Действие регуляторов роста с антиоксидантными свойствами на биохимические показатели клубней растения картофеля 

Ирина Григорьевна Кириллова, кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры ботаники, физиологии и биохимии растений, Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева (Россия, г. Орел, ул. Комсомольская, 95), E-mail: kirillovairinai@gmail.com
Инна Юрьевна Макеева, кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники, физиологии и биохимии растений, Орловский государственный университет имени И. С. Тургенева (Россия, г. Орел, ул. Комсомольская, 95), E-mail: makeevainna@inbox.ru 

581.1:635.21:631.6:547.56 

DOI

10.21685/2307-9150-2021-3-1 

Актуальность и цели. В последнее время значительное внимание уделяется изучению механизма действия синтетических и природных регуляторов роста на элементы продукционного процесса растений. Одним из возможных путей регуляции физиологических процессов является применение физиологически активных соединений, обладающих антиоксидантной активностью. Целью настоящего исследования было изучение действия синтетических регуляторов роста – антиоксиданта амбиола и «Энергии-М», а также природного антиоксиданта – кофейной кислоты на биохимические показатели клубней растения картофеля. Материалы и методы. В качестве объекта исследования использованы растения картофеля сорта Жуковский ранний селекции ВНИИ КХ (Коренëво, Россия) и сорта Вега (Norika, Германия). Растения выращивали в почвенной культуре в условиях вегетационного домика. Обработку синтетическими регуляторами проводили путем замачивания посадочных клубней в водных растворах амбиола – 60 мг/л, «Энергия-М» – 100 мг/л в течение 2 ч. Обработку растений 0,1 мМ раствором кофейной кислоты проводили путем опрыскивания через 15 сут после появления всходов. Контрольные растения обрабатывали водой. Концентрацию сахарозы определяли биохимическим методом с использованием резорцинового реактива, содержание крахмала – по методу Эверса, содержание белка – по методу Кьельдаля, содержание зольных элементов и клетчатки – по методике Ермакова, определение аскорбиновой кислоты – методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Результаты. Обработка регуляторами роста повысила содержание крахмала в клубнях растений: под действием амбиола и «Энергии-М» на 10 % (сорт Вега), под действием кофейной кислоты – на 12 % (сорт Жуковский ранний) по сравнению с контролем. Одновременно показано увеличение концентрации сахарозы в клубнях под влиянием изучаемых антиоксидантов у обоих сортов картофеля. Больший эффект проявил регулятор роста «Энергия-М», увеличение составило почти 30 % (на примере сорта картофеля Вега) против контроля. Напротив, содержание другого полисахарида – целлюлозы – под действием кремнеауксина «Энергия-М» снизилось на 18 % у картофеля сорта Вега. Антиоксидант амбиол и «Энергия-М» увеличили содержание белка в клубнях картофеля сорта Вега на 44 и 15 % соответственно. Вышеуказанные синтетические регуляторы роста значительно повысили также содержание зольных элементов в клубнях: амбиол – на 57 %, Энергия-М – на 50 % против контроля. Обработка растений природным антиоксидантом кофейной кислотой способствовала значительному накоплению аскорбиновой кислоты в клубнях картофеля сорта Жуковский ранний. Увеличение составило приблизительно в 2 раза по сравнению с контролем. Выводы. Таким образом, проведенное исследование по действию регуляторов роста с антиоксидантными свойствами амбиола, «Энергии-М» и кофейной кислоты на растения картофеля позволили выявить их эффективность в отношении качественных показателей клубней. Отмечена интенсификация полимеризации, что сказалось на увеличении содержания крахмала (на примере обоих изученных сортов) и белка (сорт Вега). Вероятно, это увеличение связано с действием индолилуксусной кислоты в клубнях. Увеличение зольности клубней сорта Вега, возможно, обусловлено усилением активного транспорта ионов через мембрану клеток запасающей ткани клубня за счет активизации транспортных АТФ-аз под действием ауксинов. Анализ полученных результатов по действию регуляторов роста с антиоксидантными свойствами позволяет рекомендовать вышеуказанные физиологически активные соединения (амбиол, «Энергия-М» и кофейная кислота) практикам картофелеводства с целью улучшения качественного состава клубней. 

Ключевые слова

регуляторы роста, антиоксиданты, амбиол, Энергия-М, кофейная кислота, качественный состав клубней, картофель 

 Скачать статью в формате PDF

1. Ладыженская Э. П., Платонова Т. А., Евсюнина А. С., Кораблева Н. П. Изменение ростовых процессов в клубнях картофеля (Solanum tuberosum L.) под действием природных и синтетических регуляторов роста // Агрохимия. 2009. № 9. С. 32–37.
2. Шаповал О. А., Можарова И. П. Регуляторы роста растений в сельском хозяйстве // Защита и карантин растений. 2019. № 4. С. 9–14.
3. Самсонова Н. Е., Капустина М. В., Зайцева З. Ф. Влияние соединений кремния и минеральных удобрений на урожайность яровых зерновых культур и содержание в них антиоксидантных ферментов // Агрохимия. 2013. № 10. С. 66–74.
4. Самсонова Н. Е., Зайцева З. Ф., Капустина М. В., Антонова Н. А. Влияние соединений кремния и сложного NPK-удобрения на водный режим листьев и урожайность яровой пшеницы // Агрохимия. 2014. № 9. С. 58–66.
5. Козлов А. В., Уромова И. П., Куликова А. Х. Влияние кремнийсодержащих стимуляторов роста на биологическую продуктивность и показатели качества озимой пшеницы и картофеля // Вестник Мининского университета. 2016. Вып. 1. С. 31–42.
6. Кириллова И. Г. Действие кремнийорганического регулятора роста Энергия-М на элементы антиоксидантной системы картофеля // Экобиотех. 2019. Т. 2, № 3. С. 260–264.
7. Пузина Т. И., Макеева И. Ю. Участие кофейной кислоты в регуляции продукционного процесса картофеля Solanum tuberosum // Агрохимия. 2015. № 6. С. 63–68.
8. Макеева И. Ю., Пузина Т. И. Участие кофейной кислоты в регуляции физиологических процессов растений картофеля в условиях гипотермии // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2017. № 2. С. 60–65.
9. Макеева И. Ю. Действие кофейной кислоты на показатели водообмена у Solanum tuberosum // Повышение эффективности сельскохозяйственной науки в современных условиях : материалы Междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов. Орел : ВНИИЗБК, 2015. С. 92–95.
10. Туркина М. В., Соколова С. В. Изучение мембранного транспорта сахарозы в растительной ткани // Физиология растений. 1972. Т. 19, № 5. С. 9–12.
11. Практикум по агрохимии : учеб. пособие / под ред. В. Г. Минеевa. 2-е изд., перераб. и доп. М. : МГУ, 2001. 689 c.
12. Ермаков А. И. Методы биохимического исследования растений. Л. : Агропромиздат, 1987. 430 с.
13. Лакин Г. Ф. Биометрия. М. : Высш. шк., 1990. 113 c.
14. Кириллова И. Г., Евсюнина А. С., Пузина Т. И., Кораблева Н. П. Влияние амбиола и 2-хлорэтилфосфоновой кислоты на содержание фитогормонов в листьях и клубнях картофеля // Прикладная биохимия и микробиология. 2003. Т. 39, № 2. С. 237–241.
15. Роньжина Е. С., Мокроносов А. Т. Донорно-акцепторные отношения и участие цитокининов в регуляции транспорта и распределения органических веществ в растениях // Физиология растений. 1994. Т. 41, № 3. С. 448–459.
16. Козлов А. В., Уромова И. П., Фролов Е. А., Мозолева К. Ю. Физиологическое значение кремния в онтогенезе культурных растений и при их защите от фитопатогенов // Международный студенческий научный вестник. Биологические науки. 2015. № 1. С. 39.
17. Плешков Б. П. Биохимия сельскохозяйственных растений. М. : Колос, 1980. 495 с.