<<<  Назад

2023 год, № 104

УДК: 631.811.982+581.142
ГРНТИ: 68.35.29

ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АБСЦИЗОВОЙ, САЛИЦИЛОВОЙ И ЖАСМОНОВОЙ КИСЛОТ В ПРОРОСТКАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЭКЗОГЕННЫХ ГОРМОНОВ И ВОДНОГО ДЕФИЦИТА

С помощью хромато-масс-спектрометрического анализа изучено влияние предпосевной обработки семян гетероауксином, кинетином и гиббереллином на содержание абсцизовой (АБК), жасмоновой (ЖК) и салициловой (СК) кислот в проростках озимой пшеницы, выращенных при разном уровне дефицита влаги. Обработка семян фитогормонами существенно изменяла содержание АБК, СК и ЖАК, причем характер изменения зависел от уровня водного дефицита в среде проращивания. При снижении влажности субстрата с 80 до 50% содержание АБК в тканях контрольных растений снижалось в 2,8, ЖАК - в 2,7, а СК - в 1,6 раза. Обработка ауксином в условиях оптимальной влажности (80%) снизила содержание АБК в 1,8, СК - в 3,2, а ЖАК - в 2,3 раза. При снижении влажности до 50% содержание этих гормонов в растениях, обработанных гетероауксином, повысилось до уровня контрольных растений при 80%-ной влажности. Обработка кинетином по сравнению с контрольными растениями снизила содержание АБК на 8%, СК - на 31% и увеличила содержание ЖАК на 16%. Снижение влажности до 50% в тканях растений, обработанных кинетином, уменьшило содержание АБК на 11%, ЖАК - на 63% и увеличило содержание СК на 15%. При обработке гетероауксином и кинетином при 50%-ной влажности наблюдалось стимулирование нарастания биомассы проростков на 14-18%, а при влажности 30% - торможение роста на 12-20%. Высказывается предположение, что такой характер действия фитогормонов на стимулирование и торможение накопления биомассы обусловлен специфическим взаимодействием АБК и ЖАК при прорастании растений пшеницы в темноте.
Ключевые слова: Пшеница, гетероауксин, цитокинин, гиббереллин, абсцизовая кислота, жасмоновая кислота, салициловая кислота, водный дефицит.
DOI: 10.21515/1999-1703-104-71-76

Литература:

1. Веселов, Д. С. Гормоны растений: регуляция концентрации, связь с ростом и водным обменом / Д. С. Веселов, С. Ю. Веселов, Л. Б. Высоцкая и др.; [отв. ред. Ф.М. Шакирова] // Ин-т биол. УНЦ РАН. - М.: Наука, 2007. - 158 с.
2. Медведев, С. С. Биология развития растений. В 2-х т. Том 1. Начала биологии развития растений. Фитогормоны: Учебник / С. С. Медведев, Е. И. Шарова // СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 211. - 253 с.
3. Подушин, Ю. В. Влияние экзогенных фитогормонов на стартовый рост озимой пшеницы в зависимости от температуры и влажности проращивания семян / Ю. В. Подушин, Ю. П. Федулов, Е. А. Дегтярёв, А. В. Донской, Г. Е. Заика // Труды Кубанского ГАУ. - 2020. - № 2(83). - С. 130-135.
4. Рахманкулова, З. Ф. Влияние предпосевной обработки семян пшеницы салициловой кислотой на ее эндогенное содержание, активность дыхательных путей и антиоксидантный баланс / З. Ф. Рахманкулова, В. В. Федяев, С. Р. Рахматуллина, С. П. Иванов и др. // Физиология растений, 2010. - Т. 57.- № 6. - С. 835-840.
5. Černý, M. Role of the proteome in phytohormonal signaling / M. Černý, J. Novák, H. Habánová, H. Cerna et al. // Biochim. Biophys Acta. - 2015. - V. 1864. - P. 1003-1015.
6. Chehab, E. W. Distinct Roles of Jasmonates and Aldehydes in Plant-Defense Responses / E. W. Chehab, R. Kaspi, T. Savchenko, H. Rowe et al. // PLoS ONE, 2008. - V. 3(4): e1904.
7. Engelberth, J. Simultaneous quantification of jasmonic acid and salicylic acid in plants by vapor-phase extraction and gas chromatography-chemical ionization-mass spectrometry /j. Engelberth, E. A. Schmelz, H. T. Alborn, Y. J. Cardoza et al. // Analytical Biochemistry, 2003. - V. 312. - I. 2. - P. 242-250.
8. Harris, J. M. Abscisic Acid: Hidden Architect of Root System Structure/ Plants 2015, 4, 548-572.
9. Humplík, J. F. To Stimulate or Inhibit? That Is the Question for the Function of Abscisic Acid. /j. F. Humplík, V. Bergougnoux, E.V. Volkenburgh // Trends in Plant Sceience, 2017. - V. 22. - Nо. 10. - P. 830-841.
10. Lan, Ju1. JAZ proteins modulate seed germination through interaction with ABI5 in bread wheat and Arabidopsis/ Ju1. Lan, J. Yexing, S. Pengtao, L. Jie et al. // New Phytologist, 2019. - Nо. 223. - P. 246-260.
11. Noshin, Ilyas. Influence of Salicylic Acid and Jasmonic Acid on Wheat Under Drought Stress / Noshin Ilyas, Robina Gull, Roomina Mazhar, Maimona Saeed, Sidra Kanwal, Sumera Shabir, Fatima Bibi // Communications in soil science and plant analysis, 2017. - V. 48. - Nо. 22. - P. 2715-2723.
12. Puertolas, J. Local root abscisic acid (ABA) accumulation depends on the spatial distribution of soil moisture in potato: Implications for ABA signaling under heterogeneous soil drying /j. Puertolas, M. R. Conesa, C. Ballester, I. C. Dodd //j. Exp. Bot. - 2015, 66, 2325-2334.
13. Savchenko, T. V. Jasmonates-Mediated Rewiring of Central Metabolism Regulates Adaptive Responses / T. V. Savchenko, H. Rolletschek, K. Dehesh // Plant Cell Physiol. - 2019. - V. 60(12). - P. 2613-2620.
14. Schmelz, E. A. Nitrogen Deficiency Increases Volicitin-Induced Volatile Emission, Jasmonic Acid Accumulation, and Ethylene Sensitivity in Maize / E. A. Schmelz, H. T. Alborn, J. Engelberth, J. H. Tumlinson // Plant Physiology, 2003-V. 133, Issue 1. - P. 295-306.
15. Tran-Nguyen, N. Jasmonate regulates seed dormancy in wheat via modulating the balance between gibberellin and abscisic acid/ N. Tran-Nguyen, Pham Anh Tuan, Belay T Ayele //Journal of Experimental Botany, 2022. -V.73. - I. 8. - P. 2434-245.
16. Yuyu, Z. Jasmonate inhibits COP1 activity to suppress hypocotyl elongation and promote cotyledon opening in etiolated Arabidopsis seedlings / Z. Yuyu, C. Xuefei, S. Liang, F. Shuang et al. // The Plant Journal, 2017/ - V. 90. - P. 1144-1155.
17. Wasternack, C. Jasmonates: biosynthesis, perception, signal transduction and action in plant stress response, growth and development. An update to the 2007 review in Annals of Botany / C. Wasternack, B. Hause // Ann. Bot. 2013. V. 111. - P. 1021-1058.

Авторы:

1. Дегтярёв Евгений Андреевич, мл. науч. сотрудник, Институт фундаментальных проблем биологии РАН.
2. Федулов Юрий Петрович, д-р биол. наук, профессор, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».
3. Подушин Юрий Викторович, канд. с.-х. наук, доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».
4. Михайлова Мария Константиновна, студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».
5. Багдасарян Мария Николаевна, студент, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина».