909
.pdfвыявлено в месте произрастания берёзы повислой. При этом стоит отметить, что содержание кадмия практически одинаковое как в верхнем слое (0 – 2 см), так и на глубине 2 – 20 см. Содержание не превышает ПДК.
Самое большое содержание меди выявлено в сквере Уральских Добровольцев, вблизи произрастания ивы белой. Максимальное содержание меди составило 11,2 мг/кг в слое 0 – 2 см. Также на этой глубине можно отметить наибольшее содержание меди в ЦПКиО им. Свердлова в месте произрастания яблони ягодной – 10,3 мг/кг. В слое 2 – 20 см содержание меди колеблется от 2,9
до 9,3 мг/кг. Самое высокое содержание меди на этой глубине также отмечено в почвогрунтах на ул. Куйбышева, где произрастают деревья ивы белой. Полученные значения не превышают ПДК.
Содержание цинка на всех исследуемых участках не имеет существенных отличий и составляет от 2,6 до 2,9 мг/кг, что также не превышает ПДК.
Таким образом, в почвогрунтах исследуемых участков не обнаружено содержание ТМ, превышающее ПДК. Среди изученных тяжелых металлов более высоким содержанием характеризуется медь (до 11, 3 мг/кг в сквере Уральских Добровольцев, в месте произрастания ивы). Медь входит в состав микроэлементов и должна содержаться в почве, т.к. необходима для нормального роста и развития растений. Накопление кадмия в 10 раз меньше, чем меди. Содержание меди снижается вниз по профилю, что указывает на аэральное поступление.
Различные виды древесных растений за счет их физиологических и морфологических особенностей характеризуются неодинаковой способностью накапливать ТМ. Наибольшее содержание свинца выявлено на ул. Куйбышева в листьях ивы белой (10,3 мг/кг) и березы повислой (4,6 мг/кг). Вероятно, это связанно с тем, что данный участок расположен вдоль автомобильной дороги и поблизости от инструментального завода «Пермские моторы». На других исследуемых территориях накопление свинца в 5 раз меньше. Полученные данные не превышают ПДК [4].
Лидерами по содержанию кадмия является ива белая в ЦПКиО им. Свердлова (6,2 мг/кг) и береза повислая на участке на ул. Куйбышева (5,9 мг/кг). В остальных случаях содержание кадмия в 6 раз меньше или отсутствует (яблоня ягодная в сквере Уральских Добровольцев).
Наименьшее содержание меди отмечено в ЦПКиО им. Свердлова – от 0,7 мг/кг в листьях яблони ягодной до 1,1 мг/кг в листьях ивы белой. Отнсительно большее содержание меди выявлено на участке по ул. Куйбышева (2,1 мг/кг). Результаты не превышают ПДК.
Накопление цинка на всех исследуемых объектах схожее, варьирует от 2,2 мг/кг до 2,9 мг/кг и не превышает ПДК.
Таким образом, по показателю суммарного накопления ТМ исследуемые виды древесных растений можно расположить в следующий убывающий ряд: яблоня ягодная < ива белая < береза повислая. Береза и ива обладают относительно выраженной способностью накапливать тяжелые металлы, для них характерно накопление наиболее токсичных тяжелых металлов: кадмия, свинца и
91
цинка. Для яблони характерно поглощение цинка, кадмия в листьях почти не обнаружено. Листья ивы концентрируют в основном свинец. Выявленные различия соответствуют устоявшемуся мнению [5,6], что избирательная способность и интенсивность поглощения металлов ассимилирующими органами древесных растений из воздуха определяются свойствами самих растений.
Выводы. Содержание ТМ в почвогрунтах и листьях не превышает ПДК. Медь больше всего накапливается в почвогрунтах. Цинк накапливается почти одинаково как в почвогрунтах, так и в листьях. Накопление свинца и кадмия в листьях больше, чем в почвогрунтах, а накопление меди, напротив, меньше. Почти также в почвогрунтах и листьях накапливается цинк. Листья березы и ивы накапливают ТМ больше, чем яблони.
Литература
1.ГН 2.1.7.2041–06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ
впочве: гигиенические нормативы. М.: Федер. центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора,
2006. - 15 с.
2.Карбасникова Е.Б., Залывская О.С., Чухина О.В. Содержание тяжелых металлов в почве и древесной растительности в условиях городской агломерации // Лесн. журн. - 2019. - № 5. - С. 216–223
3.Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1992. – 40 с.
4.Прохорова Н. В., Матвеев Н. М., Павловский В. А. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье. Самара: Самар. Ун-т, 1998. - 97 с.
5.Тарабрин В. П. Устойчивость древесных растений в условиях промышленного загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами // Взаимодействие между лесными экосистемами и загрязнителями. Таллин, 1982. - С. 24–27.
6.Тарчевский В. В. Влияние дымогазовых выделений промышленных предприятий Урала на растительность // Растения и промышленная среда. Свердловск: Изд-во Урал. Ун-та,
1964. - С. 5–71.
УДК 581.48:582.933
Н.Л. Колясникова, ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия
e-mail: Kolyasnikova@list.ru
ОСОБЕННОСТИ ЦВЕТЕНИЯ И ПЛОДОНОШЕНИЯ Plantago major L. В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
Аннотация. Проведены исследования цветения и плодоношения подорожника большого в условиях г. Перми в 2018г. Продолжительный период генеративной фазы (33 дня), значительные показатели семенной продуктивности (4954-5018 семян на растение), высокий коэффициент продуктивности (0,50-0,57)
указывают на высокую приспособленность исследованных растений к неблагоприятным факторам городской среды.
Ключевые слова: подорожник большой, Plantago major L., цветение, се-
менная продуктивность
В процессе эволюции у растений выработались разнообразные приспособления, способствующие перекрёстному опылению. К ним относиться и дихога-
92
мия. При дихогамии наблюдается разновремённое созревание пыльников и рыльца цветка, что может содействовать перекрёстному опылению. У некоторых видов подорожника протогиния строга и безупречна. Длинные ворсинчатые рыльца выступают из бутонов задолго до распускания цветка и экспонирования тычинок. Рыльцевая фаза колоса длится 5-6 дней. Она резко отграничена от тычиночной фазы, продолжающейся примерно 3-4 дня [1, 2].
Plantago major L. представляет собой многолетнее травянистое растение с
одной или несколькими цветочными стрелками и розеткой прикорневых черешковых листьев. Цветочные стрелки восходящие, заканчивающиеся длинным цилиндрическим колосом, густо усаженным сидячими мелкими невзрачными цветками, имеющими у основания яйцевидные прицветники, которые по размеру обычно короче чашелистиков. Наружные чашелистики, сросшиеся почти по всей длине, длиной 1,5-2,5 мм; венчик сростнолепестный, актиноморфный, с четырьмя
долями. Тычинок 4, с фиолетовыми пыльниками. Пестик с верхней двухгнёздной завязью. Плод – яйцевидная многосемянная коробочка, раскрывающаяся по поперечным швам [3, 4].
Цель исследований – изучить особенности цветения и плодоношения подорожника большого Plantago major в условиях городской
среды.
Наблюдения проводились в 2018 г. в районе Андроновских прудов (учётная площадка №1) и на придомовой территории рядом с Цирком г. Перми (учётная площадка №2). Была определена освещённость учетных площадок при отсутствии облачности с использованием Люксметра «ТКА-Люкс». Выявлено,
что на учётной площадке №1 освещённость примерно в 3,9 раза больше (35633 лк), чем на площадке №2 (9214 лк), что вызвано наличием деревьев и многоэтажных домов.
Результаты исследований. Появление проростков Plantago major на
учетных площадках наблюдалось с 9 по 12 мая, а окончание вегетативного цикла сезонного развития растений пришлось на 27-29 августа 2018 г.
Массовое цветение подорожника большого зафиксировано с 3 по 15 июля 2018 г. На второй учётной площадке как начало вегетации, так и цветение началось на 2-3 дня позднее. Продолжительность периода цветения в целом составила 7-10 дней, периода плодоношения – 23 дня.
Наблюдения за ходом распускания цветков в соцветии и сменой женской стадии в мужскую (протогения) были проведены с 2 по 10 июля 2018 г. Распускание цветков, которое проявлялось в выдвижении рылец из бутонов, начиналось с нижней (базальной) части соцветия. Уже через 1 день рыльцевая стадия охватывала 60% цветков колоса. Через 3-е суток женская фаза цветения на
более освещенной площадке (№1) наступила у верхних (апикальных) цветков соцветия. Также на третий день наблюдений 36% цветков нижней части колоса перешли в тычиночную стадию цветения. Тычиночная стадия достигла верхушечных цветков через 6 дней. На учётной площадке №2 женская фаза цветения продолжалась 7 дней, мужская – 10 дней. В условиях худшего освещения созревание рылец и пыльников замедлилось почти в 2 раза.
93
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
||
Потенциальная семенная продуктивность Plantago major в г. Перми |
||||||||||
Признак |
Число соцветий на |
Число цветков в |
Число |
ПСП, шт. |
|
|||||
|
растении, шт. |
соцветии, шт. |
семязачатк |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
ов в цветке, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шт. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
чётная площадка |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
|
2 |
|
№ растения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
3 |
3 |
333 |
450 |
12 |
12 |
11988 |
|
16200 |
|
2 |
1 |
2 |
427 |
468 |
10 |
11 |
4270 |
|
10296 |
|
3 |
2 |
3 |
298 |
284 |
8 |
11 |
4768 |
|
9372 |
|
4 |
5 |
2 |
360 |
431 |
11 |
8 |
19800 |
|
6896 |
|
5 |
2 |
3 |
393 |
384 |
11 |
8 |
8646 |
|
9216 |
|
6 |
2 |
3 |
406 |
313 |
8 |
10 |
6496 |
|
9390 |
|
7 |
4 |
2 |
349 |
275 |
10 |
11 |
13960 |
|
6050 |
|
8 |
1 |
2 |
267 |
280 |
12 |
12 |
3204 |
|
6720 |
|
9 |
4 |
3 |
383 |
305 |
11 |
8 |
16852 |
|
7320 |
|
10 |
4 |
3 |
307 |
295 |
8 |
8 |
9824 |
|
7080 |
|
Среднее, M±m |
2,8±0,5 |
2,6±0,2 |
352±51 |
349±77 |
10±2 |
10±2 |
9981 |
|
8854 |
|
Потенциальная семенная продуктивность (число семязачатков на одно растение) Plantago major сильно варьировала у разных растений, на учётной
площадке №1 – от 3204 до 19800, в среднем 9981 семязачаток, больше, чем у растений Plantago major на площадке №2 (в среднем 8854 семязачатка) (табл. 1).
Реальная семенная продуктивность (число семян на одно растение) составила на первой площадке в среднем 4954 семени, несущественно отличаясь от семенной продуктивности на второй учётной площадке – 5018 семян на растение (табл. 2).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
||
|
|
Реальная семенная продуктивность Plantago major в г. Перми |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Признак |
|
Число соцветий |
Число плодов на |
Число семян на |
РСП, шт. |
|
|||||
|
|
на растение, шт |
соцветие, шт. |
плод, шт. |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Учётная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
площадка |
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
|
2 |
|
|
№ расте- |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
283 |
305 |
5 |
10 |
2830 |
|
9150 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
1 |
2 |
415 |
298 |
5 |
8 |
2075 |
|
4768 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
2 |
1 |
258 |
247 |
8 |
12 |
4128 |
|
2964 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
3 |
1 |
272 |
270 |
8 |
10 |
6528 |
|
2700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
2 |
2 |
267 |
258 |
8 |
8 |
4272 |
|
4128 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
2 |
2 |
279 |
339 |
10 |
7 |
5580 |
|
4746 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
2 |
2 |
288 |
341 |
10 |
9 |
5760 |
|
6138 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
1 |
1 |
353 |
285 |
8 |
12 |
2824 |
|
3420 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
3 |
2 |
246 |
279 |
12 |
9 |
8856 |
|
5022 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
3 |
3 |
223 |
238 |
10 |
10 |
6690 |
|
7140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
|
2,1±0,2 |
1,9±0,2 |
288±56 |
286±35 |
8±2 |
10±2 |
4954 |
|
5018 |
|
|
M±m |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
94 |
|
|
|
|
|
|
Установлено, что фертильность пыльцевых зёрен исследованных образцов Plantago major была высока, при этом на площадке №1 она составила 81,0 % и
74,5 % у растений в тени деревьев на площадке №2.
Коэффициент продуктивности на обеих исследованных учётных площадках отличался незначительно и составил 0,50 и 0,57 соответственно. Это указывает на хорошую адаптацию подорожника большого, относящегося в придорожным сорным растениям, к неблагоприятным факторам городской среды.
В ранее опубликованной работе мы сообщали о высоком содержании тяжелых металлов в почве на обеих учётных площадках. Содержание подвижных форм свинца на первой учётной превышало предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 3 раза, а на второй – в 7 раз [5]. Известно, что сорные растения отличаются высокой плодовитостью, и это определяет их конкурирующую способность.
Таким образом, исследования растений Plantago major показали широкий
спектр их приспособлений к окружающей среде. К ним относятся: продолжительный период генеративной фазы цветения и плодоношения (33 дня); протогения, обеспечивающая более эффективное перекрёстное опыление; значительные показатели фертильности пыльцевых зёрен (74,5-81,0%) и реальной семенной продуктивности (4954-5018 семян на растение), высокий коэффициент продуктивности (0,50-0,57).
Литература
1.Демьянова Е. И. Антэкология: учеб. пособие по спецкурсу. Пермь: Перм.гос.ун-т,
2010. - 116 с.
2.Жинкина Н. А. Дихогамия // Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепции. Т. 3. Системы репродукции. СПб.: Мир и семья, 2000. - С. 84-88.
3.Любарский, С. Е. Подорожники Республики Татарстан: популяционно-экологические исследования. Казань: Абак, 1998. - 149 с.
4.Попова Е. И. Оценка состояния ценопопуляций Plantago major L. и Plantago media L. с
разной техногенной нагрузкой // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 5. URL:
http://science-education.ru/ru/article/view?id=21832 (дата обращения: 13.11.2018).
5. Рукавицына А.А. (Колясникова Н.Л., науч. рук.). Содержание тяжёлых металлов в ве-
гетативных и генеративных органах подорожника большого// Молодёжная наука 2019: технологии, инновации: материалы Всерос.науч.-практ. конф. молодых учёных, аспирантов и студентов, посвящённая 100-летию со дня рождения профессора Ю.П. Фомичева. – 2019. - Ч.1. - С. 223-226.
УДК 582.736.3:581.32 (470.53) И.Н. Кузьменко,
ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия e-mail: inkuzmenko@yandex.ru
ОСОБЕННОСТИ ЦВЕТЕНИЯ ЛЮПИНА МНОГОЛИСТНОГО В УСЛОВИЯХ ПРЕДУРАЛЬЯ
Аннотация. Проблема распространения чужеродных (адвентивных, заносных) видов - одна из главных угроз биологическому разнообразию. В статье
приведены результаты исследований фертильности, особенности цветения,
95
семенной продуктивности, лабораторной всхожести и энергии прорастания семян люпина многолистного.
Ключевые слова: люпин многолистный, инвазионный вид, лабораторная всхожесть семян.
Lupinus polyphyllus Lindl – травянистый многолетник высотой 0,4–1,5 м,
декоративное растение, лекарственное, культивируемый, легко дичающий вид, инвазионный. [6, 7]. Растение, начиная со второго года жизни образует большую зеленую массу, хорошо отрастает после укоса, обладает устойчивостью к холоду, рано зацветает и поэтому, даже в северных районах, успевает развить в летние месяцы зрелые семена. Вегетативные органы люпина многолистного содержат высокий процент алколоидов и для кормового использования не пригодны.
L. polyphyllus изменяет естественные фитоценозы, структуру сообществ и
биоразнообразие, образует обширные, довольно плотные заросли, которые подавляют естественную растительность. Он может соперничать с местными видами, встречающимися на лугах, полянах, опушках, обочинах дорог и других открытых местообитаниях.
Цель нашего исследования – изучение цветения, потенциала плодообразования и лабораторной всхожести семян.
Были поставлены следующие задачи: 1. Исследовать особенности цветения; 2. Изучить фертильность семязачатков и пыльцевых зерен; 3. Определить потенциальную и реальную семенную продуктивность; 4. Оценить энергию прорастания и лабораторную всхожесть семян.
Объект и методы исследований. В качестве объекта исследований был люпин многолистный Lupinus polyphyllus Lindl с полиморфной окраской венчика
(фиолетовая, синяя, розовая,) из популяции на обочине дороги и железнодорожной насыпи, дичающей около 10 лет. Наблюдения и сбор материала проводили в мае – августе 2018 г. и 2019 г. Фиксация цветков велась по общепринятой методике [5]. Для определения фертильности семязачатков использовался йодный метод [4]. Потенциальная и реальная семенная продуктивность определялись по методике И.В. Вайнагий [2]. Сбор семян проводился нами в августе 2018 г. и 2019 г. Всхожесть определяли в соответствии с ГОСТом 12038-84 «Определение всхожести», массу 1000 семян – ГОСТом 12042-80 «Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения массы
1000 семян». Математические данные обрабатывались статистически [3]. Результаты и обсуждение. Погодные условия в период проведения
исследований были различными. В 2018 году переувлажненные условия были в июне (ГТК 2,1), а засушливые в июле (ГТК 0,7). 2019 год был самый холодный и влажный, а также с резкими перепадами по температуре и осадкам.
Цветение L. polyphyllus относится к среднелетней фенологической группе,
начинается с середины – конца июня. Массовая бутонизация растений наблюдалась в конце мая. Массовое цветение зарегистрировано с 26 июня 2018 г. и 10 июня 2019 г. Цветение продолжается в течение июня - июля. Появление
96
зеленых бобов наблюдалось с середины июля. Характерен дневной ход распускания цветков, продолжительность цветения одного соцветия у исследованных растений составила 3 – 18 дней, одного куста - месяц. Температура воздуха в дни наблюдений варьировала от +110С до +300С.
Наблюдение за суточной ритмикой цветения показали, что при солнечной безветренной погоде цветки открывались с 10 часов. Максимальное число раскрывшихся цветков приходится на дневные часы, что, по-видимому, совпадает с пиком активности насекомых-опылителей. В непогоду при понижении температуры воздуха до +100С и ночью цветки не раскрывались. Наступление
пика в распускании цветков не связано с максимальной температурой воздуха данного дня. При этом наибольший пик приходится на первую половину цветения (4, 5-й день цветения) (рисунок 1).
Рисунок 1. Число распустившихся цветков в одном соцветии в разные дни цветения генеративного побега Lupinus polyphyllus Lindl
В кисти первыми распускаются цветки, расположенные в нижней части соцветия, затем цветение распространяется вверх по оси соцветия, по правозакрученной спирали, последними распускаются самые верхние цветки. Цветки разбросанные, полумутовчатые собраны в терминальное прямостоячее длинное соцветие – кисть. Цветки люпина имеют два типа тычинок, пыление которых происходит с разрывом в 7–10 дней. Фертильность мужской и женской генеративной сферы исследованных нами растений высокая. Фертильность пыльцевых зерен составила 64 - 72%, семязачатков 87 - 98%.
Для характеристики потенциала плодообразования определяли среднее число цветков на соцветие, среднее число семязачатков на завязь. У растений L. polyphyllus формируется в среднем 6,6±1,17 генеративных побегов на особь с
одной кистью, в каждом соцветии в среднем 118,3±2,72 цветков с 6,7±2,00 семязачатками. Таким образом, потенциальная семенная продуктивность (ПСП) составила 5231 семязачатков на растение. Количество сформировавшихся бобов на кисть 36,8±1,31 и семян на боб 3,6±1,17. В итоге реальная семенная продуктивность (РСП) на куст составила 874. Коэффициент продуктивности
97
(Кпр) составил – 17%. Несмотря на высокие показания фертильности, семенная продуктивность осталась низкой.
Бобы плоские, удлиненные, густоволосистые, многосемянные. В бобах на верхушке соцветия семена вообще отсутствуют, т.к. созревание плодов неодновременное, начинается сначала в нижней части цветущего соцветия, а затем в верхней, в которой плоды не успевают созреть из-за непродолжительного
лета. Затем в конце июля бобы чернеют, створки скручиваются и разбрасываются семена.
После сбора семян было установлено что, масса 1000 семян составила 25 г. Коэффициент вариации данного признака невелик (16%), что указывает на его генетическую обусловленность. Критерий Стьюдента (tst) от 0,2 до 1 меньше, чем
табличное значение, равное 2,01. Собранные семена гладкие, блестящие, разноокрашенные, опушены седыми волосками. У семян люпина многолистного определяли энергия прорастания и лабораторная всхожесть, которая составила – 78 и 98% соответственно. Для люпина многолистного характерно длительное сохранение жизнеспособных семян в почве (до 10 лет). Прорастание семян происходит в естественных условиях большей частью не одновременно и нередко растягивается, образуя так называемые мертвые посевы.
Выводы:
1.Продолжительность цветения отдельных соцветий связана с погодными условиями и числом цветков в соцветии. Пик в массовом распускании цветков приходится на первую половину цветения.
2.Фертильность мужской и женской генеративной сферы исследованных нами растений в условиях Предуралья достаточно высокая. Фертильность пыльцевых зерен составила 64 - 72%, семязачатков 87 - 98%.
3.В результате изучения морфологии генеративных органов следует заключить, что высокая изменчивость наблюдается у показателей количества цветков в соцветии и семян в одном бобе, зависящая от погодно-климатических
условий.
4.Масса 1000 семян составила в среднем 25 г. Энергия прорастания и лабораторная всхожесть семян составила – 78 и 98% соответственно.
Литература
1.Агроклиматический справочник по Пермской области // Агрометеорологическое издание. Л.: Наука, 1959. - 118 с.
2.Вайнагий В. И. О методике изучения семенной продуктивности растений // Ботан.
журн. - 1974. - Т. 59. - № 6. - С. 826-831.
3.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: ИД Альянс, 2011. - 352 с.
4.Орел Л.И. Экспресс методы определения фертильности зародышевых мешков люцерны
//Метод. указания. Л.: ВИР, 1988. - 28 с.
5.Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. М.: Колос, 1988. - 255 с.
6.Ткачева Е.В. Биологические особенности видов семейства Leguminosae Juss. разного уровня инвазивности: Автореф. дис. к-та биол. наук. Москва, 2011. - 21 с.
7.Scoggan H.J. The Flora of Canada. 3. Dicotyledonae (Saussuraceae to Violaceae). National
Muséum of Natural Sciences, Publications in Botany 7–3. 1978. 1115 p.
98
УДК 57.084/(593.17+595.18)
С.В. Лихачев,
ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия e-mail: slihachev@yandex.ru
ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕАКЦИИ ХЕМОТАКСИСА PHILODINA ACUTICORNIS ODIOSA MILNE
В БИОТЕСТИРОВАНИИ
Аннотация. Представлены результаты лабораторных исследований по изу-
чению культивирования коловраток и оценке возможности использования хемотаксиса коловраток в качестве тест реакции при биотестировании различных объектов. Показано, что реакцию хемотаксиса коловраток в биотестировании можно учитывать визуально.
Ключевые слова: биотестирование, коловратки, хемотаксис, культивирование, «Биотестер 2».
Под биотестированием обычно понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест-организмов, сигнализирующих об опасности
независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменения жизненно важных функций у тест-организмов. Биотестирование имеет значитель-
ное преимущество перед химическим анализом, средствами которого далеко не всегда удается установить или опровергнуть наличие токсичности анализируемой пробы [2, 3]. Одним из распространенных тест-организмов являются коловратки.
Официальные методики биотестирования с использованием этих организмов основаны на выживаемости и плодовитости (РД 52.24.741-2010), пищевой активности (Р 52.24.690-2006). Одной из приоритетных тест-реакций в биотестировании
является двигательная активность. Хемотаксис – двигательные реакции организмов, а также клеток под влиянием химических раздражителей. Хемотаксис может быть положительным – движение направлено к источнику химического раздражителя (по градиенту его концентрации в воздухе или воде), и отрицательным – движение направлено от источника. Характеристиками таксиса служит концентрирование организмов измеряемое оптическими приборами в исследуемой зоне через определенное время [1]. В настоящее время практически нет исследований использования реакции хемотаксиса коловраток в биотестировании.
По этой причине, целью данной работы являлась отработка методики биотестирования с помощью Philodina acuticornis odiosa Milne и проведение исследо-
ваний по возможности использования реакции хемотаксиса этого организма в биотестировании.
Определение видовой принадлежности проведено с учётом современных представлений о систематике коловраток в интернет-ресурсе Rotifer world catalog
– http://rotifera.hausdernatur.at/ (рисунок).
99
Рис. Внешний вид Philodina acuticornis odiosa Milne; 2a – вид снизу;
2b –Другой тип ноги [4]
Культивирование культуры коловраток проводили в среде Лозина- Лозинского (Л-Л) согласно РД 52.24.662-2004 с использованием дрожжей в каче-
стве корма. Проведена оценка возможности использования банановой кожуры в качестве питательного субстрата. В чашку Петри с средой Л-Л 10 см3 добавляли 5 см3 среды с коловратками и органический субстрат (0,3 грамма банановой ко-
журы). Повторность исследований десятикратная. Учёт численности проводился в живой капле методом фотографирования над камерой Горяева. Для проверки возможности учёта реакции хемотаксиса коловраток использован прибор «Биотестер 2». Заполнение кюветы и проведение измерения основано на методике биотестирования с помощью инфузорий ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.2-98. В качестве модельного токсиканта использовались растворы K2Cr2O7 и CuSO4. Кроме того проведено
биотестирование пробы воды, отобранной в р. Кизел вблизи отвала Шахты им. Ленина в серии разбавлений. Математическая обработка результатов исследований проведена дисперсионным методом.
Коловратки питаются бактериями, водорослями, дрожжами. Бактерии хорошо размножаются на любых органических остатках. Учёт численности проводился еженедельно после закладки опыта (таблица 1).
|
Результаты культивирования коловраток |
Таблица 1 |
||||
|
|
|
||||
Питательный |
|
|
Количество, шт./см3 |
|
|
|
субстрат |
|
|
|
|
|
|
|
7 дней |
14 дней |
|
21 день |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Дрожжи |
|
525±75 |
755±131 |
|
810±75 |
|
Банановая кожура |
|
790±131 |
1035±75 |
|
1030±57 |
|
Использование банановой кожуры позволяет получить хороший прирост культуры коловраток.
Сделано предположение, что коловратки будут проявлять реакцию хемотаксиса как и инфузории. В случае если исследуемая проба не содержит токсических веществ, в кювете будет наблюдаться концентрирование коловраток в верхней зоне, куда помещается анализируемая проба (верхний слой). Наличие в анализируемой пробе токсических веществ приведет к иному характеру перераспределения коловраток в кювете, а именно, чем выше токсичность пробы, тем меньше коловраток будет перемещается в верхний слой.
100