PRO SCIENTIA RURALIS

PRO AGRICULTURA HARGITAE UNIVERSITAS ALAPÍTVÁNY

A MUSTÁRMAG (SINAPIS ALBA) CSÍRÁZÁSÁNAK VIZSGÁLATA NEHÉZFÉMEK ÉS NÖVÉNYI NÖVEKEDÉST SERKENTŐ BAKTÉRIUMOK JELENLÉTÉBEN
TOXIC EFFECTS OF HEAVY METALS ON EARLY GROWTH OF MUSTARD SEEDS (SINAPIS ALBA) IN PRESENCE OF PLANT GROWTH PROMOTING BACTERIA

VARGA HILDA-MÁRIA
hildaaa.mariaaa@gmail.com

VINCZE ÉVA BOGLÁRKA
vincze_bogi@yahoo.com

BECZE ANNAMÁRIA
Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetem, Csíkszeredai Kar/
Pécsi Tudományegyetem, Természettudományi Kar
beczeannamaria@uni.sapientia.ro

2018. (III. évfolyam) 1. lapszám 118-128.

PDF
folyoirat-borito

Absztrakt

Az antropogén beavatkozások, mint a bányászat vagy az ipari tevékenységek, világszerte komoly problémát jelentenek, amelynek következtében a talajok nehézfémekkel szennyeződhetnek. A nehézfémek általában toxikusak a koncentráció és az élő szervezet érzékenységének függvényében. A növényi növekedést serkentő (PGP) baktériumok elősegítik a növény növekedését és emellett támogatják a növényeket az abiotikus stresszhelyzetekben, mint a nehézfémstressz. A kutatásunk célja a mustár (Sinapis alba) kezdetleges növekedésének vizsgálata különböző koncentrációjú esszenciális (Zn2+) és nem esszenciális (Cd2+) nehézfémek jelenlétében, valamint a növényi növekedést serkentő baktériumok szerepének tanulmányozása a nehézfémek okozta stresszválaszban.

Kulcsszavak: nehézfém, PGP baktériumok, mustár, csírázás, kezdeti növekedés

Abstract

The anthropogenic effects like mining or industrial activities are causing serious problems worldwide, one of them being the heavy metal contamination. Heavy metals are toxic by their quantity and concentration and it depends on the living organisms sensibility. The plant growth promoting (PGP) bacterias are stimulating and enhance the plants growth and development and they are protecting the plants from the abiotic stress, like heavy metals. The purpose of this research is to examine the germination and early growth of mustard plants (Sinapis alba) contaminated with different concentrations of an essential (Zn2+) and a not essential (Cd2+) heavy metal, inoculated with plant growth promoting (PGP) bacteria.

Keywords: heavy metals, PGP bacteria, mustard, germination, early growth

Szakirodalom

  1. Etesami H. (2018). Bacterial mediated alleviation of heavy metal stress and decreased accumulation of metals in plant tissues: Mechanisms and future prospects. Ecotoxicology and Environmental Safety, Vol. 147, 175–91. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.08.032.
  2. Etesami H. és Maheshwari D. K. (2018). Use of Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPRs) with Multiple Plant Growth Promoting Traits in Stress Agriculture: Action Mechanisms and Future Prospects. Ecotoxicology and Environmental Safety, Vol. 156, 225–46. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.03.013.
  3. Heidari M. és Golpayegani A. (2012). Effects of water stress and inoculation with plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) on antioxidant status and photosynthetic pigments in basil (Ocimum basilicum L.). Journal of the Saudi Society of Agricultural Sciences, Vol. 11 (1), 57–61. https://doi.org/10.1016/j.jssas.2011.09.001.
  4. Islam F. et al. (2014). Proteus mirabilis alleviates zinc toxicity by preventing oxidative stress in maize (Zea mays) plants. Ecotoxicology and Environmental Safety, Vol. 110, 143–52. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.08.020.
  5. Kamran M. et al. (2015). Effect of plant growth promoting rhizobacteria inoculation on cadmium (Cd) uptake by Eruca sativa. Environmental Science and Pollution Research, Vol. 22. https://doi.org/10.1007/s11356-015-4074-x.
  6. Lin Y.-F. és Aarts M. G. M. (2012). The molecular mechanism of zinc and cadmium stress response in plants. Cellular and Molecular Life Sciences, Vol. 69 (19), 3187–3206. https://doi.org/10.1007/s00018-012-1089-z.
  7. Mustafa G. és Komatsu S. (2016). Toxicity of heavy metals and metal-containing nanoparticles on plants. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Proteins and Proteomics, Vol. 1864 (8), 932–44. https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2016.02.020.
  8. Paunov M. et al. (2018). Effects of different metals on photosynthesis: Cadmium and zinc affect chlorophyll fluorescence in durum wheat. International Journal of Molecular Sciences, Vol. 19 (3). https://doi.org/10.3390/ijms19030787.
  9. Porra R. J., Thompson W. A. és Kriedemann P. E. (1989). Determination of accurate extinction coefficients and simultaneous equations for assaying chlorophylls a and b extracted with four different solvents. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Bioenergetics, Vol. 975 (3), 384–94. https://doi.org/10.1016/S0005-2728(89)80347-0.
  10. Rai R., Agrawal M. és Agrawal S. B. (2016). Impact of heavy metals on physiological processes of plants: With special reference to photosynthetic system. In: Plant Responses to Xenobiotics, 127–40. Springer. https://doi.org/10.1007/978-981-10-2860-1_6.
  11. Solanki R. és Rajesh D. (2011). Biochemical changes and adaptive strategies of plants under heavy metal stress. Biologia, Vol. 66 (2), 195–204. https://doi.org/10.2478/s11756-011-0005-6.
  12. Tang L. et al. (2016). Transcriptional up-regulation of genes involved in photosynthesis of the Zn/Cd hyperaccumulator Sedum alfredii in response to zinc and cadmium. Chemosphere, Vol. 164, 190–200. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2016.08.026.