Content of Amino Acids in Plants at Different Levels of Lead in the Soil

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The effect of lead on the amino acid composition of annual fodder grasses was studied. It was found that in response to soil pollution in plants, the content of nitrogen and amino acids in the composition of proteins increased. Significant changes in the content of nitrogen and most amino acids in the legume plant occurred at a content of mobile lead from 2.2 to 10.0 mg/kg. The contamination caused an increase in the relative content of proline and aspartic acid and a decrease in the proportion of glutamic acid in pea proteins. In the biomass of oats, the relative content of aspartic and glutamic acids has increased, the proportion of proline has decreased. Starting from the concentration of lead in the soil of 5.5 mg/kg, the proportion of essential amino acids in the proteins of the legume plant decreased.

Keywords

About the authors

G. Ya. El’kina

Institute of Biology, Komi Science Center, Ural Branch, RAS

Email: elkina@ib.komisc.ru
Russia, 167982, Syktyvkar, ul. Kommunisticheskaya 28

References

  1. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. С. 439.
  2. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека: экология, классификация, органопатология. М.: Медицина, 1991. С. 496.
  3. Ильин В.Б. Тяжелые металлы и неметаллы в системе почва–растение. Новосибирск: СО РАН, 2012. С. 220.
  4. Обухов А.И. Доступность свинца растениям // Свинец в окружающей среде. М.: Наука, 1978. С. 109–116.
  5. Обухов А.И., Ефремова Л.Л. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // Мат-лы 2-й Всесоюзн. конф. “Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы”. М., 1980. С. 23–35.
  6. Зырин Н.Г., Каплунова Е.В., Сердюкова А.В. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва–растение // Хим. в сел. хоз-ве. 1985. № 6. С. 45–48.
  7. Титов А.Ф., Лайдинен Г.Ф., Казнина Н.М. Влияние ионов свинца на рост и морфофизиологические показатели растений ячменя и овса // Физиол. и биохим. культ. раст. 2001. Т. 33. № 5. С. 387–393.
  8. Черных Н.А., Милащенко Н.З., Ладонин В.Ф. Экологическая безопасность и устойчивое развитие. Кн. 5. Экотоксилогические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами. Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2001. С. 148.
  9. Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на фитотоксичность чернозема // Агрохимия. 1997. № 6. С. 50–55.
  10. Степанок В.В. Влияние высоких доз свинца на элементный состав растений // Агрохимия. 1998. № 7. С. 69–76.
  11. Дмитраков Л.М., Дмитракова Л.К. Транслокация свинца в растениях овса // Агрохимия. 2006. № 2. С. 71–77.
  12. Убугунов В.Л., Доржонова В.О. Оценка фитотоксичности свинца в дерново-подбуре // Вестн. Томск. гос. ун-та. 2010. № 338. С. 207–211.
  13. Арышева С.П., Анисимов В.С., Санжарова Н.И. Изучение миграционной способности Pb в системе почва–растение и его фитотоксичность в почвах разного типа // Агрохимия. 2013. № 1. С. 85–94.
  14. Ильин В.Б. Оценка защитных возможностей системы почва–растение при модельном загрязнении почвы свинцом (по результатам вегетационных опытов) // Агрохимия. 2004. № 4. С. 52–57.
  15. Дмитраков Л.М., Дмитракова Л.К., Абашина Н.А., Пинский Д.Л. Влияние свинца на морфометрические показатели овса // Агрохимия. 2004. № 8. С. 48–53.
  16. Бабкин В.В., Завалин А.А. Физиолого-биологические аспекты действия тяжелых металлов на растения // Хим. в сел. хоз-ве. 1995. № 5. С. 17–21.
  17. Титов А.Ф., Казнина Н.М., Таланова В.В. Тяжелые металлы и растения. Петрозаводск: Карел. НЦ РАН, 2014. С. 194.
  18. Кузнецов В.В., Шевякова Н.И. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм, регуляция // Физиология растений. 1999. Т. 46. № 2. С. 321–336.
  19. Серегин И.В., Иванов В.Б. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения // Физиология растений. 2001. Т. 48. № 4. С. 606–630.
  20. Серегин И.В. Фитохелатины и их роль в детоксикации кадмия у высших растений // Усп. биол. химии, 2001. Т. 41. С. 283–300.
  21. Елькина Г.Я. Содержание аминокислот в растениях при разных уровнях содержания меди в почве // Агрохимия. 2018. № 12. С. 88–96.
  22. Елькина Г.Я. Влияние различного содержания цинка в почве на аминокислотный состав биомассы кормовых трав // Агрохимия. 2020. № 4. С. 57–65.
  23. Елькина Г.Я. Влияние разных уровней загрязнения почвы кадмием на содержание аминокислот в растениях // Агрохимия. 2014. № 5. С. 72–78.
  24. Елькина Г.Я. Содержание аминокислот в растениях при разных уровнях содержания кобальта в почве // Агрохимия. 2022. № 8. С. 78–86.
  25. Елькина Г.Я. Поведение свинца в системе почва–растение в условиях европейского Северо-Востока // Агрохимия. 2015. № 8. С. 73–80.
  26. Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве // Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 “Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания”. 2021. С. 389–391.
  27. Арышева С.П., Дикарев В.Г., Гераськин С.А. Продуктивность, морфологические и физиолого-биохимические показатели бобов кормовых, выращенных на загрязненной свинцом почве // Агрохимия. 2013. № 2. С. 77–85.
  28. Умаров М.М., Азиева Е.Е. Некоторые биохимические показатели загрязнения почв тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1980. С. 109–115.
  29. Романов Г.Г., Спицина Т.Е. Влияние тяжелых металлов на биологическую активность почвы // Тр. Коми НЦ УрО РАН. 1996. № 146. С. 101–107.
  30. Берников Л.Р. Индуцированный свинцом умеренный биологический стресс проростков яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) // Изв. Калининград. ГТУ. 2013. № 31. С. 126–133.
  31. Панин М.С., Сапакова А.К. Влияние различных доз свинца на содержание форм его соединений в системе “почва–проростки ячменя” // Тез. докл. Международ. научн. конф. “Современные проблемы загрязнения почв”. М., 2004. С. 148–150.
  32. Елькина Г.Я., Табаленкова Г.Н., Куренкова С.В. Влияние тяжелых металлов на урожайность и физиолого-биохимические показатели овса // Агрохимия. 2001. № 8. С. 73–78.
  33. Власюк П.А., Шкварук Н.М., Сапатый С.Е., Шамотиенко Г.Д. Химические элементы и аминокислоты в жизни растений и человека. Киев: Наукова думка, 1974. С. 220.
  34. Селезнева Е.М., Гончарова Л.И., Белова Н.В. Влияние кадмия на некоторые морфофизиологические и биохимические показатели ячменя // Агрохимия. 2008. № 4. С. 82–86.
  35. Дубинина Ю.Ю., Дульцева Г.Г., Палесский С.В., Скубневская Г.И. Изучение химической природы защитной реакции растений на избыточное содержание кадмия в почве // Экол. химия. 2003. № 12. С. 41–46.
  36. Wang Z., Yuan Y., Ou J., Lin Q., Zhang C. Glutamine synthetase and glutamate dehydrogenise contribute differentially to proline accumulation in leaves of wheat (Triticum aestivum) seedlings to different salinity // J. Plant Physiol. 2007. V. 164. P. 695–701.
  37. Измайлов С.Ф. Азотный обмен в растениях. М.: Наука, 1986. С. 320.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 The Russian Academy of Sciences