ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМУЛЬСНО-МОДУЛИРОВАННОЙ ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ДЕЙСТВИЯ ЛЕТУЧИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ И БЕНЗ(А)ПИРЕНА НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ФОТОСИСТЕМЫ II В ЛИСТЬЯХ ОВСЯНИЦЫ ТРОСТНИКОВОЙ Festuca arundinacea Schreb.
Abstract
С помощью импульсно-модулированной флуоресцентной спектроскопии (PAM, pulse-amplitude modulated fluorometry), позволяющей оценить фотохимическую активность фотосистемы II (ФС II) по параметрам кинетической кривой индукции флуоресценции хлорофилла а (Хл) in vivo, изучали механизмы действия токсичных органических соединений (ОС: пентана, гексана, бензола, о-ксилола, бутилацетата и бенз(а)пирена) на растения овсяницы тростниковой Festuca arundinacea Schreb., широко распространенной в городских условиях. Обнаружено зависящее от дозы и времени действия токсикантов снижение содержания гидрофобных мембраносвязанных хлорофилловых пигментов при одновременном накоплении в листьях бесфитольного продукта деградации Хл — хлорофиллида (Хд). Установлено, что эффективный квантовый выход фотохимических реакций ФС II (Y (II)) снижался в основном при высоких дозах ОС; величина фотохимического тушения флуоресценции (qP) мало изменялась, а величина коэффициента нефотохимического тушения (qN) достоверно возрастала в разной степени в зависимости от вида и времени действия токсиканта. Обнаружена высокая отрицательная корреляционная взаимосвязь между изменениями qN, характеризующего тепловую диссипацию поглощенной энергии, содержанием мембраносвязанных фитольных хлорофилловых пигментов и каротиноидов. При этом изменения qN положительно коррелировали с содержанием Хд, образовавшегося при обработке ОС. Сформулирован вывод о том, что потребность в тепловой диссипации поглощенной энергии в результате действия ОС пропорциональна степени разрушения пигментного аппарата хлоропластов, что подтверждается положительной корреляцией между величиной qN и содержанием Хд, обладающего фотодинамическим действием. Таким образом, параметр qN может служить хорошим тестом на повреждающее действие токсичных техногенных ОС.
About the Author
Елена ТюльковаRussian Federation
References
1. D. Ju. Korneev. Informacionnie vozmozhnosti metoda indukcii fluorescencii (In-formation capabilities of the fluorescence induction method), Kiev, Albatros (2002) 150—180.
2. H. M. Kalaji, W. Bąba, K. Gediga, V. Goltsev, I. A. Samborska, M. D. Cetner, S. Dimitrova, U. Piszcz, K. Bielecki, K. Karmowska, K. Dankov, A. Kompała-Bąba. Pho-tosynthesis Research, V 136 (2018) 329–343.
3. S. V. Wittenberghe, L. Alonso, J. Verrelst, I. Hermans, J. Delegido, F. Ver-oustraete, R. Valcke, J. Moreno, R. Samson. Environmental Pollution, V 173 (2013) 29—37.
4. D. Dewez, O. Didur, J. Vincent-Héroux, R. Popovic. Environmental Pollution, V 151 (2008) 93—100.
5. A. J. Clark, W. Landolt, J. B. Bucher, R. J. Strasser. Environmental Pollution, V 109 (2000) 501—507.
6. S. R. Boese, D. C. MacLean, D. El-Mogazi. Environmental Pollution, V 89 (1995) 203—208.
7. Y. Chae, D. Kim, Y.-J. An. Environmental Pollution, V 219 (2016) 359—367.
8. K.-J. Appenroth, J. Stöckel, A. Srivastava, R. J. Strasser. Environmental Pollu-tion, V 115 (2001) 49—64.
9. A. T. Ruley, N. C. Sharma, S. V. Sahi, S. R. Singh, K. S. Sajwan. Environmen-tal Pollution, V 144 (2006) 11—18.
10. I. Oguntimehin, N. Nakatani, H. Sakugawa. Environmental Pollution, V 154 (2008) 264—271.
11. J. N. Cape, I. D. Leith, J. Binnie, J. Content, M. Donkin, M. Skewes, D. N. Price, A. R. Brown, A. D. Sharpe. Environmental Pollution, V 124 (2003) 341—353.
12. Y. Liang, H. Chen, M.-J. Tang, P.-F. Yang, S.-H. Shen. Physiologia Plantarum, V 131 (3) (2007) 508—517.
13. O. Herde, H. Peña-Cortés, H. Fuss, L. Willmitzer, J. Fisahn. Physiologia Plantarum, V 105 (1) (1999) 179—184.
14. B. C. Tripathy, R. Oelmüller. Plant Signaling and Behav., V 7(12) (2012) 1621—33.
15. G. N. Krause, E. Wels. Plant Physiol. Plant Mol. Biol., V 42 (1991) 313—349.
16. K. Rochacek, M. Bartak. Photosynthetica, V 37 (1999) 339—363.
17. S. Harpaz-Saad, T. Azoulay, T. Arazi, E. Ben-Yaakov, A. Mett, Y. M. Shi-boleth. Plant Cell., V 19 (2007) 1007—1022.
18. D. Rydzyński, A. I. Piotrowicz-Cieślak, H. Grajek, D. J. Michalczyk. Interna-tional Journal of Environmental Science and Technology, V. 16 (2019). 6301—6314.
Review
For citations:
. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2021;88(5).
Email this article 