The effect of fullerene on the physiological and biochemical parameters of barley plants in hydroponic culture

Abstract

различия в ответной реакции на действие фуллерена растений ячменя (Hordeum vulgare L., сорт Якуб), выращенных в гидропонной культуре (в дистиллированной воде и в питательном растворе Кнопа) с добавлением фуллерена C 60 (10 или 50 мг/л). В течение вегетации в первом листе оценивали содержание хлорофилла, флавонолов и индекс азотного баланса (NBI). В конце эксперимента определяли относительную скорость потери воды (ОПВ) листьями, а также сухую массу корней и листьев. Влияние фуллерена на физиолого-биохимические показатели растений ячменя зависело от концентрации данных наночастиц и наличия питательных элементов в среде культивирования. При добавлении 10 мг/л фуллерена все исследованные параметры были, как правило, на уровне контрольных значений. В то же время экспозиция с 50 мг/л фуллерена стимулировала снижение содержания хлорофилла и флавонолов в первом листе, увеличивала ОПВ листьями и замедляла рост растений ячменя, выращиваемых в воде. При внесении 50 мг/л фуллерена в раствор Кнопа содержание хлорофилла в первом листе возрастало, накопление флавонолов практически не менялось, более длительным было повышение NBI. При этом увеличивалась сухая масса листьев, а достоверных изменений ОПВ листьями и роста корня отмечено не было. Предполагается, что различия в чувствительности растений к фуллерену при их выращивании в воде и в питательном растворе Кнопа связаны, с одной стороны, с их анатомо-морфологическими и физиолого-биохимическими особенностями, включая активность механизмов детоксикации, с другойс возможными изменением физико-химических свойств наночастиц в растворе солей, активацией доставки питательных элементов с помощью фуллерена и влиянием на процессы, обусловливающие замедление старения первого листа.