В умовах вегетаційного досліду вивчали вплив помірної ґрунтової посухи в період колосіння—цвітіння на показники СО2- і Н2О-газообміну та вмісту хлорофілу в прапорцевих листках сортів озимої пшениці різної посухостійкості та їх зв’язок із зерновою продуктивністю. Інгібування фотосинтетичної активності і зменшення вмісту хлорофілу за дії посухи супроводжувалися зниженням зернової продуктивності рослин. Виявлено тісний позитивний кореляційний зв’язок (r = 0,78…0,97) між вмістом хлорофілу, інтенсивністю транспірації і фотосинтезу та зерновою продуктивністю пшениці досліджуваних сортів. Установлено, що зміни фотосинтетичних показників за помірної ґрунтової посухи характеризують стійкість сорту і можуть слугувати маркерами посухостійкості.
Ключові слова: Triticum aestivum L., фотосинтез, транспірація, хлорофіл, продуктивність, фізіологічні маркери посухостійкості
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Dem'ianyuk, O.S. (2015). Food safety of Ukraine in the context of climate change. Agroecol. J., No. 4, pp. 14-21 [in Ukrainian].
2. Kochubey, S.M., Bondarenko, O.Yu. & Shevchenko, V.V. (2014). Photosynthesis: structural organization and functional features of the light phase of photosynthesis (Vol. 1). Kyiv: Logos [in Russian].
3. Morgun, V.V. & Kiriziy, D.A. (2012). Prospects and modern strategies for improving the physiological characteristics of wheat to improve its productivity. Fiziol. rast. genet., 44, No. 6, pp. 463-483 [in Ukrainian].
4. Morgun, V.V. & Priadkina, G.A. (2014). Efficiency of photosynthesis and the prospects to increase of winter wheat productivity. Fiziol. rast. genet., 46, No. 4, pp. 279-301 [in Russian].
5. Sokolovs'ka-Sergienko, O.G. & Stasik, O.O. (2008). Responses of photosynthetic apparatus on soil drought in winter wheat varieties contrasting in their drought-tolerance. Bull. Ukrainian Soc. Geneticists and Breeders, 6, No. 1. pp. 137-144 [in Ukrainian].
6. Stasik, O.O. (2007). The response of photosynthetic apparatus of C3 plants to water deficits. Fiziologiya i biokhimiya cult. rastenii, 39, No. 1, pp. 14-27 [in Ukrainian].
7. Stasik, O.O. (2014). Photorespiration: Metabolism and the physiological role. In (Eds. Allahverdiyeva, S.I., Rubin, A.B. & Shuvalov, V.A.) Modern photosynthetic problems (505-535), Moskva - Izhevsk: Institute of Computer Research [in Russian].
8. Mokronosov, A.T. & Kovalev, A.G. (Eds.). (1989). Photosynthesis and bioproductivity: methods of determination. Moskva: Agropromizdat [in Russian].
9. Adams, W.W.III., Miller, O., Cohu, C.M. & Demmig-Adams, B. (2013). May photoinhibition be a consequence, rather than a cause, of limited plant productivity? Photosynth. Res., 117, No. 1-3, pp. 31-44.
10. Brisson, N., Gate, P., Gouache, D., Charmet, G., Oury, F.X. & Huard, F. (2010). Why are wheat yields stagnating in Europe? A comprehensive data analysis for France. Field Crops Res., 119, No. 1, pp. 201-212. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2010.07.012
11. Distelfeld, A., Avni, R. & Fischer, A.M. (2014). Senescence, nutrient remobilization, and yield in wheat and barley. J. Exp. Bot., 65, No. 14, pp. 3783-3798. https://doi.org/10.1093/jxb/ert477
12. Farooq, M., Hussain, M. & Siddique, K.H.M. (2014). Drought stress in wheat during flowering and grain-filling periods. Crit. Rev. Plant Sci., 33, No. 4, pp. 331-349. https://doi.org/10.1080/07352689.2014.875291
13. Hawkesford, M.J., Araus, J.-L., Park, R., Calderini, D., Miralles, D., Chen, T., Zhang, J. & Parry, M.A.J. (2013). Prospects of doubling global wheat yield. Food Energy Security, 2, No. 1, pp. 34-48. https://doi.org/10.1002/fes3.15
14. Lawlor, D.W. & Tezara, W. (2009). Causes of decreased photosynthetic rate and metabolic capacity in water-deficient leaf cells: a critical evaluation of mechanisms and integration of processes. Ann. Bot., 103, No. 4, pp. 561-579. https://doi.org/10.1093/aob/mcn244
15. Lesk, C., Rowhani, P. & Ramankutty, N. (2016). Influence of extreme weather disasters on global crop production. Nature, 529, No. 7584, pp. 84-87. https://doi.org/10.1038/nature16467
16. Lopes, M.S., Rebetzke, G.L. & Reynolds, M. (2014). Integration of phenotyping and genetic platforms for a better understanding of wheat performance under drought. J. Exp. Bot., 65, No. 21, pp. 6167-6177. https://doi.org/10.1093/jxb/eru384
17. McKersie, B. (2015). Planning for food security in a changing climate. J. Exp. Bot., 66, No. 12, pp. 3435-3450. https://doi.org/10.1093/jxb/eru547
18. Nunes-Nesi, A., Nascimento, V.L., Silva, F.M.O., Szogon, A., Araujo, W.L. & Sulpice, R. (2016). Natural genetic variation for morphological and molecular determinants of plant growth and yield. J. Exp. Bot., 67, No. 10, pp. 2989-3001. https://doi.org/10.1093/jxb/erw124
19. Pinheiro, C. & Chaves, M.M. (2011). Photosynthesis and drought: can we make metabolic connections from available data? J. Exp. Bot., 62, No. 3, pp. 869-882. https://doi.org/10.1093/jxb/erq340
20. Reynolds, M.P., Quilligan, E., Aggarwal, P.K., Bansal, K.C., Cavalieri, A.J., Chapman, S.C., Chapotin, S.M., Datta, S.K., Duveiller, E., Gill, K.S., Jagadish, K.S.V., Joshi, A.K., Koehler, A.-K., Kosina, P., Krishman, S., Lafitte, R., Mahala, R.S., Muthurajan, R. & Yadav, O.P. (2016). An integrated approach to maintaining cereal productivity under climate change. Glob. Food Security, 8, pp. 9-18. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2016.02.002
21. Sadras, V.O. & Richards, R.A. (2014). Improvement of crop yield in dry environments: benchmarks, levels of organization and the role of nitrogen. J. Exp. Bot., 65, No. 8, pp. 1981-1995. https://doi.org/10.1093/jxb/eru061
22. Telfer, A. (2014). Singlet oxygen production by PSII under light stress: mechanism, detection, and the protective role of b-carotene. Plant Cell Physiol., 55, No. 7, pp. 1216-1233. https://doi.org/10.1093/pcp/pcu040
23. Vades, V., Kholova, J., Medina, S., Kakkera, A. & Anderberg, H. (2014). Transpiration efficiency: new insights into an old story. J. Exp. Bot., 65, No. 21, pp. 6141-6153. https://doi.org/10.1093/jxb/eru040
24. Voss, I., Sunil, B., Scheibe, R. & Raghavendra, A.S. (2013). Emerging concept for the role of photorespiration as an important part of abiotic stress response. Plant Biol., 15, No. 4, pp. 713-722. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2012.00710.x
25. 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. J. Plant Physiol., 144, No. 3, pp. 307-313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2