Registration Number
0824U000371, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
23-02-2024
popup.evolution
o
Title
Physiological and biochemical mechanisms of formation of soft wheat drought resistance under the action of metabolically active compounds
Author
Yuliia M. Palyvoda,
popup.head Valentyna M. Havii
popup.opponent Svitlana V. Pida
popup.opponent Maksym O. Kolesnikov
popup.review Vitalyi I. Sheiko
popup.review Svitlana O. Pryplavko
popup.rada
Nizhyn Mykola Gogol State University
Description
Україна є однією з країн лідерів у світовому виробництві пшениці. Наявна тенденція до зміну клімату у бік зниження опадів та підвищених температур впливає на продуктивність культур, зокрема пшениці. Одним із найгостріших екологічних факторів, який негативно впливає на фізіологічні та обмінні процеси і, як наслідок, на зниження кількості накопиченої рослинами органічної речовини в рослинах є водний дефіцит, спричинений посухою.
Реакція рослин на дефіцит вологи є комплексною відповіддю, яка включає сприйняття рослинним організмом дії стресора та формуванням різних складних механізмів стійкості та адаптації. На сьогодні досліджуються різноманітні стратегії стійкості до посухи, серед яких застосування екзогенних регуляторів які мають велике значення для підвищення стійкості до посухи на різних стадіях росту рослин. Перспективними регуляторами росту є метаболічно активні сполуки такі, як вітамін Е, убіхінон-10 (Q), метіонін (М), параоксибензойна кислота (ПОБК), MgSO4 (Mg).
У дисертаційній роботі з’ясовано особливості впливу обробки насіння метаболічно активними речовинами та їх комбінаціями на фізіолого-біохімічні особливості формування посухостійкості пшениці м’якої сорту Провінціалка. Для моделювання водного дефіциту використовували розчин нейоногенного високомолекулярного полімеру поліетиленгліколю 6000 концентрацією 12%.
Встановлено, що використання комбінації метаболічно активних сполук ЕМПMg в умовах посухи сприяло кращому проростанню насіння пшениці м’якої сорту Провінціалка. Застосування розчину Q найбільш ефективно стимулювала лінійний ріст коренів проростків в умовах водного дефіциту, перевищуючи показник контролю на 16,9%. Розчини Q та Mg нівелюють інгібуючий вплив водного дефіциту та посилюють процеси накопичення маси коренів на 17,1% та на 20% віджповідно.Обробка насіння розчином Q дала можливість стимулювати ріст надземної частини проростків пшениці в умовах водного дефіциту, перевищуючи показники контролю на 22,1%, а показники маси сирої речовини пагону проростків – на 41,8%. Комбінація ЕМПMg підсилює водозатримуючі процеси надземних і підземних органів.
Використання розчинів П, Q та Mg призводило до збільшення асиміляційної поверхні проростків пшениці на 17,7%, 16,5% та 16,2% відповідно. Комбінація ЕQ найефективніше стимулювала синтез хлорофілу. Так, за обробки насіння зазначеною комбінацією показник вмісту хлорофілу а перевищував показник контролю на 26,9%, вмісту хлорофілу b – на 18,8%, показник суми хлорофілів a і b у листках на 27,8%. Висока ефективність щодо вмісту хлорофілу а, хлорофілу b та суми хлорофілів a і b в листках проростків пшениці в умовах посухи була відмічена також при використанні Q та М та комбінації ЕМПМg. Збільшення вмісту зелених фотосинтетичних пігментів за обробки насіння пшениці комбінаціями ЕQ, ЕМПМg та метаболічно активними речовинами як Q та М, відносно незначної площі асиміляційної поверхні є показником ксероморфної структури листків, що вказує на високу адаптаційну здатність пшениці м’якої сорту Провінціалка до умов посухи.
Метаболічно активні сполуки та їх комбінації активують складові антиоксидантного захисту проростків пшениці сорту Провінціалка та дозволяють зменшити прояви окисних процесів, що є невід’ємними наслідками дії посухи. Обробка насіння розчином Е найкраще стимулювала активність аскорбатпероксидази в проростках пшениці, перевищуючи показник контролю на 65,5% та на 2,4% порівняно з показниками проростків, насіння яких знаходилося у змодельованих умовах посухи. Обробка насіння пшениці розчином Q найефективніше збільшила вміст аскорбату в проростках на 46,3% порівняно з проростками, насіння яких знаходилося в умовах водного дефіциту. Найвищі показники глутатіону у проростках в умовах посухи були виявлені при обробці насіння розчином Е та комбінацією ЕМП, перевищуючи показники контролю на 31,4%, та 30,7% відповідно, та показники ПЕГ 6000 на 59,9% та 59,2%. Комбінації ЕQ та ЕМПMg найефективніше стимулювали накопичення вільного проліну в проростках пшениці в умовах водного дефіциту, перевищуючи показники насіння, що знаходилося в змодельованих умовах посухи, на 77,8% та 71,1% відповідно.
Отже, використання метаболічно активних речовин сприяло формуванню відповідних адаптивних реакцій пшениці м’якої. Результати досліджень можуть бути використані для виробництва нових сучасних препаратів для підвищення посухостійкості зернових культур.
Registration Date
2024-01-15
popup.nrat_date
2024-02-26 / 2026-07-01
