Effect of ultraviolet-B radiation on the genes of garden cress leaves

In order to determine the level of tolerance to ultraviolet-B radiation, the effects of different UV-B doses on leaf growth and development of garden cress (Lepidium sativum L.) were investigated. After three days of growth, the seedlings were cultivated under controlled environment conditions and exposed to 0, 1, 3, 5, 7 and 9 kJ/m² d UV-B radiation. Tolerance to UV-B was qualified by measuring these parameters: leaf number, total area, length, thickness, fresh and dry weight, anatomic-morphological and cytological characteristics. It was determined a significant stimulating impact of 1 kJ/m² d UV-B radiation on leaf growth. Compared with the control plants grown without UV-B radiation, the increase of the total leaf area reached 6%, thickness – 24%, length of the first leaf pair – 14%, fresh weight – 30%. Furthermore, the cell area of the mesophyll tissue increased by 31%, while that of the abaxial and adaxial epidermis – by 74% and 20%, respectively. An ambiguous leaf reaction was induced by the 3 kJ/m² d UV-B radiation. This UV-B dose reduced the growth of the first leaf pair and stimulated the growth and development of the second ones. However, the total leaf area was smaller by 30% and fresh weight – by 23% than analogous parameters of control plant leaves. UV-B radiation by 5-9 kJ/m² d doses inhibited the growth of the both leaf pairs, disrupted the abaxial leaf surface and provoked a dehydration of leaf tissues. The action of 3 kJ/m² d UV-B radiation and larger radiation doses induced the differentiation of the mesophyll into palisade and strong mesopyll layers though inhibited the expansion of leaf tissue cells. The data imply that garden cress plants are able to tolerate UV-B radiation up to 3 kJ/m² d dose under controlled environment conditions

Al toxicity to barley cultivars assessed according to the complex of physiological and genetical variables

Vytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

Kultūrinių augalų jautrumo ozonui, UV-B spinduliuotei ir dirbtinai sukurto šiltesnio klimato sąlygoms pokyčiai

Tirti septyni žemės ūkio augalai (Hordeum vulgare  L., Pisum sativum  L., Trifolium pretense  L., Phleum pretense  L., Lycopersicon esculentum  Mill., Raphanus sativus  L. ir Glycine max  Merr.) bei piktžolė  – Chenopodium album  L. Augalų jautrumas ozonui ir UV-B spinduliuotei buvo vertinamas pagal sausos biomasės ir chlorofilų kiekio pokyčius. Esamo klimato sąlygomis (350  ppm CO2 ir 21°C dienų  / 14°C naktį) ozonui jautriausi buvo Pisum sativum  L., Raphanus sativus  L. ir Phleum pretense  L. Mažiau jautrūs ozonui Hordeum vulgare  L., Lycopersicon esculentum  Mill. ir Chenopodium album  L. buvo silpniau pažeisti, o praėjus 3–4 dienoms po poveikio nustatytas spartus regeneracijos procesas. Šiltesnio klimato sąlygomis (700  ppm CO2 ir 25°C dieną  / 19°C naktį) visų tirtų žemės ūkio augalų jautrumas ozono poveikiui sumažėjo statistiškai patikimai. Esamo klimato sąlygomis UV-B spinduliuotės poveikiui jautriausi yra Pisum sativum  L. ir Chenopodium album  L., tuo tarpu mažiausia tirta 2  kJ/m2 UV-B spinduliuotės dozė stimuliavo Lycopersicon esculentum  Mill., Raphanus sativus  L., Glycine max  Merr. ir Trifolium pretense  L. augimą. Augalų jautrumo pokyčiai šiltesnio klimato sąlygomis buvo išreikši mažiau, nei ozono poveikio atveju, ir daugiausia priklausė nuo augalo rūšies. Veikiant UV-B spinduliuotei statistiškai patikimų esamo ir šiltesnio klimato sąlygų skirtumų nenustatyta Hordeum vulgare  L., Pisum sativum  L., Trifolium pretense  L. ir Glycine max  Merr. jautrumui, tuo tarpu Lycopersicon esculentum  Mill. ir Chenopodium album  L. jautrumas UV-B šiltesnio klimato sąlygomis sumažėjo, o Raphanus sativus  L. ir Phleum pretense  L. padidėjoThe sensitivity of agricultural crops and weed to the impact of ozone and UV-B radiation was evaluated according to changes in their dry biomass and concentration of photosynthetic pigments. Pisum sativum  L., Raphanus sativus  L. and Phleum pretense  L. were most sensitive to the impact of ozone in current climatic conditions (350  ppm of CO2 and 21  °C day/14  °C night temperatures). The sensitivity of all test crops to the impact of ozone decreased significantly under warmer climatic conditions  –   700  ppm of CO2 and 25  °C day/19  °C night temperatures. Pisum sativum  L. and Chenopodium album  L. appeared to be most sensitive to the impact of UV-B radiation under current climatic conditions. Changes in the sensitivity of plants to the impact of UV-B radiation under warmer climatic conditions were not as pronounced as those for ozone, and were highly species-dependent. Sensitivity to the impact of UV-B radiation under warmer climatic conditions decreased for Lycopersicon esculentum  Mill. and Chenopodium album  L. and increased for Raphanus sativus  L. and Phleum pretense  LBotanikos institutasLietuvos sodininkystės ir daržininkystės institutasLietuvos žemdirbystės institutasVytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij

Antropogeninių klimato ir aplinkos pokyčių kompleksinis poveikis miškų ir agro-ekosistemų augmenijai

Klimato kaita, stratosferos ozono sluoksnio nykimas ir ultravioletinės (UV) spinduliuotės srauto augimas, rūgštieji lietūs bei priežemio ozono koncentracijos didėjimas pastaruoju metu traktuojami kaip svarbiausi antropogeninės veiklos padariniai, sąlygojantys neigiamus augmenijos būklės, produktyvumo bei biologinės įvairovės pokyčius [...] Šie klausimai Lietuvoje yra itin aktualūs, nes mūsų šalies, kaip geografinio Europos centro, padėtis tolimųjų užteršto oro pernašų ir regioninių aplinkos taršos procesų požiūriu yra labai nepalanki. Globalios klimato kaitos neigiamas poveikis miškų ir agro-ekosistemų augmenijai mūsų geografinėse platumose taipogi gali pasireikšti itin stipriai [...]Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės institutasVytauto Didžiojo universiteta

Antropogeninių klimato ir aplinkos pokyčio kompleksinis poveikis miškų ir agro-ekosistemų augmenijai

Aplinkotyros katedraVytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij