Вивчали особливості ростових процесів, формування листкового апарату, його мезоструктури і фотосинтетичної активності, а також біологічну продуктивність у рослин томатів гібрида Бобкат під впливом синтетичних аналогів гормонів-стимуляторів — 1-нафтилоцтової кислоти (1-НОК), гіберелової кислоти (ГК3), 6-бензиламінопурину (6-БАП) і ретардантів — хлормекватхлориду (ССС-750), тебуконазолу (EW-250), есфону (2-ХЕФК), що різняться за механізмом дії. Виявлено, що стимулятори росту підвищували, а ретарданти знижували висоту рослин томатів. Встановлено, що 1-НОК, ГК3 і ССС-750 збільшували кількість листків на рослині, тоді як за обробки 2-ХЕФК показник був меншим від контрольного, а за дії EW-250 практично не змінювався. Всі регулятори росту, крім 2-ХЕФК, збільшили кількість листкових пластинок, масу сирої речовини і площу листків. Усі стимулятори росту підвищували масу сухої речовини цілої рослини, тоді як ретарданти EW-250 і ССС-750 не впливали на цей показник, а 2-ХЕФК достовірно зменшував його. Всі ретарданти і 6-БАП достовірно збільшили вміст суми хлорофілів у листках томатів, тоді як за дії ГК3 цей показник знизився. Ретарданти EW-250 і ССС-750, а також стимулятор 6-БАП сприяли потовщенню хлоренхіми листків томатів, а етиленпродуцент 2-ХЕФК зменшував її. За дії всіх регуляторів росту, крім 2-ХЕФК, збільшився об’єм клітин стовпчастої паренхіми. Встановлено, що у фазу початку формування плодів усі регулятори росту, крім 1-НОК, збільшили інтенсивність фотосинтезу, фотодихання, темнового дихання і транспірації. Всі регулятори росту, крім 2-ХЕФК, сприяли підвищенню господарської продуктивності томатів, при цьому ефективним виявилося застосування стимулятора 6-БАП і ретарданту EW-250.
Ключові слова: Lycopersicon esculentum Mill., томати, стимулятори росту, ретарданти, морфогенез, листковий апарат, мезоструктура, хлорофіл, фотосинтез, дихання, продуктивність
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Morgun, V.V., Yavorska, V.K. & Dragovoz, I.V. (2002). The problem of growth regulators in the world and its solution in Ukraine. Fiziologiya i biokhimiya cult. rastenii. 34, No. 5, pp. 371-375 [in Ukrainian].
2. Kuryata, V.G. (2009). Retardants are modifiers of the hormonal status of plants. In Plant physiology: problems and prospects of development, Vol. 1, (pp. 565-589), Kyiv: Logos [in Ukrainian].
3. Hrytsaienko, Z.M., Ponomarenko, S.P., Karpenko, V.P. & Leontiuk, I.B. (2008). Biologically active substances in crop production. Kyiv: ZAT Nichlava [in Ukrainian].
4. Sugiura, D., Sawakami, K., Kojim, M., Sakakibara, H., Terashima, I. & Tateno, M. (2015). Roles of gibberellins and cytokinins in regulation of morphological and physiological traits in Polygonum cuspidatum responding to light and nitrogen availabilities. Functional Plant Biology, 42(4), pp. 397-409. https://doi.org/10.1071/FP14212
5. Polyvanyi, S.V. (2018). Anatomic and morphological characteristics of leaf apparatus construction of oil poppy under the action of growth stimulant. Naukovi zapysky Ternopilskoho derzhavnoho pedahohichnoho universytetu. Seriia: Biolohiia, No. 3-4, pp. 21-27 [in Ukrainian].
6. Khodanitska, O.O. & Kuryata, V.G. (2011). The effect of treptolem on seed yield and quality characteristics of flaxseed oil. Kormy i kormovyrobnyctvo, 70, pp. 54-59 [in Ukrainian].
7. 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
8. 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. Integrative Agriculture, 12(7), pp. 1183-1194. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(13)60443-8
9. 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 Agricultura Sinica, 49(6), pp. 1060-1083. https://doi.org/10.3864/j.issn.0578-1752.2016.06.004
10. Kuryata, V.G., Shevchuk, O.A., Kiriziy, D.A. & Gulyaev, B.I. (2002). Structural and functional organization of sugar beet leaf by the action of retardants. Fiziologiya i biokhimiya cult. rastenii, 34, No. 1, pp. 11-16 [in Ukrainian].
11. Tkachuk, O.O. (2015). Influence of Paclobutrazol on the Anatomical and Morphological Indices of Potato Plants. Lesya Ukrainka Eastern European National University Scientific Bulletin. Series: Biological Sciences, No. 2, pp. 47-50. [in Ukrainian].
12. Rogach, V.V., Kravets, O.O., Buina, O.I. & Kuryata, V.G. (2018). Dynamic of accumulation and redistribution of various carbohydrate forms and nitrogen in organs of tomatoes under treatment with retardants. Regul. Mech. Biosyst., 9(2), pp. 293-299. doi: 10.15421/021843 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/021843
13. Rogach, V.V., Kuryata, V.G. & Polyvanyi, S.V. (2016). The effect of retardants on morphogenesis, productivity and composition of higher fatty acids of winter rapeseed oil. Vinnitsa: TOV «Nilan-LTD» [in Ukrainian].
14. 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. Front Plant Sci., 8, 1400. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01400
15. 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
16. Rohach, V.V. & Rohach, 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
17. 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
18. 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
19. Kuryata, V.H., Rogach, V.V., Buina, O.I., Kushnir, O.V. & Buinyi, O.V. (2017). Impact of gibberelic acid and tebuconazole on formation of the leaf system and functioning of source-sink plant system of solanaceae vegetable crops. Regul. Mech. Biosyst., 8(2), pp. 162-168. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/021726
20. Rohach, V.V. (2017). Influence of growth stimulants on photosynthetic apparatus, morphogenesis and production process of eggplant (Solanum melongena). Biosyst Divers., 25(4), pp. 297-304. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/011745
21. Kravets, O.O. (2019). Physiological bases of growth regulation and morphogenesis of tomatoes under gibberellin and retardants treatment (Unpublished candidate thesis). Institute of Plant Physiology and Genetics National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine [in Ukrainian].
22. Kazakov, Ye.O. (2000). Methodological bases of the experiment on plant physiology. Kyiv: Fitosotsiotsentr [in Ukrainian].
23. Mokronosov, A.T. & Borzenkova, R.A. (1978). Methodology for the 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].
24. Kuryata, V.G. (1998). The effect of retardants on the mesostructure of raspberry leaves. Fiziologiya i biokhimiya cult. rastenii, 30, No. 2, pp. 144-149 [in Russian].
25. Gavrilenko, V.F., Ladygina, M.E. & Handobina, M.N. (1975). Great workshop on plant physiology. Moscow: Vysshaja shkola [in Russian].
26. Mokronosov, A.T. & Kovalev, A.G. (Eds.) (1989). Photosynthesis and bioproductivity: methods of determination. Moscow: Agropromizdat [in Russian].
27. Yan, Y., Wan, Y., Liu, W., Wang, X., Yong, T. & Yang, W. (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
28. Rogach, T.I. & Kuryata, V.G. (2018). Physiological bases of regulation of morphogenesis and productivity of sunflower by means of chlormequat chloride and treptolem. Vinnitsa: TVORY [in Ukrainian].
29. Rai, R.K., Tripathi, N., Gautam, D. & Singh, P. (2017). Exogenous application of ethrel and gibberellic acid stimulates physiological growth of late planted sugarcane with short growth period in sub-tropical Indian J. Plant Growth Regul., 36 (2), pp. 472-486. https://doi.org/10.1007/s00344-016-9655-5
30. Mao, J.-P., Zhang, D., Zhang, X., Li, K., Liu, Z., Meng, Y., Lei, C. & Han, M.-Y. (2018). Effect of exogenous indole-3-butanoic acid (IBA) application on the morphology, hormone status, and gene expression of developing lateral roots in Malus hupehensis. Scientia Horticulturae, 232, pp. 112-120. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2017.12.013
31. Zheng, R., Wu, Y. & Xia, Y. (2012). Chlorocholine chloride and paclobutrazol treatments promoto carbohydrate accumulation in bulbs of Lilium Oriental hybrids «Sorbonne». J. Zhejiang Univ. Sci. B., 13(2), pp. 136-144. https://doi.org/10.1631/jzus.B1000425
32. Zhao, H., Cao, H., Ming-Zhen, P., Sun, Y. & Liu, T. (2017). The role of plant growth regulators in a plant aphid parasitoid tritrophic system. J. Plant Growth Regul., 36(4), pp. 868-876. https://doi.org/10.1007/s00344-017-9689-3
33. Kasem, M.M. & Abd El-Baset, M.M. (2015). Studding the Influence of Some Growth Retardants as a Chemical Mower on Ryegrass (Lolium perenne L.). Journal of Plant Sciences, 3(5), pp. 255-258. https://doi.org/10.11648/j.jps.20150305.12
34. 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, p. 57. https://doi.org/10.1186/s13068-015-0246-7
35. Xiaotao, D., Yuping, J., Hong, W., Haijun, J., Hongmei, Z., Chunhong, C. & Jizhu, Y. (2013). Effects of cytokinin on photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence parameters, antioxidative system and carbohydrate accumulation in cucumber (Cucumis sativus L.) under low light. Acta Physiol Plant., 35(5), pp. 1427-1438. https://doi.org/10.1007/s11738-012-1182-9
36. Rogach, T.I. (2012). Effect of mixture of chlormequat-chloride and treptolem on morphogenesis and productivity of sunflower. Zbirnyk naukovykh prats VNAU, Seriia: Silskohospodarski nauky, 1(57), pp. 121-127 [in Ukrainian].
37. 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].
38. Stasik, O.O., Kiriziy, D.A. & Pryadkina, G.A. (2016). Photosynthesis and crop productivity. Fiziol. rast. genet., 48, No. 3, pp. 232-251. [in Russian]. https://doi.org/10.15407/frg2016.03.232
39. 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
40. 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
41. Stasik, O.O. (2014). Photorespiration: Metabolism and the physiological role. In Modern photosynthetic problems, Vol. 2, (pp. 505-535), Moskva-Izhevsk: Institute of Computer Research [in Russian].