Комбінування зовнішнього (світло/темрява) чинника, гіберелової кислоти та інгібітора синтезу гіберелінів тебуконазолу в період проростання насіння істотно змінювало характер донорно-акцепторних відносин у проростках кінських бобів. Застосування гібереліну за наявності світла приводить до посилення гідролізу резервного крохмалю проростаючого насіння кінських бобів. Відсутність світла виявилася для гідролізу крохмалю істотнішим чинником, ніж екзогенне застосування гібереліну та антигіберелінового препарату тебуконазолу. Вміст азотовмісних сполук та резервних жирів у сім’ядолях на перших етапах проростання істотно не змінювався, що свідчить про менш інтенсивне використання цих сполук на потреби морфогенезу в цей період. Проростання насіння на світлі за дії гібереліну супроводжувалося зменшенням, а за дії тебуконазолу — збільшенням діаметра кореня й епікотиля внаслідок особливостей гістогенезу. Під впливом гіберелової кислоти сумарна товщина епіблеми та первинної кори кореня на світлі, а в гіпокотиля — епідермісу та первинної кори на світлі і в темряві зменшувалася. Тебуконазол спричинював протилежну зміну — зростання товщини цього тканинного комплексу відбувалося як за умов фото-, так і скотоморфогенезу. Під впливом тебуконазолу в темряві зростала кількість судин ксилеми в судинно-волокнистих пучках кореня. В епікотилі зростання кількості судин у пучках за дії тебуконазолу відбувалося як на світлі, так і у темряві. Оскільки гістогенез контролюється фітогормонами, встановлені гістологічні зміни свідчать про істотну перебудову всього гормонального комплексу проростка.
Ключові слова: Vicia faba L., морфогенез, донорно-акцепторна система, проростання насіння, світло, гібереліни, ретарданти
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Wang, Q. & Lin, C. (2020). Mechanisms of cryptochrome-mediated photoresponses in plants. Ann. Rev. Plant Biol., 71, pp. 103-129. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-050718-100300
2. Jiang, L. & Li, S. (2015). Signaling cross talk under the control of plant photoreceptors. Bjorn L. (Eds.) (pp. 177-187), Photobiology. Springer, New York. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-1468-5_14
3. Miao, Y., Chen, Q., Qu, M., Gao, L. & Hou, L. (2019). Blue light alleviates «red light syndrome» by regulating chloroplast ultrastructure, photosynthetic traits and nutrient accumulation in cucumber plants. Sci. Horticult., 257, pp. 108680. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2019.108680
4. Li, K., Gao, Z., He, H., Terzaghi, W., Fan, L.-M., Deng, X.W. & Chen, H. (2015). Arabidopsis DET1 represses photomorphogenesis in part by negatively regulating DELLA protein abundance in darkness. Molecul. Plant, 8, pp. 622-630. https://doi.org/10.1016/j.molp.2014.12.017
5. Galvao, V.C. & Fankhauser, C. (2015). Sensing the light environment in plants: photoreceptors and early signalling steps. Current Opinion in Neurobiol., 34, pp. 46-53. https://doi.org/10.1016/j.conb.2015.01.013
6. Bhatla, S.C. (2018). Light Perception and Transduction. In: Plant Physiology, Development and Metabolism. (pp. 519-558), Springer, Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-13-2023-1_13
7. Kutschera, U. & Briggs, W.R. (2003). Seedling development in buckwheat and the discovery of the photomorphogenic shade-avoidance response. Plant Biol. (Stuttg)., 15, No. 6, pp. 931-940. https://doi.org/10.1111/plb.12077
8. Wu, S.H. (2014). Gene expression regulation in photomorphogenesis from the perspective of the central dogma. Ann. Rev. Plant Biol., 65, pp. 311-333. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-050213-040337
9. Dong, J., Tang, D., Gao, Z., Yu, R., Li, K., He, H., Terzaghi, W., Deng, X. & Chen, H. (2014). Arabidopsis DEETIOLATED1 represses photomorphogenesis by positively regulating phytochrome-interacting factors in the dark. Plant Cell, 26, pp. 3630-3645. https://doi.org/10.1105/tpc.114.130666
10. Liang, S., Gao, X., Wang, Y., Zhang, H., Yin, K., Chen, S., Zhang, M. & Zhao, R. (2020). Phytochrome-interacting factors regulate seedling growth through ABA signaling. Biochem. and Biophys. Res. Comm., 526, No. 4, pp. 1100-1105. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2020.04.011
11. Kong, S. & Okajima, K. (2016). Diverse photoreceptors and light responses in plants. J. Plant Research, 129, pp. 111-114. https://doi.org/10.1007/s10265-016-0792-5
12. Lee, H.J., Park, Y.J., Ha, J.H., Baldwin, I.T. & Park, C.M. (2017). Multiple routes of light signaling during root photomorphogenesis. Trends in Plant Sci., 22, No. 9, pp. 803-812. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2017.06.009
13. Bhatnagar, A., Singh, S., Khurana, J.P. & Burman, N. (2020). HY5-COP1: the central module of light signaling pathway. J. Plant Biochem. and Biotechnol., 29, No. 4, pp. 1-21. https://doi.org/10.1007/s13562-020-00623-3
14. Josse, E.M. & Halliday, K.J. (2008). Skotomorphogenesis: The dark side of light signalling. Current Biology, 18, No. 24, pp. 1144-1146. https://doi.org/10.1016/j.cub.2008.10.034
15. Kuryata, V.G. & Polyvanyi, S.V. (2018). Formation and functioning of source-sink relation system of oil poppy plants under treptolem treatment towards crop productivity. Ukr. J. Ecol., 8, No. 1, pp. 11-20. https://doi.org/10.15421/2018_182
16. Kuryata, V., Kuts, B. & Prysedsky, Yu. (2020). Effect of gibberellin on the use of reserve substances deposited in Vicia faba L. seeds at the phase of heterotrophic development under the conditions of photo- and skotomorphogenesis. Biologija, 66, No. 3, pp. 159-167. https://doi.org/10.6001/biologija.v66i3.4311
17. AOAC (2010). Official methods of analysis of association of analytical chemist international 18th ed. Rev. 3. Asso of Analytical Chemist. Gaithersburg, Maryland, USA.
18. Rademacher, W. (2016). Chemical regulators of gibberellin status and their application in plant production. Annu Plant Rev., 49, pp. 359-403. https://doi.org/10.1002/9781119210436.ch12
19. Kuryata, V.G. & Poprotska, I.V. (2019). Physiological and biochemical basics of application of retardants in plant growing. Vinnitsa: Tvory [in Ukrainian].
20. Kuriata, V.H., Kuts B.O. & Poprotska I.V. (2021). Diia tebukonazolu na vykorystannia deponovanykh u nasinyni Vicia faba L. rezervnykh rechovyn u heterotrofnu fazu rozvytku za umov foto- i skotomorfohenezu. Fiziol. rast. genet., 53, No. 1, pp. 63-73 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15407/frg2021.01.063
21. Poprotska, I.V. & Kuryata, V.G. (2017). Features of gas exchange and use of reserve substances in pumpkin seedlings in conditions of skoto- and photomorphogenesis under the influence of gibberellin and chlormequatchloride. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 8, No. 1, pp. 71-76. https://doi.org/10.15421/021713
22. Poprotska, I.V. (2017). Regulation of sourse-sink relations in plants in the assimilates depot-growth system during germination. Vinnytsia: TOV «Nilan-LTD» [in Ukrainian].
23. Poprotska, I., Kuryata, V., Khodanitska, O., Polyvanyi, S., Golunova, L. & Prysedsky, Yu. (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
24. Kuriata, V.H., Tkachuk, O.O., Remeniuk, H.L. & Huliaiev, B.I. (2002). Vplyv retardantiv na rostovi protsesy, morfohenez i produktyvnist roslyn kartopli. Fiziologia biokhimia kult. rastenii, 34, No. 4, pp. 305-310 [in Ukrainian].
25. Rohach, V.V., Kuriata, V.H., Buina, I.O. & Buinyi, O.V. (2017). Dynamika nakopychennia i pererozpodilu riznykh form vuhlevodiv v orhanakh roslyn tomativ za dii rehuliatoriv rostu. Nauk. Zap. Ternop. Nats. Ped. Univ. Ser. Biol., 3, No. 70, pp. 174-179 [in Ukrainian].
26. Kuryata, V.G. & Kravets, O.O. (2017). Peculiarities of the growth, formation of leaf apparatus and productivity of tomatoes under action of retardants folicur and ethephon. Bull. Kharkiv Nat. Agr. Univ. Ser. Biol., 1, No. 40, pp. 127-132. https://doi.org/10.35550/vbio2017.01.127
27. Falcioni, R., Moriwaki, T., de Oliveira, D.M., Andreotti, G.C., Souza, L.A., Dos Santos, W.D., Bonato, C.M. & Antunes, W.C. (2018). Increased gibberellins and light levels promotes cell wall thickness and enhance lignin deposition in xylem fibers. Front. Plant Sci., 20, No. 9, pp. 1391. https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01391
28. Khodanitska, O.O. & Kuriata, V.H. (2017). Diia khlormekvatkhlorydu i treptolemu na morfohenez, produktyvnist ta zhyrnokyslotnyi sklad nasinnia lonu oliinoho. Vinnytsia: TOV «Nilan-LTD» [in Ukrainian].
29. Tekalign, T., Hammes, P.S. & Robbertse, J. (2005). Paclobutrazolinduced leaf, stem, and root anatomical modifications in potato. Hort Science, 40, No. 55, pp. 1343-1346. https://doi.org/10.21273/HORTSCI.40.5.1343