Izvestiya of Saratov University.

Chemistry. Biology. Ecology

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)


Full text:
(downloads: 94)
Language: 
Russian
Heading: 
Article type: 
Article
UDC: 
581.2

Lipid Peroxidation in Cucumber and Radish Seedlings Affected by Heavy Metals

Autors: 
Michailova Irina Dmitrievna, Ogarev Mordovia State University
Lukatkin Aleksandr Stepanovich, Ogarev Mordovia State University
Abstract: 

The effect of heavy metal ions (Ni2+, Zn2+, Cu2+, Pb2+)  in concentrations of 10 ?M, 0.1 ?M and 1 mM on the rate of lipid peroxidation (LPO) has been studied in the 7-day-old seedlings of cucumber (Cucumis sativus L.) and radish (Raphanus sativus L.). It was revealed that Ni2+ and Cu2+ ions induced oxidative stress in plant cells, but Pb2+ and Zn2+ ions did not have toxic effects. The heavy metals effect on LPO increasing was as follows: Zn2+ < Pb2+< Ni2+ < Cu2+ for cucumber plants; Pb2+< Zn2+ < Cu2+ < Ni2+ for radish plants.

Reference: 

1.  Шакирова Ф. М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. Уфа : Гилем, 2001. 161 с.

2.  Башмаков Д. И., Лукаткин А. С. Эколого-физиологические аспекты аккумуляции и распределения тяжелых металлов у высших растений / под ред. А. С. Лукаткина. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2009. 236 с.

3.  Ерофеева Е. А., Наумова М. М. Влияние сульфата кадмия в широком диапазоне концентраций на физиолого-биохимические показатели проростков пшеницы // Вестн. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского. 2010. № 2 (2). С. 508–512.

4.  Курганова Л. Н., Балалаева И. В., Веселов А. П., Синицына Ю. В., Васильева Е. А., Цыганова М. И. Прооксидантно-антиоксидантный статус хлоропластов гороха при действии стрессирующих абиотических факторов среды : 1. Продукция активных форм кислорода и липопероксидация // Вестн. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского. 2010. № 2 (2). С. 544–549.

5.  Anjum N.A., Sofo A., Scopa A., Roychoudhury A., Gill S. S., Iqbal M., Lukatkin A. S., Pereira E., Duarte A. C., Ahmad I. Lipids and proteins – major targets of oxidative modi? cations in abiotic stressed plants // Envir. Sci. Pol. Res. 2015. Vol. 22, № 6. P. 4099–4121. 

6.  Лукаткин А. С. Холодовое повреждение теплолюбивых растений и окислительный стресс. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2002. 208 с.

7.  Anjum N. A., Umar S., Iqbal M., Khan N. A. Cadmium causes oxidative stress in mung bean by affecting the antioxidant enzyme system and ascorbate–glutathione cycle metabolism // Russ. J. Plant Physiol. 2011. Vol. 58, № 1. P. 92–99.

8.  Sytar O., Kumar A., Latowski D., Kuczynska P., Strzalka K., Prasad M. N. V. Heavy metal-induced oxidative damage, defense reactions, and detoxi? cation mechanisms in plants // Acta Physiol. Plant. 2013. Vol. 35, № 4. P. 985–999.

9.  Malecka A., Piechalak A., Zielinska B., Kutrowska A., Tomaszewska B. Response of the pea roots defense systems to the two-element combinations of metals (Cu, Zn, Cd, Pb) // Acta Biochim. Pol. 2014. Vol. 61, № 1. P. 23–28.

10. Лукаткин А. С. Вклад окислительного стресса в развитие холодового повреждения в листьях теплолюбивых растений. 1. Образование активированных форм кислорода при охлаждении растений // Физиология растений. 2002. Т. 49, № 5. С. 697–702.

11.  Cuipers A., Plusquin M., Remans T., Jozefczak M., Keunen E., Gielen H., Opdenakker K., Nair A. R., Munt ers E., Artois T. J., Nawrot T., Vangronsveld J., Smeets K. Cadmium stress : an oxidative challenge // Biometals. 2010. Vol. 23, № 5. P. 927–940.

12. Thounaojam T. C., Panda P., Mazumdar P., Kumar D., Sharma G., Sahoo L., Panda S. Excess copper induced oxidative stress and response of antioxidants in rice // Plant Physiol. Biochem. 2012. Vol. 53, № 1. P. 33–39.

13. Maldonado-Magana A., Favela-Torres E., RiveraCabrera F., Vlke-Sepulveda T. L. Lead bioaccumulation in Acacia farnesiana and its effect on lipid peroxidation and glutathione production // Plant Soil. 2011. Vol. 339, № 1-2. P. 377–389.

14. Gajewska E., Bernat P., Dlugonski J., Sklodowska M. Effect of nickel on membrane integrity, lipid peroxidation and fatty acid composition in wheat seedlings // J. Agron. Crop Sci. 2012. Vol. 198, № 4. P. 286–294.

15. Tewari R. K., Sharma P. N., Bisht S. S. Modulation of oxidative stress responsive enzymes by excess cobalt // Plant Sci. 2002. Vol. 162, № 3. P. 381–388.

16. Sofo A., Vitti A., Nuzzaki M., Tataranni G., Scopa A., Vangronsveld J., Remans T., Falasca G., Altamura M. M., Degola F., di Toppi L. S. Correlation between hormonal homeostasis and morphogenic responses in Arabidopsis thaliana seedlings growing in a Cd/Cu/Zn multi-pollution context // Physiol. Plant. 2013. Vol. 149, № 4. P. 487–498.

17. Teisseire H., Guy V. Copper-induced changes in antioxidants enzymes activities in fronds of duckweed (Lemna minor) // Plant Sci. 2000. Vol. 153, № 1. P. 65–72.