Preview

Журнал прикладной спектроскопии

Расширенный поиск

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ И ИК СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЫЗВАННОГО МЕДЬЮ СТРЕССА НА РАННИХ СТАДИЯХ РОСТА КУКУРУЗЫ (ZeamaysL.)

Полный текст:

Аннотация

Использованы возможности лазерно-индуцированной флуоресценции (ЛИФ) и инфракрасной спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения с преобразованием Фурье (НПВО-ИКФ) для неразрушающего, безмаркерного и быстрого анализа влияния меди (25, 50 и 75 мкM) на рассаду кукурузы на ранней стадии до появления видимых изменений растения. Измерения методом ЛИФ позволили зарегистрировать изменения в фотосинтетическом пигменте. Отношение интегрированной по площади интенсивности и увеличения интенсивности флуоресценции показывает уменьшение фотосинтетических пигментов в листьях кукурузы под действием меди. Метод НПВО-ИКФ использован для оценки изменений, возникающих в клеточных стенках полисахаридов, аминокислоте, вторичной структуре белка и содержании липидов в листьях контрольных и подверженных воздействию меди образцов рассады кукурузы. Для усиления спектральных вариаций и количественной оценки изменений биохимического состояния, применены методы анализа второй производной и подгонки кривых. Результаты показывают увеличение содержания пектина, лигнина, аминокислоты и белка и уменьшение количества целлюлозы и липида в листьях рассады кукурузы вследствие воздействия меди. Проведенное исследование свидетельствует о токсическом влиянии меди, заключающемся в задержке роста и уменьшении фотосинтетических пигментов и биохимического содержания в рассаде кукурузы. Продемонстрирована возможность применения спектроскопических методов ЛИФ и НПВО-ИКФ в качестве быстрого, безмаркерного и неразрушающего зонда для оценки стресса и мониторинга посевов.

Об авторах

S. . Sharma
Университет Аллахабада
Россия


K. N. Uttam
Университет Аллахабада
Россия


Список литературы

1. J. J. Liu, Z. Wei, J. H. Li, Bot. Stud., 55 (2014); doi:10.1186/s40529-014-0047-5.

2. S. Doncheva, Z. Stoyanova, K. Georgieva, D. Nedeva, R. Dikova, G. Zehirov, A. Nikolova. J. Plant Nutr. Soil Sci., 169, 247-254 (2014).

3. B. Printz, S. Lutts, J. Hausman, K. Sergeant, Front. Plant Sci., 7 (2016); doi: 10.3389/fpls.2016.00601.

4. K. Drzewiecka, M. Mleczek, M. Gąsecka, Z. Magdziak, A. Budka, T. Chadzinikolau, Z. Kaczmarek, P. Goliński, J. Plant Physiol., 216, 125-134 (2017).

5. A. S. Badr, G. Patricia, V. D. Florence, T. M-Laure, E. Daniel, B. Pierre-Marie, Plant Sci., 166, 1213-1218 (2004).

6. Y. Xu, W, Yu, Q. Ma, H. Zhou, C. Jiang, Ecotoxicol. Environ. Saf., 142, 250-256 (2017).

7. Z. T. Xiong, C. Liu, B. Geng, Rupr. Ecotoxicol. Environ. Saf., 64, 273-280 (2006).

8. S. Akhtar, A. Shoaib, N. Akhtar, R. Mehmood, J. Anim. Plant Sci., 26, 1339-1345 (2016)

9. K. Możdżeń, T. Wanic, G. Rut, T. Łaciak, A. Rzepka, Photosynthetica, 55, 193-200 (2017).

10. S. Khatuna, M. B. Ali, E. J. Hahna, K. Y. Paeka, Environ. Exp. Bot., 64, 279-285 (2008).

11. Y. V. Ivanov, A. V. Kartashov, A. I. Ivanova, Y. V. Savochkin, V. V. Kuznetsov, Environ. Sci. Pollut. Res., 23, 17332-17344 (2016).

12. R. Gopal, K. B. Mishra, M. Zeeshan, S. M. Prasad, M. M. Joshi, Curr. Sci. India, 83, 880-884 (2002).

13. S. Sharma, K. N. Uttam, Spectrosc. Lett., 49, 520-528 (2016).

14. S. Sharma, K. N. Uttam, Vib. Spectrosc., 92, 135-150 (2017).

15. S. Sharma, S. Srivastava, R. Singh, K. N. Uttam, Spectrosc. Lett., 50, 115-123 (2017).

16. H. K. Lichtenthaler, Method Enzymol., 148, 350-382 (1987).

17. A. Barth, Prog. Biophys. Mol. Biol., 74, 141-173 (2000).

18. P. Robert, M. Marquis, C. Barron, F. Guillon, L. Saulnier, J. Agric. Food Chem., 53, 7014-7018 (2005).

19. H. Schulz, M. Baranska, Vib. Spectrosc., 43, 13-25 (2007). 684-10

20. A. Alonso-Simon, A. E. Encina, P. Garcıa-Angulo, J. M. Alvarez, J. L. Acebes, Plant Sci., 167, 1273-1281 (2004).

21. N. Labbé, T. G. Rials, S. S. Kelley, Z. M. Cheng, J. Y. Kim, Y. Li, Wood Sci. Technol., 39, 61-76 (2005).

22. A. Barth, Biochim. Biophys. Acta, 1767, 1073-1101 (2007).

23. K. S. Bandekar, J. Adv. Protein Chem., 38, 181-364 (1986).

24. J. C. Fernandes, P. Garcia-Angulo, L. F. Goulao, J. L. Acebes, S. Amancio, Plant Sci., 205, 111-120 (2013).

25. J. Yang, H. E. Yen, Plant Physiol., 130, 1032-1042 (2002).

26. J. Heredia-Guerrero, J. Benítez, E. Domínguez, I. Bayer, R. Cingolani, A. Athanassiou, A. Heredia, Front. Plant Sci., 5 (2014); doi: 10.3389/fpls.2014.00305.

27. R. Lahlali, Y. Jiang, S. Kumar, C. Karunakaran, X. Liu, F. Borondics, E. Hallin, R. Bueckert, Front. Plant Sci., 5 (2004); doi: 10.3389/fpls.2014.00747.

28. Z. Li, L. Wu, P. Hu, Y. Luo, P. Christie, J. Hazard. Mater., 261, 332-341 (2003).

29. H. K. Lichtenthaler, U. Rinderle. C. R. C. Crit. Rev. Anal. Chem., 19, sup. 1, S29-S85 (1988); doi: 10.1080/15476510.1988.10401466.

30. D. Tanyolac, Y. Ekmekc, S. Unalan, Chemosphere, 67, 89-98 (2007).

31. M. Bernal, M. Roncel, J. M. Ortega, R. Picorel, I. Yruela, Physiol. Plant., 120, 686-694 (2004).

32. E. Patsikka, M. Kairavuo, F. Sersen, E. M. Aro, E. Tyystjarvi, Plant Physiol., 129, 1359-1367 (2002).

33. A. Vassilev, F. Lidon, J. C. Ramalho, C. Do, M. Matos, G. Da, J. Central Eur. Agric., 4, 225-236 (2003).

34. W. Maksymiec, T. Baszynsi, J. Plant Physiol., 149, 196-200 (1996).

35. F. Monnet, N. Vailant, P. Vernay, A. Coudret, H. Sallanon, A. Hitmi, J. Plant Physiol., 158, 1137-1144 (2001).

36. H. K. Lichtenthaler, J. Plant Physiol., 148, 4-14 (1996).

37. B. Nedjimi, Y. Daoud, Funct. Ecol. Plants, 204, 316-324 (2009).

38. J. E. J. Weckx, H. M. M. Clijsters, Physiol. Plant., 96, 506-512 (1996).

39. O. Quariti, N. Boussama, M. Zarrouk, A. Cherif, M. H. Ghorbal, Phytochemistry, 45, 1343-1350 (1997).

40. Ecological Responses to Environment Stresses, Kluwer Academic, Netherlands, pp. 22-30 (1981).

41. M. Krzeslowska, Acta Physiol. Plant., 33, 35-51 (2011).

42. M. Ovečka, T. Takáč, Biotechnol. Adv., 32, 73-86 (2014).

43. L. Parrotta, G. Guerriero, K. Sergeant, G. Cai, J. Hausman. Front. Plant Sci., 6 (2015); doi: 10.3389/fpls.2015.00133.

44. C. C. Lin, L. M. Chen, Z. H. Liu, Plant Sci., 168, 855-861 (2005).


Рецензия

Для цитирования:


Sharma S..., Uttam K.N. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ И ИК СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЫЗВАННОГО МЕДЬЮ СТРЕССА НА РАННИХ СТАДИЯХ РОСТА КУКУРУЗЫ (ZeamaysL.). Журнал прикладной спектроскопии. 2018;85(4):684(1)-684(10).

For citation:


Sharma S..., Uttam K.N. EARLY STAGE DETECTION OF STRESS DUE TO COPPER ON MAIZE (Zea mays L.) BY LASER INDUCED FLUORESCENCE AND INFRARED SPECTROSCOPY. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2018;85(4):684(1)-684(10). (In Russ.)

Просмотров: 129


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0514-7506 (Print)