Адаптація рослин кукурудзи до хронічного ультрафіолетового опромінення

  • В. В. Жук
  • О. М. Міхєєв
  • Л. Г. Овсяннікова
DOI: https://doi.org/10.7124/FEEO.v22.956

Анотація

Мета. Досліджена адаптація молодих рослин кукурудзи (Zea mays L.) до дії хронічного ультрафіолету В (УФ-В) опромінення в період вегетативного росту та формування фотосинтетичного апарату листків. Методи. Рослини кукурудзи гібриду Достаток 300 МВ у фазі двох розвинених листків опромінювали УФ-В дозою 2 кДж/м2 на день потужністю 1 Вт/м2 в умовах довгого дня протягом 12 діб. У цей період вимірювали ріст рослин, у листках визначали вміст фотосинтетичних пігментів та ендогенного перекису водню (ПВ). Результати. Встановлено, що дія хронічного УФ-В опромінення спричиняла тимчасове інгібування росту листків, синтезу фотосинтетичних пігментів та підвищення вмісту ПВ у них. Після цього відбувалося відновлення ростових процесів і пігментного комплексу до рівня неопромінених рослин із перевищенням його, що свідчить про індукцію адаптивних реакцій у молодих рослин кукурудзи. Висновки. Показано, що дія невисокої дози хронічного УФ-В опромінення спричиняла затримку ростових процесів і формування фотосинтетичного комплексу з наступною адаптацією до стресу у молодих рослин кукурудзи.

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

Jenkins G.J. Signal transduction in responses to UV-B radiation. Annu. Rev. Plant Biol. 2009. Vol. 60. P. 407–431. doi: 10.1146/annurev.arplant.59.032607.092953

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

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. No. 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).

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.