Вплив хронічного опромінення ультрафіолетом у на рослини гороху

  • В. В. Жук Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148 https://orcid.org/0000-0003-1966-7537
  • О. М. Міхєєв Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148
  • Л. Г. Овсяннікова Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v30.1463
Ключові слова: УФ-В, Pisum sativum L., фотосинтетичні пігменти, ПВ

Анотація

Мета. Досліджено вплив хронічного опромінення ультрафіолетом В (УФ-В) на ріст пагонів рослин гороху (Pisum sativum L.), вміст фотосинтетичних пігментів та перекису водню (ПВ) у листках. Методи. Опромінення УФ-В рослин гороху сорту Готівський проводили протягом 5 діб дозами від 2,5 до 4 кДж/м2 на день потужністю 1 Вт/м2. Довжину пагонів вимірювали після закінчення опромінення протягом 7 діб. Відбір проб для визначення вмісту фотосинтетичних пігментів і ПВ у листках проводили на 7 добу після опромінення. Результати. Встановлено, що після УФ-В опромінення рослин дозами від 2,5 до 4 кДж/м2 на день ріст пагонів у довжину прискорювався у порівнянні з неопроміненими, найзначніше після дії дози 3 кДж/м2 на день. На 7 добу після опромінення УФ-В вміст ПВ у зрілих листках вдвічі перевищував рівень контролю в усіх дослідних варіантах, а вміст хлорофілів і каротиноїдів знижувався порівняно з контролем, найзначніше після дії дози 4 кДж/м2 на день. Висновки. Встановлено, що після хронічного опромінення рослин УФ-В дозами від 2,5 до 4 кДж/м2 на день ріст пагонів прискорювався. Вміст ПВ у зрілих листках значно зростав, зменшувався вміст фотосинтетичних пігментів. Дія високих доз хронічного УФ-В опромінення спричиняла деструкцію пігментного комплексу зрілих листків гороху та оксидний стрес, однак відсутність УФ-В у світлі викликає затримку ростових процесів.

Посилання

Balcerowics M. Ancient sun protection: the evolutionary origin of plant UV-B signaling. Plant Physiology. 2022. Vol. 188. P. 29–31. doi: 10.1093/plphys/kiab517.

Moricony V.,Binkert M., Costigliolo C., Sellaro R., Ulm R, Casal J.J. Perception of sunflecks by the UV-B photoreceptor UV RESISTANCE LOCUS 8. Plant Physiol. 2018. Vol. 177. P. 75–81. doi: 10.1104/pp.18.00048.

Morales L.O., Brosche M., Vainonen J., Jenkins G.J., Wargent J.J., Sipari N., Strid A., Lindfors A.V., Tagelberg R., Aphalo P.J. Multiple roles for UVRESISTANCE LOCUS 8 in regulating gene expression and metabolite accumulation in Arabidopsis under solar ultraviolet radiation. Plant Physiol. 2013. Vol. 161. P. 744–759. doi: 10.1104/pp.112.211375.

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.

He J.M., Ma X.G., Zhang Y., Sun T.F., Xu F.F., Chen Y.P., Liu X., Yue M. Role and interrelationship of Gα protein, hydrogen peroxide and nitric oxide in ultraviolet-B induced stomatal closure in Arabidopsis leaves. Plant Physiology. 2013. Vol. 161. P. 1570–1583. doi: 10.1104/pp.112.211623.

Sierla M., Waszczak C., Vahisalu T., Kangasjarvi J. Reactive oxygen species in the regulation of stomatal movements. Plant Physiology. 2016. Vol. 171. P. 1569–1586. doi: 10.1104/pp.16.00328.

Hideg E., Jansen M., Strid A. UV-B exposure, ROS, and stress: inseparable companions or loosely linked associates? Trends in Plant Science. 2013. Vol. 18 (2). P. 107–115. doi: 10.1016/j.tplants.2012.09.003.

Choudhary K.K., Agrawal S.B. Ultraviolet B induced changes in morphological, physiological and biochemical parameters of two cultivars of pea (Pisum sativum L.). Ecotoxicology and Environmental Safety. 2014. Vol. 100. P. 178–187. doi: 10.1016/j.ecoenv.2013.10.032.

Zhuk V.V., Mikhteyev 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]

Zhuk V.V., Mikhteyev A.N., Ovsyannikova L.G. The photomorphogenetic reaction of pea plants (Pisum sativum L.) on ultravio-let irradiation effect. Factors in experimental evolution of organisms. 2017. Vol. 20. P. 179–183.

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.

Vanhaelewyn L., Prinsen E. Straeten D.V.D., Vandenbussdu F. Hormone-controlled UV-B responses in plants. Journal of Experimental Botany. 2016. Vol. 67, No. 15. P. 4469–4482. doi: 10.1093/jxb/erw261.