Застосування біостимуляторів Регоплант та Стімпо для підвищення стійкості пшениці до умов засолення

  • В. А. Циганкова Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії ім. В. П. Кухаря НАН України
  • С. І. Співак Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України
  • О. М. Шиша Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України
  • Н. Л. Пастухова Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України
  • А. І. Ємець Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України
  • Я. Б. Блюм Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v28.1386

Анотація

Мета. Дослідження біозахисної дії полі-компонентних біостимуляторів природного походження Регоплант та Стімпо відповідно до фізіологічних та молекулярно-генетичних пока-зників стійкості рослин пшениці озимої (Triticum aestivum L.) сортів Антонівка та Годувальниця одеська до умов засолення. Методи. Досліджували фізіологічні показники стійкості дослідних рослин пшениці, отриманих із насін-ня, обробленого та необробленого розчинами біостимуляторів Регоплант та Стімпо, застосованих у концентраціях 50 мкл/л та 75 мкл/л, вирощених в умовах сольового стресу на 0,1 М розчині хлориду натрію. Методом Дот-блотінгу визначали ступінь гібридизації між цитоплазматичними si/miРНК, виділеними з клітин дослідних рослин пшениці, вирощених в умовах сольового стресу, та мРНК контрольних рослин, вирощених за відсутності сольового стресу. У безклітинній системі білкового синтезу з проростків пшениці in vitro досліджено сайленсингову активність препаратів si/miРНК на матрицях мРНК, виділених із клітин дослідних рослин пшениці, вирощених за умов сольового стресу, та контрольних рослин. Результати. Встановлено, що замочування насіння рослин пшениці протягом 24-х годин у розчинах біостимуляторів Регоплант та Стімпо концентраціями 50 мкл/л та 75 мкл/л поліпшувало фізіологічні показники рослин пшениці, вирощених в умовах сольового стресу, зокрема: схожість насіння – на 69–75 %, довжину проростків – на 28–37 %, довжину коренів – на 41–42 %, площу листка – на 25–38 %, сиру масу проростків – на 48–53 %, суху масу проростків – на 37–46 % відносно контролю. Методом Дот-блот гібридизації виявлено, що найбільше зниження відсотка гібридизованих молекул мРНК та si/miРНК спостерігається у дослідних рослинах пшениці, вирощених із насіння, обробленого біостимуляторами Регоплант та Стімпо в умовах сольового стресу, до 66–75 % відносно контролю. Встановлено підвищення сайленсингової активності si/miРНК на матриці мРНК, ізольованих із дослідних рослин пшениці, вирощених із насіння, обробленого біостимулято-рами Регоплант та Стімпо в умовах сольового стресу, до 39–42 відносно контролю. Висновки. Застосування біостимуляторів Регоплант та Стімпо у концентраціях 50 мкл/л та 75 мкл/л для передпосівної обробки насіння сприяє підвищенню стійкості рослин пшениці озимої до умов засолення.

Ключові слова: Triticum aestivum L., полі-компонентні біостимулятори, стійкість пшени-ці до умов засолення, РНК-інтерференція.

Посилання

Parmar S., Gharat S.A., Tagirasa R., Chandra T., Behera L., Dash S.K., et al. Identification and expression analysis of miRNAs and elucidation of their role in salt tolerance in rice varieties susceptible and tolerant to salinity. PLoS ONE. 2020. 15 (4). e0230958. doi: 10.1371/journal.pone.0230958.

Fu R., Zhang M., Zhao Y., He X., Ding C., Wang S., Feng Y., Song X., Li P., Wang B. Identification of Salt Tolerance-related microRNAs and Their Targets in Maize (Zea mays L.) Using High-throughput Sequencing and Degradome Analysis. Frontiers in Plant Science. 2017. Vol. 8. P. 864. doi: 10.3389/fpls.2017.00864.

Voytsehovska O.V., Kapustyan A.V., Kosik O.I., Musienko M.M., Olkhovich O.P., Panyuta O.O., Parshikova T.V., Glorious P.S. Plant Physiology : Praktykum. Lutsk: Teren, 2010. 420 p.

Tsygankova V.A., Andrusevich Y.V., Ponomarenko S.P., Galkin A.P., Blume Y.B. Isolation and amplification of cDNA from the conserved region of the nematode Heterodera schachtii 8H07 gene with a close similarity to its homolog in rape plants. Cytol Genet. 2012. Vol. 46. P. 335–341. doi: 10.3103/S009545271

Tsygankova V.A., Iutynska G.A., Galkin A.P., Blume Ya.B. Impact of New Natural Biostimulants on Increasing Synthesis in Plant Cells of Small Regulatory si/miRNA with High Anti-Nematodic Activity. Internat. J. Biol. 2014. Vol. 6 (1). P. 48–64.

Tsygankova V.A., Andrusevich Ya.V., Shysha E.N., Biliavska L.O., Galagan T.O., Galkin A.P., Yemets A.I., Iutynska G.A., Blume Ya.B. RNAi-mediated resistance against plant parasitic nematodes of wheat plants obtained in vitro using bioregulators of microbiological origin. Curr. Chem. Biol. 2019. Vol. 13. P. 73–89. doi: 10.2174/2212796812666180507130017.

Blyuss K.B., Fatehi F., Tsygankova V.A., Biliavska L.O., Iutynska G.O., Yemets A.I., Blume Y.B. RNAi-based biocontrol of wheat nematodes using natural poly-component biostimulants. Front Plant Sci. 2019. Vol. 10. P. 483. doi: 10.3389/fpls.2019.00483.

Bang H., Zhou X.K., van Epps H.L., Mazumdar M. (Eds.). Statistical Methods in Molecular Biology. Series: Methods in molecular biology. New York: Humana Press, 2010. Vol. 13 (620). 636 p.