Smago metālu ietekme uz Armeria maritima augšanu in vitro apstākļos

Abstract

Antropogēnais smago metālu augsnes piesārņojums ir palielinājis interesi par smago metālu tolerantām sugām. Ir veikti pētījumi par A. maritima smago metālu toleranci un akumulāciju augsnē un hidroponiskajās sistēmās, savukārt trūkst informācijas par smago metālu ietekmi uz A. maritima augšanu in vitro apstākļos. Darba mērķis ir noskaidrot smago metālu ietekmi uz A. maritima augšanu in vitro apstākļos. Pētījumā izmantoja iepriekš in vitro audzētas A. maritima kultūras ievāktas no divām dažādām atradnēm – Vecdaugavas un Vakarbuļļiem. A. maritima audzēja in vitro Murashige&Skoog barotnēs ar pievienotiem kadmija, vara, mangāna, svina un cinka sāļiem divās dažādās koncentrācijās. Vizuāli novēroja smago metālu stresa ietekmi uz A. maritima lapu morfoloģiju un jauno dzinumu skaitu. Nosvēra un analizēja auga svaigo un sauso masu, no datiem aprēķināja ūdens saturu augos. CdCl2 *2.5H2O 20 mg L-1 , 100 mg L-1 un CuSO4 *5H2O 100 mg L-1 , 500 mg L-1 in vitro apstākļos būtiski samazina A. maritima svaigo un sauso masu, ūdens saturu un izraisa augu bojāeju. A. maritima spēja augt un attīstīt jaunus dzinumus MnSO4 *H2O 1000 mg L-1 , savukārt MnSO4 *H2O 200 mg L-1 pozitīvi ietekmēja Vecdaugavas A. maritima augšanu in vitro. A. maritima spēja augt un attīstīt jaunus dzinumus PbAc *3H2O 100 mg L-1 in vitro, taču PbAc *3H2O 500 mg L-1 novājināja A. maritima lapas un būtiski samazināja svaigo un sauso masu. Vecdaugavas A. maritima spēja normāli augt ZnSO4 *7H2O 200 mg L-1 , taču ZnSO4 *7H2O 1000 mg L-1 izraisa A. maritima lapu hlorozi, nekrozi un iekrāso lapas sārtas.

Antropogenic soil pollution with heavy metals has increased the interest in heavy metal tolerant species. There have been reasearch made with A. maritima ability to tolerate and acumuluate heavy metals in soil and in hydroponic systems but there is lack of information about heavy metal impact on growth of A. maritima in vitro. The purpose of this study is to determine the impact of heavy metals on growth of A. maritima in vitro. A. maritima cultures used in this study were previously grown in vitro and they were gathered from two different locations – Vecdaugava and Vakarbuļļi. A. maritima were grown in vitro Murashige&Skoog medium with added cadmium, copper, manganese, lead and zinc salts in two different concentrations. The impacts of heavy metal stress on A. maritima leaf morphology and new shoot growth were visually observed. Plant fresh and dry mass were measured and analysed, and water content in plants was calculated. CdCl2 *2.5H2O 20 mg L-1 , 100 mg L-1 un CuSO4 *5H2O 100 mg L-1 , 500 mg L-1 in vitro significantly lowered A. maritima fresh and dry mass, water content and caused plant death. A. maritima could grow and develop new shoots in MnSO4 *H2O 1000 mg L-1 , however MnSO4 *H2O 200 mg L-1 had positive impact on growth of Vecdaugava A. maritima in vitro. A. maritima could grow and develop new shoots PbAc *3H2O 100 mg L-1 in vitro, however PbAc *3H2O 500 mg L-1 weakened A. maritima leaves and significantly decreased plant fresh and dry mass. Vecdaugava A. maritima could grow normally in ZnSO4 *7H2O 200 mg L-1 , however ZnSO4 *7H2O 1000 mg L-1 caused A. maritima leaf chlorosis, necrosis and reddening of leaves.