У польових експериментах за несприятливих погодних умов (знижена температура повітря та надмірна кількість опадів у період закладання репродуктивних органів і підвищена температура та нестача опадів у період наливання зерна) досліджували варіабельність питомої маси листків окремих ярусів, вмісту хлорофілу в них та маси сухої речовини у шести сортів озимої пшениці в репродуктивний період розвитку. Встановлено, що еректоїдність верхніх листків притаманна всім дослідженим сортам озимої пшениці незалежно від року створення. Показано, що ліпшою адаптацією пігментного апарату до несприятливих умов, що спостерігалися протягом весняно-літньої вегетації, вирізнявся сорт озимої пшениці Київська 17. Встановлено, що продуктивніші сорти озимої пшениці Київська 17, Городниця, Почайна і Порадниця мали більшу питому масу прапорцевого листка, ніж менш врожайні сорти Краснопілка і Смуглянка як у фазу цвітіння (відповідно 5,16—5,79 та 4,77—4,95 мг/см2), так і у фазу молочної стиглості зерна (відповідно 5,12—5,70 та 4,47—4,86 мг/см2). Кореляційний зв’язок між зерновою продуктивністю колоса головного пагона рослин озимої пшениці, кількістю зерен з колоса, масою 1000 зернин та окремими показниками асиміляційного апарату прапорцевого листка у фази цвітіння й молочної стиглості зерна був позитивним. Встановлено, що фізіологічним маркером високої зернової продуктивності колоса головного пагона рослин може слугувати питома маса прапорцевого листка у фази цвітіння та молочної стиглості зерна.
Ключові слова: Triticum aestivum L., посуха, питома маса листків, хлорофіл, продуктивність
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Yang, D., Liu, Y., Cheng, H., Chang, L., Chen, J., Chai, S. & Li, M. (2016). Genetic dissection of flag leaf morphology in wheat (Triticum aestivum L.) under diverse water regimes. BMC Genetics, 17, No. 1, p. 94. https://doi.org/10.1186/s12863-016-0399-9
2. Mantilla-Perez, M.B. & Salas Fernandez, M.G. (2017). Differential manipulation of leaf angle throughout the canopy: current status and prospects. J. Exp. Bot., 68, No. 21-22, pp. 5699-5717. https://doi.org/10.1093/jxb/erx378
3. Amanullah, D.R. (2015). Specific leaf area and specific leaf weight in small grain crops wheat, rye, barley, and oats differ at various growth stages and NPK source. J. Plant Nutr., 38, No. 11, pp. 1964-1708. https://doi.org/10.1080/01904167.2015.1017051
4. Rawson, H.M., Gardner, P.A. & Long, M.J. (1987). Sources of variation in specific leaf area in wheat grown at high temperature. Functional Plant Biology, 14, pp. 287-298. https://doi.org/10.1071/PP9870287
5. Bhattacharya, A. (2019). Chapter 2 - Radiation-Use Efficiency under Different Climatic Conditions. Changing Climate and Resource Use Efficiency in Plants. London: Elsevier Ltd. Academic Press, pp. 51-109. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-816209-5.00002-7
6. Tyutereva, E.V. & Voitsekhovskaja, O.V. (2011). Responses of chlorophyll b-Free chlorina 3613 barley mutant to a prolonged decrease in illuminance: 1. Dynamics of chlorophyll content, growth, and productivity. Russian J. Plant Physiol., 58, No. 1, pp. 1-8 [in Russian]. https://doi.org/10.1134/S1021443711010225
7. Dymova, O. & Fiedor, L. (2014). Chlorophylls and their role in photosynthesis. Photosynthetic pigments: chemical structure, biological function and ecology. Syktyvkar, pp. 140-160.
8. Peter, G.F. & Thornber, G.P. (1991). Biochemical composition and organization of higher plant photosystem 2 light-harvesting pigment proteins. J. Biol. Chem., 266, pp. 16745-16754. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(18)55364-3
9. Vermaas, W. (1993). Molecular-biological approaches to analyze photosystem 2 structure and function. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 44, pp. 457-481. https://doi.org/10.1146/annurev.pp.44.060193.002325
10. Priadkina, G.O., Stasik, O.O., Poliovyi, A.M., Yarmolska, O.E. & Kuzmova, K. (2020). Radiation use efficiency of winter wheat canopy during pre-anthesis growth. Fiziol. rast. genet., 52, No. 3, pp. 208-223. https://doi.org/10.15407/frg2020.03.208
11. Morgun, V.V., Sanin, E.V., Shvartau, V.V. & Omelyanenko, O.A. (2014). Varieties and technologies of growing of high winter wheat canopies. The club of 10 tons. Kyiv, 121 p. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/scine10.05.036
12. Shiman, L.M. (1967). Determination of the leaves orientation in a space. Russian J. Plant Physiol., 2, pp. 381-383 [in Russian].
13. Zadoks, J.C., Chang, T.T. & Konzak, C.F. (1974). A decimal code for the growth stages of cereals. Weed Research, 14, pp. 415-421. https://doi.org/10.1111/j.1365-3180.1974.tb01084.x
14. Wellburn, A.P. (1994). The spectral determination of chlorophyll a and b, as well as 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
15. Dospehov, B.A. (1985). Field experience methods. Moscow: Agropromozdat [in Russian].
16. Hendry, G.A.F. & Price, A.H. (1993). Stress Indicators: Chlorophylls and Carotenoids. Hendry G.A.F., Grime J.P. (Eds.) Methods in Comparative Plant Ecology, Chapman Hall, London, UK, pp. 148-152. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1494-3
17. Vuleta, A., Manitaseviє Jovanoviє, S., & Tuciє, B. (2015). How do plants cope with oxidative stress in nature? A study on the dwarf bearded iris (Iris pumila). Acta Physiol. Plant., 37, p. 1711. https://doi.org/10.1007/s11738-014-1711-9
18. Wang, Y., Xi, W. & Wang, Z. (2016). Contribution of ear photosynthesis to grain yield under rainfed and irrigation conditions for winter wheat cultivars released in the past 30 years in North China Plain. J. Integr. Agric., 15, pp. 2247-2256. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(16)61408-9
19. Long, S.P., Zhu, X.G. & Naidu, S.L. (2006). Can improvement in photosynthesis increase crop yields? Plant. Crop. Environ. 29, No. 3, pp. 315-330. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2005.01493.x
20. Al-Tahir, F.M.M. (2014). Flag leaf characteristics and relationship with grain yield and grain protein percentage for three cereals. J. Med. Plants Studies., 2, No. 5, pp. 1-7.
21. Gulнas, J., Flexas, J., Mus, M., Cifre, J., Lefi, E. & Medrano, H. (2003). Relationship between Maximum Leaf Photosynthesis, Nitrogen Content and Specific Leaf Area in Balearic Endemic and Non endemic Mediterranean Species. Ann Bot., 92, No. 2, pp. 215-222. https://doi.org/10.1093/aob/mcg123
22. Ukozehasi, C. (2020). Proxy-based approach to wheat selection for photosynthetic efficiency. Rwanda journal of agricultural sciences. 2, No. 1, pp. 104-114. https://doi.org/10.21608/svuijas.2020.38504.1022
23. Shearman, V.J., Sylvester-Bradley, R., Scott, R.K. & Foulkes, M.J. (2005). Physiological processes associated with Wheat Yield Progress in the UK. Crop Sci., 45, pp. 175-185. https://doi.org/10.2135/cropsci2005.0175
24. Lambers, H., Chapin, F.S. & Pons, T.L. (2008). Plant Physiological Ecology. Second edition. New-York, NK: Springer, 623 p. https://doi.org/10.1007/978-0-387-78341-3
25. von Caemmerer, S. & Farquhar, G.D. (1981). Some relationships between the biochemistry of photosynthesis and the gas exchange of leaves. Planta, 153, No. 4, pp. 376-387. https://doi.org/10.1007/BF00384257
26. Poorter, H., Niinemets, U., Poorter, L., Wright, I.J. & Villar, R. (2009). Causes and consequences of variation in leaf mass per area (LMA): a meta-analysis. New Phytol, 182, pp. 565-588. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2009.02830.x
27. Semcheddine, N. & Hafsi, M. (2014). Effect of supplementary irrigation on agronomical and physiological traits in durum wheat (Triticum durum Desf.) genotypes. J. Agric. Sci., 6, No. 9, pp. 184-197. https://doi.org/10.5539/jas.v6n9p184
28. Guendouz, A., Semcheddine, N., Moumeni, L. & Hafsi, M. (2016). The Effect of Supplementary Irrigation on Leaf Area, Specific Leaf Weight, Grain Yield and Water Use Efficiency in Durum Wheat (Triticum durum Desf.) Cultivars. J. Crop Breeding and Genetics, 2, No. 1, pp. 82-89.
29. Ben-Amar, A., Mahboub, S., Bouizgaren, A., Mouradi, M., Nsarellah, N.E. & El Bouhmadi, K. (2020). Relationship between leaf rolling and some physiological parameters in durum wheat under water stress. Afr. J. Agric. Res., 16, No. 7, pp. 1061-1068. https://doi.org/10.5897/AJAR2020.14939