The influence of tocopherol on adaptive state and biological productivity formation of pea (Pisum sativum L.)

М. О. Колесніков

Keywords: α-tocopherol; antioxidant; Pisum sativum L.; adaptation; biological productivity

Abstract

The influence of exogenous α-tocopherol (α-TPh) on adaptive state of pea (Pisum sativum L.) and the formation of its biological productivity was investigated. α-TPh (0.1 g/l) reduced the content of lipid peroxidation products, proline in the leaves and roots and decreased electrolytes leakage due to presowing treatment of pea seeds and folia application. Catalase (CAT) and peroxidase (GPOx) activities were decreased, whereas the ascorbate and glutathione pool was accumulated during pea growing and under the α-TPh influence. α-TPh peas processing promotes chlorophyll and carotenoids synthesis, leaf area index and net photosynthetic productivity of crops increasing. The use of α-TPh allows to increase the biological productivity on 11% while pea grown.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Агаджанян А.Х., Молай Рад М.Б., Гукасян Д.Г., Агаджанян А.А. Влияние некоторых эффекторов на накопление свободного пролина в прорастающих семенах гороха Pisum sativum L. // Биол. Журн. Армении. – 2001. – Т.53, № 1–2. – С. 92–97. / Agadzhanyan A.H., Molay Rad M.B., Gukasyan D.G., Agadzhanyan A.A. Vliyanie nekotoryih effektorov na nakoplenie svobodnogo prolina v prorastayuschih semenah goroha Pisum sativum L. // Biol. Zhurn. Armenii. – 2001. – T.53, № 1–2. – S. 92–97.

Грицаєнко З.М. Грицаєнко А.О., Карпенко В.П. Методи біохімічних та агрохімічних досліджень рослин та грунтів. – К.: ЗАТ «Нічлава», 2003. – 320 с. / Hrytsayenko Z.M. Hrytsayenko A.O., Karpenko V.P. Metody biokhimichnykh ta ahrokhimichnykh doslidzhen' roslyn ta hruntiv. – K.: ZAT «Nichlava», 2003. – 320 s.

Єщенко В.О. Копитко П.Г., Костогриз П.В., Опришко В.П. Основи наукових досліджень в агрономії. – Вінниця: ПП «ТД «Едельвейс і К», 2014. – 332 с. / Yeshchenko V.O. Kopytko P.H., Kostohryz P.V., Opryshko V.P. Osnovy naukovykh doslidzhen' v ahronomiyi. – Vinnytsya: PP «TD «Edel'veys i K», 2014. – 332 s.

Ермаков А.И. Методы биохимического исследования растений. – Л.: Агропромиздат, 1987. -430 с. / Ermakov A.I. Metodyi biohimicheskogo issledovaniya rasteniy. – L.: Agropromizdat, 1987. - 430 s.

Камінський В.Ф. Стан та перспективи виробництва гороху в Україні // Вісник аграрної науки. – 2000. – № 5. – С. 22–25. / Kamins'kyy V.F. Stan ta perspektyvy vyrobnytstva horokhu v Ukrayini // Visnyk ahrarnoyi nauky. – 2000. – №5. – S. 22–25.

Колесніков М.О. Вплив токоферолу на проростання гороху (Pisum sativum L.) та формування його біологічної врожайності // Агробіологія: збірник наукових праць Білоцерків. нац. аграр. ун-т. – 2013. – Вип. 11(104) – С. 115–119. / Kolesnikov M.O. Vplyv tokoferolu na prorostannya horokhu (Pisum sativum L.) ta formuvannya yoho biolohichnoyi vrozhaynosti // Ahrobiolohiya: zbirnyk naukovykh prats' Bilotserkiv. nats. ahrar. un-t. – 2013. – Vyp. 11(104) – S. 115–119.

Колупаев Ю.Е. Вайнер А.А., Ястреб Т.О. Пролин: физиологические функции и регуляция содержания в растениях в стрессовых условиях // Вісник Харк. нац. агр. ун-ту. Серія Біологія. – 2014, вип. 2 (32). – С. 6–22. / Kolupaev Yu.E. Vayner A.A., Yastreb T.O. Prolin: fiziologicheskie funktsii i regulyatsiya soderzhaniya v rasteniyah v stressovyih usloviyah // VIsnik Hark. nats. agr. un-tu. SerIya BIologIya. – 2014, vip. 2 (32). – S. 6–22.

Кордюм Е.Л., Сытник К.М., Бараненко В.В. Клеточные механизмы адаптации растений к неблагоприятным воздействиям экологических факторов в естественных условиях / под ред. чл-кор. НАНУ Е.Л. Кордюм. – К.: Наук. думка, 2003. – 273 с. / Kordyum E.L., Syitnik K.M., Baranenko V.V. Kletochnyie mehanizmyi adaptatsii rasteniy k neblagopriyatnyim vozdeystviyam ekologicheskih faktorov v estestvennyih usloviyah / pod red. chl-kor. NANU E.L. Kordyum. – K.: Nauk. dumka, 2003. – 273 s.

Королюк М.А., Иванова А.И., Майорова И.Т. Метод определения активности каталазы // Лаб.дело. –1988. – №1. – С.16–19. / Korolyuk M.A., Ivanova A.I., Mayorova I.T. Metod opredeleniya aktivnosti katalazyi // Lab.delo. –1988. – №1. – S.16–19.

Кузнецова С.А., Климачев Д.А. Изменение содержание пролина в условиях хлоридного засоления и обработки фитогормонами // Вест. МГОУ. (Естест. науки). – 2012. – №5. – С. 28–33. / Kuznetsova S.A., Klimachev D.A. Izmenenie soderzhanie prolina v usloviyah hloridnogo zasoleniya i obrabotki fitogormonami // Vest. MGOU. (Estest. nauki). – 2012. – №5. – S. 28–33.

Спивак Е.А. Генерация активных форм кислорода, перекисное окисление липидов и проницаемость клеточных мембран в листьях проростков ячменя (Hordeum vulgare L.) при засухе // Весник БГУ. – 2010. Сер. 2, № 1. – С. 51–54. / Spivak E.A. Generatsiya aktivnyih form kisloroda, perekisnoe okislenie lipidov i pronitsaemost kletochnyih membran v listyah prorostkov yachmenya (Hordeum vulgare L.) pri zasuhe // Vesnik BGU. – 2010. Ser. 2, № 1. – S. 51–54.

Abbasi A.-R., Hajirezaei M., Hofius D., Sonnewald U., Voll L.M. Specific Roles of α- and γ-Tocopherol in Abiotic Stress Responses of Transgenic Tobacco // Plant Physiology. – 2007. – V. 143, № 4. – Р. 1720-1738.

Bassiouny H.M.S., Gabarah M.E., Ramadan A.A. Effect of antioxidants on growth yield and fauvism causative agents in seeds of Vicia faba plant grown under reclaimed sandy soil // J. Agr. – 2005. – V. 4 (4). – P. 281-287.

Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid Determination of Free Proline for Water Stress Studies // Plant Soil. – 1973. – V. 39, – P. 205–207.

Blum A., Ebercon A. Cell membrane stability as a measure of drought and heat tolerance in wheat // Crop Sci. -1981. – V. 21. – P. 43–47.

Dhindsa R.S., Plumb‐Dhindsa P., Thorpe TA. Leaf senescence: correlated with increased levels of membrane permeability and lipid peroxidation, and decreased levels of superoxide dismutase and catalase // Journal of Experimental Botany. – 1981. – V.32. – P. 93 – 101.

Falk J., Munne-Bosch S. Tocochromanol functions in plants: antioxidant and beyond // J. of Exp. Botany/ - 2010. – V. 61 (6). – P. 1549 – 1566.

Farouk S. Ascorbic Acid and α-Tocopherol Minimize Salt-Induced Wheat Leaf Senescence // Journal of Stress Physiology & Biochemistry. – 2011. – V.7(3), – P. 58–79.

Gajewska E., Skłodowska M. Relations between tocopherol, chlorophyll and lipid peroxides contents in shoots of Ni-treated wheat //J. of plant physiol. – 2007. – V. 164(3). – P. 364–366.

Lowry O.H, Rosenbrough N.I., Farr A.R. Protein measurement with the Folin phenol reagent // J.Biol.Chem. – 1951. – V. 193, № 1. – P. 265–275.

Mady M.A. Effect of foliar application with salicylic acid and vitamin E on growth and productivity of tomato (Lycopersicon esculentum, Mill.) // Plant. J. Agric. Sci. – 2009. – V.34 (6). – P. 6735 – 6746.

Mohammed A.R., Tarpley L. Impact of high nighttime temperature on respiration, membrane stability, antioxidant capacity, and yield of rice plants // Crop Sci. – 2009. – V. 49 (1). – С. 313–322.

Mohammed А.R. Characterization of rice (Oryza sativa L.) physiological responses to a-tocopherol, betaine or salicylic acid application // J. of Agr. Science. – 2011. – V. 3 (1). – P. 3–13.

Munne-Bosch S., Alegre L. The function of tocopherols and tocotrienols in plants // Crit. Rev. in Plant Sci. – 2002. – V. 22, – P. 31–57.

Noctor G., Foyer C.H. Ascorbate and glutathione: Keeping active oxygen under control // Ann. Rev. Plant Physiol. Mol. Biol. – 1998. – V. 49. – P. 249–279.

Orabi SA., Abdelhamid V.N. Protective role of a-tocopherol on two Vicia Faba cultivars against seawater-induced lipid peroxidation by enhancing capacity of anti-oxidative system // J. of the Saudi Soc. of Agr. Sci. – 2014. – V.14, №1 – P. 82–92.

Sakr M.T., El-Metwally M.A. Alleviation of the harmful effects of soil salt stress on growth, yield and endogenous antioxidant content of wheat plant by application of antioxidant // Pakistan J. of Biol. Sci. – 2009. – V. 12(8). – P. 624–630.

Sattler S.E., Gilliland L.U., Magallanes-Lundback M., Pollard M., DellaPenna D. Vitamin E Is Essential for Seed Longevity and for Preventing Lipid Peroxidation during Germination // The Plant Cell. – 2004, – V.16, – P. 1419–1432.

Seguin P. Soybean tocopherol concentrations are affected by crop management // J. of agricultural and food chemistry. – 2010. – V. 58, – № 9. – P. 5495–5501.

Semida W.M., Taha R.S., Abdelhamid M.T., Rady M.M. Foliar-applied α-tocopherol enhances salt-tolerance in Vicia faba L. plants grown under saline conditions // South African J. of Botany. – 2014. – V. 95. – P. 24–31.

Šukalović V.H.T., Vuletić M., Vučinić Ž. Plasma membrane-bound phenolic peroxidase of maize roots: in vitro regulation of activity with NADH and ascorbate // Plant science. – 2003. – V.165. – № 6. – P. 1429–1435.