Физиология растений и генетика 2016, том 48, № 6, 519-529, doi: https://doi.org/10.15407/frg2016.06.519

Фотосинтез и активность антиоксидантных ферментов хлоропластов флагового листа растений озимой пшеницы при внекорневой подкормке карбамидом

Соколовская-Сергиенко О.Г., Киризий Д.А., Стасик О.О., Шегеда И.Н.

  • Институт физиологии растений и генетики Национальной академии наук Украины, Киев

Изучали влияние внекорневой подкормки карбамидом в начале репродуктивного развития на интенсивность фотосинтеза, активность антиоксидантных ферментов хлоропластов флагового листа, продуктивность и белковость зерна современных сортов озимой пшеницы. Установлено, что при улучшении обеспеченности растений озимой пшеницы азотом повышались содержание хлорофилла в листьях, интенсивность фотосинтетической ассимиля­ции СО2 в период налива зерна, в конечном итоге это способствовало повышению его продуктивности и белковости. При подкормке карбамидом повышалась активность супероксиддисмутазы (СОД) и аскорбатпероксидазы (АПО) в период нали­ва зерна, что сопровождалось уменьшением содержания активных форм кислорода (АФК) в тканях листа и, очевидно, поддерживало его функционирование в качестве донора фотоассимилятов.

Ключевые слова: Triticum aestivum L., winter wheat, photosynthesis, urea, superoxide dismutase, ascorbate peroxidase

Физиология растений и генетика
2016, том 48, № 6, 519-529

Полный текст и дополнительные материалы

В свободном доступе: PDF  

Цитированная литература

1. Kiriziy, D.A., Sokolovska-Sergienko, O.G. & Stasik, O.O. (2014).Carbon dioxide gas exchange in the light and chloroplasts antioxidant enzymes activity of winter wheat flag leaves. Fiziolohiia i biokhimiia kult. rasteniy, 46, No. 2, pp. 121-135 [in Russian].

2. Kyriziy, D.A., Stasik, O.O., Pryadkina, G.A. & Shadchina, T.M. (2015). Photosynthesis: assimilation of CO2 and mechanisms of its regulation. Vol. 2. Kiev: Logos [in Russian].

3. Morgun, V.V., Sanin, Ye.V., Shvartau V.V. (2015). Club 100 centners. Kiev: Logos [in Ukraine].

4. Kolupaev, Yu.E., Karpets, Yu.V. & Oboznyi, A.I.(2011). Antioxidant system of plants: participation in cell signaling and adaptation to the action of stressors. Visn. Kharkiv nat. agrarian un-tu. Ser. Biologiia, 1 (22), pp. 6-34 [in Russian].

5. Morgun, V.V. & Kiriziy, D.A. (2012). Prospects and modern strategies for improving the physiological signs of wheat to improve its productivity. Fiziolohiia i biokhymiia kult. rasteniy, 44, No. 6, pp. 463-483 [in Ukraine].

6. Morgun, V.V. & Priadkina, G.A. (2014). Efficiency of photosynthesis and prospects for increasing the productivity of winter wheat. Fiziolohiia rastenii i genetika, 46, No. 4, pp. 279-301 [in Russian].

7. Pochinok, V.M. & Kiriziy, D.A. (2010). Productivity and quality of wheat grain in connection with the peculiarities of the distribution of nitrogen in the plant. Fiziolohiia i biokhymiia kult. rasteniy, 42, No. 5, pp. 393-402 [in Ukraine].

8. Sokolovska-Sergienko, O.G., Kiriziy, D.A. & Polishchuk, A.I. (2014). The intensity of carbon dioxide gas exchange in the light and the activity of the antioxidant enzymes of wheat leaf chloroplasts, depending on the level of mineral nutrition. In Relevance of the ideas of V.N. Khitrovo in the study of biodiversity of Russia (pp. 251-255), Orel: Acad. Press [in Russian].

9. Mokronosov, A.T. & Kovalev, A.G. (Eds). 1989. Photosynthesis and bioproductivity: methods for determining. Moscow: Agropromizdat [in Russian].

10. Asada, K. (2006). Production and scavenging of reactive oxygen species in chloroplasts and their functions. Plant Physiol., 141, No. 2, pp. 391-396. https://doi.org/10.1104/pp.106.082040

11. Barraclough, P.B., Lopez-Bellido, R. & Hawkesford, M.J. (2014). Genotypic variation in the uptake, partitioning and remobilisation of nitrogen during grain-filling in wheat. Field Crops Res.,156, pp. 242-248. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2013.10.004

12. Chen, G.-X. & Asada, K. (1989). Ascorbate peroxidase in tea leaves: occurrence of two isozymes and the differences in their enzymatic and molecular properties. Plant Cell Physiol., 30, No. 7, pp. 987-998.

13. Foyer, C.H. & Shigeoka, S. (2011). Understanding oxidative stress and antioxidant functions to enhance photosynthesis. Plant Physiol., 155, pp. 93-100. https://doi.org/10.1104/pp.110.166181

14. Giannopolitis, C.N. & Ries, S.K. (1977). Superoxide dismutase. Occurrence in higher plants. Plant Physiol., 59, No. 2, pp. 309-314. https://doi.org/10.1104/pp.59.2.309

15. Gill, S.S. & Tuteja, N. (2010). Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants. Plant Physiol. Biochem., 48, pp. 909-930. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2010.08.016

16. Weather and climate. Retrieved from http: // pogodaiklimat.ru/

17. Kramer, D.M. & Evans, J.R. The importance of energy balance in improving photosynthetic productivity. Plant Physiol., 155, No. 1, pp. 70-78. https://doi.org/10.1104/pp.110.166652

18. Logan, B.A., Kornyeyev, D., Hardison, J. & Holaday, A.S. (2016). The role of antioxidant enzymes in photoprotection. Photosynth. Res., 88, No. 2, pp. 119-132. https://doi.org/10.1007/s11120-006-9043-2

19. Mignolet-Spruyt, L., Xu, E. & Idanheimo, N. (2016). Spreading the news: subcellular and organellar reactive oxygen species production and signaling. J. Exp. Bot., 67, No. 13, pp. 3831-3844. https://doi.org/10.1093/jxb/erw080

20. Munne-Bosch, S., Queval, G. & Foyer, C.H. The impact of global change factors on redox signaling underpinning stress tolerance. Plant Physiol., 161, pp. 5-19. https://doi.org/10.1104/pp.112.205690

21. Sagisaka, S. (1976). The occurrence of peroxide in a perennial plant, Populus gelrica. Plant Physiol., 57, pp. 308-309. https://doi.org/10.1104/pp.57.2.308

22. Vaguseviciene, I., Burbulis, N., Jonytiene, V. & Vasinauskiene, R. (2012) . Influence of nitrogen fertilization on winter wheat physiological parameters and productivity. J. Food Agricult. Environ., 10, No. 3-4, pp. 733-736.

23. Wellburn, A.R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Plant Physiol., 144, pp. 307- 313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2