Биоремедиационный потенциал сорго веничного

Доклады Башкирского университета. 2018. Том 3. № 4. С. 390-396.

Авторы


Дубровская Е. В.*
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
Россия, 410049 г. Саратов, проспект Энтузиастов, 13
Муратова А. Ю.
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
Россия, 410049 г. Саратов, проспект Энтузиастов, 13
Позднякова Н. Н.
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
Россия, 410049 г. Саратов, проспект Энтузиастов, 13
Гринев В. С.
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
Россия, 410049 г. Саратов, проспект Энтузиастов, 13
Голубев С. Н.
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
Россия, 410049 г. Саратов, проспект Энтузиастов, 13
Бондаренкова А. Д.
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
Россия, 410049 г. Саратов, проспект Энтузиастов, 13
Турковская О. В.
Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов РАН
Россия, 410049 г. Саратов, проспект Энтузиастов, 13

Абстракт


В условиях вегетационных и полевых экспериментов была показана перспективность использования сорго веничного для фиторемедиации почв, загрязненных углеводородами, благодаря наличию у него активной внутри- и экстра-клеточной ферментной системы и способности селективно поддерживать популяцию ризосферных микроорганизмов-деструкторов.

Ключевые слова


  • сорго веничное
  • фиторемедиация
  • дизельное топливо
  • ПАУ
  • антрахиноновые красители
  • пероксидаза
  • микроорганизмы-деструкторы

Литература


  1. Xu Y., Yamaji N., Shen R., Ma J. F. Sorghum Roots are Inefficient in Uptake of EDTA-chelated Lead // Annals of Botany. 2007. Vol. 99. P. 869-875.
  2. Hong L. Y.; Banks M. K.; Schwab A. P. Removal of cyanide contaminants from rhizosphere soil // Bioremediation Journal. 2008. Vol. 12. P. 210-215.
  3. Banks M. K., Kulakow P., Schwab A. P., Chen Z., Rathbone K. Degradation of crude oil in the rhizosphere of Sorghum bicolor // Int. J. Phytoremediation. 2003. Vol. 5(3). P. 225-234.
  4. Muratova, A., Pozdnyakova, N., Golubev, S., Wittenmayer, L., Makarov, O., Merbach, W., Turkovskaya O. Oxidoreductase activity of sorghum root exudates in a phenanthrene-contaminated environment // Chemosphere. 2009. Vol. 74. P. 1031-1036.
  5. Дубровская Е. В., Поликарпова И. О., Муратова А. Ю., Позднякова Н. Н., Чернышова М. П., Турковская О. В. Изменение ростовых и физиолого-биохимических параметров сорго веничного в присутствии фенантрена // Физиология растений. 2014. T. 61. №4, С. 565-573.
  6. Schaffner A., Massner B., Langebartels C., Sandermann H. Genes and enzymes for in-planta phytoremediation of air, water and soil // Acta Biotechnol. 2002. Vol. 22. P. 141-152.
  7. Schroder P. Exploiting plant metabolism for the phytiremediation of organic xenobiotics // Methods in biotechnology, vol.23: Phytoremediation: methods and reviews / Ed. N. Willey. - Humana Press, Totowa, NJ. 2008. P. 251-263.
  8. Квеситадзе Г. И., Хатисашвили Г. А., Садунишвили Т. А., Евстигнеева З. Г. Метаболизм антропогенных токсикантов в высших растениях. Москва: Наука, 2005. 199 с.
  9. Dubrovskaya E. , Pozdnyakova N., Golubev S., Muratova A., Grinev V., Bondarenkova A., Turkovskaya O. Peroxidases from root exudates of Medicago sativa and Sorghum bicolor: Catalytic properties and involvement in PAH degradation // Chemosphere. 2017. Vol. 169. P. 224-232.
  10. Kvesitadze E., Sadunishvili T., Kvesitadze G. Mechanisms of organic contaminants uptake and degradation in plants // World Academy of science, Engineering and Technology. 2009. Vol. 55. P.458-468.
  11. Dicko, M. H., Gruppen, H., Hihorst, R., Voragen, A. G. J., van Berkel, W. J. H. Biochemical characterization of the major sorghum grain peroxidase // FEBS J. 2006. Vol. 273. P. 2293-2307.
  12. Kulys J., Vidziunaite R., Schneider P. Laccase-catalyzed oxidation of naphthol in the presence of soluble polymers // Enzyme Microb. Tech. 2003. Vol. 32. P. 455-463.
  13. Дубровская Е. В., Позднякова Н. Н., Гринев В. С., Муратова А. Ю., Голубев С. Н., Бондаренкова А. Д., Турковская О. В. Доминирующая форма катионной пероксидазы из корней сорго веничного // Физиология растений. 2016. Т. 63, №. 3. С. 359-371.
  14. Муратова А. Ю., Голубев С. Н., Мербах В., Турковская О. В. Биохимические и физиологические особенности взаимодействия Shinorhizobium meliloti и Sorghum bicolor в присутствии фенантрена // Микробиология. 2009. Т. 78, №3. С. 347-354.
  15. Муратова А. Ю., Бондаренкова А. Д., Голубев С. Н., Панченко Л. В., Турковская О. В. Способ фиторемедиации грунта, загрязненного углеводородами (варианты). Патент РФ №2403102. 2010. Бюл. №31. 10 с. с приоритетом от 15.05.2009.

Финансирование


  • Работа выполнена при поддержке грантом РФФИ № 16-04-00351 - в части, касающейся растительных ферментов; а также в рамках темы госзадания № АААА-А17-117102740093-3 - в части, касающейся фиторемедиации.

Bioremediation potential of Sorghum bicolor

Authors


Dubrovskaya E.*
Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences
13 Entuziastov Avenue, 410049 Saratov, Russia
Muratova A.
Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences
13 Entuziastov Avenue, 410049 Saratov, Russia
Pozdnyakova N.
Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences
13 Entuziastov Avenue, 410049 Saratov, Russia
Grinev V.
Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences
13 Entuziastov Avenue, 410049 Saratov, Russia
Golubev S.
Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences
13 Entuziastov Avenue, 410049 Saratov, Russia
Bondarenkova A.
Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences
13 Entuziastov Avenue, 410049 Saratov, Russia
Turkovskaya O.
Institute of Biochemistry and Physiology of Plants and Microorganisms, Russian Academy of Sciences
13 Entuziastov Avenue, 410049 Saratov, Russia

Abstract


The promise of use of Sorghum bicolor for the phytoremediation of hydrocarbon-contaminated soils was shown in pot and field experiments to bedue to the plant’s endo- and extracellular enzyme activity and ability to selectively maintain degradative microorganisms in its root zone.

Keywords


  • Sorghum bicolor
  • phytoremediation
  • diesel fuel
  • PAH
  • anthraquinone dyes
  • peroxidase
  • degradative microorganisms