Влияние тебуконазола и азоксистробина на физиологические параметры и устойчивость проростков пшеницы к водному дефициту

Фунгициды класса триазолов и стробилуринов активно применяются в сельском хозяйстве в составе протравителей для защиты растений от грибковых заболеваний, кроме того, они оказывают на растения различные физиологические эффекты, в том числе могут повышать устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Совместное действие данных фунгицидов при водном дефиците мало изучено. Целью представленного исследования было изучение отдельного и совместного влияния тебуконазола и азоксистробина на ростовые характеристики и устойчивость пшеницы к водному дефициту. В ходе работы использовали растения озимой пшеницы (Triticum aestivum L.), выращенные из семян, обработанных суспензиями тебуконазола (2 мг/50 г семян) и азоксистробина (4 мг/50 г семян) по отдельности или совместно. Для создания водного дефицита проростки в возрасте 5 суток перемещали на раствор 20%-го полиэтиленгликоля (ПЭГ 6000), устойчивость оценивали в возрасте 7 и 9 суток. Установлено, что тебуконазол оказывал ретардантный эффект на побеги и стимулировал рост корней. Азоксистробин ингибировал рост побегов и особенно рост корней. При совместной обработке тебуконазол частично снижал вызванное азоксистробином ингибирование корневой системы. Азоксистробин усиливал отрицательное действие водного дефицита, в то время как тебуконазол эффективно защищал корневую систему проростков и частично снижал действие азоксистробина. Сделано заключение, что стимулирование роста корневой системы тебуконазолом играет важную роль в обеспечении устойчивости озимой пшеницы к водному дефициту и может быть использовано в сельском хозяйстве.

1. Hof H. Critical annotations to the use of azole antifungals for plant protection // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 2001. Vol. 45, no. 11. P. 2987–2990. DOI: 10.1128/AAC.45.11.2987-2990.2001.

2. Davis T.D., Steffens G.L., Sankhla N. Triazole plant growth regulators // Horticultural Reviews. 1988. Vol. 10. P. 63–105. DOI: 10.1002/9781118060834.ch3.

3. Побежимова Т.П., Корсукова А.В., Дорофеев Н.В., Грабельных О.И. Физиологические эффекты действия на растения фунгицидов триазольной природы // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. N 3. С. 461–476. DOI: 10.21285/2227-2925-2019-9-3461-476. EDN: VLYINU.

4. Щербаков П.А. Ламадор: отличный старт и успешный финиш сельскохозяйственного сезона // Защита и карантин растений. 2010. N 3. С. 76–77. EDN: KZXZDX.

5. Грабельных О.И., Полякова Е.А., Корсукова А.В., Забанова Н.С., Бережная Е.В., Любушкина И.В. [и др.]. Разнонаправленные эффекты тебуконазол-содержащего протравителя семян «Бункер» на рост побегов и корней озимой пшеницы // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Биология. Экология. 2020. Т. 34. С. 3–19. DOI: 10.26516/2073-3372.2020.34.3. EDN: PPGIZZ.

6. Gilley A., Fletcher R.A. Relative efficacy of paclobutrazol, propiconazole and tetraconazole as stress protectants in wheat seedlings // Journal of Plant Growth Regulation. 1997. Vol. 21. P. 169–175. DOI: 10.1023/A:1005804717016.

7. Rabert G.A., Rajasekar M., Manivannan P. Triazoleinduced drought stress amelioration on growth, yield, and pigments composition of Helianthus annuus L. (sunflower) // International Multidisciplinary Research Journal. 2015. Vol. 5. P. 6–15.

8. Namjoyan S., Rajabi A., Sorooshzadeh A., AghaAlikhani M. The potential of tebuconazole for mitigating oxidative stress caused by limited irrigation and improving sugar yield and root quality traits in sugar beet // Plant Physiology and Biochemistry. 2021. Vol. 162. P. 547– 555. DOI: 10.1016/j.plaphy.2021.03.027.

9. Bartlett D.W., Clough J.M., Godwin J.R., Hall A.A., Hamer M., Parr-Dobrzanski B. The strobilurin fungicides // Pest Management Science. 2002. Vol. 58, no. 7. P. 649–662. DOI: 10.1002/ps.520.

10. Giuliani M.M., Carucci F., Nardella E., Francavilla M., Ricciardi L., Lotti C., Gatta G. Combined effects of deficit irrigation and strobilurin application on gas exchange, yield and water use efficiency in tomato (Solanum lycopersicum L.) // Scientia Horticulturae. 2018. Vol. 233. P. 149–158. DOI: 10.1016/j.scienta.2018.01.052.

11. Zhang Y.-J., Zhang X., Chen C.-J., Zhou M.-G., Wang H.-C. Effects of fungicides JS399-19, azoxystrobin, tebuconazole and carbendazim on the physiological and biochemical indices and grain yield of winter wheat // Pesticide Biochemistry and Physiology. 2010. Vol. 98, no. 2. P. 151–157. DOI: 10.1016/j.pestbp.2010.04.007.

12. Liang S., Xu X., Lu Z. Effect of azoxystrobin fungicide on the physiological and biochemical indices and ginsenoside contents of ginseng leaves // Journal of Ginseng Research. 2018. Vol. 42, no. 2. P. 175–182. DOI: 10.1016/j.jgr.2017.02.004.

13. Бережная Е.В., Корсукова А.В., Федотова О.А., Дорофеев Н.В., Грабельных О.И. Особенности ростингибирующего эффекта фунгицида азоксистробина и его способность тормозить расход сахаров в проростках озимой пшеницы // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. N 4. С. 657–665. DOI: 10.21285/2227-2925-2020-10-4-657665. EDN: VUVSXM.

14. Ali A.A.I., Desoky E.S.M., Rady M.M. Application of azoxystrobin fungicide improves drought tolerance in tomato, via enhancing physio-biochemical and anatomical feature // International Letters of Natural Sciences. 2019. Vol. 76. P. 34–49. DOI: 10.56431/p-hg2stm.

15. Barányiová I., Klem K. Effect of application of growth regulators on the physiological and yield parameters of winter wheat under water deficit // Plant, Soil and Environment. 2016. Vol. 62, no. 3. P. 114–120. DOI: 10.17221/778/2015-PSE.

16. Filippou P., Antoniou C., Obata T., Van Der Kelen K., Harokopos V., Kanetis L., et al. Kresoxim-methyl primes Medicago trucatula plants against abiotic stress factors via altered reactive oxygen and nitrogen species signalling leading to downstream transcriptional and metabolic readjustment // Journal of Experimental Botany. 2016. Vol. 67, no. 5. P. 1259–1274. DOI: 10.1093/jxb/erv516.

17. Chiu Y.-C., Chen B.-J., Su Y.-S., Huang W.-D., Chen C.-C. A leaf disc assay for evaluating the response of tea (Camellia sinensis) to PEG-induced osmotic stress and protective effects of azoxystrobin against drought // Plants. 2021. Vol. 10, no. 3. P. 546. DOI: 10.3390/plants10030546.

18. Nason M.A., Farrar J., Bartlett D. Strobilurin fungicides induce changes in photosynthetic gas exchange that do not improve water use efficiency of plants grown under conditions of water stress // Pest Management Science. 2007. Vol. 63, no. 12. P. 1191–1200. DOI: 10.1002/ps.1443.

19. Байбакова Е.В., Нефедьева Е.Э. Изменения интенсивности дыхания проростков пшеницы под действием азоксистробина и регулятора роста // Вестник науки и образования. 2017. Т. 2. N 12. С. 29–32. EDN: ZXIXEL.

20. Санеева Е.А., Зорькина О.В., Нефедьева Е.Э. Исследование фитотоксического действия тебуконазола, протиоконазола, флудиоксонила и препаратов на их основе на энергию прорастания и рост проростков пшеницы и горчицы белой // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2022. Т. 14. N. 5. С. 166–186. DOI: 10.12731/2658-66492022-14-5-166-186. EDN: DNFEMT.

21. Mohsin S.M., Hasanuzzaman M., Bhuyan M.H.M.B., Parvin K., Fujita M. Exogenous tebuconazole and trifloxystrobin regulates reactive oxygen species metabolism toward mitigating salt-induced damages in cucumber seedling // Plants. 2019. Vol. 8, no. 10. P. 428. DOI: 10.3390/plants8100428.

22. Mohsin S.M., Hasanuzzaman M., Nahar K., Hossain Md.S., Bhuyan M.H.M.B., Parvin K., Fujita M. Tebuconazole and trifloxystrobin regulate the physiology, antioxidant defense and methylglyoxal detoxification systems in conferring salt stress tolerance in Triticum aestivum L. // Physiology and Molecular Biology of Plants. 2020. Vol. 26. P. 1139–1154. DOI: 10.1007/s12298-020-00810-5.

23. Mohsin S.M., Hasanuzzaman M., Parvin K., Hossain Md.S., Fujita M. Protective role of tebuconazole and trifloxystrobin in wheat (Triticum aestivum L.) under cadmium stress via enhancement of antioxidant defense and glyoxalase systems // Physiology and Molecular Biology of Plants. 2021. Vol. 27, no. 5. P. 1043–1057. DOI: 10.1007/s12298-021-00983-7.

24. Bayoumi T.Y., Eid M.H., Metwali E.M. Application of physiological and biochemical indices as a screening technique for drought tolerance in wheat genotypes // African Journal of Biotechnology. 2008. Vol. 7, no. 14. P. 2341–2352.

25. Lazukin A., Pinchuk M., Korsukova A., Nikiforov A., Romanov G., Stepanova O., Grabelnych O. Comparison of presowing wheat treatments by low-temperature plasma, electric field, cold hardening, and action of tebuconazolebased disinfectant // Applied Sciences. 2022. Vol. 12, no. 13. P. 6447. DOI: 10.3390/app12136447.

26. Побежимова Т.П., Корсукова А.В., Боровик О.А., Забанова Н.С., Дорофеев Н.В., Грабельных О.И. [и др.]. Влияние тебуконазола и тебуконазол-содержащего препарата «Бункер» на функционирование митохондрий озимой пшеницы // Биологические мембраны. 2020. Т. 37. N 3. C. 224–234. DOI: 10.31857/S0233475520020103. EDN: JAQLEF.

27. Зубко Н.Г., Долженко Т.В. Действие фунгицидов на содержание фотосинтетических пигментов в растениях пшеницы яровой // Аграрная наука. 2022. N 12. С. 110–118. DOI: 10.32634/0869-8155-2022-365-12110-118. EDN: VHQCBI.