Preview

Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции

Расширенный поиск

Фитотоксичность ионов алюминия

https://doi.org/10.30901/2227-8834-2018-3-315-331

Полный текст:

Аннотация

В России находятся самые большие в мире площади почв с избыточной кислотностью. По результатам агрохимических обследований пахотных земель, площадь кислых почв (pH меньше 5,5) в настоящее время составляет около 65 млн. га. Потери сельскохозяйственной продукции в пересчете на зерно в год составляют 15-20 млн га. Негативное влияние кислой почвы на растения объясняется низким содержанием обменных оснований и наличием больших количеств подвижных форм алюминия (2-20% к массе почвы). Поглощение и усвоение алюминия растениями зависит от форм, которыми он представлен в кислых почвах. Значение алюминия в жизни растений неоднозначно, более многочисленны сообщения о токсическом действии ионов алюминия. Высокие концентрации алюминия непосредственно или косвенно влияют на процессы жизнедеятельности растений: водный режим, метаболизм азота, минеральное питание, фотосинтез, окислительно-восстановительные реакции. Фитотоксичные ионы металлов также влияют на различные физиологические и биохимические процессы у растений, стимулируют многочисленные анатомические и морфологические изменения. Избыток ионов алюминия в почве нарушает минеральное питание растений. Избыток ионов алюминия в почве нарушает минеральное питание растений. Для снижения вредного токсического действия ионов алюминия на растения используются различные агрохимические методы. Большинство растений чувствительно к высоким концентрациям алюминия. Устойчивость к токсичным концентрациям ионов металлов у растений обусловлена действием нескольких механизмов, которые характерны для каждого вида. У некоторых видов растений существуют защитные механизмы, с помощью которых неблагоприятное действие токсичных ионов уменьшается или полностью исключается. Определено, что рост корня - лучший индикатор устойчивости, чем рост наземной части растения. В основе методов диагностики алюмочувствительности на ранних этапах развития растений лежит изменение длины корней после воздействия стрессового фактора. Знание генетических и физиологических основ устойчивости растений к высоким концентрациям ионов тяжелых металлов и алюминия необходимо для поиска толерантных генотипов культивируемых растений.

Об авторе

О. В. Яковлева
Федеральный исследовательский центр Всероссийский институт генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова
Россия

190000 Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, д. 42, 44



Список литературы

1. Alam S. M. Influence of aluminum on plant growth and mineral nutrition of barley // Commun. Soil Sci. Pl. Anal.. 1981, vol. 12, pp. 121-138.

2. Alam S. M. Effect of aluminum on the dry matter and mineral content of rice // J. Sci. Tech., 1983, vol. 7, no. 1/2, pp. 1-3.

3. АмосоваР. В., Николаева О. Н., Сынзыныс Б. И. Механизмы алюмотолерантности у культурных растений // Сельскохозяйственная биология. 2007. Т. 1. С 36-42.

4. Амунова О. С. Фотосинтетический аппарат яровой мягкой пшеницы в условиях стресса, обусловленного ионами алюминия // Методы и технологии в селекции растений и растениеводстве. Киров : НИИСХ Северо-Востока, 2016. С. 9-12.

5. Aniol A. Induction of aluminum tolerance in wheat seedlings by low doses of aluminum in nutrient solution // Plant Physiol., 1984, vol. 75, pp. 551-555.

6. Aniol A. Aluminium uptake by roots of rye seedlings of differing tolerance to aluminium toxicity // Euphytica, 1996, vol. 92, no. 1/2, pp. 155-162.

7. ArchambaultD. J., Zhang G., Taylor G. J. Accumulation of Al in rootmucilage of an Al-resistant cultivar of wheat // Plant Physiol., 1996, vol. 112, pp. 1471-1478.

8. Авдонин Н. С. Повышение плодородия кислых почв. М. : Колос, 1969. 303 с.

9. Baker A. J. M., Walker P. L. Physiological responses of plants to heavymetals and the quantification of tolerance and toxicity // Chem. Speciation Bioavail., 1989, vol. 1, pp. 7-17.

10. BarlettR., Riego D. C. Toxicity of hydroxy aluminium in relation to pH and phosphorus // Soil Sci., 1972, vol. 114, no. 3, pp. 194-200.

11. Basu A., Basu U., Taylor G. J. Induction of microsomal membrane proteins in roots of an aluminium-resistant cultivar of Triticum aestivum L. under conditions of aluminium stress // Plant Physiol., 1994, vol. 104, pp. 1007-1013.

12. BennetR. J., Breen C. M., FeyM. V. The primary site of aluminum injury in the root of Zea mays L. // South Afr. J. Plant Soil., 1985a, vol. 2, pp. 8-17.

13. BennetR. J., Breen C. M., FeyM. V. Aluminium uptake sites in the primary roots of Zea mays L. // South. Afr. J. Plant Soil., 1985b, vol. 2, pp. 1-7.

14. BennetR. J., Breen C. M., Bandy V. Aluminium toxicity and regeneration of the root cap. Preliminary evidence for a Golgi apparatus-derived morphogen in the primary root of Zea mays // South. Afr. J. Bot., 1985c, vol. 51, pp. 363-370.

15. Березовский К. К., Климашевский Э. Л. О влиянии подвижного алюминия на ассимиляцию неорганического азота корнями гороха // В кн. : Сорт и удобрение. Иркутск, 1974. С. 225-235.

16. Бернацкая М. Л. Генотипическая специфика фосфорного обмена растений гороха в связи с токсичностью алюминия : автореф. дисс. ... канд. биол. наук. М. : МГУ, 1974. 21 с.

17. БернацкаяМ. Л., Климашевский Э. Л., Шмулевская Т. А. Влияние Al на дыхание и активность поверхностных фосфатаз растений растущей части корней гороха // Физиол. и биохим. культ. раст. 1976. Т. 8. № 1. С. 25.

18. Blaha L., Janacek J., Opatrna J. Evalution of wheat cultivars root traits at standard pH (6,5) and low pH (4,5) and higher concentration of aluminium ions // Biol. plant., 1994, vol. 36, p. 186.

19. Bojorquez-Quintal J. E. A., Escalante-Magana C., Echevarria-Machado I., Martinez-Estevez M. Aluminum, a frend or of higher plants in acid soils // Front Plant Sci., 2017, vol. 8. DOI: 10/3389/fpls/2017.01767.

20. Bose J., Babourina O., Rengel Z. Role of magnesium in alleviation of aluminium toxicity in plants // J. Exp. Bot., 2011, vol. 62, pp. 2251-2264. DOI: 10.1093/jxb/erq456.

21. Bose J., Babourina O., Shabala S., Rengel, Z. Low-pH and aluminum resistance in Arabidopsis correlates with high cytosolic magnesium content and increased magnesium uptake by plant roots // Plant Cell Physiol., 2013, vol. 54, pp. 1093-1104. DOI: 10.1093/pcp/pct064.

22. Camargo C. E. O. Influance of calcium levels combined with salt concentrations on the tolerance of wheat to aluminum toxicity in nutrient solution // Bragantia, 1985, vol. 44, no. 2, pp. 659-668.

23. Cambraia J., Pires D. L. F. J., Estevao M. D. M., OlivaM. A. Effects of aluminum on the levels of magnesium, iron, manganese and cooper in sorgum // Rev. Ceres., 1983, vol. 39, no. 167, pp. 45-54.

24. Canal I. N., Mielniczuk J. Potassium absoption parameters in corn plants (Zea mays L.) as affected by aluminum-calcium interaction // Ciens. Cult. (Sao Paulo), 1983, vol. 35, no. 3, pp. 336-340.

25. Cartes P., Jara A. A., Pinilla L., Rosas A., Mora M. L. Selenium improves the antioxidant ability against aluminium-induced oxidative stress in ryegrass roots // Ann. Appl. Biol., 2010, vol. 156, pp. 297-307. DOI:10.1111/j.1744-7348.2010.00387.x.

26. Cartes P., McManusM., Wulff-Zottele C., Leung S., Gutierrez-Moraga A., de la LuzMoraM. Differential superoxide dismutase expression in ryegrass cultivars in response to short term aluminum stress // Plant and Soil., 2012, vol. 350, pp. 353-363.

27. Cernohorska J., Votrubova O., DvorakM. The effact of aluminum on the electrometric characteristics of root tissue in three wheat cultivars // J. Appl. Genet., 1997, vol. 38B, pp. 283-288.

28. Чеснокова С. М., Гришин Е. П. Практикум по экологическому мониторингу. Владимир : Изд-во Владим. Гос. Университета, 2004. 144 с.

29. Cheung W. Y. Calmodulin: An overview // Fed. Proc., 1982, vol. 41, pp. 2253-2257.

30. Clark J. M., Leisle D., De Pauw R. M., Thiessen L. L. Registration of five pairs of durum wheat genetic stocks near-isogenic for cadmium concentration // Crop Sci., 1997, vol. 37, p. 297.

31. Clark R. B. Effect of aluminum on growth and mineral elements of Al-tolerant and Al-intolerant corn // Plant Soil., 1977, vol. 47, pp. 653-662.

32. Clarkson D. T. The effect of aluminium and other trivalent metal cations on cell division in apicies of Allium сера // II Ann. bot., 1965, vol. 29, no. 5, pp. 309-315.

33. Clarkson D. T. Effect of aluminium on the uptake and metabolism of phosphorus by barley seedlings // Plant Physiol., 1966, vol. 41, no. 1, pp. 165-172.

34. Clarkson D. T. Interaction between Al and phosphorus on root surface and cell wall material // Plant and Soil., 1967, vol. 22, no. 3, pp. 347-356.

35. Clarkson D. T., Sanderson J. Inhibition of the uptake and long distanse transport of Ca by Al and other polyvalent cations // J. Exp. Bot., 1971, vol. 22, no. 75, pp. 837-851.

36. Collins N. C., Shirley N. J., SaeedM., PallottaM., Gustafson J. P. An ALMT1 gene cluster controlling aluminum tolerance at Alt4 locus of rye (Secale cereale L.) // Genetics, 2008, vol. 179, no. 1, pp. 669- 682. DOI: 10.1534/genetics.107.083451.

37. Delhaize E., Ryan P. R., Rendall P. J. Aluminum tolerance in wheat (Triticum aestivum L.) II. Aluminum-stimulated excretion of malic acid from rootapices // Plant Physiol., 1993, vol. 103, no. 2, pp. 695-702.

38. Эколого-экономические основы и рекомендации по известкованию, адаптированные к конкретным почвенным условиям // Под ред. А. Н. Небольсина, В. Г. Сычева. М. : Изд-во ЦИНАО, 2000. 80 с.

39. Ellenberg H. I. Mineralstoffe fur die planzliche Besiedlung des Bodens. A. Bodenreaktion (einschlislich Kalkafrage) // Hdb. Pfl. Physiol., 1958, no. 4, pp. 638-709.

40. Ernst W. H. O. Schwermetallpflanzen // In : Kinzel, H. (Ed) Pflanazenekologie und Mineralstoffwechsel. Ulmer, Stuttgart., 1982, pp. 472-506.

41. Fagria N. R. Differential tolerance of rice cultivars to aluminum in nutrient solution // Pesq. Agropecu. Bras., 1982, vol. 17, no. 1, pp. 1-9.

42. Famoso A, ClarkR. T., ShaffJ. E., CraftE., McCouch S.R., Kochian L. V. Development of a novel aluminum tolerance phenotyping platform used for comparisons of cereal aluminum tolerance and investigations into rice aluminum tolerance mechanisms // Plant. Physiol., 2010, vol. 153, no. 4, pp. 1678-1691. DOI: 10.1104/pp.110.156794.

43. Физиологические основы селекции растений / Под ред. Г. В. Удовенко, В. С. Шевелухи. СПб. : ВИР, 1995. Т. II, ч. I. 293 с.

44. Foy C. D. Response of cotton varieties to stress factors on acid soil // Abstr. Cotton Improvement Conf. Dallas, Texas. 1974, p. 23.

45. Foy C. D. Physiological effects of hydrogen, aluminum and manganese toxicities in acid soils // Agronomy Monogr., 1984, vol. 12, pp. 57-97.

46. Foy C. D. Plant adaptation to acid, aluminum-toxic soils // Comm. Soil Sci.Plant Anal., 1988, vol. 19, pp. 959-987.

47. Foy C. D. Tolerance of barley cultivars to an acid, aluminotoxic subsoil related to mineral element concentration in their shoots // J. Plant Nutr., 1996, vol. 19, pp. 1361-1380.

48. Foy C. D., Armiger W. H., Fleming A. L., Zaumayer W. J. Differential tolerance of diye bean, snapbean and lima bean varieties to an acid soil high in exchangable aluminium // Agr. J., 1967, vol. 59, pp. 561-563.

49. Foy C. D., Fleming A. L. The physiology of plant tolerance of excess available aluminum and manganese in acid soils // In : G.A. Jung (Ed) Crop tolerance to suboptimal land conditions, 1978, pp. 301-328.

50. Foy C. D., Fleming A. L. Aluminum tolerances of two wheat genotypesrelated to nitrate reductase activities // J. Plant Nutr., 1982, vol. 5, pp. 1313-1333.

51. Furlani P. R., ClarkR. B. Screening sorghum for aluminum tolerance in nutrient solutions // Agron. J., 1981, vol. 73, pp. 587-594.

52. Ганжа Б. А. К вопросу о действии Al-ионов и Н-ионов на растения на подзолистой почве // Почвоведение. 1941. № 1. С. 22-39.

53. Генкель П. А. Физиология устойчивости растительных организмов // Физиол. с.-х. раст. 1967. Т. 3. С. 87-265.

54. Гершт А. Н., Крейер К. Г., Битюцкий Л. И. и др. Дыхательный газообмен ячменя при повышенной кислотности корнеобитаемой среды // Тез. докл. Всес. конф. «Проблемы и пути повышения устойчивости растений к болезням и экстремальным условиям среды в связи с задачами селекции». Л., 1981. Ч. I. С. 122-123.

55. GerzabekM. H., Edelbauer A. Aluminum toxicity in corn (Zea mays L.). Influence of aluminum on the yields and the nutrient contents // Bodenkultur., 1986, vol. 37, no. 4, pp. 309-319.

56. ГОСТ 17.4.3.04-85 Охрана природы. Почвы. Общие требования к контролю и охране от загрязнения // М. : Стандартинформ, 2008. 4 с.

57. Guerrier G. Relation between sorghum root system and aluminum toxicity // J. Pl. Nutr., 1982, vol. 5, no. 2, pp. 123-136.

58. Han Y., Zhang W., Zhang B., Wang W., Ming F. One novel mitochondrial citrate syntase from Oryza sativa L. can enhance aluminum tolerance in transgenic tobacco // Mol. Biotechnol., 2009, vol. 42, no. 3, pp. 299-305. DOI: 10.1007/s12033-009-9162-z.

59. Hartwell B. L., Pember F. R. The presence of aluminum as a reason for the differencein the effect of so-called acid soil on barley and rye // Soil Sci., 1918, vol. 6, pp. 259-281.

60. Haug A., Shi B. Biochemical basis of aluminum tolerance in plant cells // In : R. J. Wright, V. C. Baligar, R. P. Murrmann (Eds). Plant-soil interactions atlow pH. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 1991, pp. 839-850.

61. Helyar K. R. Effects of aluminum and manganese toxicity on legume growth // In : C. S. Andrew et E. J. Kamprath (Eds.) Mineral nutrition of legumes in tropical and subtropical soils. CSIRO, Melbourne, Australia. 1978, pp. 207-231.

62. Horst W. J., Wagner A., Marschner H. Mucilage protects root meristemsfrom aluminium injury // Z. Pflanzenphysiol., 1982, vol. 105, pp. 435-444.

63. Horst W. J., Wagner A., Marschner H. Effect of aluminum on growth, cell-division rate and mineral alement contents in roots of Vigna unguiculata genotypes // Z. Pflanzenphysiol., 1983, vol. 109, pp. 95-103.

64. Horst W. J., Goppel H. Aluminum - Toleranz von Ackerbohne (Vicia faba), Lupine (Lupinus luteus), Gerste (Hordeum vulgare) und Roggen (Secale cereale) // Z. Pflanzenernaehr., 1986, vol. 149, pp. 94- 109.

65. Howeler R. H., Cadavid L. F. Screening of rice cultivars for tolerance to Al toxicity in nutrient solutions as compared with a field screening method // Agron. J., 1976, vol. 68, pp. 551-555.

66. Howeler R. H., Sieverding E., Saif S. Practical aspects of micorrhizaltechnology in some tropical crops and pastures // Plant Soil., 1987, vol. 100, pp. 249-283.

67. Hu Z., Cools T., De Veylder L. Mechanisms used by plants to cope with DNA damage // Annu. Rev. Plant Biol., 2016, vol. 67, pp. 439-462. DOI: 10.1146/annurev-arplant-043015-111902.

68. Huang J. W., Pellet D. M., Papernik L. A., Kochian L. V. Aluminium interactions with voltage-dependent calcium transport in plasma membrane vesicles isolated from roots of aluminium-sensitive and tolerante wheat cultivars // Plant Physiol., 1996, vol. 110, pp. 561-569.

69. Huet D. O., Menary R. C. Aluminum uptake by excised roots of cabbage, lettuce and kikuyu grass // Austral. J. Pl. Physiol., 1979, vol. 6, pp. 643-653.

70. Ito D., Shinkai Y., Kato Y., Kondo T., Yoshida K. Chemical studies on different color development in blue-and red-colored sepal cells of Hydrangea macrophylla // Biosci. Biotechnol. Biochem., 2009, vol. 73, pp. 1054-1059. DOI: 10.1271/bbb.80831.

71. Jackson W. A. Physiological effects of soil acidity // Agronomy, 1967, vol. 12, pp. 43-124.

72. Jelic M. The investigation of mineral nutrition of winter wheat growing insmonitza in degradation // PhD thesis. Agricultural faculty Zernun., 1996, pp. 1-121.

73. Карманенко Н. М. Сортовая реакция зерновых культур на низкие температуры, условия закисления и ионы алюминия // Сельскохозяйственная биология. 2014. № 5. С. 66-77. DOI: 10.15389/agrobiology.2014.5.66rus.

74. Keltjens W. G. Short-ferm effects of Al on nutrient uptake, H+ efflux, root respiration and nitrate reductase activity of two sorghum genotypes differing in Al-susceptibility // Commun. Soil Sci. and Plant Anal., 1988, vol. 19, no. 7-12, pp. 1155-1163.

75. Kerridge P. C., Dawson D. M., Moore D. P. Separation of degrees of aluminum tolerance in wheat // Agron. J., 1971, vol. 63, pp. 586-591.

76. Климашевский Э. Л. Проблема генотипической специфики корневого питания растений // В кн.: Сорт и удобрение. Иркутск, 1974. С. 11-53.

77. Климашевский Э. Л. Устойчивость растений к кислотности среды и химическая мелиорация почв // Докл. ВАСХНИЛ. 1982. № 10. С. 28-34.

78. Климашевский Э. Л. Оценка кислотоустойчивости растений // Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям. Методическое руководство. Л. : ВИР, 1988. С. 97-100.

79. Климашевский Э. Л. Генетический аспект минерального питания растений // М. : Агропромиздат, 1991. 415 с.

80. Климашевский Э. Л. Физиолого-генетические основы агрохимической эффективности растений // В кн. : Физиологические основы селекции растений. СПб. : ВИР, 1995. Т. 2, ч. 1. С. 97-157.

81. Климашевский Э. Л., Маркова Ю. А., Малышева А. С. Генотипическая специфика поглощения и локализации А1- ионов растениями гороха // Докл. АН СССР. 1972. Т. 203. С. 711-713.

82. Климашевский Э. Л., Макарова Ю. А., Лебедева И. С. Взаимодействие А1 и Р на поверхности корней и в клеточных стенках // Докл. ВАСХНИЛ. 1978, № 8. С. 6-10.

83. Kochian L. V., Hoekenga O. A., PinerosM. A. How do crop plants tolerate acid soils?-mechanisms of aluminium tolerance and phosphorous efficiency // Annu. Rev. Plant Biol., 2004, vol. 55, pp. 459-493. DOI: 10.1146/annurev.arplant.55.031903.141655.

84. Kopittke P. M., Moor K. L., Lombi E., Gianoncelli A., Ferguson B. J., Blamey F. P. C. et all. Identification of the primary lesion of toxic aluminum in plant roots // Plant Physiol., 2015, vol. 167, pp. 1402-1411. DOI: 10.1104/pp.114.253229.

85. Kottke I. Ectomycorrhizas - organs for uptake and filtering of cations // In : D. J. Read, D. H. Lewis, A. H. Fitter, I. J. Alexander (Eds) Mycorrhizas in Ecosystems. CAB International, Wallingford, UK, 1992, pp. 316-322.

86. Kovacevic G., Kastiri R., Merkulov Lj. Effect of excess heavy metal concentrations on leaf anatomy of wheat plants // The 11th Congress of FESPP, Varna, Bulgaria. 1998, pp. 271.

87. Koyama H., Toda T., Yokota S. et all. Effects of aluminium and pH on root growth and cell viability in Arabidopsis thaliana strain landsberg in hydroponic culture // Plant Cell. Physiol., 1995, vol. 36, pp. 201-205.

88. Krill A., Kirst M., Kochian L. V., Bukler E. S., Hoekenga O. A. Association and linkage analysis of aluminum tolerance genes in maize // PLoS One, 2010, vol. 5, no. 4. p. 9958. DOI: 10.1371/journal.pone.0009958.

89. Kumar Roy A., Sharma A., Talukder G. Some aspects of aluminum toxicity in plants // The Bot. Rev., 1988, vol. 54, pp. 145-178.

90. Larcher W. Physiological Plant Ecology // Springer-Verlag, New York, Berlin, Heidelberg. 1995, pp. 136-138.

91. Maron L. G., PinerosM. A., Gumaraes C. T., Magalhaes J. V., Pleiman J., Mao C., Shaff J., Belicuas S. N., Kochian L. V. Two functionally distinct members of the MATE (multi-drug and toxic compound extrusion) famly of transporters potentially underlie two major aluminum tolerance QTLs in maize // Plant. J., 2010, vol. 61, no. 5, pp. 728-740. DOI: 10.1111/j.1365-313X.2009.04103.x.

92. Maroni G. Animal metallothionein // In : A. J. Shaw (Ed) Heavy metal tolerance in plants. CRS Press Boca Raton, FL., 1989, pp. 216-229.

93. Mathan K. K. Effect of various levels of aluminum on the dry matter yeld, content and uptake of phosphorus, aluminum, manganese, magnesium and iron in maize // Madras Agric. J., 1980, vol. 67, no. 11, pp. 751-757.

94. Matsumoto H., Moromura S., Hirasava E. Localization of absorbed aluminum in plant tissues and its toxicity studies the inhibition of pea root elongation // In : K. Kudrev et al. (eds) Mineral nutrition of plant, 1979, vol. 1, pp. 171-94.

95. McLeanF. T., GilbertB. E. The relative aluminum tolerance of cropplants // Soil Sci., 1927, vol. 24, pp. 163-175.

96. Mesenco M. M. The specific «acid growth» in roots and reaction on soe stress factor // Symp. Plant under Enviromental Stress. Internat. Symp. Moskov K. A. Timiryazev Instit. of Plant Physiol., 2001, p. 173.

97. Miyazawa A. N., Maeda N., Kitazawa A. Aluminium toxicity on the growth of rice plants // Miyagi-Ken Nogyo Senta Kenkyu Hokuku., 1981, vol. 48, pp. 43-58.

98. Morimura S., Tarahashi E., Matsumoto H. Association of aluminium with nuclei and inhibition of cell division in onion (Alliums cepa) roots // Z. Planzenphysiol., 1978, vol. 88, pp. 395-401.

99. Mugiwara L., Floyd M., Patel S. V. Tolerances of triticale lines to manganese in soil and nutrient solution // Agron. J., 1981, vol. 73, pp. 319-322.

100. Mugwira L. M., Patel S. U. Root zone pH changes and ion uptake imbalances by triticale, wheat and rye // Agron. J., 1977, vol. 69, pp. 719-722.

101. Naidoo G., McD Stewart J., Lewi R. J. Accumulation sites of Al in snapbean and cotton roots // Agron. J., 1978, vol. 70, pp. 489-492.

102. Небольсин А. Н., Небольсина З. П. Динамика кислотности дерново-подзолистой почвы за 20-летний период // Бюл. ВИУА. 1985. № 72. С. 3639.

103. NogueirolR. C., Monteiro F. A., Azevedo R. A. Tropical soils cultivated with tomato: fractionation and speciation of Al // Environ. Monit. Assess., 2015, vol. 187, p. 160. DOI: 10.1007/s10661-015-4366-0.

104. Ohki S. Interaction forces underlyng membrane-fusion // Biophys. J., 1986, vol. 49, no. 2, pp. 16-18.

105. Ohman L. O. Equilibrium and structural studies of silicon (IV) and aluminum (III) in aqueous solutions // Plant Cell Environ., 1988, vol. II, pp. 711-714.

106. Палавеев Т., Тотев Т. Кислотность почв и методы ее устранения // М. : Колос, 1983. 165 с.

107. Palival K., Sivaguru M. Indirect effects of aluminum on the reflectance properties of rice cultivars differing in alumjnum tolerance // J. Plant Nutr., 1994, vol. 17, no. 6, pp. 883-897.

108. Pellet D. M., Grunes D. L., Kochian L. V. Organic acid exudation as an aluminium-tolerance machanism in wheat (Triticum aestivum L.) // Planta, 1995, vol. 196, pp. 788-795.

109. PelletD. M., PapernikL. A., Kochian L. V. Multiple aluminium-resistance machanism in wheat // Plant Physiol., 1996, vol. 112, pp. 591-597.

110. Pilon-Smits E. A. H., Quinn C. F., Tapken W., Malagoli M., Schiavon M. Physiological functions of beneficial elements // Curr. Opin. Plant Biol., 2009, vol. 12, pp. 267-274. DOI: 10.1016/j.pbi.2009.04.009.

111. Пухальская Н. В. Проблемные вопросы алюминиевой токсичности // Агрохимия. 2005. № 8. C. 7082.

112. Rauser W. E., Meuwly P. Retention of cadmium in roots of maize seedlings // Plant Physiol., 1995, vol. 109, pp. 195-202.

113. Robinson N. J., Jackson P. J. "Metallothionein-like" metal complexes inangiosperms; their structure and function // Physiol. Plant., 1986, vol. 67, pp. 499-506.

114. Sade H., Meriga B., Surapu V., Gadi J., Sunita M. S., Suravajhala P., Kavi Kishor P. B. Toxicity and tolerance of aluminum in plants: tailoring plants to suit to acid soils https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26796895 // Biometals., 2016, vol. 29, no. 2, pp. 187-210. DOI: 10.1007/s10534-016-9910-z.

115. Самофалова И. А. Химический состав почв и почвообразующих пород // Пермь: Изд-во ФГОУ ВПО «Пермская ГСХА», 2009. 132 с.

116. Sampson M., Clarkson D. T., Davies D. DNA synthesis in aluminium treated roots of barley // Science, 1965, vol. 148, pp. 1476-1477.

117. Sarkunan V., Biddappa C. C., Nayak S. K. Physiology of Al toxicity in rice // Curr. Sci., 1984, vol. 53, no. 15, pp. 822-824.

118. Schaeffer H. J., Walton J. D. Aluminium ions induce oat protoplasts to produce an extracellular (1-3) ft-D glucon // Plant Physiol., 1990, vol. 94, pp. 13-19.

119. SchmittM., Boras S., Tjoa A., Watanabe T., Jansen S. Aluminium accumulation and intra-tree distribution patterns in three arbor aluminosa (Symplocos) species from Central Sulawesi. // PLOS ONE, 2016, 11:e0149078. DOI: 10.1371/journal.pone.0149078.

120. Sharma A., Talukder G. Effects of metals on chromosomes of higher organisms // Environ. Mutagenesis, 1987, vol. 9, no. 2, pp. 191-226.

121. Shen X., Xiao X., Dong Z., Chen Y. Silicon effects on antioxidative enzymes and lipid peroxidation in leaves and roots of peanut under aluminum stress // Acta Physiol. Plant., 2014, vol. 36, pp. 3063-3069. DOI: 10.1007/s11738-014-1676-8.

122. Шугалей И. В., Гарабаджиу А. В., Илюшин М. А., Судариков А. М. Некоторые аспекты влияния алюминия и его соединений на живые организмы // Экологическая химия, 2012. Т. 21, № 3. С. 172-186.

123. Sieverding E. Vesicular-arbuscular mycorrhizae management in tropical agrosystems // Deutsche Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit (GTZ), Germany, 1991, 371 p.

124. Singh K., Yoshimura E., Bughio N. et all. Complexing ability of organic acids with aluminium in acidic soils // Pros. of the XIII Intern. Plant Nutr. Colloq. 13-19 September. Tokyo. Japan., 1997, pp. 447448.

125. Slaski J. J. Effect of aluminium on calmodulin-dependent and calmodulin-independent NAD kinase activity in wheat root tips // J. Plant Physiol., 1989, vol. 133, pp. 696-701.

126. Соколова Т. А., Толпешта И. И., Трофимов С. Я. Почвенная кислотность. Кислотноосновная буферность почв. Соединения алюминия в твердой фазе почвы и в почвенном растворе // Тула, 2012. 124 с.

127. Steffens J. C. Heavy metal stress and the phytochelatin response // In : Stress Responses in Plants: Adaptation and Acclimation Mechanisms, Wiley-Liss., 1990, pp. 377-394.

128. Tamas L., Huttova J., Hajasova L., Mistrik I. The effect of polypeptide pattern of cell wall proteins isolated from the roots of Al-sensitive and Al-resistant barley cultivars // Acta Physiol. Plantarum, 2001, vol. 23, no. 2, pp. 161-168.

129. Tanaka A., Tanado T., Yamamoto K., Kanamura N. Comparsion of toxicity to plants among Al 3+, AlSO4+, Al-F complex ions // Soil Sci. and Plant Nutr., 1987, vol. 33, no. 1, pp. 43-55.

130. Teylor G. J. The physiology of aluminum tolerance // In : H. Singel (Ed) Metal ions in biological systems. Aluminum and its role in biology. Marcel-Dekker. New York, 1987, vol. 24, pp. 165-198.

131. Teylor G. J. The physiology of aluminum tolerance in higher plants // Comm. Soil Sci. Plant Anal., 1988, vol. 19, pp. 1179-1194.

132. Teylor G. J., Foy C. D. Mechanisms of aluminum tolerance in Triticum aestivum L. (wheat). 1. Differential pH induced by winter cultivars in nutrientsolutions // Am. J. Bot., 1985, vol. 72, pp. 695-701.

133. Trapp G. Studies of aluminum interaction with enzymes and proteins - The inhibition of hexokinase // Neurotoxicology., 1980, vol. 1, pp. 89-100.

134. Ulmer S. E. Aluminum toxicity and root DNA synthesis in wheat // Iowa State University, Ames., 1979, 128 p.

135. Wacker W. E., Valle B. H. Resistance to aluminium and manganese toxicities in plants related to variety and cation-exchange capacity // Nature, 1959, vol. 196, no. 48/49, pp. 97-98.

136. Wagatsuma T. Characterization of absorption sites for aluminium in theroots // Soil Sci. Plant Nutr., 1983, vol. 29, pp. 499-515.

137. Wagatsuma T., Yamasaku K. Relationship between differential aluminum tolerance and plant induced pH change of medium among barley cultivars // Soil Sci. Plant Nutr., 1985, vol. 31, pp. 521-535.

138. Wallace S H., Anderson I. C. Aluminium toxity and DNA sintesis in wheat roots // Agron. J., 1984, vol. 76, pp. 5-8.

139. Wang J. P., Raman H, Zhou M. X, Ryan P. R., Delhaize E., Hebb D. M, Coombes N., Mendham N. High-resolution mapping of the Alp locus and identification of a candidate gene HvMATE controlling aluminium tolerance in barley (Hordeum vulgare L.) // Theor. Appl. Genet., 2007, vol. 115, no. 2, pp. 265-276. DOI: 10.1007/s00122-007-0562-9.

140. Woolhouse H. W. Toxicity and tolerance in response of plants to metals // In: Lange, O. L. et all. (Ed), Encyclopaedia of Plant Physiology. New Series. Springer-Verlag, Berlin, 1983, vol. 12C, pp. 245-300.

141. Xie C. X., Yokel R. A. Aluminium facilitation of iron-mediated lipid-peroxidation is dependent on substrate, pH and aluminium and iron concentrations // Arch. Biochem. Biophys., 1996, vol. 327, no. 2, pp. 222-226.

142. Яковлева О. В., Капешинский А. М. Толерантность ячменя к токсичным ионам алюминия в условиях почвенной культуры // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции, 2011. Т. 168. С. 54-64.

143. Яковлева О. В. Методы изучения генетического разнообразия ячменя на алюмоустойчивость // Тр. по прикладной ботанике, генетике и селекции. Т. 171. СПб., 2013. С. 117-122.

144. Yamamoto Y., Kobayashi Y., Devi S. R., Rikiishi S., Matsumoto H. Aluminum toxicity is associated with mitochondrial dysfunction and the production of reactive oxygen species in plant cells // Plant Physiol., 2002, vol. 128, pp. 63-72. DOI:10.1104/pp.010417.

145. Yang Z. M., Sivaguru M., Horst W. J., Matsumoto H. Aluminium tolerance is achieved by exudation of citric acid from roots of soybean (Glicine max) // Physiol. Plant., 2000, vol. 110, pp. 72-77.

146. Yokosho K., Yamaji N., Ueno D., Mitani N., Ma J. F. OsFRDL 1 in a citrate transporter requried for efficient translocation of iron in rice // Plant. Physiol., 2009, vol. 149, no. 1, pp. 297-305. DOI: 10.1104/pp.108.128132.

147. Zale J. M., Briggs K. G. Aluminum tolerance in canadian spring wheats // Commun. Soil. Sci. and Plant Anal., 1988, vol. 19, no. 7, pp. 1259-1272.

148. Zanella C. C, Zanettini M. H. B., Fernandes M. I. B., Zinn D. M. Differential effect of soil acidity and lime treatment on the chromosomes of two wheat cultivars // Rev. Bras. Genet., 1991, vol. 14, no. 4, pp. 10211032.

149. ZhangH., JiangZ., QinR., ZhangH., Zou J., Jiang W. et all. Accumulation and cellular toxicity of aluminum in seedling of Pinus massoniana // BMC Plant Biol., 2014, vol. 14, pp. 264. DOI: 10.1186/s12870-014-0264-9.

150. Zhang J., Liu S., Zhang L., Chen L. Effect of aluminum stress on the expression of calmodulin and role of calmodulin in aluminum tolerance // Biosci. Bioeng., 2016, vol. 122, no. 5, pp. 558-562. DOI:10.1016/jjios.2016.04.001.

151. Zheng H. L., Zhao Z. Q., Zhang C. G., Feng J. Z., Ke Z. L., Su M. J. Changes in lipid peroxidation, the redox system and ATPase activities in plasma membranes of rice seedling roots caused by lanthaum chloride // Biometals., 2000, vol. 13, pp. 157-163.


Для цитирования:


Яковлева О.В. Фитотоксичность ионов алюминия. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2018;179(3):315-331. https://doi.org/10.30901/2227-8834-2018-3-315-331

For citation:


Yakovleva O.V. Phytotoxicity of aluminum ions. Proceedings on applied botany, genetics and breeding. 2018;179(3):315-331. (In Russ.) https://doi.org/10.30901/2227-8834-2018-3-315-331

Просмотров: 140


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-8834 (Print)
ISSN 2619-0982 (Online)