Обработка Семян Биопленками Цианобактерий Для Повышения Устойчивости Растений В Условиях Химического Загрязнения Метилфосфонатами

Abstract

The effect of biofilms dominated by the cyanobacterium Nostoc commune, methylphosphonic acid and their combined action on the biochemical and physiological parameters of the vital activity of barley plants was studied. Methylphosphonic acid at a concentration of 0.5 and 1 mM was shown to promote the activation of lipid peroxidation processes in leaves by 20 and 60%, respectively, as well as a decrease in the amount of chlorophyll and the length of seedlings by 20%. Inoculation of seeds with natural multispecies biofilms dominated by the cyanobacterium Nostoc commune reduced the phytotoxic effects of methylphosphonic acid, which manifested itself in the inhibition of the intensity of lipid oxidation processes, the accumulation of chlorophyll (under the action of acid at a concentration of 0.5 mM), antioxidant carotenoids, and also in the stimulation of growth processes. In response to the treatment of seeds with biofilms, the accumulation of anthocyanins in the leaves decreased, while the pigment content did not exceed 70% of the level of control plants. It has been established that biofilms dominated by the cyanobacterium Nostoc commune contribute to an increase in plant resistance to contamination with methylphosphonic acid. В ходе работы было исследовано влияние био- пленок с доминированием цианобактерии Nostoc commune, метилфосфоновой кислоты и их совместного действия на биохимические и физиологические показатели жизнедеятель- ности растений ячменя. Показано, что метилфосфоновая кис- лота в концентрации 0.5 и 1 мМ способствовала активации процессов перекисного окисления липидов в листьях ячменя на 20 и 60% соответственно, а также снижению количества хлорофиллов и длины проростков на 20%. Инокуляция семян ячменя природными многовидовыми биопленками с домини- рованием цианобактерии Nostoc commune снижала фитоток- сические эффекты метилфосфоновой кислоты, что прояви- лось в ингибировании интенсивности процессов окисления липидов, накоплении хлорофиллов (при действии кислоты в концентрации 0.5 мМ), антиоксидантов – каротиноидов, а так- же в стимуляции ростовых процессов. Отмечено, что в ответ на обработку семян биопленками снижается накопление ан- тоцианов в листьях: содержание пигмента не превышало 70% от уровня контрольных растений. Таким образом, биопленки с доминированием цианобактерии Nostoc commune стимулиру- ют механизмы устойчивости растений при загрязнении среды метилфосфоновой кислотой.