Tolerance to zinc and lead of the suspension cells derived from metallophytes of the calamine soils

Abstract

W niniejszej pracy badano poziom tolerancji komórek kultur zawiesinowych trzech wybranych gatunków metalofitów fakultatywnych z terenów metalonośnych: Arabidopsis halleri subsp. halleri, Armeria maritima subsp. halleri, Silene vulgaris subsp. humilis w celu odniesienia uzyskanych wyników do uzyskanych wcześniej, a opartych o analogiczne eksperymenty, nad kilkoma gatunkami metalofitów fakultatywnych, obligatoryjnych, niemetalofitów z rodzaju Viola. Komórki badanych metalofitów różniły się przeżywalnością po osobnym traktowaniu solami cynku i ołowiu (200 µM, 500 µM, 1000 µM) przez 24, 48 i 72 godziny oszacowaną testem alamarBlue®. Komórki A. maritima subsp. halleri, S. vulgaris subsp. humilis były wysoce tolerancyjne na cynk, w przeciwieństwie do A. halleri subsp. halleri. Wszystkie analizowane metalofity wykazywały niską tolerancję na ołów. W szczególności zaskakująca jest niska tolerancja na cynk i ołów A. halleri subsp. halleri, hiperakumulatora cynku i kadmu. Komórki wybranych metalofitów gleb galmanowych wykazały niższą tolerancję na cynk i ołów niż gatunki z rodzaju Viola. Uzyskane wyniki potwierdzają hipotezę, że gatunki z rodzaju Viola, niezależnie od ich statusu (metalofit vs. niemetalofit), mają wrodzoną, wysoką tolerancję na metale ciężkie.In this study, the tolerance level of suspended cells derived from three selected species of facultative metallophytes from metalliferous areas: Arabidopsis halleri subsp. halleri, Armeria maritima subsp. halleri, Silene vulgaris subsp. humilis was examined in order to compare the obtained results with analogous experiment on facultative,obligatory metallophytes and non-metallophytes of the Viola genus. The tested metallophyte cells differed in the survival rate after treatment with zinc and lead salts (200 µM, 500 µM, 1000 µM) for 24, 48 and 72 hours assessed by the alamarBlue test®. A. maritima subsp. halleri, S. vulgaris subsp. humilis cells were highly tolerant to zinc, in contrast to A. halleri subsp. halleri. All three analysed metallophytes showed low tolerance to lead. In particular, low tolerance to zinc and lead of A. halleri subsp. halleri, zinc and cadmium hyperaccumulator, was surprising. The cells of selected species of calamine metallophytes showed lower tolerance to zinc and lead than species of the genus Viola independently of their status (metallophyte vs. non-metallophyte). The obtained results support the hypothesis that species of the genus Viola have an innate, high tolerance to heavy metals