Фізіологія рослин і генетика 2021, том 53, № 1, 63-73, doi: https://doi.org/10.15407/frg2021.01.063

Дія тебуконазолу на використання депонованих у насінині Vicia faba L. резервних речовин у гетеротрофну фазу розвитку за умов фото- і скотоморфогенезу

Кур'ята В.Г., Куц Б.О., Попроцька І.В.

  • Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського 21001 Вінниця, вул. Острозького, 32

Комбінування зовнішнього (світло/темрява) чинника та інгібітора синтезу гіберелінів тебуконазолу в період проростання насіння істотно змінювало характер донорно-акцепторних відносин у проростках кінських бобів. За дії препарату достовірно зменшувались довжини епікотиля, кореня і проростка в цілому як на світлі, так і в темряві. Аналогічно зменшувалась і маса сухої речовини органів проростка. Інтенсивніше використовувалися запасні речовини насінини за умов скотоморфогенезу, про що свідчать мінімальна маса сухої речовини сім’ядолей у рослин цього варіанта та вищі коефіцієнти використання резервних речовин на потреби формування кореня й епікотиля в процесі проростання. Ретардант уповільнював відтік резервних речовин насінини на формування епікотиля та кореня. За умов скотоморфогенезу інтенсивність використання резервного крохмалю насінини була вищою. Застосування інгібітора біосинтезу гіберелінів тебуконазолу не впливало на швидкість гідролізу крохмалю сім’ядолей, що свідчить про достатнє забезпечення насіння зарезервованими формами гіберелінів. Вищий вміст цукрів у сім’ядолях скотоморфних рослин як у контролі, так і за дії тебуконазолу пов’язаний з уповільненням відтоку на потреби органогенезу — формування структур кореня та епікотиля. Кількісні зміни вмісту азоту в сім’ядолях скотоморфних і фотоморфних рослин у процесі проростання були значно меншими, ніж зміни вмісту крохмалю. Достовірного впливу тебуконазолу на реутилізацію азотовмісних сполук, елементів мінерального живлення — фосфору і калію, депонованих у насінині, на потреби органогенезу не встановлено.

Ключові слова: Vicia faba L., морфогенез, донорно-акцепторна система, проростання насіння, світло, ретарданти

Фізіологія рослин і генетика
2021, том 53, № 1, 63-73

Повний текст та додаткові матеріали

У вільному доступі: PDF  

Цитована література

1. Kiriziy, D.A., Stasyk, O.O., Pryadkina, G.A. & Shadchyna, T.M. (2014). Photosynthesis. CO2 assimilation and mechanisms of its regulation. Kyiv: Logos [in Russian].

2. Bonelli, L.E., Monzon, J. P., Cerrudo, A., Rizzalli, R. H. & Andrade, F. H. (2016). Maize grain yield components and source-sink relationship as affected by the delay in sowing date. Field Crops Research, 198, pp. 215-225. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2016.09.003

3. Kuryata, V.G. & Golunova, LA. (2018). Peculiarities of the formation and functioning of soybean-rhizobial complexes and the productivity of soybean culture under the influence of retardant of paclobutrazol. Ukr. J. Ecol., 8(3), pp. 98-105.

4. Yu, S.M., Lo, S.F. & Ho, T.D. (2015). Source-sink communication: regulated by hormone, nutrient, and stress cross-signaling. Trends in Plant Science, 20(12), pp. 844-857. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2015.10.009

5. Kuryata, V.G. & Kravets, O.O. (2018). Features of morphogenesis, accumulation and redistribution of assimilate and nitrogen containing compounds in tomatoes under retardants treatment. Ukr. J. Ecol., 8(1), pp. 356-362. https://doi.org/10.15421/2018_222

6. Kuryata, V.G. & Khodanitska, O.O. (2018). Features of an atomical structure, formation and functioning of leaf apparatus and productivity of linseed under chlormequat chloride treatment. Ukr. J. Ecol., 8(1), pp. 918-926. https://doi.org/10.15421/2018_294

7. Kuryata, V.G., Rogach, V.V., Buina, O.I. & Kushnir, O.V. (2017). Impact of gibberelic acid and tebuconazole on formation of the leaf system and functioning of donor-acceptor plant system of solanaceae vegetable crops. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 8(2), pp. 162-168. https://doi.org/10.15421/021726

8. Matysiak, K. & Kaczmarek, S. (2013). Effect of chlorocholine chloride and triazoles - tebuconazole and flusilazole on winter oilseed rape (Brassica napus var. oleifera L.) in response to the application term and sowing density. Journal of plant protection research, 53(1), pp. 79-88. https://doi.org/10.2478/jppr-2013-0012

9. Savage, J.A., Haines, D.F., & Holbrook, N.M. (2015) The making of giant pumpkins: how selective breeding changed the phloem of Cucurbita maxima from source to sink. Plant Cell Environ., 38(8), pp. 1543-1554. https://doi.org/10.1111/pce.12502

10. 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. Funct. Plant Biol., 42(4), pp. 390-397. https://doi.org/10.1071/FP14212

11. Jiang, L. Li, S. (2015). Signaling Cross Talk Under the Control of Plant Photoreceptors. Bjorn L. (Eds.) Photobiology. Springer, New York, pp. 177-187. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-1468-5_14

12. Hornitschek, P., Kohnen, M.V., Lorrain, S., Rougemont, J., Ljung, K., Lopez-Vidriero, I., Franco-Zorrilla, J.M., Solano, R., Trevisan, M., Pradervand, S., Xenarios, I. & Fank­hauser, C. (2012). Phytochrome interacting factors 4 and 5 control seedling growth in changing light conditions by directly controlling auxin signaling. Plant J., 71(5), pp. 699-711. https://doi.org/10.1111/j.1365-313X.2012.05033.x

13. Wu, S.H. (2014). Gene expression regulation in photomorphogenesis from the perspective of the central dogma. Annu. Rev. Plant Biol., 65, pp. 311-333. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-050213-040337

14. Franklin, K.A. (2016). Photomorphogenesis: plants feel blue in the shade. Curr. Biol., 26(24), pp. 1275-1276. https://doi.org/10.1016/j.cub.2016.10.039

15. Josse, E.M. &Halliday, K.J. (2008). Skotomorphogenesis: The Dark Side of Light Signalling. Current Biology, 18(24), pp. 1144-1146. https://doi.org/10.1016/j.cub.2008.10.034

16. Kutschera, U. & Briggs, W.R. (2003). Seedling development in buckwheat and the discovery of the photomorphogenic shade-avoidance response. Plant Biol. (Stuttg), 15(6), pp. 931-940. https://doi.org/10.1111/plb.12077

17. Nakaminami, K., Sawada, Y., Suzuki, M., Kenmoku, H., Kawaide, H., Mitsuhashi, W., Sassa, T., Inoue, Y., Kamiya, Y. & Toyomasu, T. (2003). Deactivation of gibberellin by 2-oxidation during germination of photoblastic lettuce seeds. Biosci Biotechnol Biochem., 67(7), pp. 1551-1558. https://doi.org/10.1271/bbb.67.1551

18. De Wit. M. & Pierik. R. (2016). Photomorphogenesis and Photoreceptors. Canopy Photosynthesis: From Basics to Applications., 42, pp. 171-186. https://doi.org/10.1007/978-94-017-7291-4_6

19. Hedden, P. & Thomas, S.G. (2016). Annual Plant Reviews. Vol. 49. The Gibberellins. John Wiley & Sons, 472 p. https://doi.org/10.1002/9781119210436

20. Folta, K.M., Pontin, M.A. & Karlin-Neumann, G. (2003). Genomic and physiological studies of early cryptochrome 1 action demonstrate roles for auxin and gibberellin in the control of hypocotyl growth by blue light. Plant J., 36(2), pp. 203-214. https://doi.org/10.1046/j.1365-313X.2003.01870.x

21. Kusnetsov, V.V., Doroshenko, A.S. & Kudryakova, N.V. (2020). Role of phytohormones and light in de-etiolation. Russian Journal of Plant Physiology, 67, pp. 971-984. https://doi.org/10.1134/S1021443720060102

22. Rizza, A. & Jones, A.M. (2019). The makings of a gradient: spatiotemporal distribution of gibberellins in plant development. Current Opinion in Plant Biology, 47, pp. 9-15. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2018.08.001

23. 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 chlormequat-chloride. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 8(1), pp. 71-76. https://doi.org/10.15421/021713

24. Poprotska, I.V. (2016). Regulation of sourse-sink relations in plants in the assimilates depot-growth system during germination. Vinnytsia: TOV "Nilan-LTD" [in Ukrainian].

25. 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(4), pp. 296-307. https://doi.org/10.6001/biologija.v65i4.4123

26. Kuryata, V.G. & Poprotska, I.V. (2019). Physiological and biochemical basics of application of retardants in plant growing. Vinnitsa: "Tvory" [in Ukrainian].

27. AOAC. (2010). Official methods of analysis of association of analytical chemist international 18th ed. Rev. 3. Asso of Analytical Chemist. Gaithersburg, Maryland, USA.

28. 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

29. 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 (3), pp. 159-167. https://doi.org/10.6001/biologija.v66i3.4311