Влияние протатранов на физиологические параметры яровой пшеницы при хлоридном засолении

В современном сельскохозяйственном производстве для управления посевами полевых культур, снижения отрицательного влияния абиотических факторов среды, повышения продуктивности и качества продукции используют химические соединения – аналоги эндогенных фитогормонов. Физиологическая ценность ряда этих веществ обусловлена способностью увеличивать устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды. Повышенный интерес к подобным препаратам связан с их невысокой стоимостью и эффективностью в низких концентрациях. Изучено влияние смеси протатранов (а, b, c) в низких концентрациях (10^-6 и 10^-9 г/л) на изменение физиологических параметров (ростовые характеристики, водный статус) яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) в условиях хлоридного засоления. Растения выращивали в лабораторных условиях в камере CLF PlantClimatics, где необработанные и обработанные химическими соединениями семена яровой пшеницы оценивали по изменению морфологических и физиологических показателей в условиях солевого стресса (150 mM NaCl). Анализ полученных данных показал, что протатраны положительно влияют на морфометрические параметры и водный статус растений при действии хлоридного засоления. Так, исследуемые вещества уменьшают ингибирование ростовых процессов при хлоридном засолении. Обработка семян исследуемыми веществами приводит к увеличению оводненности тканей и уменьшению падения осмотического потенциала в листьях и корнях. Химические соединения протатраны, независимо от соотношения смеси, способствуют улучшению водного режима растений и смягчают отрицательное действие хлоридного засоления на рост растений.

1. Munns R., Tester M. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Physiology. 2008;59:651-681. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.59.032607.092911.

2. Hussain S., Khalig A., Matloob A., Wahid M. A., Afzal I. Germination and growth response of three wheat cultivars to NaCl salinity. Soil Environment. 2013;32:36-43.

3. Mustafa Z., Pervez M. A., Ayyub C. M., Matloob A., Khaliq A., Hussain S., et al. Morpho-physiological characterization of chilli genotypes under NaCl salinity. Soil Environment. 2014;33:133-141.

4. Peleg Z., Blumwald E. Hormone balance and abiotic stress tolerance in crop plants. Current Opinion in Plant Biology. 2011;14(3):290-295. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2011.02.001.

5. Gavelienė V., Novickienė L., Pakalniškytė L. Effect of auxin physiological analogues on rapeseed (Brassica napus) cold hardening, seed yield and quality. Journal of Plant Research. 2013;126:283-292. https://doi.org/10.1007/s10265-012-0525-3.

6. Skirycz A., Inzé D. More from less: plant growth under limited water. Current Opinion in Biotechnology. 2010;21(2):197-203. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2010.03.002.

7. Khan M. I. R., Khan N. A. Salicylic acid and jasmonates: approaches inabiotic stress tolerance. Journal of Plant Biochemistry and Physiology. 2013;1(4). https://doi:10.4172/2329-9029.1000e113.

8. Fatma M., Khan M. I. R., Masood A., Khan N. A. Coordinate changes in assimilatory sulphate reduction are correlated to salt tolerance: involvement of phytohormones. Annual Research & Review in Biology. 2013;3:267-295.

9. Merkys A., Novickienė L., Darginavičienė J., Maksimov G. Advantages of auxin analogues of plant growth and productivity regulators. International Journal of Environment and Pollution. 2007;29(4):443-456.

10. Mirskova A. N., Adamovich S. N., Mirskov R. G. Protatranes as effective biostimulators for agriculture, biotechnology, and microbiology. Chemistry for Sustainable Development. 2016;6:713-728.

11. Adamovich S. N. New atranes and similar ionic complexes. Synthesis, structure, properties. Applied Organometallic Chemistry. 2019;33(7):e4940. https://doi.org/10.1002/aoc.4940.

12. Adamovich S. N., Kondrashov E. V., Ushakov I. A., Shatokhina N. S., Oborina E. N., Vashchenko A. V., et al. Isoxazole derivatives of silatrane: synthesis, characterization, in silico ADME profile, prediction of potential pharmacological activity and evaluation of antimicrobial action. Applied Organometallic Chemistry. 2020;34(22):e5976. https://doi.org/10.1002/aoc.5976.

13. Smart R. E., Bingham G. E. Rapid estimates of relative water content. Plant Physiology. 1974;53(2):258-260. https://doi:10.1104/pp.53.2.258.

14. Martìneza J.-P., Lutts S., Schanck A., Bajjia M., Kinet J.-M. Is osmotic adjustment required for water stress resistance in the mediterranean shrub Atriplex halimus L? Journal of Plant Physiology. 2004;161(9):1041-1051. https://doi:10.1016/j.jplph.2003.12.009.

15. Javid M. G., Sorooshzadeh A., Moradi F., Modarres Sanavy S. A. M., Allahdadi I. The role of phytohormones in alleviating salt stress in crop plants. Australian Journal of Crop Science. 2011;5(6):726-734.

16. Zörb C., Geilfusb C.-M., Mühling K. H., Ludwig-Müllerc J. The influence of salt stress on ABA and auxin concentrations in two maize cultivars differing in salt resistance. Journal of Plant Physiology. 2013;170(2):220-224. http://doi:10.1016/j.jplph.2012.09.012.

17. Sastry E. V. D., Shekhawa K. S. Alleviatory effect of GA 3 on the effect of salt at seedling stage in wheat (Triticum aestivum). Indian Journal of Agricultural Research. 2001;35:226-231.

18. Koyro H.-W. Effect of salinity on growth, photosynthesis, water relations and solute composition of the potential cash crop halophyte Plantago coronopus (L.). Environmental and Experimental Botany. 2006;56(2):136-146. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2005.02.001.

19. Hasegawa P. M., Bressan R. A., Zhu J.-K., Bohnert H. J. Plant cellular and molecular responses to high salinity. Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology. 2000;51:463-499. https://doi:10.1146/annurev.arplant.51.1.463.

20. Qasim A., Habib A., Ashraf M. Influence of exogenously applied brassinosteroids on the mineral nutrient status of two wheat cultivars grown under saline conditions. Pakistan Journal of Botany. 2006;38(5):1621-1632.