Розглянуто проблему техногенного забруднення ґрунтів нафтою і механізми адаптації рослинних організмів до змінених ґрунтових умов. Досліджено вплив нафтового забруднення ґрунту на активність ферментів глутаматсинтазного шляху в рослинах Trifolium pratense L. Встановлено, що глутамінсинтетазна (ГС) активність за умов забрудненого нафтою ґрунту на початкових етапах росту підвищується як у листках, так і в коренях конюшини лучної. Таке зростання глутамінсинтетазної активності в рослин на ранній стадії розвитку (фаза сім’ядольних листків) може бути пов’язане з необхідністю забезпечення клітин глутаматом, зокрема для синтезу проліну. На наступних стадіях — першого справжнього та першого трійчастого листка — пригнічувалась глутамінсинтетазна і ще істотніше — глутаматсинтазна активність рослин. Інгібування активності ферментів ГС/ГОГАТ шляху в рослинах конюшини лучної в умовах забрудненого нафтою ґрунту з настанням подальших фенологічних фаз може бути пов’язане з нестачею вуглеводів. Зниження активності ферментів ГС/ГОГАТ шляху розглянуто не лише як результат негативної дії умов забрудненого нафтою ґрунту, а й як один із механізмів регуляції процесів асиміляції амонію.
Ключові слова: Trifolium pratense L., глутаматсинтазна активність, глутамінсинтетазна активність, нафтове забруднення ґрунту
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
1. Velichko, O. (2014). Influence of conditions of oil-contaminated soil on the spectral composition of proteins of clover plants of ray. Naukoviy visnyk Natsionalnogo liso-tehnichnogo universitetu Ukrayini, 24, No. 9, pp. 115-117[in Ukrainian].
2. Dovgayuk-Semenyuk, M., Velichko, O. & Terek, O. (2016). The content of free amino acids in the plants of the clover of the starling under the influence of the conditions of the oil-contaminated soil. Biologichni studiyi/Studia Biologica, 10, No. 2, pp. 115-122 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.30970/sbi.1002.473
3. Dovgayuk-Semenyuk, M., Velichko, O. I. & Terek O. (2015). The content of ammonia and nitrate nitrogen in the plants of the clover of the ray for the action of oil contamination of the soil and fertilization with phosphorus and potassium fertilizers. Naukovi zapiski Ternopilskogo natsionalnogo pedagogichnogo universitetu. Biolohiia, No. 1(62), pp. 94-99 [in Ukrainian].
5. Diaz, P., Betti, M., Sanchez, D.H., Udvardi, M.K., Monza, J. & Marques, A.J (2010). Deficiency in plastidic glutamine synthetase alters proline metabolism and transcriptomic response in Lotus japonicus under drought stress. New Phytol., 188, pp. 1001-1013. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2010.03440.x
6. Forde, B.G. & Lea, P.J. (2007). Glutamate in plants: metabolism, regulation and signaling. J. Exp. Bot., 58 (9), pp. 2339-2358. https://doi.org/10.1093/jxb/erm121
7. Liang, X., Zhang, L., Natarajan, S.K. & Becker. D.F. (2013). Proline mechanisms of stress survival. Antioxid Redox Signal., 19 ( 9), pp. 998-1011. https://doi.org/10.1089/ars.2012.5074
8. Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L. & Randall, R.J. (1951). Protein measurement with Folin phenol reagent . J. Biol. Chem., 193 (1), pp. 265-275.
9. Marschner, P. (2012). Mineral nutrition of higher plants. London: Acad. press, pp. 138-160.
10. Martinelli, T., Whittaker, A., Bochicchio, A.,Vazzana, C., Suzuki, A. & Masclaus-Daubresse. C. (2007). Amino acid pattern and glutamate metabolism during dehydration stress in the 'resurrection' plant Sporobolus stapfianus: a comparison between desiccation-sensitive and desiccation-tolerant leaves . J. Exp. Bot., 58 (11), pp. 3037-3046. https://doi.org/10.1093/jxb/erm161
11. Masclaux-Daubresse, C., Reisdorf-Cren, M., Pageau, K., Lelandais, M., Grandjean, O., Kronenberger, J., Helene-Valadier, M., Feraud, M., Jouglet,T. & Suzuki, A. (2006). Glutamine synthetase-glutamate synthase pathway and glutamate dehydrogenase play distinct roles in the sink source nitrogen cycle in tobacco. Plant Physiol., 140, pp. 444-456. https://doi.org/10.1104/pp.105.071910
12. Miflin, B.J. & Habash, D.Z. (2002). The role of glutamine synthetase and glutamate dehydrogenase in nitrogen assimilation and possibilities for improvement in nitrogen utilization of crops. J. Exp. Bot., 53(370), pp. 979-987. https://doi.org/10.1093/jexbot/53.370.979
13. Rabe, E. (1999). Altered nitrogen metabolism under environmental stress condition. Handbook of plant and crop stress. New York: Marcel Dekker.
14. Rabe, E. & Lovatt, C.J. (1984). De novo arginine biosynthesis in leaves of phosphorus-deficient Citrus and Poncirus species. Plant Physiol.,76, pp. 747-752. https://doi.org/10.1104/pp.76.3.747
15. Sadasivam, S. & Manickam, A. (1996). Biochemical metods. New Delhi: New Age International.
16. Suominen, L. (2000). Evaluation of the Galega-Rhizobium galegae system for the bioremediation of oil-contaminated soil. Environ. Pollut., 107 (2), pp. 239-244. https://doi.org/10.1016/S0269-7491(99)00143-8
17. Suzuki, A. & Knaff, D.B. (2005). Glutamate synthase: structural, mechanistic and regulatory properties, and role in the amino acid metabolism. Photosynth. Res., 83, pp. 191-217. https://doi.org/10.1007/s11120-004-3478-0
18. Terek, O., Lapshyna, O. & Velychko, O. (2015). Grude oil comtamination and plants . J. Central European Green Innovat., 3, pp. 175-184.
19. Verma, D.P. & Zhang, C.S. (1999). Regulation of proline and arginine biosynthesis in plants . Plant Amino Acids. New York: Marcel Dekker.