Фізіолого-біохімічні показники проростків пшениць Triticum aestivum L. та Triticum spelta L. за моделювання водного дефіциту

О. В. Борисова
О. М. Ружицька

Ключові слова: Triticum spelta L.; Triticum aestivum L.; водний стрес; осмотично активні сполуки; посухостійкість; вільний пролін

Анотація

Була проведена порівняльна характеристика ростової реакції проростків насіння Triticum spelta L. (var. duhamelianum) та Triticum aestivum L. (сорт Селянка, сорт Куяльник) за умов моделювання водного дефіциту. Водний стрес був змодельований в результаті пророщування насіння на розчинах нейоногенного полімеру поліетиленгліколю 6000 (ПЕГ 6000) із осмотичним потенціалом від -0,25 МПа до -1,25 МПа. Проростки, сформовані насінням за умов водного стресу, оцінювали за їхніми морфометричними параметрами та вмістом вільного проліну, як маркеру стресових реакцій. Встановлено, що пророщування насіння обох видів за вказаних умов уповільненого водозабезпечення, не викликало, порівняно з контролем, достовірного зниження його схожості, однак, призводило до істотного зменшення показників росту проростків та збільшення в них концентрації вільного проліну. Проростки спельти за умов водного дефіциту характеризувались менш суттєвим зменшенням, у порівнянні із контрольними умовами, довжини та сирої маси коренів, і більшим вмістом вільного проліну, ніж проростки м’якої пшениці дослідних сортів. Показано, що в створених умовах водного дефіциту, за схожістю насіння, морфометричними показниками пагонів та коренів проростків, насіння зразків спельти не поступалось насінню м’якої пшениці посухостійких сортів. Обговорюються можливі механізми, що задіяні у формуванні стійкості проростків спельти до умов водного дефіциту.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

Веселова Т.В., Веселовский В.А., Усманов П.Д. Гипоксия и повреждения при набухании стареющих семян // Физиология растений. – 2003. – Т. 50, №6. – С. 930-937. / Veselova T.V., Veselovskiy V.A., Usmanov P. D. Gipoksiya i povrezhdeniya pri nabuhanii stareyuschih semyan // Fiziologiya rasteniy. – 2003. – T. 50, №6. – P. 930-937.

Колупаев Ю.Е., Вайнер А.А., Ястреб Т.О. Пролин: Физиологические функции и регуляция содержания в растениях в стрессовых условиях // Вісник харківського національного аграрного університету Серія Біологія. – 2014. – Вип 2 (32). – С. 6-22. / Kolupaev Y. E., Vayner A.A., Yastreb T.O. Prolin: Phisiologicheskie funktsii I regulyatsiya soderzhania v rasteniyah v stressovih usloviyah // Visnyk kharkivskogo natsionalnogo universitetu Seriza Biologiya. – 2014. – Vyp. 2 (32). – P. 6-22.

Лакин Г.Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. – М.: Высш. шк., 1990. – 352 с. / Lakin G.F. Biometriya. – M. Vyssh. Sk., 1990. – 352 p.

Невмержицкая Ю.Ю., Тимофеева О.А. Практикум по физиологии и биохимии растений (белки и ферменты): Учебно-методическое пособие / Ю.Ю. Невмержицкая, О.А. Тимофеева. – Казань: Казанский университет, 2012. – 36 с. / Nevmerzhitskaya Y.Y., Timopheeva O.A. Prakticum po phisiologii I biochimii rasteniy (belki I fermenty): Uchebno-metodicheskoe posobiye / Y.Y. Nevmerzhitskaya, O. A. Timopheeva. – Kazan’: Kazanskiy universitet, 2012. – 36 p.

Almansouri M, Kinet JM, Lutts S. Effect of salt and osmotic stresses on germination in durum wheat (Triticum durum desf.) // Plant and Soil. – 2001. – Vol.231: – P. 243–254.

Araus J.L., Slafer G.A., Reynolds M.P. & Royo C. Plantbreeding and drought in C3 cereals: what should we breed for? // Annals of Botany. – 2002. Vol. 89. P. – 925–940.

Bates L.E., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid determination of free proline for water stress studies // J. Plant Soil. – 1973. Vol. 39: – P. 205-207.

Hare P.D. & Cress W.A. (1997) Metabolic implications of stressinduced proline accumulation in plants // Plant Growth Regulation. – 1997. – Vol. 21. – P. 79–102.

Jorgensen J.R. Yield and quality assessment of spelt (Triticum spelta L.) compared with winter wheat (Triticum aestivum L.) in Denmark. In: Spelt and Quina // Working Group Meeting. - Wageningen, the Netherlands. – 1997. – P. 33-38

Kocheva K., Georgiev G. Evaluation of the reaction of two contrasting barley (Hordeum vulgare L.) cultivars in response to osmotic stress with PEG 6000 // Bulg. J. Plant Physiology. – 2003. – Special Issue. – P. 290–294.

Mahajan S. & Tuteja N. Cold, salinity and drought stresses:an overview // Archives of Biochemistry and Biophysics. – 2005. – Vol. 444. – P. 139–158.

Nayyar H. & Walia D.P. Water stress induced proline accumulation in contrasting wheat genotypes as affected by calcium and abscisic acid // J. Biologia Plantarum. – 2003. – Vol. 46. – P. 275–279.

Rampino P., Pataleo S., Gererdi C., Mita G. & Perrotta C. Drought response in wheat: physiological and molecular analysis of resistant and sensitive genotypes // J. Plant, Cell & Environment. – 2006. – Vol 29. – P. 2143–2152.

de Ronde J.A., Spreeth M.H. & Cress W.A. Effect of antisense L-∆1-pyrroline-5-carboxylate reductase transgenic soybean plants subjected to osmotic and drought stress // Plant Growth Regulation. – 2000. – Vol 32. – P. 13–26.

Smolková H., Gálová Z., Grecová E. Winter spelt wheat (Triticum spelta L.) grain proteins genetic markers // J. Chemical papers. – 1998. – Vol. 52: – P. 52–53.

Svobodová I., Míša P. Effect of drought stress on the formation of yield elements in spring barley and the potential of stress expression reduction by foliar application of fertilizers and growth stimulator // J. Plant Soil Environ. – 2004. – Vol. 50 – P. 439–446.