Вивчали особливості ростових процесів, формування листкового апарату, його мезоструктуру, фотосинтез, дихання, транспірацію, а також продуктивність рослин перцю солодкого під впливом синтетичних аналогів гормонів-стимуляторів і ретардантів, що відрізняються за механізмом дії. Показано, що обробка стимуляторами росту збільшувала, а інгібіторами гібереліну зменшувала лінійні розміри рослин перцю солодкого сорту Антей. Встановлено, що 6-бензиламінопурин (6-БАП), гіберелова кислота (ГК3) та тебуконазол (EW-250) підвищували кількість листків на рослині, тоді як за обробки есфоном (2-ХЕФК) та хлормекватхлоридом (ССС-750) показник був меншим за контрольний, а за дії 1-нафтилоцтової кислоти (1-НОК) практично не змінювався. Усі стимулятори росту та ретарданти EW-250 і ССС-750 збільшували масу сирої речовини листків, стебел і коренів, а також масу сухої речовини цілої рослини, тоді як обробка 2-ХЕФК зменшувала їх. Усі регулятори росту (крім 2-ХЕФК) підвищували середню площу листка та загальну площу листків на рослині у фазу формування плодів. Інгібітори гібереліну та 6-БАП достовірно збільшували вміст суми хлорофілів у листках перцю. За дії ГК3 показник знижувався, а обробка 1-НОК його достовірно не змінювала. 2-ХЕФК, EW-250, ССС-750 та 6-БАП потовщували хлоренхіму листків перцю. За дії усіх регуляторів росту, окрім 1-НОК, зростав об’єм клітин стовпчастої паренхіми, а під впливом ГК3, 6-БАП та EW-250 також збільшувалися розміри клітин губчастої паренхіми. Стимулятори росту 1-НОК і ГК3 та ретарданти EW-250 і ССС-750 достовірно зменшували кількість клітин продихів, а за обробки 6-БАП та 2-ХЕФК спостерігалася тенденція до їх зменшення. Інтенсивності фотосинтезу, фото- і темнового дихання демонстрували стійку тенденцію до підвищення за дії регуляторів росту (крім ГК3), а транспірації, навпаки — до зменшення. В цілому обробка регуляторами росту (крім 2-ХЕФК) інтенсифікувала цвітіння рослин і підвищувала їхню господарську продуктивність. Найефективнішим для підвищення продуктивності культури виявилось застосування 6-БАП та EW-250.
Ключові слова: Capsicum annuum L., перець, стимулятори росту, ретарданти, морфогенез, листковий апарат, мезоструктура, хлорофіл, фотосинтез, дихання, продуктивність
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Poprotska, I.V., Kuryata, V.G., Polyvanyi, S.V., Golunova, L.A. & Prysedsky, Y.G. (2019). Effect of gibberellin and retardants on the germination of seeds with different types of reserve substances under the conditions of skoto- and photomorphogenesis. Biologija, 65, No. 4, pp. 296-307. https://doi.org/10.6001/biologija.v65i4.4123
2. Kuryata, V.G., Shevchuk, O.A., Kiriziy, D.A. & Gulyaev, B.I. (2002). Structural and functional organization of sugar beet leaf under the action of retardants, 34, No. 1, pp. 11-16 [in Ukrainian].
3. Kiriziy, D.A. (2004). Photosynthesis and plant growth in the aspect of source-sink relationships. Kyiv: Logos [in Russian].
4. Kiriziy, D.A., Stasik, O.O., Pryadkina, G.A. & Shadchina, T.M. (2014). Photosynthesis (Vol. 2) Assimilation of CO2 and the mechanisms of its regulation. Kyiv: Logos [in Russian].
5. Stasik, O.O., Kiriziy, D.A. & Priadkina, G.O. (2016). Photosynthesis and crop productivity. Fiziol. rast. genet., 48, No. 3, pp. 232-251 [in Russian]. https://doi.org/10.15407/frg2016.03.232
6. Kuriata, V.G., Rohach, V.V., Rohach, T.I. & Khranovska, T.V. (2016). The use of antigibberelins with different mechanisms of action on morphogenesis and production process regulation in the plant Solanum melongena (Solanaceae). Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol., 24 (1). pp. 221-224. https://doi.org/10.15421/011628
7. Rogach, V.V. & Rogach, T.I. (2015). Influence of synthetic growth stimulators on morphological and physiological characteristics and biological productivity of potato culture. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol., 23 (2), pp. 221-224 [in Ukrainian]. https:// doi.org/10.15421/011532
8. Rogach, V. V., Poprotska, I. V., & Kuryata, V.G. (2016). Effect of gibberellin and retardants on morphogenesis, photosynthetic apparatus and productivity of the potato. Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol., 24 (2), pp. 416-420 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/011656
9. Kuryata, I.V. & Kiriziy, D.A. (2008). Regulation of source-sink relations in the system assimilate depot-growth in pumpkin seedlings by the influence of gibberellin and chlormequat chloride under conditions of skoto - and photomorphogenesis. Fiziologia i biokhimiya kult. rastenij, 40, No. 5, pp. 448-456 [in Ukrainian].
10. Polyvanyi, S.V. (2018). Anatomical and morphological features of the poppy plants leaf apparatus structure under the action of growth promoters. Naukovi zapysky Ternopilskoho natsionalnoho pedahohichnoho universytetu imeni V. Hnatyuka. Ser. Biolohiya, No. 3-4, pp. 21-27 [in Ukrainian].
11. Khodanitska, O.O. & Kuryata, V.G. (2011). The effect of treptolem on seed yield and quality characteristics of flax seed oil. Kormy i kormovyrobnyctvo, No. 70, pp. 54-59 [in Ukrainian].
12. Tkachuk, O.O. (2015). Effect of paclobutrazole on anatomical and morphological parameters of potato plants. Naukovyy visnyk Skhidnoyevropeyskoho natsionalnoho universytetu imeni Lesi Ukrayinky, No. 2, pp. 47-50 [in Ukrainian]. https:// doi.org/10.29038/2617-4723-2015-302-47-50
13. Dospekhov, B.A. (1985). Methods of field experiment. Moscow: Agropromizdat [in Russian].
14. Kazakov, E.A. (2000). Methodological bases of the experiment on plant physiology. Kyiv: Phytosociocenter [in Ukrainian].
15. Mokronosov, A.T. & Borzenkova, R.A. (1978). Method for quantitative assessment of the structure and functional activity of photosynthetic tissues and organs. Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii, 61, No. 3, pp. 119-131 [in Russian].
16. Kuryata, V.G. (1998). The effect of retardants on the mesostructure of raspberry leaves. Fiziologija i biokhimija kul't. rastenij, 30, No. 2, pp. 144-149 [in Russian].
17. Gavrilenko, V.F., Ladygina, M.E. & Handobina, M.N. (1975). Great workshop on plant physiology. Moscow: Vysshaya shkola [in Russian].
18. Mokronosov, A.T. & Kovalev, A.G. (Eds.). (1989). Photosynthesis and Bioproductivity: Methods of Determination. Moskow: Agropromizdat [in Russian].
19. Akter, N., Islam, M. R., Karim, M. A. & Hossain, T. (2014). Alleviation of drought stress in maize by exogenous application of gibberellic acid and cytokinin. Journal of Crop Science and Biotechnology, 17, pp. 41-48. https://doi.org/10.1007/s12892-013-0117-3
20. Sabale, S. S., Lahane, G. R. & Dhakulkar, S. J. (2017). Effect of various plant growth regulators on growth and yield of cotton (Gossypium hirsutum). Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci, 6 (11), pp. 978-989. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.611.115
21. Zhao, H., Cao, H.H., Pan, M.Z., Sun, Y.X. & Liu, T.X. (2017). The role of plant growth regulators in a plant-aphid-parasitoid tritrophic system. Journal of Plant Growth Regulation, 36 (4), pp. 868-876. https://doi.org/10.1007/s00344-017-9689-3
22. Kumar, A., Biswas, T.K., Singh, N. & Lal, E.P. (2014). Effect of Gibberellic Acid on Growth, Quality and Yield of Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). IOSR Journal of Agriculture and Veterinary Science, 7, pp. 28-30. https://doi.org/10.9790/2380-07742830
23. Deepak Jakhar, T., Nain, S. & Jakhar, N. (2018). Effect of Plant Growth Regulator on Growth, Yield & Quality of Tomato (Solanum lycopericum) Cultivar 'Shivaji'under Punjab Condition. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci, 7 (6), pp. 2630-2636. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2018.706.311
24. Basem, M.A.Je. (2011). Eggplant productivity depending on the use of insecticides and growth regulators. (Extended abstract of candidate thesis). Astrakhan State University, Astrahan, Russia [in Russian].
25. Altintas, S. (2011). Effects of chlormequat chloride and different rates of prohexadione-calcium on seedling growth,?owering, fruit development and yield of tomato. Afr. J. Biotechnol., 10, pp. 17160-17169. https://doi.org/10.5897/AJB11.2706
26. Hussein, M.M., Bakheta, M.A. & Zaki, S.N.S. (2014). Influence of uniconazole on growth characters, photosynthetic pigments, total carbohydrates and total soluble sugars of Hordeum vulgare L. plants grown under salinity stress. Int J Sci Res, 3, pp. 2208-2213.
27. Doddamani, M.B., Dinesh, K., Mummigatti, U.V., Kuloigod, V.B., & Chetti, M.B. (2010). Effect of growth regulators on physiological and bio-chemical traits and yield in sunflower (Helianthus annus L.). Environment and Ecology, 28 (1B), pp. 697-702.
28. Sashidhar, M.D. & Shivanand, M.R. (2018). Effect of Growth Regulators on Growth and Yield of Turmeric var. Suroma. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci., 7 (1), pp. 3156-3158. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2018.701.374
29. Rao, K. G., Ashok, P., Swami, D. V. & Sasikala, K. (2017). Influence of plant growth regulators on growth, root tuber yield and quality of orange flesh sweet potato (Ipomoea batatas L.) varieties. Int. J. Curr. Microbiol. App. Sci., 6 (6), pp. 2017-2025. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.606.237
30. Yan, Y., Wan, Y., Liu, W., Wang, X., Yong, T., Yang, W. & Zhao, L. (2015). Influence of seed treatment with uniconazole powder on soybean growth, photosynthesis, dry matter accumulation after flowering and yield in relay strip intercropping system. Plant Production Science, 18 (3), pp. 295-301. https://doi.org/10.1626/pps.18.295
31. Demir, S. & Celikel, F.G. (2019). Effects of plant growth regulators on the plant height and quantitative properties of Narcissus tazetta. Turkish journal of agriculture and forestry, 2019. 43. pp. 105-114. https://doi.org/10.3906/tar-1802-106
32. Maboko, M.M. & Du Plooy, C.P. (2015). Effect of plant growth regulators on growth, yield, and quality of sweet pepper plants grown hydroponically. HortScience, 50 (3), pp. 383-386. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.50.3.383
33. Ransing, S.K., Kengare, R.A., Chavan, C.K., & Totre, A.S. (2018). Effect of growth regulators on yield and yield contributing characters of sunflower (Helianthus annuus L.) variety Phule Bhaskar during kharif season. Int. J. Chem. Stud., 6 (6), pp. 967-968.
34. Kreslavskij, V.D., Ljubimov, V.Ju., Kotova, L.M. & Kotov, A.A. (2011). Influence of pretreatment with chlorocholine chloride on the resistance of PS II bean plants to UV-B radiation, the content of phytohormones and hydrogen peroxide. Fiziologija rastenij, 58, No. 2, pp. 262-267 [in Russian]. https://doi.org/10.1134/S1021443711020087
35. Yin, B., Zhang, Y. & Zhang, Y. (2011). Effects of plant growth regulators on growth and yields characteristics in adzuki beans (Phaseolus angularis). Front. Agric. China, 5 (4), pp. 519-523. https://doi.org/10.1007/s11703-011-1150-y
36. Singh, S. & Prasad, S.M. (2014). Growth, photosynthesis and oxidative responses of Solanum melongena L. seedlings to cadmium stress: mechanism of toxicity amelioration by kinetin. Scientia Horticulturae, 176, pp. 1-10. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.06.022
37. Chen, J., Wu, X., Yao, X., Zhu, Z., Xu, S. & Zha, D. (2016). Exogenous 6-benzylaminopurine confers tolerance to low temperature by amelioration of oxidative damage in eggplant (Solanum melongena L.) seedlings. Brazilian Journal of Botany, 39 (2), pp. 409-416. https://doi.org/10.1007/s40415-015-0241-z
38. Kamran, M., Danish, M., Saleem, M. H., Malik, Z., Parveen, A., Abbasi, G. H., Jamil, M., Ali, S., Afzal, S., Riaz, M., Rizwan, M., Ali, M. & Zhou, Y. (2021). Application of abscisic acid and 6-benzylaminopurine modulated morpho-physiological and antioxidative defense responses of tomato (Solanum lycopersicum L.) by minimizing cobalt uptake. Chemosphere, 263, p. 128169. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.128169
39. Ouzounidou, G., Ilias, I., Giannakoula, A. & Papadopoulou, P. (2010). Comparative study on the effects of various plant growth regulators on growth, quality and physiology of Capsicum annuum L. Pak. J. Bot, 42 (2), pp. 805-814.
40. Wang, H., Li, Hesong., Liu, F. & Xiao, L. (2009). Chlorocholine chloride application effects on photosynthetic capacity and photoassimilates partitioning in potato (Solanum tuberosum L.). Scientia Horticulturae, 119 (2), pp. 113-116. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2008.07.019
41. Wang, H.S. & Sun, H.M. (2012). The Research on Plant Growth Retardants Improving Drought Resistance of Solanum Integrifolium Poir. Chin. Agric. Sci. Bull. 28, pp. 126-132.
42. Sarker, B.C. & Rahim, M.A. (2018). Influence of paclobutrazol on growth, yield and quality of mango. Bangladesh Journal of Agricultural Research, 43 (1), pp. 1-12. https://doi.org/10.3329/bjar.v43i1.36154
43. Rogach, V.V., Kuryata, V.G. & Polyvanyi, S.V. (2016). The influence of retardants on morphogenesis, productivity and composition of higher fat acids of oil of winter rape. Vinnytsia: TOV 'Nilan-LTD' [in Ukrainian].
44. Rogach, V.V., Kravets, O.V., Buinaya, O.I. & Kuryata, V.G. (2018). Dynamics of accumulation and redistribution of different forms of carbohydrates and nitrogen in organs of tomato plants under the action of retardants. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 9, No. 2, pp. 293-299 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/021843
45. Ren, B., Zhang, J., Dong, S., Liu, P. & Zhao, B. (2017). Regulations of 6-benzyladenine (6-BA) on leaf ultrastructure and photosynthetic characteristics of waterlogged summer maize. J. Plant Growth Regul., 36 (3), pp. 743-754. https://doi.org/10.1007/s00344-017-9677-7
46. Rogach, T.I. (2012). Influence of a mixture of chloromethochloride and treptolem on the morphogenesis and productivity of sunflower. Zbirnyk naukovykh prats VNAU, Ser. Silskohospodarski nauky, Iss. 1 (57), pp. 121-127 [in Ukrainian].
47. Luo, Y., Yang, D., Yin, Y., Cui, Z, Li, Y., Chen, J., Zheng, M., Wang, Y., Pang, D., Li, Y. & Wang, Z. (2016). Effects of exogenous 6-BA and nitrogen fertilizers with varied rates on function and fluorescence characteristics of wheat leaves post anthesis. Scientia Agriculturalura Sinica, 49, No. 6, pp. 1060-1083. https://doi.org/10.3864/ j.issn.0578-1752.2016.06.004
48. Xiaotao, D., Yuping, J., Hong, W., Haijun, J., Hongmei, Z., Chunhong, C. & Jizhu, Y. (2013). Effects ofcytokinin on photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence parameters, antioxidative system and carbohydrate accumulation in cucumber (Cucumis sativus L.) under low light. Acta Physiologiae Plantarum, 35, No. 5, pp. 1427-1438. https://doi.org/10.1007/s11738-012-1182-9
49. Mesejo, C., Rosito, S., Reig, C., Martinez-Fuentes, A. & Agusti, M. (2012). Synthetic auxin 3,5,6-TPA provokes Citrus clementina (Hort. ex Tan) fruitlet abscission by reducing photosynthate availability. J. Plant Growth Regul., 31 (2), pp. 186-194. https://doi.org/10.1007/s00344-011-9230-z
50. Khan, M.N. & Mohammad, F. (2013). Effect of GA3, N and P ameliorate growth, seed and fibre yield by enhancing photosynthetic capacity and carbonic anhydrase activity of linseed. Journal of Integrative Agriculture, 12 (7), pp. 1183-1194. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(13)60443-8
51. Yooyongwech, S., Samphumphuang, T., Tisarum, R., Theerawitaya, C. & Chaum, S. (2017). Water-deficit tolerance in sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) by foliar application of paclobutrazol: role of soluble sugar and free proline. Frontiers in Plant Sci., 8, 1400 p. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01400
52. Liu, Y., Fang, Y., Huang, M., Jin, Y., Sun, J., Tao, X., Zhang, G., He, K., Zhao, Y. & Zhao, H. (2015). Uniconazole-induced starch accumulation in the bioenergy crop duckweed (Landoltia punctata) I: transcriptome analysis of the effects of uniconazole on chlorophyll and endogenous hormone biosynthesis. Biotechnol Biofuels, 8, 57. https://doi.org/10.1186/s13068-015-0246-7
53. Zhang, W., Xu, F., Cheng, H., Li, L., Cao, F. & Cheng, S. (2013). Effect of chlorocholine chloride on chlorophyll, photosynthesis, soluble sugar and flavonoids of Ginkgo biloba. Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca, 41 (1), pp. 97-103. https://doi.org/10.15835/nbha4118294
54. Stasik, O.O. (2014). Photorespiration: metabolism and physiological role. In Modern problems of photosynthesis (Vol. 2, pp. 505-535). Moskow-Izhevsk: Institute of Computer Research [in Russian].