Влияние салициловой и янтарной кислот на показатели роста и фотосинтеза и содержание хлорофилла в растениях пшеницы, выращенных в условиях водного дефицита

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В условиях потепления климата увеличились частота и интенсивность засух, поэтому разработка методов, повышающих устойчивость сельскохозяйственных культур к дефициту воды, приобретает большое значение. Цель работы — изучение влияния салициловой и янтарной кислот на ростовые показатели, показатели фотосинтетической активности и на содержание пигментов в листьях растений, выращенных в условиях полива и водного дефицита. Растения пшеницы выращивали в лабораторных условиях. Семена предварительно замачивали в дистиллированной воде (контроль), в растворе 0.05 мМ салициловой кислоты или в растворе 0.05 мМ янтарной кислоты. После появления первых корней на 3-и сут проросшие семена переносили в вегетационные сосуды объемом 200 мл, заполненные грунтом, и выращивали при 22—24°С при естественном освещении и ежедневном поливе. На 5-е сут растения делили на группы “полив” и “дефицит воды”. Группу “дефицит воды” прекращали поливать до окончания эксперимента. На 11-е сут определяли показатели максимального и эффективного квантового выхода фотосистемы II, фотохимического и нефотохимического тушения и плотности электронного потока с помощью РАМ-флуориметра. На 16-е сут выращивания растений определяли количественное содержание хлорофилла a и б и каротиноидов, рассчитывали относительное содержание воды в побегах и корнях. Относительное содержание воды в растениях почти не менялось при обработке кислотами в условиях полива, но при водном дефиците обработка янтарной кислотой снижала содержание воды в корне на 6%. В условиях недостатка влаги обработка кислотами повышала эффективный квантовый выход фотосистемы II, коэффициент фотохимического тушения хлорофилла и плотность электронного потока в среднем на 17—20%. В условиях полива обработка салициловой и янтарной кислотами вызывала снижение содержания хлорофилла а (на 11 и 32% соответственно), каротиноидов (на 57 и 32%) и увеличение содержания хлорофилла б (на 49 и 23%). При обработке янтарной кислотой суммарное содержание хлорофилла а + б снижалось на 14%. В условиях водного дефицита обработка салициловой кислотой повышала относительное содержание хлорофиллов и каротиноидов в среднем в 2.6 и 3.3 раза, при обработке янтарной — в 3.5 и 2.0 раза соответственно по сравнению с контролем в пересчете на сырую массу. Применение исследованных кислот можно рекомендовать для потенциального использования в сельском хозяйстве.

Об авторах

А. В. Якунина

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: yakunina.anastasia@gmail.com
Россия, 603022 Нижний Новгород, просп. Гагарина, 23

Ю. В. Синицына

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: yakunina.anastasia@gmail.com
Россия, 603022 Нижний Новгород, просп. Гагарина, 23

Список литературы

  1. Венцкевич Г.З. Сельскохозяйственная метеорология / Под ред. В.В. Синельщикова. Л.: Гидрометеоиздат, 1952. 324 с.
  2. Шаповал О.А., Вакуленко В.В., Можарова И.П. Как повысить устойчивость растений к засухе // Защита и карантин раст. 2011. № 3. С. 61-62.
  3. Khalvandi M., Siosemardeh A., Roohi E., Keramati S. Salicylic acid alleviated the effect of drought stress on photosynthetic characteristics and leaf protein pattern in winter wheat // Heliyon. 2021. V. 7. https://doi.Org/10.1016/j.heliyon.2021.e05908
  4. Цыганова Н.А., Воронкова Н.А., Дороненко В.Д., Балабанова Н.Ф. Влияние янтарной кислоты на фотосинтетическую активность яровой мягкой пшеницы // Вестн. Омск. ГАУ. 2019. № 3(35). С. 8.
  5. Змушко А.А., Красинская Т.А. Применение янтарной кислоты в растениеводстве // Плодоводство. 2019. Т. 31. С. 288-292.
  6. Гавриленко В.Ф., Жигалова Т.В. Большой практикум по фотосинтезу. М.: Академия, 2003. С. 54-57.
  7. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1998. 459 с.
  8. Agarwal S., Sairam R.K., Srivastava G.C., Meena R.C. Changes in antioxidant enzymes activity and oxidative stress by abscisic acid and salicylic acid in wheat genotypes // Biol. plantarum. 2005. V. 49(4). P. 541-550.
  9. Луговая А.А., Карпец Ю.В., Обозный А.И., Колупаев Ю.Е. Стресспротекторное действие жасмоновой и янтарной кислот на растения ячменя в условиях почвенной засухи // Агрохимия. 2014. № 4. С. 4855.
  10. Hayat S., Fariduddin Q., Ali B., Ahmad A. Effect of salicylic acid on growth and enzyme activities of wheat seedlings // Acta Agron. Hungarica. 2005. V. 53(4). P. 433-437.
  11. Рахматуллина С.Р Участие дыхательных путей в регуляции антиоксидантных систем у растений пшеницы: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Уфа, 2007. 23 с.
  12. Рахманкулова З.Ф., Рахматуллина С.Р., Федяев В.В. Влияние салициловой кислоты на про/антиоксидантный статус и энергетический баланс проростков пшеницы // Вестн. Башкир. ун-та. 2006. № 4. С. 41-43.
  13. Knyazeva I.V, Vershinina O.V., Gudimo V.V., Grishin A.A., Dorokhov A.S. The effect of succinic acid on the productivity of Lactuca sativa L. in artificial agroecosystems // Agron. Res. 2021. V. 19(2). P. 496506. https://doi.org/10.15159/ar.21.092
  14. Иващенко И.Н. Влияние регуляторов роста на устойчивость к стрессовым факторам, урожайность и качество зерна озимой пшеницы на черноземе выщелоченном: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук. Ставрополь, 2010. 27 с.
  15. Moharekar S.T., Lokhande (Moharekar) S.D., Hara T., Tanaka R., Tanaka A., Chavan P.D. Effect of salicylic acid on chlorophyll and carotenoid contents of wheat and moong seedlings // Photosynthetica. 2003. V. 41(2). P. 315-317.
  16. Hayat S, Ahmad A., Alyemeni M.N. Salicylic acid: Plant growth and development. The Netherlands, Dordrecht: Springer, 2013. 389 p.
  17. Кононенко Л.А., Скотников П.В., Скотникова Л.П., Мельников В.И., Числова Л.С. Сортовые особенности накопления хлорофилла у озимой пшеницы при воздействии производных янтарной кислоты // Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. 2010. № 4. С. 62-65.
  18. Грабовская Н.И., Бабенко О.Н., Сафронова Н.М., Хусаинова Р.К. Особенности применения янтарной кислоты в качестве биостимулятора и адаптогена растений. Совр. наука: актуал. пробл. теории и практики. 2020. № 1. С. 28-32.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023