Ekofiziološki odgovor mahovina Atrichum undulatum (Hedw.) P. Beauv. i Hypnum cupressiforme Hedw. na stres izazvan metalima u uslovima in vitro

Abstract

Mahovine predstavljaju organizme sa višedecenijskom primenom u monitoringu zagađenja vazdušne i vodene sredine met alima. Uprkos ovome, jako mali broj istraživanja bavio se sposobnošću mahovina da usvajaju metale iz podloge na kojoj rastu i efektima povišenih koncentracija metala u podlozi na rastenje i razviće ovih biljaka. U ovom istraživanju, kod d ve vrste mahovina različitih formi rasta, akrokarpne vrste Atrichum undulatum i pleurokarpne vrste Hypnum cupressiforme , testirana je sposobnost usvajanja i translokacije cinka, bakra ili kadmijuma u gametoforima gajenim na podlogama sa dodatkom različitih koncentracija (0 , 200, 700 µM) acetatnih soli ovih metala. Osim toga, ispitan je i efekat različite dužine stresa (kratkotrajni i dugotrajni) metalima na morfogenetske, fiziološke i biohemijske parametre dve vrste mahovina. Istraživanje je vršeno u akseničnim in vitro lab oratorijskim uslovima Obe vrste mahovina imaju sposobnost usvajanja metala iz podloge i translokacije duž longitudinalne ose izdanka, ali efikasnost ovih procesa zavisi od vrste metala i vrste mahovine. Obrasci akumulacije metala razlikuju se u apikalnim i bazalnim delovima gametofora, specifični su za vrstu mahovine i vrstu metala ali zavise i od primenjenih koncentracija metala u hranljivim podlogama. Kombinovano dejstvo faktora značajno je uticalo na vrednosti različit ih paramet a r a odgovora mahovina na stres izazvan metalima. Rezultati ovog istraživanja ukazuju da dve ispitivane vrste mahovina imaju drugačije strategije alokacije resursa prilikom odgovora na povećane koncentracije metala u podlozi H. cupressiforme dominanto ulaže u produkciju novih izdanaka, dok A. undulatum energiju primarno koristi za sintezu i aktivnost komponenti antioksidativne zaštite.

Mosses are long established biomonitors of air and water trace metal pollution. There is a lack of knowledge about the relations of these plants with the metals from the substratum. Here, two growth form mosses, acrocarpous Atrichum undulatum and pleurocarpous Hypnum cupressiforme w ere tested regarding their competence to accumulate and translocate metals from the substratum to the upper parts of the gametophores. Plants were grown on solid media supplie d with different concentrations ( 200, 700 µM) of zinc copper or cadmium acetate and the effects of these factors and different exposure times on morphogenetic, physiological and biochemical parameters were also investigated. The study was conducted i n the controlled axenic laboratory conditions. Both moss species absorb metals and translocate them along the longitudinal stem axis, but the efficiencies of these processes are dependent on the moss and the metal species. The pattern of individual metal distribution is different in apical and basal parts of the gametophores and specific to moss species, metal, and is also affected by the applied concentration of the acetate salts. Significant interaction effects of factors on investigated parameters of m oss response to metal stress are detected. The results indicate that the two moss species use different strategies regarding energy allocation in response to elevated metal concentrations in the substrate. H. cupressiforme predominantly invests energy in the production of new shoots, while in A. undulatum, the energy is directed mainly into the synthesis and activation of various components of antioxidative protection.