Оцінка ефективності органічних кислот в якості біотичних еліситорів за змінами пулу ендогенного пероксиду водню
Анотація
Мета. Метою досліджень було проаналізувати та порівняти в польових умовах вплив щавлевої, ферулової та коєвої кислот на стійкість пшениці озимої до Septoria tritici Rob et Desm., оцінити їх ефективність, у тому числі й за пулом пероксиду водню. Методи. Вміст пероксиду водню вимірювали в оброблених еліситором та інфікованих S. tritici сорту Оберіг миронівський протягом вегетаційного періоду. Проведено також морфометричні виміри рослин, оцінку ступеня розвитку хвороби та аналіз структури врожаю. Результати. Доведено, що дія досліджених органічних кислот індукує різний рівень ендогенного пероксиду водню у листках пшениці, інфікованих S. tritici. Встановлено, що серед випробуваних органічних кислот у якості біотичних еліситорів у сорту пшениці озимої Оберіг миронівський за обробки щавлевою кислотою у період візуальних проявів захворювання септоріозом листя вміст ендогенного пероксиду водню був найнижчим, а коєвою кислотою – найвищим. Висновки. Отримані дані свідчать про те, що пероксид водню є чутливим біохімічним критерієм.
Ключові слова: біотичні еліситори, пероксид водню, індукована стійкість, Triticum aestivum L., Septoria tritici Rob et Desm.
Посилання
Chen L.-M., Kao Ch.-H. Effect of excess copper on rice leaves: evidence involvement of lipid peroxidation. Bot. Bull. Acad. Sin. 1999. Vol. 40. P. 283–287.
Babayants O.V., Babayants L.T. Basis of selection and methodology of wheat tolerance estimation to diseases agents. Odessa, 2014. 401 p. [in Russian]
Zhang L. et al. Plant aquaporins in infection by and immunity against pathogens – a critical review. Frontiers in Plant Science, 2019. Vol. 1. doi: 10.3389/fpls.2019.00632.
Li Jin-Ge et al. Brassinosteroid and hydrogen peroxide interdependently induce stomatal opening by promoting guard cell starch degradation. Plant Cell. 2020. Vol. 32 (2). P. 295–318. doi: 10.1105/tpc.19.00587.
Huang H. et al. Mechanisms of ROS regulation of plant development and stress responses, Frontiers in Plant Science. 2019. Vol. 10. doi: 10.3389/fpls.2019.00800.
Wu et al. Hydrogen peroxide sensor HPCA1 is an LRR receptor kinase in Arabidopsis. Nature. 2020. Vol. 578. P. 577–581. doi: 10.1038/s41586-020-2032-3.
Zhuk I.V., Dmitriev A.P., Lysova G.M. The specifics of elicitor effect on Triticum aestivum L. macromorphogenesis under simultaneous lesion by Septoria tritici and Puccinia recondita. Modern Phytomorphology. 2016. Vol. 10. P. 117–123. [In Ukrainian]
Zhuk I.V., Dmitriev A.P., Lysova G.M. The influence of oxalic acid and sodium nitroprusside on winter wheat productivity and tolerance to septoria leaf blotch and rust. Bulletin of Kharkiv National agrarian university. Biology. 2017. Vol. 2 (41). P. 68–76. [in Ukrainian]
Zhuk I.V., Dmitriev A.P., Lysova G.M., Kucherova L.O. Participation of ferulic acid in elicitation of winter wheat plants resistance against Septoria tritici infection. Factors in experimental evolution of organisms. 2017. Vol. 20. P. 190–193. [in Ukrainian]
Zhuk I.V., Dmitriev A.P., Lysova G.M., Kucherova L.O. The combination of NO donor and ferulic acid effect on the elicitation of Triticum aestivum tolerance against Septoria tritici. Factors in experimental evolution of organisms. 2018. Vol. 23. P. 240–245. [in Ukrainian]
Zhuk I.V., Dmitriev A.P., Lysova G.M., Kucherova L.O. The influence of kojic acid and NO donor on Triticum aestivum L. under biotic stress. Factors in experimental evolution of organisms. 2019. Vol. 25. P. 225–230. [in Ukrainian]
Precigout P.-A., Claessen D., Makowski D., Corinne R. Ecology and epidemiology.does the latent period of leaf fungal pathogens reflect their trophic type? A Meta-Analysis of biotrophs, hemibiotrophs, and necrotrophs. Phytopathology. 2020. Vol. 110. P. 345–361. doi: 10.1094/PHYTO-04-19-0144-R.
Foyer C.H., Noctor G. Ascorbate and glutathione: the heart of the redox hub. Plant Physiol. 2011. Vol. 155. P. 2–18. doi: 10.1104/pp.110.167569.
Chen Z., Gallie D.R. The ascorbic acid redox state controls guard cell signaling and stomatal movement. Plant Cell. 2004. Vol. 16. P. 1143–1162.
Smirnoff N., Arnaud D. Hydrogen peroxide metabolism and functions in plants. New Phytologist. 2019. Vol. 221. P. 1197–1214. doi: 10.1111/nph.15488.
Soltis N.E., Kliebenstein D.J. Natural variation of plant metabolism: genetic mechanisms, interpretive caveats, and evolutionary and mechanistic insights. Plant Physiology. 2015. Vol. 169. P. 1456–146. doi: 10.1104/pp.15.01108.
Yun H.S., Kwon C. Vesicle trafficking in plant immunity. Current Opinion in Plant Biology. 2017. Vol. 40. Р. 34–42. doi: 10.1016/j.molp.2017.07.001.
Schmidt R., Kunkowska A.B., Schippers J.H.M. Role of reactive oxygen species during cell expansion in leaves. Plant Physiol. 2016. 172 (4). P. 2098–2106. doi: 10.1104/pp.16.00426.
