2021 год, № 90
УДК: 58.036.5:633.11ГРНТИ: 34.31.37
ВЗАИМОСВЯЗЬ УРОВНЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ В ЛИСТЬЯХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
В течение перезимовки 2019-2020 гг. 4 раза оценивалась выживаемость растений после промораживания в морозильных камерах и определялось содержание фотосинтетических пигментов в листьях 35 сортов озимой пшеницы разной морозоустойчивости и разных регионов селекции. Выявлено, что более морозоустойчивые сорта к началу перезимовки накапливают меньше суммарного хлорофилла, чем менее морозоустойчивые сорта. Оценка уровня морозоустойчивости по критической температуре LT50 показала, что сорта с высокой и повышенной морозоустойчивостью раньше формируют высокий уровень морозоустойчивости и сохраняют его более высоким до конца перезимовки. У сортов со средней и выше средней морозоустойчивостью LT50 к концу перезимовки повышалось на 1оС, а у сортов с низкой морозоустойчивостью - на 2оС. Коэффициенты корреляции между суммарным содержанием хлорофилла и процентом выживших после промораживания при -17,5оС растений и LT50 в начале перезимовки были равны соответственно -0,34 и 0,17, а в конце перезимовки после промораживания при -17оС соответствующие коэффициенты имели значения 0,32 и -0,52. Предполагается, что изменение характера связи содержания пигментов и уровня морозоустойчивости связано с особенностями метаболизма морозоустойчивых сортов и лучшей сохранностью их пигментного фонда в течение перезимовки.Ключевые слова: Озимая пшеница, морозоустойчивость, хлорофилл.
DOI: 10.21515/1999-1703-90-37-47
Литература:
- Барашкова, Э. А. Методические указания по математической обработке данных при оценке устойчивости растений к экстремальным условиям (морозу, засухе, засолению и др.) с применением вспомогательных таблиц / Э. А. Барашкова. - Л., ВИР. - 1976. - 17 с.
- Беспалова, Л. А. Сорта пшеницы и тритикале: каталог / Л. А. Беспалова, А. А. Романенко, И. Н. Кудряшов [и др]. - ФГБНУ «НЦЗ им. П. П. Лукьяненко». - Краснодар: ЭДВИ, 2020. - 176 с.
- Беспалова, Л. А. Многоуровневая система адаптивной селекции в адаптивном растениеводстве / Л. А. Беспалова //Современные проблемы адаптации (Жученковские чтения IV). Часть I: сборник научных трудов Международной научно-практической конференции 24-26 сентября 2018 г. / отв. ред. О. Н. Полухин. - Белгород: ИД «Белгород» НИУ «БелГУ», 2018. - С. 23-34.
- Вайзер, К. Дж. Семинар по морозостойкости растений: итоги и общие замечания. Холодостойкость растений / К. Дж. Вайзер. - М., Колос. - 1983. - С. 300-303.
- Гинс, В. К. Фотосинтез озимой пшеницы различных сортов в период осенне-зимней адаптации / В. К. Гинс, Е. В. Беляева, И. И. Чернядьев, Е. Т. Вареница, М. И. Рыбакова, Е. Н. Мухин, Н. Г. Доман, С. А. Чапля // Факторы среды и организация первичного процесса фотосинтеза. АН УССР, Киев. - 1989. - С. 126-129.
- Годнев, Т. Н. О биосинтезе пигментов при отрицательной температуре у лишайников и зимующих растений / Т. Н. Годнев, Э. В. Ходасевич, А. И. Арнаутова // Докл. АН СССР. - 1966. -Т. 167. - № 2. - С. 451-464.
- Козлов, Г. И. О температуре прекращения и возобновления роста у озимых в осенний и весенний периоды / Г. И. Козлов // Тр. по прикл. бот., генет. и селекции. - Т. 66. - Вып. 1. - 1980. - С. 17-24.
- Паршина, З. С. Сезонная динамика хлорофилла в листьях озимой пшеницы в связи с сортовыми особенностями и условиями возделывания / З. С. Паршина, В. П. Берденко, С. М. Макарова // Физиол. и биох. культ. раст. - 1972. - Т. 4. - Вып. 4. - С. 396-401.
- Паршина, Г. Н. Содержание хлорофилла и фотохимическая активность озимой пшеницы в период перезимовки / Г. Н. Паршина. - Ин-т ботан. АН КазССР. - Алма-Ата. - 1981. - 8 с. - Рукопись деп. в ВИНИТИ 21 окт. -1981. -№ 4851 Деп.
- Подушин, Ю. В. Влияние агротехнических факторов на содержание хлорофилла в листьях озимой пшеницы сорта Нота / Ю. В. Подушин, Ю. П. Федулов // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2009. - № 16. - С. 83-88.
- Тимофеев, В. Б. Использование климатических камер и теплиц в селекции озимой пшеницы / В. Б. Тимофеев, Ю. М. Пучков // Селекция и семеноводство. - 1976. - № 2. - С. 30-33.
- Рыбакова, М. И. Изменения в пигментной системе листьев озимой пшеницы и ржи в осенне-зимний период / М. И. Рыбакова, Р. Р. Денисова // С.-х. биол. -1972. - Т. 7. - С. 329-333.
- Федулов, Ю. П. Системный анализ морозоустойчивости озимых культур / Ю. П. Федулов. - Автореф.. д-р дисс. - Санкт-Петербург, ВИР. - 1993. - 46 с.
- Федулов, Ю. П. Изменение структуры признака морозоустойчивости озимой пшеницы в течение перезимовки / Ю. П. Федулов, Ю. М. Пучков, Н. М. Беликова, Г. Д. Набоков // Доклады ВАСХНИЛ. - 1990. - № 6. - С. 2-6.
- Федулов, Ю. П. Влияние условий агротехники на содержание фотосинтетических пигментов в листьях озимой пшеницы / Ю. П. Федулов, А. В. Загорулько, В. В. Маймистов, И. И. Трубникова, С. Н. Фатькина, Д. В. Терещенко // Технология возделывания основных полевых культур в современном земледелии. - Труды КубГАУ. - 1999. - Вып. 372 (400). - С. 40-46.
- Федулов, Ю. П. Влияние факторов агротехники на содержание и соотношение пигментов в листьях озимой пшеницы в разные периоды вегетации / Ю. П. Федулов, Ю. В. Подушин, В. Р. Урумян // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2009. - № 52. - С. 103-119.
- Шаповал, А. И. Пигментная система пластид у растений озимых культур при действии неблагоприятных факторов среды / А. И. Шаповал. Устойчивость растений к неблагоприятным температурным условиям среды. - Киев: Наукова думка. - 1976. - C. 88-106.
- Andrews, C. J. Low-temperature stress in field and forage crop production - An overview / C. J. Andrews // Canad. J. of Plant Science. - 1987. - Vol. 67. - P. 1121-1133.
- Fedulov, Y. P. System analysis of a winter wheat frost resistance and its use in breeding / Y. P. Fedulov // Euphytica. - 1998. - V. 100. - Nо. 1-3. - Р. 101-108.
- Fowler, D. B. Breeding for winter hardiness in cereals / D. B. Fowler, A. E. Limin // Acta Agronomica Hungarica. - 1997. - Vol. 45 (3). - P. 301-309.
- Heber, U. W. Loss of Adenosine Triphosphate Synthesis Caused by Freezing and its Relationship to Frost Hardiness Problems / U. W. Heber, K. A. Santarius // Plant Physiology. - 1964. - Vol. 39. - P. 712-719.
- Levitt, J. Responses of plant to environmental stresses / J. Levitt. - Vol. 1.Chilling, Freezing, and High Temperature Stresses. - New York: Acad. press. - 1980. - 497 p.
- Lichtenthaler, H. K. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents / H. K. Lichtenthaler, A. R. Wellburn // Biochem. Soc. Trans. - 1983. - Vol. 11. - Nо. 5. - P. 591-592.
- Oquist, G. Effects of low temperature on photosynthesis / G. Oquist // Plant, Cell and Environment. - 1983. - Vol. 6. - P. 281-300.
- Pollock, C. J. Low temperature and the growth of plants / C. J. Pollock, C. F. Eagles // Plant and Temperature: Symp. Soc. Exp. Biol., Essex, 8-10 Sept., 1987. - Cambridge. - 1988. - P. 157-180.
- Shlyk, A. A. Carrent concept of organization of chlorophyll biosynthesis // Biogenesis and function of plant lipids. Amsterdam e.a., Elsevier/Noth Holland. - 1980. - P. 311-340.
Авторы:
- Беспалова Людмила Андреевна, д-р с.-х. наук, академик РАН, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Национальный центр зерна имени П.П. Лукьяненко».
- Грицай Татьяна Ильинична, канд. с.-х. наук, вед. науч. сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Национальный центр зерна имени П.П. Лукьяненко».
- Полевикова Надежда Анатольевна, мл. науч. сотрудник, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Национальный центр зерна имени П.П. Лукьяненко».
- Подушин Юрий Викторович, доцент; Кафедра физиологии и биохимии растений, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».
- Федулов Юрий Петрович, д-р биол. наук, профессор, зав. кафедрой; Кафедра физиологии и биохимии растений, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».