Chráni kremík mladé rastliny kukurice pred nadmerným UV-B žiarením?

Authors: Silvia Mihaličová 1    Zuzana Dučaiová 1    Martin Bačkor 1   
1 Katedra botaniky/Ústav biologických a ekologických vied/Prírodovedecká fakulta Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, Košice, Slovenská republika   
Year: 2014
Section: Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics
Abstract No.: 981
ISBN: 978-80-970712-6-4

Vzhľadom na poškodzovanie ozónovej vrstvy rôznymi emisiami, množstvo slnečného UV-B žiarenia dopadajúceho na zemský povrch sa zvyšuje. Nadbytok UV-B žiarenia môže vplývať na rastlinné organizmy negatívne – spôsobuje rôzne morfologické (redukovaný rast, hrubnutie listov) ale aj fyziologické zmeny (znížená fotosyntetická aktivita, oxidačný stres) [1].

Kremík je druhý najčastejšie sa vyskytujúci prvok v zemskej kôre, ale nepatrí medzi esenciálne prvky pre vyššie rastliny. Viaceré štúdie dokazujú, že prítomnosť kremíka v rastovom médiu dokáže zvyšovať obsah odolnosť rastlín voči rôznym formám stresu [2], vrátane nadmerného UV-B žiarenia [3].

Cieľom tejto štúdie bolo sledovať vplyv kremíka na vybrané fyziologické, fotosyntetické, stresové a metabolické aspekty nadmerného UV-B žiarenia v hydroponicky pestovaných rastlinách kukurice siatej (Zea mays L., kultivar Almansa). V experimentoch bola použitá jedna koncentrácia kremíka (5 mM) a dva časové intervaly pôsobenia UV-B žiarenia (15 a 30 min.).

 Vzhľadom na nízky vek rastlín (5 dní) neboli pozorované žiadne rozdiely v raste medzi kontrolnými rastlinami a rastlinami rastúcimi v nadbytku kremíka. UV žiarenie neovplyvnilo rast ani obsah asimilačných pigmentov v žiadnom z testovaných variantov, ale viedlo k nárastu akumulácie reaktívnych foriem kyslíka v rastlinách rastúcich bez kremíka. Oxidačný status rastlín s prídavkom kremíka bol iba mierne ovplyvnený aj po 30 min. Fenolové látky, dôležité pre svoju ochrannú funkciu proti UV-B žiareniu, mierne stúpli v rastlinách bez kremíka, ale v kremíkových variantoch došlo iba k nárastu flavonoidov po 30 minútach. Výsledky experimentu poukazujú na to, že prítomnosť kremíka môže do určitej miery prispievať k vyššej tolerancii mladých klíčencov kukurice voči krátkodobému nadbytku UV-B žiarenia.

Práca vznikla za podpory grantu APVV-0140-10.
[1] Frohnmeyer, Staiger, Plant Phys. 2003, 133, 1420-1428
[2] Ma, Yamaji, Ann. Bot.  2007, 100, 1383-1389.
[3] Yao et al. Biol Trace Elem Res. 2011, 143, 507-517