Адаптивна реакція рослин кукурудзи на дію гострого ультрафіолетового випромінювання
Анотація
Мета. Метою роботи було вивчення адаптивної реакції молодих рослин кукурудзи (Zea mays L.) до дії гострого ультрафіолетового В (УФ-В) випромінювання у період вегетативного росту. Методи. Рослини кукурудзи гібриду Достаток 300 МВ у фазі двох розвинених листків опромінювали УФ-В в дозах 1, 2, 4, 8, 16 кДж/м2 потужністю 6 Вт/м2 і вирощували в умовах довгого дня. Після опромінювання визначали ріст пагонів у довжину, наростання маси рослини, вміст фотосинтетичних пігментів та ендогенного перекису водню (ПВ) у листках. Результати. Встановлено, що після гострого опромінення рослин кукурудзи УФ-В у дозах 4, 8, 16 кДж/м2 затримувався ріст пагонів у довжину, після опромінення УФ-В у дозах 1, 2 кДж/м2 збільшувалося наростання маси рослин. Опромінення УФ-В у всіх дозах, крім дози 16 кДж/м2, стимулювало накопичення фотосинтетичних пігментів у листках. Підвищення вмісту ПВ у листках відбувалося після опромінення УФ-В у всіх дозах. Висновки. Встановлено, що гостре опромінення УФ-В молодих рослин кукурудзи у дозах від 1 до 16 кДж/м2 індукувало адаптивні реакції, до яких належить інгібування росту пагонів за одночасної стимуляції наростання маси рослин, накопичення фотосинтетичних пігментів, збільшення ендогенного вмісту ПВ. Адаптивний період тривав близько 10 діб, після чого відбувалася стабілізація росту, формування фотосинтетичного апарату, утворення ПВ. УФ-В належить до необхідних для росту кукурудзи компонентів сонячного світла.
Ключові слова: УФ-В опромінення, Zea mays L., фотосинтетичні пігменти, адаптація.
Посилання
Jansen M.A.K., Hectors K., O’Brien N.M., Guisez Y., Pottersd G. Plant stress and human health: Do human consumers benefit from UV-B acclimated crops? Plant Sci. 2008. Vol. 178. P. 449–458. doi: 10.1016/j.plantsci.2008.04.010.
Kakani V.G., Reddy K.R., Zhao D., Sailaja K. Field responses to ultraviolet-B radiation: a review. Agricultural and forest meteorology. 2003. Vol. 120. P. 191–218. doi: 10.1016/j.agrformet.2003.08.015.
Hayes S., Sharma A., Fraser D.P., Fankhauser Ch., Jenkins G.I., Franklin K.A. UV-B Perceived by the UVR8 photoreceptor inhibits plant thermomorphogenesis. Curr. Biol. 2017. Vol. 27. P. 120–127. doi: 10.1016/j.cub.2016.11.004.
Carletti P., Masi A., Wonisch A., Grill D., Tausz M., Ferretti M. Changes in antioxidant and pigment pool dimensions in UV-B irradiated maize seedlings. Environ. Exp. Bot. 2003. Vol. 50. P. 149–157.
Zhuk V.V., Mikhteyev A.N., Ovsyannikova L.G. Adaptation of corn plants to chronic ultraviolet irradiation. Factors in experimental evolution of organisms. 2018. Vol. 22. P. 246–251. [in Ukrainian]
Mikhyeyev A.N., Zhuk V.V., Ovsyannikova L.G., Grodzinsky D.M. Hormesys effect of UV-С irradiation on pigment complex and antioxidant enzymes of leaves cells Pisum sativum L. Reports of NAS of Ukraine. 2016. № 11. P. 99–103. doi: 10.15407/dopovidi2016.11.099. [in Ukrainian]
Zhuk V.V., Mikhteyev A.N., Ovsyannikova L.G. The photomorphogenetic reaction of pea plants (Pisum sativum L.) on ultraviolet irradiation effect. Factors in experimental evolution of organisms. 2017. Vol. 20. P. 179–183. [in Ukrainian]
Zhuk V.V., Mikheyev A.N.; Ovsyannikova L.G. The pea development after UV-B irradiation. Modern Phytomorphology. 2017. Vol. 11. P. 111–116. doi: 10.5281/zenodo.1050465. [in Ukrainian] doi: 10.5281/zenodo.1050465.
Lichtethaler H.K. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods Enzymol. 1987. Vol. 148. P. 350–382. doi: 10.1016/0076-6879(87)48036-1.
Chen L.M., Kao C.H. Effect of excess copper on rice leaves: evidence for involvement of lipid peroxidation. Bot. Bull. Acad. Sin. 1999. Vol. 40. P. 283–287.
Swanson S., Gilroy S. ROS in plant development. Physiol. Plant. 2010. Vol. 138. P. 384–392. doi: 10.1111/j.1399-3054.2009.01313.x.
Neil S., Desican R., Hancock J. Hydrogen peroxide signaling. Curr. Opin. Plant Biol. 2002. Vol. 5. P. 388–395.
