Фотохімічна активність хлоропластів ізогенних за генами Е ліній сої (Glycine max (L.) Merr.) за різних термінів опромінення червоним світлом
Анотація
У вегетаційних дослідах вивчали вплив різних термінів опромінення рослин червоним світлом (ЧС, 630 нм) на біомасу, площу листя, вміст хлорофілу, рівень реакції Хілла і фотофосфорилювання у короткоденної (КД) і фотоперіодично нейтральної (ФПН) ліній сої. Об’єктами досліджень були ізогенні за генами Е лінії сої (Glycine max (L.) Merr.) сорту Clark. Використовували КД лінію (Е1Е2Е3) і ФПН лінію (е1е2е3). Рослини вирощували у вегетаційній камері в ґрунтовій культурі, ґрунт чорнозем. Рослини КД і ФПН ліній вирощували в 9 посудинах об'ємом три літри, у кожній посудині по 10–12 рослин. Протягом досліду підтримували постійні умови вирощування: температура 20–24/17–20°С (день/ніч), вологість ґрунту 60–70 % від повної вологоємності ґрунту, інтенсивність освітлення 20 клк, фотоперіод 10 годин. Через 4–5 тижнів вегетації після формування другого справжнього листка рослини кожної лінії в трьох посудинах на початку темного періоду (дослід 1) або в середині ночі (дослід 2) протягом 30 хвилин опромінювали червоним світлом слабкої інтенсивності. Для опромінення використовували світлодіоди, що випромінюють в області 630±10 нм. Інші рослини кожної лінії, що не освітлювали червоним світлом, в трьох посудинах, слугували контролем. Фенологічні спостереження показали, що в контролі на короткому дні КД лінія зацвітала через 43±1,8 доби після появи сходів, а фотоперіодично нейтральна – через 44±2,2 доби. Опромінення ЧС, як перед початком темного періоду доби, так і при перериванні ночі червоним світлом, викликало затримку переходу до цвітіння у КД лінії відповідно на 5±1 і на 7±2,2 діб. У фотоперіодично нейтральної лінії зміни терміну цвітіння в результаті опромінення червоним світлом не встановлено. У короткоденної лінії сої активація фітохромів ЧС перед темним періодом доби викликала зростання біомаси, площі листя, вмісту сумарного хлорофілу, зростання відновлення фериціаніду калію і фотофосфорилювання ізольованими хлоропластами у розрахунку на хлорофіл одного листка, тоді як переривання ночі ЧС знижувало ці показники, а також рівень реакції Хілла у розрахунку на 1 мг хлорофілу. Впливу ЧС на вивчені показники у ФПН лінії сої не виявлено.
Завантаження
Посилання
Bonato E.R., Velio N.A. (1999). E6, a dominant gene conditioning early flowering and maturity in soybeans. Genet. Моl. Biol., 22, 229–232. https://doi.org/10.1590/S1415-47571999000200016
Buzzell R.I. (1971). Inheritance of a soybean flowering response to fluorescent daylength conditions. Can. J. Genet. Cytol., 13, 703–707. https://doi.org/10.1139/g71-100
Buzzell R.I., Voldeng H.D. (1980). Inheritance of insensitivity to long daylength. Soybean Genet. Newsl., 7, 26–29.
Chincinska I., Liesche J., Krugel U. et al. (2008). Sucrose transporter StSUT4 from potato affects flowering, tuberization, and shade avoidance response. Plant Physiol., 146, 515–528. https://doi.org/10.1104/pp.107.112334
Cober E.R., Molnar S.J., Charette M., Voldeng H.D. (2010). A new locus for early maturity in soybean. Crop Sci., 50, 524–527. http://dx.doi.org/10.2135/cropsci2009.04.0174
Cober E.R., Voldeng H.D. (2001). A new soybean maturity and photoperiod-sensitivity locus linked to El and T. Crop Sci., 41, 698–701. https://doi.org/10.2135/cropsci2001.413698x
Dospekhov B.A. (1972). Planning field experience and statistical processing of data. Moscow: Kolos. 205 p. (In Russian)
Gavrilenko V.F., Ladygina M.E., Handobina L.M. (1975). Special lab practice for plant physiology. Moscow: Vysshaya shkola. 391 p. (In Russian)
Golovatskaya I.F., Minich A.S., Minich I.B., Bolshakova M.A. (2012). Regulation of growth and development of plants Brassica oleracea L. through the correction of solar radiation. Bulletin of Tomsk State University. Series "Biology", 2, 151–165. (In Russian)
Lagercrantz U. (2009). At the end of the day: a common molecular mechanism for photoperiod responses in plants. J. Exp. Bot., 60(9), 2501–2515. https://doi.org/10.1093/jxb/erp139
Martirosyan Yu.Ts., Polyakova M.N., Danilova T.A. (2013). Photosynthesis and productivity of potatoes plants under different spectral irradiation. Agricultural Biology, 1, 107–112. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2013.1.107rus (In Russian)
Matsoukas I.G.I., Massiah A.J., Thomas B. (2012). Florigenic and antiflorigenic signaling in plants. Plant Cell Physiol., 53, 1827–1842. https://doi.org/10.1093/pcp/pcs130.
McBlain B.A., Bernard R.L. (1987). A new gene affecting the time of flowering and maturity in soybeans. J. Hered., 78, 160–162. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.jhered.a110349
Mokronosov A.T. Gavrilenko V.F. (1992). Photosynthesis. Physiological and biochemical aspects. Moscow: Moscow State University Publishing house. 320 p. (In Russian)
Salomé P.A., Michael T.P., Kearns E.V. et al. (2002). The out of phase 1 mutant defines a role for PHYB in circadian phase control in Arabidopsis. Plant Physiol., 129(4), 1674–1685. https://doi.org/10.1104/pp.003418
Quail P.H. (2010). Phytochromes. Curr. Biol., 20(12), R504–R507. https://doi.org/10.1016/j.cub.2010.04.014
Ray J.D., Hinson K.E., Manjono J.B., Maio M.F. (1995). Genetic control of long juvenile trait in soybean. Crop Sci., 35, 1001–1006. https://doi.org/10.2135/cropsci1995.0011183X003500040012x
Shchegolev A., Zhmurko V. (2013). Effect of red light on the activity of sucrose phosphate synthase and sucrose synthase in leaves of tomatoes (Licopersicon esculentum Mill.). The Journal of Lviv National University. Biology series, 61, 208–215. (In Ukrainian)
Shpilova T.G., Shchegolev A.S. (2008). Phytochrome regulation of growth processes in tomatoes. Biology: From a molecule up to the biosphere: Materials of the III Intern. Conf. Kharkiv, pp. 302–303. (In Russian)
Timoshenko V.F., Zhmurko V.V. (2013). The effect of red light on the growth and carbohydrate content of short-day and photoperiodically neutral soybean lines. The Journal of V.N.Karazin Kharkiv National University. Series "Biology", 1079, 186–192. (In Russian)
Tsybulko V.S. (1998). Metabolic patterns of plant photoperiodism. Kiev: Agrarna nauka. 187 p. (In Russian)
Voskresenskaya N.P. (1987). Photoregulatory reactions and photosynthetic apparatus activity. Russian Journal of Plant Physiology, 34(4), 669–684. (In Russian)
Zhmurko V.V. (2009). Physiological and biochemical aspects of photoperiodic and vernalization control of plant development. Abstract of the dissertation of Doctor of Biological Sciences. Institute of Plant Physiology and Genetics, NASU, Kyiv. 44 p. (In Ukrainian)
Zhmurko V.V., Gridin N.N., Shabanova A.S. (1997). The effect of interruption of the dark period by light on the development of winter wheat. Biological Bulletin, 1(1), 94–95. (In Russian)
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої її публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи.
