| |
|
|
|
| |
| №6, 2023: Раздел 3.Геоэкология |
<< Содержание номера
<< Архив
[RUS] / [ENG]Раздел 3.Геоэкология
А.В. Синдирева, А.К. Мангутова, Е.С. Швец. Влияние селенита и селената натрия на рост и развитие растений
https://www.doi.org/10.24412/1728-323X-2023-6-87-95
УДК 631.8
А.В. Синдирева, доктор биологических наук, заведующий кафедры геоэкологии и природопользования Института наук о Земле, Тюменский государственный университет, [email protected], Тюмень, Россия.
А.К. Мангутова, аспирант кафедры геоэкологии и природопользования Института наук о Земле, Тюменский государственный университет, [email protected], Тюмень, Россия.
Е.С. Швец, студентка, Институт наук о Земле Тюменский государственный университет,
[email protected], Тюмень, Россия.
Аннотация. В статье проведен анализ накопления селена и его влияния на лабораторную всхожесть, энергию прорастания и начальные показатели роста и развития зерновых культур. Объектами исследования являлись яровая пшеница, яровой ячмень, озимая рожь. Семена культур замачивались в растворах селената и селенита натрия с концентрациями Se от 0,00012 до 0,1%. Определены взаимосвязи между накоплением селена, всхожестью семян, энергией прорастания, показателями роста и развития. Положительный эффект от применения соединений селена отмечался только в диапазоне концентраций от 0,00012 до 0,00125%. Наиболее угнетающий эффект был отмечен при применении растворов селенита натрия при сравнительной оценке с теми же показателями на контрольном варианте и при использовании селената натрия. Корреляционный анализ показал высокие отрицательные зависимости между концентрацией селена в растворах селената и селенита натрия и показателями всхожести энергии прорастания, длины корешка и ростка проростков исследуемых культур. Эффективное накопление селена отмечено при использовании раствора селенита натрия в низких концентрациях, а при использовании высоких концентраций - селената натрия. Растения по способности концентрировать селен располагаются по убыванию в следующий ряд: озимая рожь - яровая пшеница - яровой ячмень.
Abstract. The article analyzes the accumulation of selenium and its effect on laboratory germination, germination energy and initial indicators of growth and development of grain crops. The objects of the study were spring wheat, spring barley, winter rye. The seeds of the crops were soaked in solutions of sodium selenate and selenite with Se concentrations from 0.00012 to 0.1%. The interrelations between selenium accumulation, seed germination, germination energy, growth and development indicators are determined. The positive effect of the use of selenium compounds was observed only in the concentration range from 0.00012 to 0.00125%. The most depressing effect was noted when using sodium selenite solutions in a comparative assessment with the same indicators in the control variant and when using sodium selenate. The correlation analysis showed high negative correlations between the concentration of selenium in sodium selenate and selenite solutions and the germination energy, root and sprout length of the seedlings of the studied crops. The effective accumulation of selenium was observed when using a solution of sodium selenite in low concentrations and that of sodium selenate in high concentrations. By their ability to concentrate selenium, the plants are arranged in descending order in the following row: winter rye – spring wheat – spring barley.
Ключевые слова: селен, яровая пшеница, яровой ячмень, озимая рожь, показатели роста.
Keywords: selenium, spring wheat, spring barley, winter rye, growth indices.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и МОКНСМ в рамках научного проекта №20-55-44028.
Библиографический список
1. Schnabel R., Lubos E., Messow C.M, Sinning C.R, Zeller T., Wild P.S, Peetz D., Handy D.E, Munzel T., Loscalzo J., Lackner K.J, Blankenberg S. Selenium supplementation improves antioxidant capacity in vitro and in vivo in patients with coronary artery disease The SElenium Therapy in Coronary Artery disease Patients (SETCAP) Study. // American Heart Journal. – 2008. – Т. 156. – №. 6. – С. 1201.e1-11. DOI: 10.1016/j.ahj.2008.09.004. PMID: 19033020; PMCID: PMC3624729.
2. Pham-Huy L.A., He H., Pham-Huy C. Free radicals, antioxidants in disease and health. // International journal of biomedical science. – 2008. – Т.4. –№ 2. – С. 89-96. PMID: 23675073; PMCID: PMC3614697.
3. Cai X., Wang C., Yu W., Fan W., Wang S., Shen N., Wu P., Li X., Wang F. Selenium Exposure and Cancer Risk: an Updated Meta-analysis and Meta-regression. // Scientific reports. – 2016. – Т. 6:19213. DOI: 10.1038/srep19213. PMID: 26786590; PMCID: PMC4726178.
4. Santos J.R, Gois A.M, Mendonça D.M, Freire M.A. Nutritional status, oxidative stress and dementia: the role of selenium in Alzheimer's disease. // Front Aging Neurosci. – 2014. – Т. 6:206. DOI: 10.3389/fnagi.2014.00206. PMID: 25221506; PMCID: PMC4147716.
5. Ventura M., Melo M., Carrilho F. Selenium and Thyroid Disease: From Pathophysiology to Treatment. // International journal of endocrinology. – 2017. Т. 2017:1297658. DOI: 10.1155/2017/1297658. PMID: 28255299; PMCID: PMC5307254.
6. Bügel S., Larsen E.H, Sloth J.J, Flytlie K., Overvad K., Steenberg L.C, Moesgaard S. Absorption, excretion, and retention of selenium from a high selenium yeast in men with a high intake of selenium. // Food & nutrition research. – 2008. – Т. 52:10.3402/fnr.v52i0.1642. DOI: 10.3402/fnr.v52i0.1642. PMID: 19109661; PMCID: PMC2596749, available from: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.3402/fnr.v52i0.1642?scroll=top&needAccess=true, date of access 25.10.2023.
7. Institute of Medicine (US) Panel on Dietary Antioxidants and Related Compounds. Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. // Washington (DC): National Academies Press (US). – 2000. – Т. 7, ссылка доступа : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK225470/, дата обращения 25.10.2023
8. Chen J. An original discovery: selenium deficiency and Keshan disease (an endemic heart disease). // Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition: APJCN. – 2012. – Т. 21. – №. 3. – С. 320-326. PMID: 22705420.
9. Shreenath A.P, Ameer M.A, Dooley J. Selenium Deficiency. [Updated 2022 Jul 19]. // In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. – 2023. Ссылка доступа : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482260/, дата обращения 25.10.2023
10. Ghorbani A., Omidvar B., Parsi A. Protective effect of selenium on cisplatin induced nephrotoxicity: A double-blind controlled randomized clinical trial. // Journal of nephropathology. – 2013. Т. 2. – Т. 2. – С. 129-34. DOI: 10.12860/JNP.2013.21. PMID: 24475439; PMCID: PMC3891148.
11. de Carvalho Machado C., Dinis-Oliveira R.J. Clinical and Forensic Signs Resulting from Exposure to Heavy Metals and Other Chemical Elements of the Periodic Table. // Journal of clinical medicine. – 2023. –Т. 12, – №. 7. – С. 2591. DOI: 10.3390/jcm12072591. PMID: 37048674; PMCID: PMC10095087.
12. National Research Council (US) Subcommittee on Selenium. Selenium in Nutrition: Revised Edition. // Washington (DC): National Academies Press (US). –1983. – Т. 3, ссылка доступа : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK216733/, дата обращения 25.10.2023
13. Manojlović M., Lončarić Z. Selenium deficiency in regional soils affecting animal and human health in Balkan and other European countries. // The Nexus of Soils, Plants, Animals and Human Health. – 2017. – Т. 7. – С. 87-98.
14. Li F., Yu T., Huang Z., Yang Z., Hou Q., Tang Q., Liu J., Wang L. Linking health to geology-a new assessment and zoning model based on the frame of medical geology. // Environmental Geochemistry and Health. – 2023. – Т. 45. – № 10. – С. 7145–7159 DOI: 10.1007/s10653-023-01516-9
15. Yadav S.K, Singh I., Singh D., Han S.D. Selenium status in soils of northern districts of India. // Journal of Environmental Management. – 2005. – Т. 75. – № 2. – С. 129-32. DOI: 10.1016/j.jenvman.2004.11.013. PMID: 15763155
16. Hawrylak-Nowak B. Comparative effects of selenite and selenate on growth and selenium accumulation in lettuce plants under hydroponic conditions. // Plant Growth Regulation. – 2013. – Т. 70. – С. 149–157. DOI:10.1007/s10725-013-9788-5.
17. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. Дата введения 01.07.86. Москва: Стандартинформ, 2011. 53с
18. ПНД Ф 16.1:2.3:3.11 – 98 Количественный химический анализ почв. Методика выполнения измерений содержания металлов в твердых объектах методом спектрометрии с индуктивно – связанной плазмой
19. Зайко О.А., Синдирева А.В., Путалова И.Н., Конвай В.Д. Влияние токсических доз селена на процессы перекисного окисления липидов в крови и брыжеечных лимфатических узлах крыс. // Медицинская наука и образование Урала. 2009. Т. 10. № 2 (57). С. 57-59.
20. Синдирева А.В., Зайко О.А. Влияние повышенного содержания селена в почве на накопление его в рапсе яровом и состояние антиоксидантной активности в печени крыс // Достижения науки и техники АПК. 2009. № 3. С. 45-47.
THE EFFECT OF SELENITE AND SODIUM SELENATE ON PLANT GROWTH AND DEVELOPMENT
A.V. Sindireva, Ph.D. (Biology), Dr. Habil., Head of the Department of Geoecology and Nature Management, Institute of Earth Sciences, Tyumen State University, [email protected], Tyumen, Russia.
A.K. Mangutova, Postgraduate, Department of Geoecology and Nature Management, Institute of Earth Sciences,
Tyumen State University, [email protected], Tyumen, Russia.
E.S. Shvets, Undergraduate, Institute of Earth Sciences, Tyumen State University, [email protected], Tyumen, Russia.
References
1. Schnabel R., Lubos E., Messow C.M, Sinning C.R, Zeller T., Wild P.S, Peetz D., Handy D.E, Munzel T., Loscalzo J., Lackner K.J, Blankenberg S. Selenium supplementation improves antioxidant capacity in vitro and in vivo in patients with coronary artery disease The SElenium Therapy in Coronary Artery disease Patients (SETCAP) Study. American Heart Journal. 2008. Vol. 156, No. 6, P. 1201.e1-11. DOI: 10.1016/j.ahj.2008.09.004. PMID: 19033020; PMCID: PMC3624729.
2. Pham-Huy L.A., He H., Pham-Huy C. Free radicals, antioxidants in disease and health. International journal of biomedical science. 2008. Vol.4, No. 2, P. 89-96. PMID: 23675073; PMCID: PMC3614697.
3. Cai X., Wang C., Yu W., Fan W., Wang S., Shen N., Wu P., Li X., Wang F. Selenium Exposure and Cancer Risk: an Updated Meta-analysis and Meta-regression. Scientific reports. 2016. Vol. 6:19213. DOI: 10.1038/srep19213. PMID: 26786590; PMCID: PMC4726178.
4. Santos J.R, Gois A.M, Mendonça D.M, Freire M.A. Nutritional status, oxidative stress and dementia: the role of selenium in Alzheimer's disease. Front Aging Neurosci. 2014. Vol. 6:206. DOI: 10.3389/fnagi.2014.00206. PMID: 25221506; PMCID: PMC4147716.
5. Ventura M., Melo M., Carrilho F. Selenium and Thyroid Disease: From Pathophysiology to Treatment. International journal of endocrinology. 2017. Vol. 2017:1297658. DOI: 10.1155/2017/1297658. PMID: 28255299; PMCID: PMC5307254.
6. Bügel S., Larsen E.H., Sloth J.J., Flytlie K., Overvad K., Steenberg L.C., Moesgaard S. Absorption, excretion, and retention of selenium from a high selenium yeast in men with a high intake of selenium. Food & nutrition research. 2008. Vol. 52:10.3402/fnr.v52i0.1642. DOI: 10.3402/fnr.v52i0.1642. PMID: 19109661; PMCID: PMC2596749, available from: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.3402/fnr.v52i0.1642?scroll=top&needAccess=true, date of access 25.10.2023.
7. Institute of Medicine (US) Panel on Dietary Antioxidants and Related Compounds. Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. Washington (DC): National Academies Press (US). 2000. Vol. 7, available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK225470/, date of access 25.10.2023
8. Chen J. An original discovery: selenium deficiency and Keshan disease (an endemic heart disease). Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition: APJCN. 2012. Vol. 21, No. 3, P. 320-326. PMID: 22705420.
9. Shreenath A.P, Ameer M.A, Dooley J. Selenium Deficiency. [Updated 2022 Jul 19]. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2023. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK482260/, date of access 25.10.2023
10. Ghorbani A., Omidvar B., Parsi A. Protective effect of selenium on cisplatin induced nephrotoxicity: A double-blind controlled randomized clinical trial. Journal of nephropathology. 2013. Vol. 2, No. 2, P. 129-34. DOI: 10.12860/JNP.2013.21. PMID: 24475439; PMCID: PMC3891148.
11. de Carvalho Machado C., Dinis-Oliveira R.J. Clinical and Forensic Signs Resulting from Exposure to Heavy Metals and Other Chemical Elements of the Periodic Table. Journal of clinical medicine. 2023. Vol 12, No. 7, P. 2591. DOI: 10.3390/jcm12072591. PMID: 37048674; PMCID: PMC10095087.
12. National Research Council (US) Subcommittee on Selenium. Selenium in Nutrition: Revised Edition. Washington (DC): National Academies Press (US). 1983. Vol. 3, available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK216733/, date of access 25.10.2023
13. Manojlović M., Lončarić Z. Selenium deficiency in regional soils affecting animal and human health in Balkan and other European countries. The Nexus of Soils, Plants, Animals and Human Health. 2017. Vol. 7, P. 87-98.
14. Li F., Yu T., Huang Z., Yang Z., Hou Q., Tang Q., Liu J., Wang L. Linking health to geology-a new assessment and zoning model based on the frame of medical geology. Environmental Geochemistry and Health. 2023. Vol. 45, No. 10. P. 7145–7159 DOI: 10.1007/s10653-023-01516-9
15. Yadav S.K, Singh I., Singh D., Han S.D. Selenium status in soils of northern districts of India. Journal of Environmental Management. 2005. Vol. 75, No. 2. P. 129-32. DOI: 10.1016/j.jenvman.2004.11.013. PMID: 15763155
16. Hawrylak-Nowak B. Comparative effects of selenite and selenate on growth and selenium accumulation in lettuce plants under hydroponic conditions. Plant Growth Regulation. 2013. Vol. 70. P. 149–157. DOI:10.1007/s10725-013-9788-5.
17. GOST 12038-84. Semena sel'sko-hozyajstvennyh kul'tur. Metody opredeleniya vskhozhesti. [GOST 12038-84. Seeds of agricultural crops. Methods for determining germination]. Data vvedeniya: 01.07.86. Moscow, Standartinform, 2011. 53 p.
18. PND F 16.1:2.3:3.11 – 98 Kolichestvennyj himicheskij analiz pochv. Metodika vypolneniya izmerenij soderzhaniya metallov v tverdyh ob"ektah metodom spektrometrii s induktivno – svyazannoj plazmoj [HDPE F 16.1:2.3:3.11 – 98 Quantitative chemical analysis of soils. Method of measurement of metal content in solid objects by inductively coupled plasma spectrometry].
19. Zaiko O.A., Sindireva A.V., Putalova I.N., Konvay V.D. Vliyanie toksicheskih doz selena na processy perekisnogo okisleniya lipidov v krovi i bryzheechnyh limfaticheskih uzlah krys [The effect of toxic doses of selenium on the processes of lipid peroxidation in the blood and mesenteric lymph nodes of rats]. Medicinskaya nauka i obrazovanie Urala. 2009. Vol. 10. No. 2 (57). P. 57-59 [in Russian].
20. Sindireva A.V., Zaiko O.A. Vliyanie povyshennogo soderzhaniya selena v pochve na nakoplenie ego v rapse yarovom i sostoyanie antioksidantnoj aktivnosti v pecheni krys [The effect of increased selenium content in the soil on its accumulation in spring rape and the state of antioxidant activity in the liver of rats]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2009. No.3. P. 45-47 [in Russian].
Прикреплённые файлы:
<< Содержание номера
<< Архив
Дата последнего обновления: 18:58:40/24.02.24
|
|
 |
| |
|
| |
|
|
|
| |
|
|
|
| |
 |
ИАА "Информ-Экология" |
|
 |
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Министерство природных ресурсов Российской Федерации |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
| |
|
|
|
| |
|
Счётчик |
|
|
| |
|
| |
|
|
| | |
|
