The impact of heavy metals Pb and Hg on protein metabolism of species of the genus Acer L. in the conditions of planned factorial experiment
Keywords:
protein metabolism, maple, mercury, lead, planned factorial experiment, technogenic pressure
Abstract
The effect of heavy metals (mercury and lead) on protein metabolism in leaves of species of the genus Acer was investigated in the conditions of planned factorial experiment. The inhibitory effect of heavy metals on protein content was revealed in leaves. Тhe mathematical model building using regression equations allows to determine the intensity of the impact of heavy metals on protein content in leaves and nature of this effect: inhibiting or stimulating. The coefficients of the regression equations quantitatively demonstrate the negative effect of mercury and lead separately and together, that qualitatively distinguishes this method from conventional methods of empirical data without quantitative assessment of impacts. Protein synthesis system was more sensitive to the mercury salts in solution than to the lead salts. The prospects of planned factorial experiment in the study of the influence of heavy metals on physiological and biochemical indexes of plants was justified. The most resistant species of maple were defined for using in gardening areas in conditions of anthropological and technological pressure with a high content of heavy metals.
Downloads
Download data is not yet available.
References
Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – Л.: Агропромиздат, 1987. – 142с. /Alekseyev Yu.V. Tyazhelyye metally v pochvakh i rasteniyakh. – L.: Agropromizdat, 1987. – 142s./
Волчевська-Козак О.Є., Кифорук І.М. Білковий комплекс рослин ріпака при абіотичних стресах // Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Мат. міжн. конф. – Львів, 1998. – С. 193. /Volchevska-Kozak O.Ye., Kyforuk І.M. Bіlkovyy kompleks roslyn rіpaka pri abіotychnykh stresakh // Ontogenez roslyn u prirodnomu ta transformovanomu seredovyshchі. Mat. mіzhn. konf. – Lvіv,1998. – S. 193./
Гавриленко А.К. Планирование и обработка эксперимента в пакете STATGRAPHIСS. – Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2012. – 30с. /Gavrilenko A.K. Planirovaniye i obrabotka eksperimenta v pakete STATGRAPHICS.– Yekaterinburg: Izd-vo UrGUPS. – 2012. – 30s./
Голов’янко І.А., Косаківська І.В. Вплив температурних стресів на якісний та кількісний склад білків різних органів Phasеolus vulgaris L. на ранніх етапах вегетативного розвитку // Мат. ХІІ з’їзду Українського ботанічного товариства. – Одеса, 2006. – С.424. /Golov’yanko І.A., Kosakіvs’ka І.V. Vplyv temperaturnykh stresіv na yakіsnyy ta kіlkіsnyy sklad bіlkіv rіznykh organіv Phaseolus vulgaris L. na rannіkh etapakh vegetatyvnogo rozvytku // Mat. XІІ z’yizdu Ukrayinskogo botanichnogo tovarystva – Odesa, 2006. – S.424./
Долгова Л.Г. Вміст сумарних білків в річному циклі представників роду Deutzia Thunb., інтродукованих у степову зону України // Тези доп. міжн. наук. конф., присвяченої 150-річчю ботанічного саду Львівського нац. ун-ту. – Львів, 2004. – С. 15–17. /Dolgova L.G. Vmіst sumarnykh bіlkіv v rіchnomu tsyklі predstavnykіv rodu Deutzia Thunb., іntrodukovanykh u stepovu zonu Ukrayiny // Tezy dop. mіzhn. nauk. konf., prysvyachenoi 150-rіchchyu botanichnogo sadu Lvіvskogo nats. un-tu. – Lvіv, 2004. – S. 15–17./
Іванченко О.Є. Вплив важких металів на метаболізм азоту рослин // Питання біоіндикації та екології. –Запоріжжя. – 2009. – С. 69–79. /Іvanchenko O. Ye. Vplyv vajkih metalіv na metabolіzm azotu roslin //Pitannya bіoіndikacії ta ekologіi. – Zaporіzhzhya. – 2009. – S. 69-79./
Косаківська І.В. Особливості функціонування білкової системи в умовах стресу // Укр. бот. журн. – 1996. – Т.53, №3. – С. 238–251. /Kosakіvska І.V. Osoblyvostі funktsіonuvannya bіlkovoyi systemy v umovakh stresu // Ukr. bot. zhurn. – 1996. – T. 53, №3. – S. 238–251./
Пастухова Н.Л. Детоксикация тяжелых металлов у растений // Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону: міжвід. зб. наук. праць / Відп. ред. С.В.Беспалова. – Донецьк: ДонНУ, 2008. – Вип.8. – С. 218–225. /Pastukhova N.L. Detoksikatsiya tyazhelykh metallov u rasteniy // Problemy ekologіi ta okhorony pryrody tekhnogennogo regіonu: mіzhvіd. zb. nauk. prats’. / Vіdp. red. S.V.Bespalova. – Donetsk: DonNU, 2008. – Vyp.8. – S. 218–225./
Некрасова Г.Ф., Киселева И.С. Руководство к лабораторным и практическим занятиям. – Екатеринбург: Уральский государственный университет, 2008. – 157с. /Nekrasova G.F., Kiseleva I.S. Rukovodstvo k laboratornym i prakticheskim zanyatiyam. – Yekaterinburg: Uralskiy gosudarstvennyy universitet. – 2008. – 157s./
Скугорева С.Г. Действие нитрата ртути (II) на рост и развитие проростков ячменя, выращенных на гидропонике // Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: научный и образовательный аспекты: Матер. Всерос. науч. шк. – Киров, 2005. – С. 81–84. /Skugoreva S.G. Deystviye nitrata rtuti (II) na rost i razvitiye prorostkov yachmenya, vyrashchennykh na gidroponike // Aktualnyye problemy regionalnogo ekologicheskogo monitoringa: nauchnyy i obrazovatelnyy aspekty: Mater. Vseros. nauch. shk. – Kirov, 2005. – S. 81–84./
Филоник И.А. Комплексное действие гербицида фронтьер и тяжелых металлов на систему протеолиза и белковый обмен в зерне кукурузы при прорастании // Актуальные проблемы экологии. Мат. I межд. науч. конф. – Гродно, 2005. – Ч.2. – С. 54–57. /Filonik I.A. Kompleksnoye deystviye gerbitsida front’yer i tyazhelykh metallov na sistemu proteoliza i belkovyy obmen v zerne kukuruzy pri prorastanii // Aktualnye problemy ekologii. Mat. I mezhd. nauch. konf. – Grodno, 2005. – Ch.2. – S. 54–57./
Хромих Н.О., Більчук В.С. Активність глутатіон-S-трансферази проростків кукурудзи за комбінованого впливу високої температури та важких металів // Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія. – 2009. – Вип.17, т.2. – С. 122–126. /Khromykh N.O., Bіl’chuk V.S. Aktyvnіst’ glutatіon-S-transferazy prorostkіv kukurudzy za kombіnovanogo vplyvu vysokoyi temperatury ta vazhkykh metalіv // Vіsnyk Dnіpropetrovskogo unіversytetu. Bіologіya. Ekologіya. – 2009. – Vyp.17, t.2. – S. 122–126./
Шакирова Ф.М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. – Уфа: Гилем, 2001. – 160с. /Shakirova F.M. Nespetsificheskaya ustoychivost rasteniy k stressovym faktoram i yeye regulyatsiya. – Ufa: Gilem, 2001. – 160s./
Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. – 1976. – Vol.72. – P. 248–254.
Goring H. Biochemical changes of Aesculus hippocastanum under influence of heavy metals // Miner. Nutr. Plants. Tras. Int. Symp. Plants Nutr. – 1989. – Vol.9, №6. – P.103–109.
Волчевська-Козак О.Є., Кифорук І.М. Білковий комплекс рослин ріпака при абіотичних стресах // Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Мат. міжн. конф. – Львів, 1998. – С. 193. /Volchevska-Kozak O.Ye., Kyforuk І.M. Bіlkovyy kompleks roslyn rіpaka pri abіotychnykh stresakh // Ontogenez roslyn u prirodnomu ta transformovanomu seredovyshchі. Mat. mіzhn. konf. – Lvіv,1998. – S. 193./
Гавриленко А.К. Планирование и обработка эксперимента в пакете STATGRAPHIСS. – Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2012. – 30с. /Gavrilenko A.K. Planirovaniye i obrabotka eksperimenta v pakete STATGRAPHICS.– Yekaterinburg: Izd-vo UrGUPS. – 2012. – 30s./
Голов’янко І.А., Косаківська І.В. Вплив температурних стресів на якісний та кількісний склад білків різних органів Phasеolus vulgaris L. на ранніх етапах вегетативного розвитку // Мат. ХІІ з’їзду Українського ботанічного товариства. – Одеса, 2006. – С.424. /Golov’yanko І.A., Kosakіvs’ka І.V. Vplyv temperaturnykh stresіv na yakіsnyy ta kіlkіsnyy sklad bіlkіv rіznykh organіv Phaseolus vulgaris L. na rannіkh etapakh vegetatyvnogo rozvytku // Mat. XІІ z’yizdu Ukrayinskogo botanichnogo tovarystva – Odesa, 2006. – S.424./
Долгова Л.Г. Вміст сумарних білків в річному циклі представників роду Deutzia Thunb., інтродукованих у степову зону України // Тези доп. міжн. наук. конф., присвяченої 150-річчю ботанічного саду Львівського нац. ун-ту. – Львів, 2004. – С. 15–17. /Dolgova L.G. Vmіst sumarnykh bіlkіv v rіchnomu tsyklі predstavnykіv rodu Deutzia Thunb., іntrodukovanykh u stepovu zonu Ukrayiny // Tezy dop. mіzhn. nauk. konf., prysvyachenoi 150-rіchchyu botanichnogo sadu Lvіvskogo nats. un-tu. – Lvіv, 2004. – S. 15–17./
Іванченко О.Є. Вплив важких металів на метаболізм азоту рослин // Питання біоіндикації та екології. –Запоріжжя. – 2009. – С. 69–79. /Іvanchenko O. Ye. Vplyv vajkih metalіv na metabolіzm azotu roslin //Pitannya bіoіndikacії ta ekologіi. – Zaporіzhzhya. – 2009. – S. 69-79./
Косаківська І.В. Особливості функціонування білкової системи в умовах стресу // Укр. бот. журн. – 1996. – Т.53, №3. – С. 238–251. /Kosakіvska І.V. Osoblyvostі funktsіonuvannya bіlkovoyi systemy v umovakh stresu // Ukr. bot. zhurn. – 1996. – T. 53, №3. – S. 238–251./
Пастухова Н.Л. Детоксикация тяжелых металлов у растений // Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону: міжвід. зб. наук. праць / Відп. ред. С.В.Беспалова. – Донецьк: ДонНУ, 2008. – Вип.8. – С. 218–225. /Pastukhova N.L. Detoksikatsiya tyazhelykh metallov u rasteniy // Problemy ekologіi ta okhorony pryrody tekhnogennogo regіonu: mіzhvіd. zb. nauk. prats’. / Vіdp. red. S.V.Bespalova. – Donetsk: DonNU, 2008. – Vyp.8. – S. 218–225./
Некрасова Г.Ф., Киселева И.С. Руководство к лабораторным и практическим занятиям. – Екатеринбург: Уральский государственный университет, 2008. – 157с. /Nekrasova G.F., Kiseleva I.S. Rukovodstvo k laboratornym i prakticheskim zanyatiyam. – Yekaterinburg: Uralskiy gosudarstvennyy universitet. – 2008. – 157s./
Скугорева С.Г. Действие нитрата ртути (II) на рост и развитие проростков ячменя, выращенных на гидропонике // Актуальные проблемы регионального экологического мониторинга: научный и образовательный аспекты: Матер. Всерос. науч. шк. – Киров, 2005. – С. 81–84. /Skugoreva S.G. Deystviye nitrata rtuti (II) na rost i razvitiye prorostkov yachmenya, vyrashchennykh na gidroponike // Aktualnyye problemy regionalnogo ekologicheskogo monitoringa: nauchnyy i obrazovatelnyy aspekty: Mater. Vseros. nauch. shk. – Kirov, 2005. – S. 81–84./
Филоник И.А. Комплексное действие гербицида фронтьер и тяжелых металлов на систему протеолиза и белковый обмен в зерне кукурузы при прорастании // Актуальные проблемы экологии. Мат. I межд. науч. конф. – Гродно, 2005. – Ч.2. – С. 54–57. /Filonik I.A. Kompleksnoye deystviye gerbitsida front’yer i tyazhelykh metallov na sistemu proteoliza i belkovyy obmen v zerne kukuruzy pri prorastanii // Aktualnye problemy ekologii. Mat. I mezhd. nauch. konf. – Grodno, 2005. – Ch.2. – S. 54–57./
Хромих Н.О., Більчук В.С. Активність глутатіон-S-трансферази проростків кукурудзи за комбінованого впливу високої температури та важких металів // Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія. – 2009. – Вип.17, т.2. – С. 122–126. /Khromykh N.O., Bіl’chuk V.S. Aktyvnіst’ glutatіon-S-transferazy prorostkіv kukurudzy za kombіnovanogo vplyvu vysokoyi temperatury ta vazhkykh metalіv // Vіsnyk Dnіpropetrovskogo unіversytetu. Bіologіya. Ekologіya. – 2009. – Vyp.17, t.2. – S. 122–126./
Шакирова Ф.М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. – Уфа: Гилем, 2001. – 160с. /Shakirova F.M. Nespetsificheskaya ustoychivost rasteniy k stressovym faktoram i yeye regulyatsiya. – Ufa: Gilem, 2001. – 160s./
Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Anal. Biochem. – 1976. – Vol.72. – P. 248–254.
Goring H. Biochemical changes of Aesculus hippocastanum under influence of heavy metals // Miner. Nutr. Plants. Tras. Int. Symp. Plants Nutr. – 1989. – Vol.9, №6. – P.103–109.
Cited
How to Cite
Поворотня, М. М. (1). The impact of heavy metals Pb and Hg on protein metabolism of species of the genus Acer L. in the conditions of planned factorial experiment. The Journal of V.N.Karazin Kharkiv National University. Series «Biology», 25, 320-325. Retrieved from https://periodicals.karazin.ua/biology/article/view/5959
Issue
Section
PLANT PHYSIOLOGY
Authors retain copyright of their work and grant the journal the right of its first publication under the terms of the Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship.
