1.

 

Kis dózisú stresszorok stimulációs hatása kukorica és bab kloroplasztiszok fejlődésére

 

Nyitrai Péter1, Bóka Károly2 és Keresztes Áron2

1ELTE Növényélettani Tanszék, H-1088, Budapest, Múzeum krt. 4/A.

2ELTE Növényszervezettani Tanszék, H-1088, Budapest, Puskin u. 11-13.

 

 

Különböző károsító anyagok - nehézfémek, herbicidek- (stresszorok) alacsony koncentrációban alkalmazva kedvező hatás fejtenek ki a növényi szervezetre. Ez a serkentő hatás kimutatható részben a fejlődő csíranövényekben, részben idősebb növények öregedésének gátlásában, illetve az öregedés lassításában, vagy előidézhetik a szerv, szervezet rejuvenációját. Feltételezhető, hogy a kis dózisú stresszorok specifikus, vagy nem-specifikus védekezési reakciót váltanak ki a növényben anélkül, hogy azt károsítanák. Közvetlenül, vagy közvetve előidézhetik közös, vagy eltérő szenzorokon keresztül a hormonális egyensúly megváltozását és elsősorban a citokininek szintézisének növekedéséhez vezethetnek.

Kísérleti modellként a kloroplasztisz állapotának változásait választottuk zöldülő kukorica és bab csíranövényekben, illetve mesterségesen öregített leveleikben. Vizsgáltuk a Cd, Pb, Ni, Ti és a DCMU hatását alacsony koncentrációban (5.10-8 – 10-6 M koncentráció tartományban) tápoldatból, illetve permetezéssel történt kezelések során, különböző levélszinteken.

A zöldülő (1, 2, 3 és 4 hetes) kukorica levelek klorofill tartalma, elsősorban a tápoldatból történő kezeléseknél, jelentősen emelkedett: a Cd (5.10-8 M) esetében 120-150%-al, a Pb és a Ni (10-7 M) esetében 115-130%-al, a Ti (10-6 M) kezelésnél 115-150 %-al, míg a DCMU (10-7 M) esetében 120-200%-al. Amíg a DCMU kezelés erőteljesen csökkentette a klorofill a/b arányt, addig a többi kezelés azt alig befolyásolta.

A zöldülő bab levelek (1, 2, 3 és 4 hetes) klorofill tartalma, különösen permetezéssel történt kezelésnél szintén jelentősen emelkedett: a Pb, Ti és a DCMU esetében 120-140%-al, a Cd és a Ni esetében 120-180%-al. A klorofill a/b arányok a kukoricánál tapasztaltak szerint alakultak. A kukorica és a bab levelek CO2 fixáló kapacitása minden kezelésnél alacsonyabb volt. Az elektronmikroszkópos vizsgálatokkal nem tapasztalható szignifikáns különbség a kloroplasztiszok lamelláris rendszerében a kontroll és a kezelt csoportok között. A gránumosság mértéke a DCMU kezelés hatására látszik növekedni. A keményítő tartalom változása inkább ágens-specifikusnak tűnik.

Az öregedés modelljeként használt levágott és oldatba állított, illetve feldarabolt és úsztatott 3 hetes bab levelek esetében minden kezelés hatásosan csökkentette a klorofillvesztést, illetve növelte a klorofill tartalmat. A Ti és a DCMU esetében a klorofill tartalom növekedése már rejuvenációnak értékelhető, miközben az eredeti intakt növény megfelelő levelei elvesztették klorofill tartalmuk 70%-át. A bab levelek CO2 fixáló kapacitása minden mintában emelkedett (120-170%-al). Megjegyzendő, hogy az állított és az úsztatott öregedő levelek a kezelés időtartama alatt meggyökeresedtek. Az elektronmikroszkópos vizsgálatok a kontrollban igen sok plasztoglobulust mutattak ki, míg ezek száma és mérete a kezelt mintákban csökkent. Egyes kezelések (Ni, Pb) hatására jelentős volt a keményítő felhalmozódás.

A kísérletekben a kezelésekre kapott hatások további részletes vizsgálata tovább folytatódik és bizonyításra vár, hogy a stimuláció kiváltásáért milyen mértékben lehet felelős a megemelkedett citokinin szint, illetve a kis dózisú stresszorok okoznak-e további specifikus, vagy ágenstől független, nem-specifikus hatásokat.