохондрии, пероксисомы) и Cu/Zn-SOD (цитозоль, хлоропласт, пероксисомы, глиоксисомы, апопласт). Три типа SOD проявляют разную чувствительность к перекиси водорода и цианиду. Fe-SOD инактивируется Н2О2, но устойчива к КСN, Mn-SOD устойчива к Н2О2 и KCN, а CuZn-SOD ингибируется и Н2О2, и KCN. В экспериментальной работе эти различия используются для выявления активности разных SOD (Alscher, 2002; Asada, 1999). Fe-SOD обнаружена у прокариот, водорослей и высших растений. У растений фермент локализован в пластидах и представлен гомодимером, каждая субъединица которого содержит один атом железа. Следует отметить, что ген Fe-SOD был идентифицирован у многих растений, в том числе у арабидопсиса {Arabidopsis thaliana L.) и сои, но не был обнаружен в геноме риса и кукурузы. У арабидопсиса в хлоропластах обнаружены три изоформы Fe-SOD. Mn-SOD отвечает за ликвидацию супероксидрадикала в митохондриях и пероксисомах. Фермент может быть представлен гомодимером или тетрамером с одним атомом марганца на субъединицу белка. Mn-SOD также может быть представлена разными изоформами. Например, у кукурузы обнаружено четыре изоформы Мn-SOD.
Растительная CuZn-SOD представляет собой гомодимер, каждая субъединица которого содержит один атом Си и один атом Zn. В растительной клетке есть много изоформ, так называемой, цитозольной CuZn-SOD, которые присутствуют в цитозоле, пероксисомах, апопласте и, возможно, в ядре. Кроме того, есть хлоропластная изоформа CuZn-SOD, по своей аминокислотной последовательности и свойствам существенно отличающаяся от цитозольных вариантов. Все типы и изоформы SOD кодируются ядерными генами, но имеют в эукариотной клетке, по-видимому, разное происхождение. Сравнение аминокислотных последовательностей выявило значительную гомологию между Fe-SOD и Мn-SOD, которые, вероятно, имеют бактериальное происхождение. Полагают, что CuZn-SOD эволюционно моложе: по своему строению она существенно отличается от остальных SOD и, хотя обнаружена у некоторых прокариот, в основном представлена в эукариотических клетках (Alscher, 2002; Asada, 1999; Mittler, 2002). Продуктом, в который переводят все изоформы SOD супероксидрадикал, является пероксид водорода, который тоже подвергается превращениям посредством других энзимов.
Одним из таких ферментов являются пероксидазы - гемсодержащие гликопротеиды, функция которых состоит в превращении перекиси водорода в воду. Донором электронов им служат разные субстраты. Как гемсодержащие ферменты, пероксидазы могут находиться в разных степенях окисления, что делает их каталический цикл непростым.
Существует 3 типа пероксидаз, которые классифицируют по используемому субстрату. Таковыми являются аскорбиновая кислота, фенольные соединения и восстановленный глутатион. В настоящей работе рассматривается гваяколовая пероксидаза (КФ.1.11.1.7), которая может быть обнаружена в клеточных стенках и вакуолях. Название фермента связано с тем, что в эксперименте он очень эффективно восстанавливает Н2О2 за счет таких ароматических соединений, как гваякол или пирогаллол, тогда как аскорбат использует с крайне низкой скоростью. Гваяколовая пероксидаза растений отличается от аскорбатпероксидазы как аминокислотной последовательностью, так и по своим функциям. Гваяколовые пероксидазы вовлечены в выработку лигнина, катализируя реакцию возникновения пероксидных связей между фенольными компонентами. В классической пероксидазной реакции Н2О2 используется для превращения фенольных соединений в радикалы, участвующие в биосинтезе лигнина: 2С6Н5О-Н + Н2О 2С6Н5О + 2Н2О
Активация гваяколовых пероксидаз наблюдается при заражении растений патогенными микроорганизмами, а также при действии озона и УФ-излучения, иными словами в случаях, когда организм нуждается в дополнительной защите, обеспечиваемой насыщением клеточных стенок лигнином (Takahama, Oniki, 2000). Фенольные радикалы не остаются стабильными, и в апопласте восстанавливаются аскорбиновой кислотой. В этом случае система фенолы - аскорбат - пероксидаза является частью системы ликвидации перекиси и работает без накопления опасных фенольных радикалов.
В любом случае гваяколовые пероксидазы, используя перекись, объективно способствуют ее удалению, поэтому они традиционно рассматриваются как члены семейства ферментов-антиоксидантов. Парадокс заключается в том, что локализованные в клеточных стенках пероксидазы, по-видимому, в особых случаях способны катализировать реакции, идущие с образованием АФК (Полесская, 2007). Рассмотренные нами ферменты встречаются в тех частях клетки, где наблюдается повышенная продукция АФК. Однако в каждой из них процесс генерации АФК имеет свои особенности, и поэтому и их детоксикация происходят разными путями.
Особенности работы антокислительных систем при действии свинца. Ионы Pb2+ индуцируют окисление липидов, что снижает уровень содержания ненасыщенных жирных кислот и повышает содержание насыщенных в мембранах клеток ряда растений (Halliwell, Gutteridge, 1999). Хотя выработка АФК идет медленно при нормальных условиях, свинец способен ускорять этот процесс (Verma, Dubey, 2003). Так, когда проростки риса выращивали на песчаной культуре с добавлением в среду 500 и 1000 мкМ Pb(NO3)2, в период от 5 до 20 дней произошло увеличение уровня перекисного окисления липидов на 21-177% (Verma, Dubey, 2003).
У растений имеется широкий набор защитных механизмов, позволяющих избавляться от АФК раньше, чем они успеют нанести существенные повреждения чувствительным к ним частям организма. Эти механизмы можно разделить на 2 группы: связанные с неэнзимными антиоксидантами и обусловленные работой антиокислительных ферментов (Verma, Dubey, 2003). В общем виде этот процесс представлен на рис. 2.1. Свинец повышает выработку АФК (О2-, Н2О2, ОН), увеличивает активность супероксиддисмутазы (SOD), гваяколовой пероксидазы (PER), аскорбат пероксидазы (APX), дегидроаскорбатредуктазы (DHAR), и NADPH зависимой глутатионредуктазы (GR), но при этом снижает активность каталазы (CAT). Такие соединения, как аскорбиновая кислота (AsA), глутатион (GSH) тоже являются важными неэнзимными антиоксидантами. Их окисленные формы – дегидроаскорбиновая кислота (DHA) и GSSG. Цикл Габера–Вайсса и механизм Фентона приводит к образованию гидроксил– радикала ( ОН) из супероксид аниона (О2-) и Н2О2.
Методика морфологического анализа проростков
В немалой степени качество результата, который может получить исследователь, зависит от того, насколько удачным окажется выбор его объекта. Растения в качестве тест-объектов представляют особый интерес, что определяется возможностью создания репрезентативных выборок, прикрепленным образом жизни, дешевизной и технологичностью выполнения всех типов исследования (лабораторных, вегетационных, полевых). Также немаловажно то обстоятельство, что у растений постоянно наличествуют недифференцированные ткани (меристем), которые способны к митозу на протяжении практически всего онтогенеза. Меристемы сходны по чувствительности с критическими тканями животных (Geras kin et al., 2011).
Ячмень является хорошо изученным и часто используемым в исследовательских целях тест-объектом. Он является важной сельскохозяйственной культурой, известной с древнейших времен и культивируемой в больших объемах по всему миру в разных географических зонах. Ячмень является самоопылителем. Генетика ячменя и другие его биологические особенности хорошо изучены. Он чрезвычайно удобен как в полевых и вегетационных опытах, так и в лабораторных экспериментах, поскольку отличается неприхотливостью и способностью к дружному прорастанию в лабораторных условиях в любое время года. Для прорастания семян этой культуры достаточно даже 1-2С, хотя оптимальная температура составляет 18-25С. Необходимая влажность среды - 48-65% от массы сухих семян. Проросток образует 5-8 зародышевых корешков.
Наиболее часто используемыми тест-системами у ячменя являются: частота структурных мутаций при мейозе в пыльцевых зернах, выход аберраций в меристемах (апикальных и интеркалярных); длина корешка и проростков. Когда работа ведется с химическими соединениями, то для изучения их токсичности обычно берут морфофизиологические критерии, а для генотоксичности - комплекс генетических и цитогенетических тестов. Под удобными для цитогенетических исследований понимаются объекты, которые отвечают следующим требованиям: 1) их картиотип не должен быть большим; 2) сами хромосомы должны быть хорошо различимы визуально; 3) продолжительность клеточного цикла и отдельных его фаз должна быть хорошо известна.
Хромосомы ячменя (кариотип 2n = 14) тщательно изучены во всех отношениях и картированы, их структурные мутации легко идентифицируются. Являясь классическим объектом генетических исследований, ячмень широко применяется при исследовании воздействия на биологические объекты таких техногенных стрессоров, как ионизирующая радиация, ТМ, ядохимикаты и т.д. (Гудков, 1985; Шершунова и др., 1990). Этому благоприятствует хорошо выраженная точка роста в апексе проростка (первичная корневая меристема), а также крупные размеры клеток меристемы. При низкой частоте спонтанного мутагенеза ячмень известен высокой чувствительностью к внешним воздействиям (Густаффсон, 1968; Conger et al., 1974; Гераськин и др., 1996). Преобладающим типом спонтанных мутаций в апикальной меристеме ячменя являются хроматидные (Строев, 1988).
В настоящее время важное значение приобретает исследование влияния на живые организмы слабых воздействий техногенных стрессоров. В этой связи применяемые тест-объекты должны быть достаточно чувствительными, чтобы позволять выполнить точную оценку действия техногенных поллютантов на природные и сельскохозяйственные экосистемы. В исследовании (Гераськин и др., 1996) показано, что цитогенетический тест «учет частоты аберрантных клеток в интеркалярной меристеме листьев» пригоден к практическому использованию благодаря его чувствительности и информативности. Высокую разрешающую способность имеют также тест-системы «учет хлорофильных и waxy-мутаций у ячменя» (Попова и др., 1980; Шершунова и др., 1990), которые можно применять для изучения генетической опасности низких доз стрессоров. Для оценки мутагенности в экспериментах с ячменем используются, как правило, структурные мутации хромосом, waxy-мутации пыльцы, генные мутации, которые можно легко выявить в фенотипе (например, хлорофильные). Сюда же относится и частичная стерильность особей поколения F1. С помощью этих показателей удобно определять эффекты воздействия мутагенов различной природы на клетки. Анализируя полученные данные, исследователь получает новые сведения об особенностях воздействия повреждающих агентов на ткани и путях последующего восстановления. Например, в работе (Дубинин, 1963) показано, что два основных типа хлорофильных мутаций – более светлая пигментация и альбиносы (этиолированные растения), возникают в неодинаковых соотношениях при действии разных мутагенных факторов. Там же (Дубинин, 1963) детально рассмотрено проявление мутаций неполегаемости у ячменя, и обнаружено, что разные виды стрессоров по-разному увеличивают частоту мутаций в специфических локусах.
Из сказанного можно сделать вывод, что яровой ячмень представляет собой удобный объект для изучения закономерностей формирования ответных реакций живых организмов на действие низких концентраций стрессоров различной природы.
Контрастные по устойчивости к действию свинца сорта ярового ячменя
Одна из первых мишеней ТМ в клетке – плазмалемма. Будучи двухзарядными катионами, Pb2+ могут вступать в соединения с липидами клеточной мембраны, вытесняя из обмена другие ионы. Эти процессы могут протекать с разной скоростью у растений одного вида, что может быть причиной дифференциации по устойчивости (Wilkins, 1957). Ионы свинца нарушают работу Н+-АТФаз и меняют липидный состав мембран (Qureshi et al., 1986). Причиной подобного явления может быть перекисное окисление липидов АФК и нарушение их синтеза. В случае же попадания ТМ в цитоплазму активируется их связывание с такими соединениями, как фитохелатины и металлотионеины. Их синтез запускается за счет того, что ионы металлов являются сигнальными частицами, запускающими экспрессию генов, ответсвенных за синтез предшественника данных белков – глутатиона. Результатом этого процесса является связывание ионов ТМ в нерастворимые соединения и их отложение в вакуолях (Vodnik et al., 1999; Скрипниченко, Золотарева, 1981; Рудакова и др., 1988).
Свинец может оказывать косвенное воздействие на обмен веществ путем взаимодействия с тиольными группами и активными центрами энзимов, что нарушает их работу. Ингибированием ТМ энзимной активности можно объяснить различные негативные изменения в растительном организме – нарушения фотосинтеза (повреждение мембран тилакоидов, сбои в протекании цикла Кальвина), развитие водного стресса (увеличение синтеза кутиновых веществ, снижение транспирации), подавление митоза (сшивка нитей ДНК, нарушение цитокинеза ввиду из-за снижения скорости сборки микротрубочек), нарушение процесса дыхания (отравление дыхательных ферментов, повреждение мембран митохондрий). В первую очередь эти явления возникают в клетках корня, как органа, первым подвергающегося действию ТМ. Внешне это может проявиться в нарушениях морфологии и клеточной структуры корней и может быть использовано для дифференциации растений по устойчивости как на основе данных макро-, так и микроанализа. (Бессонова, 1991). Подобными процессами можно объяснить обнаруженное в нашем эксперименте подавление ростовых процессов ячменя. Разная устойчивость этих процессов ведет к дифференциации сортов по уровням толерантности. Такое явление, как стимуляция всхожести семян, встречается при влиянии разных стрессоров. Впервые ее наблюдали при действии рентгеновских лучей (Maldiney, Thouvenin, 1898; Evller, 1906).
Весь полученный объем данных подтверждает токсическое воздействие свинца на растительные организмы. В ответ на это активируются разные системы защиты: усиление активности антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутаза, каталаза, пероксидаза) (van Assche, Clysters, 1990), синтез осмолитов (пролин) и полиаминов (путресцин), изменение состава клеточной стенки (отложение каллозы и суберина) (Schreiber, Hartmann, 1999), изменение гормонального баланса (этилен и абсцизовая кислота (АБК)) (Breckle et al., 1991), включение синтеза металлосвязывающих белков (фитохелатины) (Salt, Rauser, 1995).
Известно (Antosiewitz, 1992; Kumar et al., 1995), что существует полиморфизм в ответе различных организмов, входящих в одну биологическую общность, на действие ТМ, будь то разные виды, а иногда и сорта (линии) или популяции. Причина возникновения этой неоднородности лежит в индивидуальных особенностях жизненных процессов организма, таких как транспорти поглощение питательных веществ, интенсивность перевода вредных ионов в нерастворимые соединения, скорость транспорта веществ, синтез энзимов и других (Salt, Rauser, 1995). Кроме того, у ряда ферментов обнаружена разница в устойчивости к денатурирующему действию ионов металлов (осаждение белков солями тяжелых металлов). Разные сорта одного вида могут иметь изоформы ферментов, отличающиеся по реакции на это явление (Игошина, Косицин, 1990). Ряд исследователей (Kopittke et al., 2007; McGrath, 1997; Wierzbicka, 1987a; Жуйкова и др., 1999; Титов, 2001) проводили на основе анализа подобных процессов изучение дифференциации сортов и линий растений по устойчивости к действию тяжелых металлов. Сходные результаты были получены при исследовании (Сарапульцев, Гераськин, 1993) полиморфизма сортов пшеницы по устойчивости к действию ионизирующего излучения. Данной теме так же посвящены работы (Динева и др., 1994; Лысенко и др., 1999; Кальченко и др., 1981). В работе (Жуйкова и др., 1999) сообщается об исследовании действия Pb на проростки одуванчика двух линий. Для исследования были взяты семена, собранные с растений, произраставших на 8 загрязненных участках, расположенных рядом с г. Нижний Тагил. Семена одной из рассматриваемых линий обладали повышенной жизнеспособностью, в другой развиваются проростки с более высокой металлоустойчивостью. Это ведет к тому, что пути формирования устойчивости в пределах каждой линии различаются. То есть сравниваемые линии проявляют разные стратегии адаптации к поллютантам: в первой образуются очень качественные семена, во второй увеличивается их количество, при этом проростки развиваются быстрее и образуют большее число корней и листьев. Это позволяет этим линиям сосуществовать в одной ценопопуляции. В исследовании (Broadley et al., 2001) сопоставлены разные виды покрытосеменных в плане их ответа на действие ТМ. Выяснилось, что количества, в каких поллютанты накапливаются в проростках, предопределены эволюционно. Основной вывод, который можно сделать из всех рассмотренных работ, таков: существует возможность дифференцировать растения в пределах вида по степени их устойчивости, поскольку их ответ на действие загрязнителя неодинаков. Надо полагать, причинами такой дифференциации являются различия в эффективности функционирования защитных механизмов у разных сортов (линий) в пределах одного вида. В других исследованиях рассматривается воздействие поллютанта на один вид без учета его подразделения на сорта. Например, в работе (Kopittke et al., 2007) исследуется влияние возрастающих доз свинца на проростки китайской вигны (Vigna inguiculata L.). Результаты, полученные авторами, аналогичны изложенным в настоящей работе: выявлены нарушения морфологии корней (искривление кончиков, утолщение, уплотнение тканей, изменение пигментации), обнаружены нерастворимые соединения ТМ в межклетниках и вакуолях клеток корня. Проведен анализ изменений этих эффектов и ростовых процессов при разных концентрациях. Отмеченные эффекты усиливаются с концентрацией.
Таким образом, в данном разделе с использованием 4 морфологических показателей выявлены контрастные по устойчивости к влиянию ТМ (свинца) сорта. На основе литературных данных проведен анализ возможных причин формирования полиморфизма по устойчивости сортов ярового двурядного ячменя к действию ТМ.