Індукція неспецифічної стійкості пшениці до борошнистої роси біотичним еліситором феруловою кислотою та донором NO
Анотація
Мета. Метою роботи було дослідження індукції неспецифічної стійкості Triticum aestivum L. біотичним еліситором феруловою кислотою та донором сигнальної молекули NO до природного фону фітопатогенів. Методи. Вміст пероксиду водню вимірювали в оброблених еліситором феруловою кислотою та донором NO й інфікованих борошнистою росою листках пшениці озимої сортів «Оберіг Миронівський» та «Світанок Миронівський» протягом вегетаційного періоду. Проведено також морфометричні виміри рослин, оцінку ступеня розвитку хвороби та аналіз структури врожаю. Результати. З’ясовано, що дія дослідженого еліситора ферулової кислоти та донора сигнальної молекули оксиду азоту нітропрусиду натрію індукує різний рівень ендогенного пероксиду водню у листках пшениці, інфікованих збудником борошнистої роси Erysiphe graminis. Висновки. Отримані дані свідчать про те, що індукція неспецифічної стійкості пшениці Triticum aestivum L. феруловою кислотою та донором оксиду азоту нітропрусиду натрію є ефективною, а пероксид водню при цій імуноактивації зберігає своє значення протягом усього вегетаційного періоду.
Ключові слова: Triticum aestivum L., ферулова кислота, NO, індукована стійкість, борошниста роса
Посилання
Babayants O.V., Babayants L.T. Basis of selection and methodology of wheat tolerance estimation to diseases agents. Odessa, 2014. 401 p. [in Russian]
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. doi: 10.7124/FEEO.v20.761. [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. doi: 10.7124/FEEO.v22.955. [in Ukrainian]
Zhuk I.V., Dmitriev A.P., Shylina J.V., Lysova G.M., Kucherova L.O. The estimation of organic acids effectiveness as biotic elicitors via changes of endogenous peroxide content. Factors in experimental evolution of organisms. 2020. Vol. 26. P. 202–206. doi: 10.7124/FEEO.v26.1266. [in Ukrainian]
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.
Foyer C.H. Reactive oxygen species, oxidative signaling and the regulation of photosynthesis. Environmental and Experimental Botany. 2018. doi: 10.1016/j.envexpbot.2018.05.003.
Appiano M., Catalano D., Martínez M. S., Lotti C., Zheng Z., Visser R. G. F., Ricciardi L., Bai Y., Pavan S. Monocot and dicot MLO powdery mildew susceptibility factors are functionally conserved in spite of the evolution of class-specific molecular features. BMC Plant Biology. 2015. Vol. 15. P. 257. doi: 10.1186/s12870-015-0639-6.
Liu Z., Zhao Y; Wang X., Yang M., Guo C., Xiao K. TaNBP1, a guanine nucleotide-binding subunit gene of wheat, is essential in the regulation of N starvation adaptation via modulating N acquisition and ROS homeostasis. BMC Plant Biology. 2018. Vol. 18. P. 167. doi: 10.1186/s12870-018-1374-6.
Goto Y., Maki N., Sklenar J., Derbyshire P., Menke F.L.H., Zipfel C., Kadota Y., Shirasu K. The phagocytosis oxidase/Bem1p (PB1) domain-containing protein PB1CP negatively regulates the NADPH oxidase RBOHD in plant immunity. bioRxiv. 2020. doi: 10.1101/2020.12.28.423414.
Wu F., Chi Y., Jiang Z., Xu Y., Xie L., Huang F. 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.
Bleau J.R., Spoel S.H. Selective redox signaling shapes plant-pathogen interactions. Plant Physiology. 2021. doi: 10.1093/plphys/kiaa088.
Gallego-Giraldo L., Posé S., Sivakumar P., Peralta A G. Hahn M. G., Ayre B.G., Sunuwar J., Hernandez J., Patel M., Shah J., Rao X., Knox J.P., Dixon R.A. Elicitors and defense gene induction in plants with altered lignin compositions. New Phytologist. 2018. Vol. 219. P. 1235–1251. doi: 10.1111/nph.15258.
Smirnoff N., Arnaud D. Hydrogen peroxide metabolism and functions in plants. New Phytologist. 2019. Vol. 221. P. 1197–1214. doi: 10.1111/nph.15488.
Kang Y. Zhou M., Merry A., Barry K. Mechanisms of powdery mildew resistance of wheat – a review of molecular breeding. Plant Pathology. 2020. Vol. 69. P. 601–617. doi: 10.1111/ppa.13166.
Sandalio L.M., Peláez-Vico M.A., Molina-Moya E., Romero-Puertas M.C. Peroxisomes as redox-signaling nodes in intracellular communication and stress responses. Plant Physiol. 2021. doi: 10.1093/plphys/kiab060.
