Кіт Н. А., Щербаченко О. І.
Особливості морфо-фізіологічних реакцій мохів залежно від водно-температурного режиму їх місцевиростань // Наук. зап. Держ. природознавч. музею. - Львів, 2023. - 39 - С. 123-130. DOI: https://doi.org/10.36885/nzdpm.2023.39.123-130 Ключові слова: мохи, мікрокліматичні умови, морфологічна структура, життєва форма, пероксид водню, каталаза Досліджено морфологічну структуру дернин, вміст пероксиду водню і активність каталази, яка запобігає його токсичній дії, у пагонах лісових видів мохів Ptychostomum imbricatulum та Brachythecium rutabulum залежно від мікрокліматичних умов їх місцевиростань. Встановлено морфологічну мінливість мохових дернин в різних екологічних умовах лісових екосистем, зокрема, виявлено вплив рівня зволоженості місцевиростання на морфометричні параметри мохів (щільність дернин, висоту пагонів та їх облистнення і розміри листочків). Виявлено, що пагони і листки досліджуваних мохів з території соснових насаджень були меншими, а щільність дернин - більшою, порівняно з іншими локалітетами. Слід відзначити, що пагони B. rutabulum з території соснових насаджень утворювали значно більше бічних галузок, ніж у вологіших місцевиростаннях. Показано, що морфологічна структура дернин мохів Ptychostomum imbricatulum та Brachythecium rutabulum є важливою для збереження вологи і залежить від мікрокліматичних умов місцевиростання та життєвої форми видів. Показано, що підвищення вмісту пероксиду водню як сигнального медіатора, є складовою системи антиоксидантного захисту. Встановлено, що найвищий вміст пероксиду водню був у пагонах P. imbricatulum з території соснових насаджень, де найменше сприятливі мікрокліматичні умови. У відповідь на зростання вмісту пероксиду водню підвищувалась активність каталази у пагонах досліджуваних мохів, що свідчить про її важливу роль в процесі знешкодження надлишку Н2О2. Отримані результати вказують на існування взаємозалежності між утворенням активних форм кисню та активністю каталази як одного з ключових ферментів антиоксидантного захисту, що свідчить про сигнальну роль активних форм кисню у клітинах мохів в умовах стресу. Встановлено залежність активності каталази в клітинах мохів від рівня оводненості їх дернин. Активація каталази в несприятливих умовах водного та температурного режиму у пагонах досліджуваних видів свідчить про участь фермента в адаптації рослин до стресу і зумовлена посиленням процесів вільнорадикального окиснення, зокрема збільшенням вмісту пероксиду водню.
Особливості морфо-фізіологічних реакцій мохів залежно від водно-температурного режиму їх місцевиростань // Наук. зап. Держ. природознавч. музею. - Львів, 2023. - 39 - С. 123-130. DOI: https://doi.org/10.36885/nzdpm.2023.39.123-130 Ключові слова: мохи, мікрокліматичні умови, морфологічна структура, життєва форма, пероксид водню, каталаза Досліджено морфологічну структуру дернин, вміст пероксиду водню і активність каталази, яка запобігає його токсичній дії, у пагонах лісових видів мохів Ptychostomum imbricatulum та Brachythecium rutabulum залежно від мікрокліматичних умов їх місцевиростань. Встановлено морфологічну мінливість мохових дернин в різних екологічних умовах лісових екосистем, зокрема, виявлено вплив рівня зволоженості місцевиростання на морфометричні параметри мохів (щільність дернин, висоту пагонів та їх облистнення і розміри листочків). Виявлено, що пагони і листки досліджуваних мохів з території соснових насаджень були меншими, а щільність дернин - більшою, порівняно з іншими локалітетами. Слід відзначити, що пагони B. rutabulum з території соснових насаджень утворювали значно більше бічних галузок, ніж у вологіших місцевиростаннях. Показано, що морфологічна структура дернин мохів Ptychostomum imbricatulum та Brachythecium rutabulum є важливою для збереження вологи і залежить від мікрокліматичних умов місцевиростання та життєвої форми видів. Показано, що підвищення вмісту пероксиду водню як сигнального медіатора, є складовою системи антиоксидантного захисту. Встановлено, що найвищий вміст пероксиду водню був у пагонах P. imbricatulum з території соснових насаджень, де найменше сприятливі мікрокліматичні умови. У відповідь на зростання вмісту пероксиду водню підвищувалась активність каталази у пагонах досліджуваних мохів, що свідчить про її важливу роль в процесі знешкодження надлишку Н2О2. Отримані результати вказують на існування взаємозалежності між утворенням активних форм кисню та активністю каталази як одного з ключових ферментів антиоксидантного захисту, що свідчить про сигнальну роль активних форм кисню у клітинах мохів в умовах стресу. Встановлено залежність активності каталази в клітинах мохів від рівня оводненості їх дернин. Активація каталази в несприятливих умовах водного та температурного режиму у пагонах досліджуваних видів свідчить про участь фермента в адаптації рослин до стресу і зумовлена посиленням процесів вільнорадикального окиснення, зокрема збільшенням вмісту пероксиду водню.
Список літератури
- Аринушкина Е. В. 1970. Руководство по химическому анализу почв. М. 488 с.
- Баїк O.Л., Kiт Н.A. 2022. Морфо-фізіологічні реакції мохів на дію абіотичних чинників на посттехногенних територіях видобутку сірки. Вісник Львівського університету. Серія біологічна. № 87. С. 76 –89. DOI: https://doi.org/10.30970/vlubs.2022.87.07
- Буздуга I.M., Волков Р.А., Панчук І.І. 2020. Втрата активності каталази 2 впливає на обмін аскорбату в арабідопсису за дії важких металів. Фізіологія рослин і генетика. Т. 52 № 4. С. 306−319. DOI: https://doi.org/10.15407/frg2020.04.306
- Гончарова И.A. 2005. К вопросу о структуре дерновины и продуктивности сфагновых мхов на олиготрофных болотах. Сибирский. экол. журн. № 1. С. 131−134.
- Демкив О. Т., Сытник К. М. 1985. Морфогенез архегониат. Киев : Наук. думка. 204 с.
- Іващенко О.О., Іващенко О.О. 2019. Проблеми стресів у рослин і способи їх розв’язання. Вісн. аграрн. науки. № 7. С. 27−35. DOI: https:/doi.org/10.31073/agrovisnyk201907-04
- Лакин Г. Ф. 1990. Биометрия: Учеб. пособие для биол. спец. вузов. 4-е изд. М. 352 с.
- Колупаев, Ю. Э. 2016. Антиоксиданты растительной клетки, их роль в АФК-сигналинге и устойчивости растений. Успехи современной биологии. Т. 136 № 2. С. 181–198.
- Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. 1986. Метод определения активности каталазы. Лабораторное дело. № 1. С. 16–20.
- Польчина С. М. 1991. Методичні рекомендації до лабораторних і практичних робіт з ґрунтознавства. Чернівці. 60 с.
- Щербаченко О.І., Рабик І.В., Лобачевська О.В. 2015. Участь мохоподібних у ренатуралізації девастованих територій Немирівського родовища сірки (Львівська область) // Укр. ботан. журн. Т 72 № 6. С. 596–602.
- Di Toppi L., Lambardi M., Pazzagli L. et al. 1999. Response to cadmium in carrot in vitro plants and cell suspension cultures. Plant Science. Vol. 137. P. 119–129.
- Gechev T.S., Hille J. 2005. Hydrogen peroxide as a signal con-trolling plant programmed cell death. J. Cell. Biol. T. 168 № 1. P. 17–20.
- Glime J. M. 2007. Bryophyte Ecology. Vol. 1. Physiological Ecology. Ebook sponsored by Michigan Technological University and the International Association of Bryologists. Accessed on: 03.11.2019 at: http://www.bryoecol.mtu.edu
- Leung D. 2018. Studies of Catalase in Plants Under Abiotic Stress. In book: Antioxidants and Antioxidant Enzymes in Higher Plant. Р. 7−39. DOI:10.1007/978-3-319-75088-0_2
- Mittler R., Vanderauwera S., Suzuki N., Miller G., Tornetti V.B., Vandepoele K., Gollery M., Shulaev V., Van Breusegem F. 2011. ROS signaling: the new wave? Trend Plant Sc. T. 16. P. 300-309.
- Proctor M.C.F., Tuba Z. 2002. Poikilohidry and homoiohydry: antithesis or spectrum of possibilities. New Phytologist. Vol. 156. P. 327−349.
- Pucciariello C., Banti V., Perata P. 2012. ROS signaling as common element in low oxygen and heat stresses. Plant Physiol. Biochem. T. 59. P. 3−10.
- Rabyk I.V., Lobachevska O.V., Kyyak N.Y., Shcherbachenko O.I. 2018. Bryophytes on the devastated territories of sulphur deposits and their role in restoration of dump substrate Biosystems Diversity. 26 (4). Р. 339−353. DOI:10.15421/011850
- Wang W., Cheng D., Liu D. 2019. The Catalase Gene Family in Cotton: Genome-Wide Characterization and Bioinformatics Analysis. Cells. Vol. 8 № 2. Р. 86–114. DOI:10.3390/cells8020086