Search academic texts

Information × Registration Number 0525U000405, Doctoral dissertation Status Доктор біологічних наук Date 16-10-2025 popup.evolution e Title The role of prooxidant-antioxidant balance in the formation of stress resistance in wheat and soybean plants Author Tetiana P. Nyzhnyk, Кандидат біологічних наук popup.opponent Yuriy Y. Kolupaev popup.opponent Olena V. Nadkernychna popup.opponent Nataliya Y. Taran Description Кваліфікаційна наукова праця присвячена з’ясуванню особливостей зміни прооксидантно-антиоксидантного балансу у різних генотипів пшениці та симбіотичних систем сої за дії стресових факторів абіотичної й біотичної природи та розробці науково обґрунтованих агроекологічних підходів його корегування для формування стресостійкості культур. Встановлено, що стрес-толерантність ефективних симбіотичних систем сої, на відміну від малоефективного і неефективного соєво-ризобіальних симбіозів, обумовлюється скоординованою участю обох партнерів симбіозу, як макро- так і мікросимбіонтів, до максимальної реалізації нодуляційних і азотфіксувальних властивостей в умовах недостатнього вологозабезпечення, що сприяє збереженню функціонування симбіотичного апарату. Вперше запропоновано застосування бульбочкових бактерій Bradyrhizobium japonicum для регуляції про-антиоксидантних процесів та підвищення ефективності функціонування соєво-ризобіального симбіозу за дії посухи. Вперше розроблено спосіб оцінки посухостійкості різних за ефективністю соєво-ризобіальних симбіозів. Виявлено, що додавання хелатованих форм германію або заліза, отриманих за допомогою нанотехнологій, до середовища культивування ефективних B. japonicum індукує реалізацію антиоксидантних властивостей у бульбочках сої за дії водного стресу внаслідок активізації рівнів каталази, супероксиддисмутази та особливо аскорбатпероксидази, що супроводжується позитивним впливом на водний режим рослин та функціонування симбіотичного апарату. Використання саліцилової кислоти, як додаткового компоненту середовища культивування ефективних B. japonicum, індукує зміни про-антиоксидантного статусу у бульбочках сої в умовах зневоднення завдяки підвищення активності супероксиддисмутази й каталази та зниження вмісту пероксиду водню, що сприяє реалізації симбіотичної здатності культури. Доведено, що інокуляція насіння сої ефективними ризобіями на фоні обробки фунгіцидом сприяє підвищенню толерантності та врожайності сої в умовах посухи завдяки регуляції антиоксидантних властивостей рослини та подовження періоду функціонування симбіотичного апарату. Вперше показано, що за використання обробки насіння фунгіцидами відбуваються зміни у молекулярному спектрі пероксидази у коренях і бульбочках сої, які не спостерігаються на фоні інокуляції, що свідчить про можливість корегування фізіологічної дії фунгіцидів за допомогою ризобій. На основі отриманих результатів вперше запропоновано спосіб підвищення ефективності функціонування соєво-ризобіального симбіозу за оптимального та недостатнього вологозабезпечення. Встановлено, що посухостійкість сортів пшениці обумовлюється активізацією антиоксидантних ресурсів рослини для нейтралізації окиснювальних процесів, що забезпечує підтримання гомеостазу та адаптацію рослин до нестачі вологи. Стабілізація водного режиму посухостійких сортів пшениці озимої, на відміну від слабостійких сортів, обумовлена підвищенням водозатримувальної та водовідновлювальної здатності клітин і збереженням цілісності клітинних мембран за дефіциту вологи. Доведено, що застосування екзогенної саліцилової кислоти забезпечує сповільнення розвитку процесів ліпопероксидації, регуляцію активності антиоксидантних ензимів і пулу низькомолекулярних антиоксидантів у листках пшениці озимої, результатом чого є оптимізація водного режиму та збереження цілісності клітинних мембран, зменшення втрат урожаю зерна в умовах посухи. Визначено, що позакореневе підживлення карбамідом посівів пшениці озимої на низькому фоні мінерального живлення призводить до зміни про-антиоксидантного статусу рослин за рахунок активізації антиоксидантних ензиматичних комплексів супероксиддисмутази та гваяколпероксидази, ключових ензимів аскорбат-глутатіонового пулу, що сприяє кращій реалізації продуктивного потенціалу сортів, проте не є достатнім для того, щоб повністю компенсувати потреби рослини в азоті. Завдяки інтегрованому підходу встановлено, що формування фітоімунітету пшениці озимої до збудника борошнистої роси Blumeria graminis (DC) Speer f. sp. tritici, пов’язане зі здатністю сорту до активації стрес-захисних реакцій для оптимізації функціонування метаболізму рослин. Доведена ефективність застосування екзогенної саліцилової кислоти як індуктора фітоімунітету пшениці озимої за розвитку борошнистої роси на рослинах завдяки активізації фенілаланінамонійліази, регуляції синтезу етилену, що супроводжується змінами про-антиоксидантного балансу рослин та оптимізацією їх фізіологічного стану. Наукові дослідження підкреслюють необхідність всебічного та багатовимірного розуміння протікання про-антиоксидантних процесів за дії стресових факторів при виборі найбільш ефективних і безпечних засобів для підвищення стресостійкості різних сортів пшениці та соєво-ризобіальних симбіозів різної ефективності. Registration Date 2025-09-22 popup.nrat_date 2025-09-22 Close