ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПИРАБАКТИНА НА УРОЖАЙНОСТЬ РАСТЕНИЙ ГОРОХА ПОСЕВНОГО PISUM SATIVUM L. И АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ И ВЫХОДА ЭЛЕКТРОЛИТОВ КАК ВОЗМОЖНЫХ ФАКТОРОВ ЭТОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ 

Якунина Анастасия Вадимовна, аспирант, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского (Россия, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 23), E-mail: yakunina.anastasia@gmail.com
Синицына Юлия Витальевна, кандидат биологических наук, доцент, кафедра биохимии и биотехнологии, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет имени Н. И. Лобачевского (Россия, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 23), E-mail: jsin@inbox.ru
Крутова Елена Константиновна, кандидат биологических наук, доцент, заведующий кафедрой ботаники, физиологии и защиты растений, Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия (Россия, г. Нижний Новгород, проспект Гагарина, 97), E-mail: elena.krutova@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 

581.151 

DOI

10.21685/2307-9150-2020-4-1 

Актуальность и цели. В последнее десятилетие все более перспективным направлением становится разработка препаратов – синтетических регуляторов роста, являющихся экологически безопасными средствами повышения устойчивости и урожайности сельскохозяйственных растений. Цель исследования – изучение влияния искусственного фитогормона пирабактина на урожайность гороха, выращенного в полевых условиях, а также – на показатели перекисного окисления липидов (ПОЛ) и выход электролитов в клетках растений.
Материалы и методы. Растения гороха выращивали в полевых условиях, одну группу растений обрабатывали фитогормоном на стадии семян, другую – на стадии посевов. Для обработки семян использовали пирабактин в концентрации 0,3 мкмоль/л, для обработки посевов – в концентрации 1 мкмоль/л. Контрольные растения обрабатывали соответствующим количеством воды. Измеряли такие параметры, как биологическая урожайность, содержание диеновых конъюгатов, содержание оснований Шиффа, выход электролитов, рассчитывали индекс стабильности мембран.
Результаты. Обработка семян пирабактином увеличивала биологическую урожайность растений гороха на 33 %, обработка посевов – на 17 %. При этом при любом виде обработки не изменялись выход электролитов и содержание продуктов ПОЛ.
Выводы. Пирабактин повышал биологическую урожайность гороха как при обработке семян, так и при обработке посевов. Однако пирабактин не влиял на выход электролитов и содержание продуктов ПОЛ. Таким образом, пирабактин может быть использован для повышения урожайности растений гороха, но механизм его стимулирующего действия, по-видимому, не связан с клеточными мембранами.

Ключевые слова

пирабактин, урожайность, перекисное окисление липидов, выход электролитов, устойчивость 

 Скачать статью в формате PDF

1. Шакирова, Ф. М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция / Ф. М. Шакирова. – Уфа : Гилем, 2001. – 160 с.
2. Eyidogan, F. Signal transduction of phytohormones under abiotic stress / F. Eyidogan, M. T. Oz, M. Yucel, H. A. Oktem // Phytohormones and Abiotic Stress Tolerance in Plants / eds.: N. A. Khan [et al.]. – Berlin ; Heidelberg : Springer-Verlag, 2012. – P. 1–48.
3. Helander, J. D. M. Chemical manipulation of plant water use / J. D. M. Helander, A. S. Vaidya, S. R. Cutler // Bioorganic & Madicinal Chemistry. – 2016. – Vol. 24. – P. 493–500.
4. Structural basis for selective activation of ABA receptors / F. Peterson, E. Burgie, S. Park [et al.] // Nature Structural and Molecular Biology. – 2010. – № 17. – P. 1109–1113. – URL: https://doi.org/10.1038/nsmb.1898
5. Identification and mechanism of ABA receptor antagonism / K. Melcher, Y. Xu, L. Ng [et al.] // Nature Structural and Molecular Biology. – 2010. – № 17. – P. 1102–1108. – URL: https://doi.org/10.1038/nsmb.1887
6. Горшкова, А. Д. Исследование влияния пирабактина на устойчивость клеток пшеницы / А. Д. Горшкова, Ю. В. Синицына, Е. К. Крутова // Биосистемы: организация, поведение, управление : тез. докл. 71-й Всерос. с междунар. участием школы-конф. молодых ученых (г. Нижний Новгород, 17–20 апреля 2018 г.). – Нижний Новгород : Изд-во ННГУ, 2018. – С. 67.
7. Miret, J. A. ABA signalling manipulation suppresses senescence of a leafy vegetable stored at room temperature / J. A. Miret, S. Sergi Munne-Bosch, P. P. Dijkwel // Plant Biotechnology Journal. – 2018. – № 16. – P. 530–544.
8. Dias, M. C. Improving elms performance under drought stress: The pretreatment with abscisic acid / M. C. Dias, H. Oliveira, A. Costa, C. Santos // Environmental and Experimental Botany. – 2014. – Vol. 100. – P. 64–73.
9. Nitric oxide mediates abscisic acid induced light-tolerance in leaves of tall fescue under high-light stress / Yuefei Xu, Juanjuan Fu, Xitong Chu, Yongfang Sun, He Zhou, Tianming Hu // Scientia Horticulturae. – 2013. – Vol. 162. – P. 1–10.
10. Влияние АБК на содержание пролина, полиаминов и цитокининов в растениях хрустальной травки при солевом стрессе / Н. И. Шевякова, Л. И. Мусатенко, Л. А. Стеценко, В. Ю. Ракитин, Н. П. Веденичева, В. В. Кузнецов // Физиология
растений. – 2013. – Т. 60, № 6. – С. 784–792.
11. Hung, K. T. Hydrogen peroxide is necessary for abscisic acid-induced senescence of rice leaves / K. T. Hung, С. H. Kao // Journal of Plant Physiology. – 2004. – Vol. 161. – P. 1347–1357. – URL: https://doi.org/10.1016/j.jplph.2004.05.011
12. Доспехов, Б. А. Методика полевого опыта / Б. А. Доспехов. – Москва : Колос, 1985. – 416 с.
13. Влияние фитогормонов и их аналогов на прорастание семян и морфометрические показатели проростков / О. Н. Шерстнева, Л. М. Сурова, Ю. В. Синицына, М. Н. Агеева, Я. В. Середнева, В. А. Воденеев, В. С. Сухов // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 6. – URL: http://www.science-education. ru/ru/article/view?id=23287
14. Камышников, В. С. Справочник по клинико-биохимической диагностике / В. С. Камышников. – Минск : Беларусь, 2000. – 896 с.
15. Bidlack, W. R. Fluorescent products of phospholipids during lipid peroxidation / W. R. Bidlack, A. L. Tappel // Lipids. – 1973. – Vol. 8, № 4. – P. 203–207.
16. Лукаткин, А. С. Определение устойчивости растительных тканей к абиотическим стрессам с использованием кондуктометрического метода / А. С. Лукаткин, Н. Н. Гришенкова // Поволжский экологический журнал. – 2005. – № 1. – С. 3–11.
17. Опытное дело в полеводстве / ред. Г. Ф. Никитенко. – Москва : Россельхозиздат, 1982. – 190 с.
18. Гланц, С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц. – Москва : Практика, 1998. – 459 с.
19. Якунина, А. В. Влияние пирабактина на особенности протекания электрических реакций и на морфометрические показатели растений гороха / А. В. Якунина, Ю. В. Синицына, Е. К. Крутова, Е. В. Михалёв // Биосистемы: организация, поведение, управление : тез. докл. 72-й Всерос. с междунар. участием школы-конф. молодых ученых (г. Нижний Новгород, 23–26 апреля 2019 г.). – Нижний Новгород : Изд-во ННГУ, 2019. – С. 263.
20. Влияние агониста АБК – пирабактина – на рост, продуктивность и устойчивость растений пшеницы и гороха / Ю. В. Синицына, А. В. Якунина, Е. К. Крутова, В. С. Сухов, А. П. Веселов // Вестник защиты растений. – 2016. – № 3 (89). – С. 153, 154.
21. Ng, L. M. Abscisic acid signaling as a target for enchancing drought tolerance / L. M. Ng // Abiotic and Biotic Stress in Plants: Recent Advances and Future Perspectives. – 2016. – Ch. 19. – P. 441–461. – URL: http://dx.doi.org/10.5772/61317
22. An ABA-mimicking ligand that reduces water loss and promotes drought resistance in plants / M. J. Cao [et al.] // Cell Research. – 2013. – № 23. – P. 1043–1054. – URL: https://doi.org/10.1038/cr.2013.95
23. A novel ABA functional analogue B2 enhances drought tolerance in wheat / Y. Zhou, R. He, Y. Guo [et al.] // Scientific reports. – 2019. – № 9 (2887). – 9 p. – URL: https:// doi.org/10.1038/s41598-019-39013-8