Научный журнал

Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Таблица 2

Катионно-анионный состав луковиц Allium cepa, выращенных на растворах ПГМ1 с различной концентрацией по основным ионам (Na+, Ca2+, Cl-)

Химический анализ растворов ПГМ и луковиц проводили методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) в соответствии с ГОСТ [9]. Пробы растительного материала для элементного анализа готовили с использованием микроволновой системы разложения проб под давлением. Объем исследований представлен в табл. 1.

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили методом корреляционного анализа с помощью непараметрического коэффициента корреляции рангов Спирмена при использовании компьютерных программ Microsoft Office Excel 2010 г. и Statistica 10.

Результаты исследования и их обсуждение

В табл. 2 представлены данные по основным катионам и анионам ПГМ1, определенным в составе луковиц Allium cepa, выращенных на дистиллированной воде без добавления реагента (контроль) и на растворах тестируемого вещества (ПГМ1) в разных дозах.

На основе экспериментальных данных определено количественное соотношение основных компонентов ПГМ1 в составе опытных луковиц. В частности, установлено увеличение суммарного количества ионов (Na+, Ca2+, Cl-) с ростом их концентрации в растворах ПГМ1, на которых проращивались луковицы по сравнению с контролем. Следует также отметить, что динамика аккумуляции отдельных ионов существенно отличается.

Рассчитывали коэффициент, отражающий степень аккумуляции ионов в тест-культуре Allium cepa, по формуле: К = Со/Ск, где Со – концентрация определяемого иона в опытном варианте эксперимента, Ск – концентрация определяемого иона в контроле. Установлена тенденция увеличения концентрации данного элемента в луковицах Allium cepa с ростом концентрации раствора ПГМ1 (табл. 3).

Таблица 3

Величины коэффициентов, характеризующие степень накопления ионов ПГМ в луковицах Allium cepa относительно контроля

Таблица 4

Данные корреляционного анализа зависимости концентрации ионов ПГМ1 в растворе и содержания ионов в луковицах Allium cepa

Примечание. *p-уровень значимости коэффициентов корреляции в соответствии с t-критерием Стьюдента.

Оценка связи между количественным составом ионов в растворах ПГМ1 и в луковицах проводилась методом корреляционного анализа (табл. 4, рис. 1–3). Выявлено, что в пределах изученного диапазона концентраций ПГМ1 (от 0,1 до 20 г/л) имеется прямая значимая корреляционная связь (R = 0,9, P = 0,003) между количеством ионов Na+ в растворе ПГМ1 и в луковицах Allium cepa. Линии регрессии для Сa2+; Cl- показывают обратную зависимость количества ионов в растворах и луковицах, при этом корреляционных связей по данным элементам не выявлено (табл. 4, рис. 2, 3). Таким образом, данные свидетельствуют об избирательной аккумуляции луковицами Na+ при проращивании тест-культуры Allium cepa на растворах ПГМ1.

В табл. 5 представлены данные по количественному составу основных ионов ПГМ2 в луковицах Allium cepa после их проращивания в растворах реагента. Согласно полученным данным выявлена тенденция аккумуляции луковицами катиона магния (Mg2+) относительно контроля. Схожая тенденция прослеживается по общему количеству ионов ПГМ2 (Mg + Cl2) для луковиц, выращенных на растворах с высокой концентрацией ПГМ (10 и 20 г/л) (табл. 5).

Рис. 1. Зависимость содержания ионов Na+ в тест-культуре Allium cepa от концентрации раствора ПГМ1

Рис. 2. Зависимость содержания ионов Ca2+ в тест-культуре Allium cepa от концентрации раствора ПГМ1

Рис. 3. Зависимость содержания ионов Cl- в тест-культуре Allium cepa от концентрации раствора ПГМ1

Таблица 5

Катионно-анионный состав луковиц Allium cepa, выращенных на растворах ПГМ2

Рис. 4. Зависимость содержания ионов Mg2+ в тест-объекте от концентрации раствора ПГМ2

Выявлена положительная значимая корреляция (P = 0,004) между содержанием Mg2+ в луковицах и в растворах ПГМ2, характеризующаяся наличием сильной связи (R = 0,9) между оцениваемыми показателями (R = 0,9) (табл. 6, рис. 4). Напротив, значимой корреляционной зависимости между анионом Сl- в составе луковиц и в растворе ПГМ2 не установлено (P = 0,5).

Таблица 6

Данные корреляционного анализа зависимости концентрации ионов ПГМ2 в растворе и содержания ионов в луковицах Allium cepa

Примечание. *p-уровень значимости коэффициентов корреляции в соответствии с t-критерием Стьюдента.

Заключение

Таким образом, исследование химического состава луковиц после контактного взаимодействии корневой системы Allium cepa с растворами ПГМ позволило выявить избирательное накопление катионов Na+ и Mg2+ в растительной массе тест-культуры, используемой при оценке цито- и генотоксичности ПГМ. Представляется интересным дальнейшее изучение взаимосвязи между количественным содержанием аккумулированных компонентов ПГМ в тест-культуре и токсическими эффектами, регистрируемыми в клетках корневой меристемы Allium cepa.