A comparative evaluation of the fluctuating asymmetry of the leaf blade Betula pendula Roth for different methods of plant material fixation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The influence of plant material fixation methods on the index of fluctuating asymmetry of Betula pendula Roth leaves is determined. The methods used were herbarization under pressure and leaves fixation in a solution of ethyl alcohol (45%). Biological material was collected in natural phytocenoses of the Pritalskaya zone of the Middle Urals and in technogenically formed territories, including soil contamination with heavy metals. The FA level of Betula pendula Roth leaf blades obtained on freshly harvested material increases in the gradient of toxic load and reflects a natural increase in soil contamination with heavy metals (Zn, Cu, Pb, Cd, etc.). The smallest deviation from the actual FA values obtained on freshly harvested material is given by a method of herbarization of leaves. The correlation coefficients are 0,94–0,99. Plant material fixation in an alcohol solution leads to more than 10-fold deviation of FA values from the real ones. The correlation between the studied morphological parameters of fresh and alcoholic leaf blades is 0,17–0,70. The signs «distance between the bases of the first and second veins of the second order from the base of the leaf» and «angle between the main vein and the second vein of the second order from the base of the leaf» are more distorted. Correction coefficients are proposed that allow to level out the differences in the FA level between the results obtained on freshly collected material and recorded by different methods. For the herbarization method, regardless of where the plant material is collected, the correction factor to be entered for the FA values of the fixed leaf blades is (–) 0,0004. For the method of leaves fixation in an alcohol solution, the coefficient value is (–) 0,00075 for material collected in undisturbed communities, and (+) 0,0045 for technogenically disturbed communities.

About the authors

Tatyana Valerievna Zhuikova

Nizhny Tagil State Social and Pedagogical Institute (branch) of Russian State Vocational Pedagogical University

Author for correspondence.
Email: hbfnt@rambler.ru

doctor of biological sciences, associate professor, head of Natural Sciences, Mathematics and Computer Science Faculty

Russian Federation, Nizhny Tagil

Anastasia Sergeevna Popova

Nizhny Tagil State Social and Pedagogical Institute (branch) of Russian State Vocational Pedagogical University

Email: stassy.popova@yandex.ru

junior researcher of Ecological Laboratory

Russian Federation, Nizhny Tagil

Eleonora Vasilievna Meling

Nizhny Tagil State Social and Pedagogical Institute (branch) of Russian State Vocational Pedagogical University

Email: meling-e@mail.ru

candidate of biological sciences, senior researcher of Ecological Laboratory

Russian Federation, Nizhny Tagil

References

  1. Калаев В.Н., Игнатова И.В., Третьякова В.В., Артюхов В.Г., Савко А.Д. Биоиндикация загрязнения районов г. Воронежа по величине флуктурирующей асимметрии листовой пластинки березы повислой // Вестник воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2011. № 2. С. 168–175.
  2. Оценка качества среды по состоянию листьев на примере берёзы (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур): метод. указания к лабораторной работе / сост. А.Р. Дадаева. Великий Новгород: НовГУ, 2006. 7 с.
  3. Способ индикации загрязненности воздуха по флуктуирующей асимметрии листьев березы [Электронный ресурс] / П.М. Мазуркин, Д.В. Семенова; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет». РИД. № охранного документа 0002580647 Российская Федерация; Дата охранного документа: 10.04.2016. –https://edrid.ru/rid/216.015.317c.html.
  4. Захаров В.М., Баранов А.С., Борисов В.И., Валецкий А.В., Кряжева Н.Г., Чистякова Е.К., Чубинишвили А.Т. Здоровье среды: методика оценки. М.: Центр экологической политики России, 2000. 68 с.
  5. Определитель сосудистых растений Среднего Урала / П.Л. Горчаковский и др. М.: Наука, 1994. 525 с.
  6. Жуйкова Т.В., Мелинг Э.В., Кайгородова С.Ю., Безель В.С., Гордеева В.А. Особенности почв и травянистых растительных сообществ в условиях техногенеза на Среднем Урале // Экология. 2015. № 3. С. 163–172.
  7. Ившина И.Б., Костина Л.В., Каменских Т.Н., Жуйкова В.А., Жуйкова Т.В., Безель В.С. Почвенный микробиоценоз как показатель стабильности луговых сообществ при химическом загрязнении среды тяжелыми металлами // Экология. 2014. № 2. С. 83–90.
  8. Методические рекомендации по выполнению оценки качества среды по состоянию живых существ (оценка стабильности развития живых организмов по уровню асимметрии морфологических структур). Распоряжение МПР № 460-р от 16.10.2003. М., 2003. 24 с.
  9. Козлов М.В. Исследование флуктуирующей асимметрии растений в России: мифология и методология // Экология. 2017. № 1. С. 3–12.
  10. Барер Р. Фазово-контрастная, интерференционно-контрастная и поляризационная микроскопия // Методы цитологического анализа / под ред. А.Л. Шабадаш. М.: ИИЛ, 1957. С. 107–178.
  11. Bаker J.R. Principlеs of Biological Microtechnique. London: Methuеn, 1958. P. 19–155.
  12. Mersey B., МсCully М.Е. Monitoring of the сoursе of fixation of plant сеlls // Journal of Microscopy. 1978. Vol. 114, pt. 1. P. 49–76.
  13. Буданцев А.Ю. Изменение морфологии растительных клеток при действие спирт-формалинового фиксатора // Фундаментальные исследования. 2011. № 9–1. С. 130–134.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 - The relationship between the FA level of fresh and herbarized leaf blades in different areas (n = 200): а - Background; б - Buffer-1; с - Buffer-2; д - Impact-1; е - Impact-2

Download (77KB)
3. Figure 2 - The relationship within the tree between the FA level of fresh and fixed leaves in alcohol solution (n = 20) areas: a - Background; б - Buffer-1; с - Buffer-2; д - Impact-1; е - Impact-2

Download (85KB)

Copyright (c) 2021 Zhuikova T.V., Popova A.S., Meling E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».