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

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

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».