Вплив фотоперіоду на морфогенетичні процеси у ізогенних за генами PPD ліній пшениці м’якої
Анотація
Мета. Дослідження впливу контрастних фотоперіодичних умов та стану системи генів PPD (домінантний/рецесивний) в ізогенних за цими генами ліній NILs сортів м’якої озимої пшениці – Миронівська 808 та Mercia – на ростові та морфогенетичні реакції. Методи. Експерименти проводили в польових та вегетаційних умовах, культивуючи ізолінії за контрастних фотоперіодичних умов: контрольні – в умовах довгого фотоперіоду 16 год (ДД), дослідні – в умовах скороченого фотоперіоду – 9 год (КД). Визначали етапи органогенезу, висоту конусів наростання, число пагонів кущіння на рослині та біомасу надземної частини рослин. Результати. Встановлено, що всі ізолінії обох сортів реагують на скорочення фотоперіоду як типові довгоденні рослини – затримують темпи розвитку на два етапи органогенезу, гальмують ростові процеси (ріст конуса наростання, формування пагонів кущіння та біомаси рослин). Показано, що ізолінії з генотипом PPD-A1а і PPD-D1a характеризуються прискореними темпами розвитку за рахунок гальмування ростових процесів. Висновки. Гени контролю темпів розвитку та фотоперіодичної чутливості рослин пшениці м’якої детермінують темпи розвитку, ростові та морфогенетичні реакції рослин пшениці м’якої як в умовах ДД (16 год), так і КД (9 год) фотоперіоду.
Ключові слова: Triticum aestivum L., гени PPD, фотоперіод, етапи органогенезу, конуси наростання.
Посилання
Morgun V.V., Kyriziy D.A. Shadchina T.K. Ecophysiological and genetic aspects of of crops adaptation to global climate change. Physiology and biochemistry cult. plants. 2010. Vol. 42, No 1. P. 3–23. [in Russian]
Stelmakh A.F., Fayt V.I. Winter bread wheat adaptivity may be improved by increasing photosensitivity and vernalization requirement. Zbіrnik naukovih prats PBGI-NCSCI. 2016. Vol. 27 (67). P. 103–108. [in Russian]
Kiss T., Dixon L.E., Soltйsz A., Bбnyai J., Mayer M., Balla K., Allard V., Galiba G., Slafer G.A., Griffiths S., Veisz O., Karsai I. Effects of ambient temperature in association with photoperiod on phenology and on the expressions of major plant developmental genes in wheat (Triticum aestivum L.). Plant Cell Environ. 2017. 40 (8). Р. 1629–1642. doi: 10.1111/pce.12971.
Fait V.I., Pogrebnyuk A.O., Balashova I.A., Stelmakh A.F. Effects of the interaction of Vrd2 and Ppd-B1 allele genes on agronomically valuable traits in recombinan inbred lines of winter wheat (Triticum aestivum L.). The Bulletin of Kharkiv National Agrarian University. Series: Biology. 2018. Vol. 2 (44). P. 100–108. [in Ukrainian]
Cockram J., Jones H., Leigh F., O'Sullivan D., Powell W., Laurie D., Greenland A. Control of flowering time in temperate cereals: genes, domestication and sustainable productivity. J. Exp. Botany. 2007. 58 № 6. Р. 1231–1244. doi: https://doi.org/10.1093/jxb/erm042.
Fayt V.I., Fedorova V.R. The effect of differences in Ppd genes on agronomic features of winter common wheat. Cytology and genetics. 2007. 41, No. 6. P. 26–33. [in Russian]
Kitagawa S., Shimada S., Murai K. Effect of Ppd-1 on the expression of flowering-time genes in vegetative and reproductive growth stages of wheat. Genes Genet. Syst. 2012. Vol. 87. P. 161–168. doi: 10.1266/ggs.87.161.
Kiseleva A.A., Potokina E.K., Salina E.A. Features of Ppd-B1 expression regulation and their impact on the flowering time of wheat near-isogenic lines BMC. Plant Biol. 2017. 17 (Suppl 1). P. 172. doi: 10.1186/s12870-017-1126-z.
Pйrez-Gianmarco T.I., Slafer G.A., Gonzбlez F.G. Photoperiod-sensitivity genes (Ppd-1) shape floret development in wheat. J Exp Bot. 2018. doi: 10.1093/jxb/ery449.
Biology of the development of cultivated plants / Ed. prof. F.M. Cooperman. M.: High School, 1982. 343 p. [in Russian]
Barykina R.P. Veselova T.D., Devyatov A.G., Dzhalilov Kh.Kh., Ilyina G.M., Chubatova N.V. Handbook of Botanical Microtechnology. Basics and methods. M.: Moscow State University Publishing House, 2004. 312 p. [in Russian]
Zmurko V.V., Avksentieva O.A., Yukno Y.Y., Popova Y.V., Samoilov A.M., Timoshenko V.F., Vasylchenko M.S., Shylik V.V., Zubrich A.I. Effect of genes of photoperiodic sensitivity and vernalization on physiological and biochemical processes in common wheat and soybean. Plant physiology: achievements and new directions of development. K.: Logos, 2017. P. 187–197. [in Ukrainian]
