Изменение организации фитосистемы II листьев овса под действием осмотического стресса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

На двухнедельных растениях пленчатого (Avena sativa subsp. sativa) и голозерного (Avena sativa subsp. nudisativa) овса оценивали параметры быстрой флуоресценции хлорофилла а. Цель исследования - выявление различий между подвидами по контролю первичных процессов запасания энергии в условиях осмотического стресса для последующего выбора параметров и стратегии селекции овса на повышение фотосинтетической продуктивности в условиях ранней засухи. Растения выращивали на полной питательной смеси Кнопа, стресс создавали добавлением 10 % полиэтиленгликоля (осмотическое давление 0,709 мРа). Параметры флуоресценции определяли на флуориметре Fluor Pen FP 110/S (Photon Systems Instruments, Czech Republic). Данные обрабатывали методом анализа главных компонент. У пленчатых генотипов четыре главных фактора были ответственны за 94,2 % (контроль) и 91,4 % (стресс) вариабельности оцениваемых параметров. У голозерных овсов в отсутствии стресса выявлено три главных фактора (90,5 % вариабельности), в условиях стресса - четыре (97,1 % вариабельности). У голозерных овсов в условиях стресса потоки захваченной энергии (TR0/ RC) и электронного транспорта (ET0/RC) контролировал один и тот же фактор, в отсутствии стресса - два разных; у пленчатых генотипов, наоборот, в отсутствии стресса - один фактор, при стрессе - два разных. Осмотический стресс привел к переходу контроля над потоками адсорбированной (ABS/RC) и захваченной (TR0/ RC) энергии со стороны одного фактора к двум факторам у пленчатых овсов, но не повлиял на голозерные овсы. Показатель эффективности переноса электронов к первичным акцепторам фотосистемы I (δRE) контролировали два разных фактора, действие которых он усиливал (факторные нагрузки от 0,564 до 0,740). В условиях стресса параметр δRE у голозерных генотипов снижал действие обоих факторов (факторные нагрузки -0,625 и -0,705), у пленчатых генотипов действие одного фактора снижал, второго - усиливал (факторные нагрузки -0,552 и 0,687).

Об авторах

С. А Чуракова

Федеральный аграрный научный центр Северо- Востока имени Н. В. Рудницкого

Email: edaphic@mail.ru
610007, Киров, ул. Ленина, 166а

Е. М Лисицын

Федеральный аграрный научный центр Северо- Востока имени Н. В. Рудницкого

610007, Киров, ул. Ленина, 166а

Г. А Баталова

Федеральный аграрный научный центр Северо- Востока имени Н. В. Рудницкого

610007, Киров, ул. Ленина, 166а

Список литературы

  1. Культурная флора. Овес. Т. 2. Ч. 3. / под ред. В. Д. Кобылянского, В. Н. Солдатова. М.: Колос, 1994. 367 c.
  2. Селекция голозерного овса, ценного по качеству зерна / Г. А. Баталова, С. Н. Шевченко, М. В. Тулякова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2016. № 5. С. 6-9.
  3. Влияние генотипа и условий выращивания овса на содержание биологически активных компонентов в зерне / С. А. Герасимов, В. И. Полонский, А. В. Сумина и др. // Химия растительного сырья. 2020. № 2. С. 65-71. doi: 10.14258/jcprm.2020025515.
  4. Изучение голозерного овса из коллекции ВИР на качественные показатели в условиях Казахстана / А. И. Абугалиева, И. Г. Лоскутов, Т. В. Савин и др. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021. Т. 182(1). С. 9-21. doi: 10.30901/2227-8834-2021-1-9-21.
  5. Новый подход к структурированию сортового разнообразия голозерных и пленчатых форм культурного овса (Avena sativa L.) / И. Г. Лоскутов, Т. В. Шеленга, А. В. Конарев и др. // Экологическая генетика. 2020. Т. 18 (1). С. 27-41.
  6. Лисицын Е. М., Чуракова С. А., Баталова Г. А. Генотипическая вариабельность функционирования фотосистемы II листьев пленчатого и голозерного овса // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022. Т. 183 (3). С. 17-26. doi: 10.30901/2227-8834-2022-3-17-26.
  7. Comrey A. L. Factor-analytic methods of scale development in personality and clinical psychology // J Consult Clin Psychol. 1988. Vol. 56. P. 754-761. doi: 10.1037//0022-006x.56.5.754.
  8. Генетика развития растений / Л. А. Лутова, Н. А. Проворов, О. Н. Тиходеев и др. / под ред. С. Г. Инге-Вечтомова. СПб.: Наука, 2000. 539 с.
  9. Effects of drought stress during critical periods on the photosynthetic characteristics and production performance of Naked oat (Avena nuda L.) / X. Zhang, W. Liu, Y. Lv, et al. // Scientific Reports. 2022. Vol. 12. Article 11199. URL: https://www.nature.com/articles/s41598-022-15322-3 (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.1038/s41598-022-15322-3.
  10. Stadnik B., Tobiasz-Salach R. Physiological Response of Oat (Avena sativa L.) to the Foliar Application of Silicon in Conditions of Increased soil Salinity // Chem. Proc. 2022. Vol. 10. Article 21. URL: https://www.mdpi.com/2673-4583/10/1/21 (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.3390/IOCAG2022-12332.
  11. Application of photochemical parameters and several indices based on phenotypical traits to assess intraspecific variation of oat (Avena sativa L.) tolerance to drought / I. Marcinska, I. Czyczylo-Mysza, E. Skrzypek, et al. // Acta Physiol Plant. 2017. Vol. 39. Article 153. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11738-017-2453-2 (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.1007/s11738-017-2453-2.
  12. PSII Activity Was Inhibited at Flowering Stage with Developing Black Bracts of Oat / B. Liu, D. Zhang, M. Sun, et al.// Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. Article 5258. URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/22/10/5258 (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.3390/ijms22105258.
  13. Sunil B., Strasser R. J., Raghavendra A. S. Targets of nitric oxide (NO) during modulation of photosystems in pea mesophyll protoplasts: studies using chlorophyll a fluorescence // Photosynthetica. 2020. Vol. 58. P. 452-459. doi: 10.32615/ps.2019.183.
  14. Нестеренко Т. В., Шихов В. Н., Тихомиров А. А. Флуоресцентный метод определения реактивности фотосинтетического аппарата листьев растений // Журнал общей биологии. 2019. Т. 80. № 3. С. 187-199. doi: 10.1134/S0044459619030060.
  15. Photosynthetic activity and metabolic profiling of bread wheat cultivars contrasting in drought tolerance / A. Ghaffar, N. Hussain, R. Ajaj, et al.// Front. Plant Sci. 2023. Vol. 14. Article 1123080. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1123080/full (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.3389/fpls.2023.1123080.
  16. Физиологические реакции линий пшеницы (Triticum aestivum L.) с генетически различным опушением листа на водный дефицит / С. В. Осипова, А. В. Рудиковский, А. В. Пермяков и др. //Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. Т. 24(8). С. 813-820. doi: 10.18699/VJ20.678

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023