ВЛИЯНИЕ УЛЬТРАЗВУКА НА МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОРАСТАНИЯ СЕМЯН ГОРОХА
(PISUM SATIVUM L.) 

Тарасов Сергей Сергеевич, старший преподаватель, кафедра ботаники, физиологии и защиты растений, Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия (Россия, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 97),
E-mail: Tarasov_ss@mail.ru
Веселов Александр Павлович, доктор биологических наук, профессор, кафедра биохимии и биотехнологии, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского (Россия, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 23), E-mail: veselov-ap@yandex.ru 

591.13:636.92+577.11 

DOI

10.21685/2307-9150-2018-3-1 

Актуальность и цели. Разработка новых экологически чистых методов обработки семян является важной стратегической задачей современной агротехники. Ультразвук – один из наиболее перспективных факторов, который может быть использован для обработки семян. Цель работы – изучение влияния действия ультразвуком на морфометрические и физиологические показатели прорастания семян гороха посевного (Pisum sativum L.).
Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали семена гороха сорта «Альбумен» 2017 г. сбора. Семена помещали в водную среду ультразвуковой мойки «УНИТРА–УНИМА» УМ–4. Обработку проводили в течение 5, 10 и 20 мин. Контролем в эксперименте служили семена, замоченные, но не обработанные ультразвуком. По окончании эксперимента в семенах определяли активность каталазы газометрическим методом, пероксидазы – колориметрическим методом (по Бояркину), интенсивность дыхания по уровню поглощенного СО2Ва(ОН)2 в закрытом сосуде (по Бойсен – Иенсену), скорость прорастания, а также длину корней и побегов, их массу в соответствии с ГОСТ 12038–84.
Результаты. Эксперименты показали зависимость активности ферментов, интенсивности дыхания, скорости прорастания, длины корней и побега от времени действия ультразвуком на семена. Так, при обработке семян ультразвуком в период раннего прорастания, в момент набухания (замоченные перед обработкой), интенсивность дыхания статистически значимо усиливалась относительно контроля, а в период формирования проростка, в момент проклевывания корня, т.е. замоченные в течение 24 ч, а после обработанные ультразвуком, наблюдается уменьшение интенсивности дыхания. Активность пероксидазы в семенах, обработанных в момент набухания, усиливается, а в момент проклевывания корня снижается, активность каталазы увеличивается при 10- и 20-минутном воздействии и снижается – при 5-минутном. У семян, обработанных в момент набухания, усиливается при 20-минутном, ингибируется
при 5 и 10 мин, в момент проклевывания корня снижается в зависимости от времени обработки. Исследования морфометрии проростков показали увеличение скорости прорастания, увеличение длины корней и побегов у семян, обработанных ультразвуком в течение 10 мин в момент набухания и 5 мин в момент проклевывания корня.
Выводы. Установлено стимулирующее действие ультразвуковой обработки в течение 10 мин у семян в момент набухания и в течение 5 мин в момент проклевывания корня. Долговременное действие усиливает процессы катаболизма в момент набухания и их ингибирование в момент проклевывания корня. 

Ключевые слова

семена гороха, прорастание семян, ультразвук, интенсивность дыхания, каталаза, пероксидаза 

 Скачать статью в формате PDF

1. Васин, В. Г. Приемы возделывания гороха на разных уровнях минерального питания в Среднем Поволжье / В. Г. Васин, Н. Н. Ельчанинова, А. В. Васин, Ю. А. Александров // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. – 2008. – № 1 (17). – С. 26–29.
2. Васин, А. В. Кормовая продуктивность и агроэнергетическая эффективность возделывания гороха при разных приемах предпосевной обработки семян / А. В. Васин // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. – 2014. – № 4. – С. 15–19.
3. Михалев, Е. В. Возделывание гороха / Е. В. Михалев, В. А. Кривенков, В. В. Иванов ; под ред. Е. В. Михалева. – Нижний Новгород : НГСХА, 2017. – 192 с.
4. Eryashev, A. P. The influence of pesticides and plant growth promoter albit on performance and cultivation efficiency of pea / A. P. Eryashev, V. E. Kamalikhin, A. A. Moiseev // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. – 2017. – Т. 9, № 5. – С. 722–727.
5. Кубеев, Е. И. Повышение эффективности технологического процесса предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур за счет совершенствования методов и технических средств нанесения искусственных оболочек : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.20.01 / Кубеев Е. И. – СПб., 2015. – 38 с.
6. Patterson, B. D. An inhibitor of catalase induced by cold in chilling-sensitive plants / B. D. Patterson, L. A. Paune, Yi-Zhu Chen, P. Graham // Plant Physiology. – 1984. – Vol. 76, № 4. – P. 1014–1018.
7. Flexas Jaume. The Effects of Water Stress on Plant Respiration / Flexas Jaume, Jeroni Email, Galmes Miquel Ribas-Carbo Hipólito Medrano // Plant Respiration. – 2005. – P. 85–94.
8. Cheeseman, J. M. Hydrogen Peroxide and Plant Stress: A Challenging Relationship Plant Stress / J. M. Cheeseman. – 2007. – № 1 (1). – Р. 4–15.
9. Рубцова, М. С. Практикум по физиологии растений / М. С. Рубцова. – Нижний Новгород : Изд-во НГСХА, 2003. – 127 с.
10. Ермаков, А. И. Методы биохимического исследования растений / А. И. Ермаков. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Л. : Колос, 1972. – 456 с.
11. Воскресенская, О. Л. Физиология растений : учеб. пособие / О. Л. Воскресенская, Н. П. Грошева, Е. А. Скочилова ; Мар. гос. ун-т. – Йошкар-Ола, 2008. – 148 с.
12. Гланц, С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц. – М. : Практика, 1999. – 459 с.
13. Scandalios, J. G. Catalases in Plants: Gene Structure, Properties, Regulation, and Expression / J. G. Scandalios, L. Guan, A. N. Polidoros // Oxidative Stress and the Molecular Biology of Antioxidant Defenses. – New York : Cold Spring : Harbor Laboratory
Press, 1996. – P. 343–406.
14. Arabaci, G. Partial Purification and Some Properties of Catalase from Dill (Anethumgraveolens L.) / G. Arabaci // Journal of Biology & Life Sciences. – 2011. – № 2 (1). – P. 11–15.
15. Sharma, P. Reactive oxygen species, oxidative damage, and antioxidative defense mechanism in plants under stressful conditions / P. Sharma, A. B. Jha, R. S. Dubey, M. Pessarakli // Journal of Botany. – 2012. – 26 p. – DOI 10.1155/2012/217037.
16. Differential expression of peroxidase isogenes during the early stages of infection of the tropical forage legume Stylosanthes humilis by Colletotrichum gloeosporioides / S. J. Harrison, M. D. Curtis, C. L. McIntyre, D. J. Maclean, J. M. Manners // Mol Plant-
Microbe Interact. – 1995. – № 8. – P. 398–406.
17. A Comprehensive Review on Function and Application of Plant Peroxidases / V. P. Pandey, M. Awasthi, S. Singh, S. Tiwari, U. N. Dwivedi // Biochem. Anal. Biochem. – 2017. – Vol. 6. – DOI 10.4172/2161-1009.1000308.