Изменение организации фитосистемы II листьев овса под действием осмотического стресса

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

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