Вплив неорганічних хімічних речовин на радіостійкість насіння
DOI:
https://doi.org/10.31548/dopovidi3(103).2023.003Ключові слова:
насіння, рослини, неорганічні речовини, іони, рентгенівське випромінювання, γ-випромінюванняАнотація
Іонні неорганічні сполуки можуть впливати на радіостійкість рослин. Є багато досліджень, що описують ефекти тих чи інших сполук та намагаються пояснити механізм їх дії. Але огляд сучасних досліджень показав нестачу в комплексному аналізі концентрацій та впливу іонних сполук на насіння під час опромінення. У зв’язку з цим, метою дослідження було зібрати та структурувати цей матеріал для кращого розуміння механізмів дії. Результатом роботи стала аналітична таблиця ефектів взаємодій катіонів і аніонів при обробці насіння перед опроміненням рентгенівським та γ-випромінюванням. Також, було окреслено основні закономірності впливу іонних солей з прикладами їх застосування. Так галогеніди лужних та лужноземельних металів мають сильний радіозахисний ефект. Вплив сульфатів та двовалентних металів залежить від їх концентрації та взаємодії з клітинними структурами. Нітрати важких металів та азидів негативно впливають на радіостійкість насіння рослин. Ефект від дії катіонів залежить значною мірою від хімічних та фізіологічних властивостей. Водночас комплекси металів з високим протонним числом можуть виступати в якості сенсибілізаторів внаслідок фізичних ефектів продуктів фізіологічного обміну рослин. На основі проаналізованої інформації можна зробити висновок, що вплив простих неорганічних солей потребує додаткової уваги та поглибленого дослідження. У перспективі, вивчення ефекту від їх застосування може допомогти в розумінні загальних закономірностей радіозахисту рослин. А також у фундаментальному розумінні взаємозв’язку між ґрунтовим розчином солей на засолених ґрунтах та його впливом на радіостійкість рослин.
Посилання
Asztemborska, M., Steborowski, R., Kowalska, J., & Bystrzejewska-Piotrowska, G. (2015). Accumulation of Platinum Nanoparticles by Sinapis alba and Lepidium sativum Plants. Water, Air, and Soil Pollution, 226(4), 1–7. https://doi.org/10.1007/s11270-015-2381-y
Baek, M.-H., Lee, Y.-K., Lee, Y.-B., Yang, S.-G., & Kim, J.-S. (2003). Effects of Low Dose Gamma Radiation and Seed Moisture Content on Germination and Early Growth of Vegetable Crops. Korean Journal of Environmental Agriculture, 22(3), 215–219. https://doi.org/10.5338/kjea.2003.22.3.215
Bali, R., Siegele, R., & Harris, A. T. (2010). Biogenic Pt uptake and nanoparticle formation in Medicago sativa and Brassica juncea. Journal of Nanoparticle Research, 12(8), 3087–3095. https://doi.org/10.1007/s11051-010-9904-7
Bhatia, C. R. (1967). Modification of X-ray sensitivity by metal ions in Crotalaria intermedia seeds. Radiation Botany, 7(3), 161–165. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0033-7560(67)80015-2
Biswas, S., & Matsuo, T. (1966). Protective and recovery effects of chemicals on plant growth, chromosome aberration and mutation in irradiated seed of crop plants. Radiation Botany, 6(6), 575–587. https://doi.org/10.1016/S0033-7560(66)80106-0
Božič, M., & Kokol, V. (2008). Ecological alternatives to the reduction and oxidation processes in dyeing with vat and sulphur dyes. Dyes and Pigments, 76(2), 299–309. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2006.05.041
Chen, X., Zhang, R., Xing, Y., Jiang, B., Li, B., Xu, X., & Zhou, Y. (2021). The efficacy of different seed priming agents for promoting sorghum germination under salt stress. PLoS ONE, 16(1 January), 1–14. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0245505
Conger, B. V. (1975). Radioprotective effects of ascorbic acid in barley seeds. Radiation Botany, 15(1), 39–48. https://doi.org/10.1016/s0033-7560(75)80013-5
Conger, B. V. (1973). The effects of ascorbic acid and sodium azide on seedling growth of irradiated and non-irradiated barley seeds. Radiation Botany, 13(6), 375–379. https://doi.org/10.1016/S0033-7560(73)90176-2
Duarte, G. T., Volkova, P. Y., Fiengo Perez, F., & Horemans, N. (2023). Chronic Ionizing Radiation of Plants: An Evolutionary Factor from Direct Damage to Non-Target Effects. Plants, 12(5). https://doi.org/10.3390/plants12051178
Georgieva, M., & Vassileva, V. (2023). Stress Management in Plants: Examining Provisional and Unique Dose-Dependent Responses. International Journal of Molecular Sciences, 24(5105), 1–25.
Gillet, C., Lennes, G., & Bacq, Z. M. (1963). Action Radioprotectrice de Chlorures Alcalino-terreux (BeCl2, SrCl2 et BaCl2) Sur La Croissance de L’orge. International Journal of Radiation Biology and Related Studies in Physics, Chemistry and Medicine, 7(4), 395–399. https://doi.org/10.1080/09553006314551331
Gruszka, D., Szarejko, I., & Maluszynski, M. (2012). Sodium Azide as a Mutagen. In Q. Y. Shu, B. P. Forster, & H. Nakagawa (Eds.), Plant Mutation Breeding and Biotechnology (pp. 159–166). CABI. https://doi.org/10.13140/2.1.2105.8560
Gudkov, S. V., Grinberg, M. A., Sukhov, V., & Vodeneev, V. (2019). Effect of ionizing radiation on physiological and molecular processes in plants. Journal of Environmental Radioactivity, 202, 8–24. https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2019.02.001
Hazama, Y., Hazama, K., & Ehrenberg, L. (1963). The influence of paramagnetic ions on the radiation sensitivity of plant seeds. Radiation Botany, 3(1), 7–18. https://doi.org/10.1016/0033-7560(63)90003-6
Held, K. D., & Powers, E. L. (1980). Sensitization to X-rays of transforming DNA by Ag+. International Journal of Radiation Biology and Related Studies in Physics, Chemistry, and Medicine, 38(3), 293–307. https://doi.org/10.1080/09553008014551661
Hossein pour, A., Tosun, M., & Haliloglu, K. (2022). Mutagenic effects of sodium azide on in vitro mutagenesis, polymorphism and genomic instability in wheat (Triticum aestivum L.). Molecular Biology Reports, 49(7), 10165–10174. https://doi.org/10.1007/s11033-022-07896-y
Hullo, M., Grall, R., Perrot, Y., Mathé, C., Ménard, V., Yang, X., Lacombe, S., Porcel, E., Villagrasa, C., Chevillard, S., & Bourneuf, E. (2021). Radiation Enhancer Effect of Platinum Nanoparticles in Breast Cancer Cell Lines: In Vitro and In Silico Analyses. International Journal of Molecular Sciences, 22(9), 1–18. https://doi.org/10.3390/ijms22094436
Jahan, R., Malik, S., Ansari, S., & Khan, S. (2020). Evaluation of Optimal Doses for Gamma Rays and Sodium Azide in Linseed Genotypes. Agricultural Science Digest, 41, 207–210. https://doi.org/10.18805/ag.D-5165
Keisham, M., Mukherjee, S., & Bhatla, S. C. (2018). Mechanisms of Sodium Transport in Plants-Progresses and Challenges. International Journal of Molecular Sciences, 19(3). https://doi.org/10.3390/ijms19030647
Khan, S., Al-Qurainy, F., & Anwar, F. (2009). Sodium Azide: a Chemical Mutagen for Enhancement of Agronomic Traits of Crop Plants. Environment & We an International Journal of Science & Technology, 4(1), 1–21.
Kleinhofs, A., Kleinschmidt, M., Sciaky, D., & Von Broembsen, S. (1975). Azide mutagenesis. In vitro studies. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis, 29(3), 497–499. https://doi.org/10.1016/0027-5107(75)90069-X
Lunec, J., & Parker, R. (1980). The Influence of pH on the Enhancement of Radiation Damage by Hyperthermia. International Journal of Radiation Biology and Related Studies in Physics, Chemistry and Medicine, 38(5), 567–574. https://doi.org/10.1080/09553008014551381
Osterrieth, P. M. (1963). Induction par les Rayons X de la Destruction de L’acide Désoxyribonucléique d’Escherichia Freundii Induction par les Rayons X de la Destruction de L’acide Désoxyribonucléique d’Escherichia Freundii. International Journal of Radiation Biology and Related Studies in Physics, Chemistry and Medicine, 6(3), 289–296. https://doi.org/10.1080/09553006314550361
Sideris, E. G., Nilan, R. A., & Bogyo, T. P. (1973). Differential effect of sodium azide on the frequency of radiation-induced chromosome aberrations vs. the frequency of radiation-induced chlorophyll mutations in Hordeum vulgare. Radiation Botany, 13(6), 315–322. https://doi.org/10.1016/s0033-7560(73)90057-4
Song, J. Y., Kwon, E.-Y., & Kim, B. S. (2010). Biological synthesis of platinum nanoparticles using Diopyros kaki leaf extract. Bioprocess and Biosystems Engineering, 33(1), 159–164. https://doi.org/10.1007/s00449-009-0373-2
Stadler, L. J. (1928). Mutations in barley induced by X-rays and radium. Science, 68(1756), 186–187. https://doi.org/10.1126/science.68.1756.186
Szumiel, I. (1978). Requirements for Potentiation of Radiation Effect by a Platinum Complex. International Journal of Radiation Biology and Related Studies in Physics, Chemistry and Medicine, 33(6), 605–608. https://doi.org/10.1080/09553007814550531
Yafizham, & Herwibawa, B. (2018). The effects of sodium azide on seed germination and seedling growth of chili pepper ( Capsicum annum L. cv. Landung). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 102(1), 12052. https://doi.org/10.1088/1755-1315/102/1/012052
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
