close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

785

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
На правах рукописи
АГЕЕВА ЛИЛИЯ ФАТИХОВНА
ВЛИЯНИЕ БРАССИНОСТЕРОИДОВ НА
ФОРМИРОВАНИЕ СТЕБЛЯ И УСТОЙЧИВОСТЬ
К ПОЛЕГАНИЮ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ
Специальность 03.00.12-физиология растений
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
МОСКВА 2000
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
/
.
/
/
.
/
•
>
-
'•
'
Работа выполнена в Институте физиологии растений
им К А Тимирязева РАН
Научные руководители : доктор биологических наук, профессор, Л. Д. Прусакова, кандидат биологических наук
С. И. Чижова.
Официальные оппоненты доктор биологических наук,
профессор С. С. Шанн. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник И. В. Скоробогатова.
Ведущее учреждение — Главный ботанический сад РАН
Защита диссертации состоится «_^^» июня 2000 г
1
в « /S"* *"» ч на заседании диссертационного совета
Д 120 35 07. в Московской сельскохозяйственной академии
им К А. Тимирязева
Адрес. 127550, г Москва, ул Тимирязевская, 49, Ученый совет МСХА
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ МСХА
Автореферат разослан
мая 2000 г
Ученый секретарь
__
диссертационного совета —
кандидат биологических наук
Объем 1,25 п. л.
Заказ 370
Н. П. Карсункина
Тираж 100
Типография Издательства МСХА
127550, Москва, Тимирязевская ул.,44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
. Актуальность темы. Изучение проблемы полегания зерновых злаковых культур на протяжении последних пятидесяти лет показало, что .
для повышения устойчивости растений к полеганию можно . успешно ис- пользовать не только, ретарданты: четвертичные основания аммония,
соединения триазолиевого ряда,. действие которых проявляется в
уменьшении длины и увеличении толщины нижних междоузлий стебля, но
и этиленпродуценты и другие физиологически активные соединения, повышающие прочность стебля растений (Tolbert,196Q,v Прусакова.Чижова, 1965,1991). Среди них брассиностероиды заслуживают пристального
внимания. Синтетические аналоги брассиностероидов можно рассматривать как инструмент для изучения функций . природных гормонов и
средство управления многими процессами жизнедеятельности растений,
обеспечивающих высокую продуктивность (Хрипач,1993). Принимая во
:
внимание малую токсичность и исключительно низкие нормы расхода
' брассиностероидов, широкое распространение в растениях, можно характеризовать их как биорациональные, экологически безопасные регуляторы роста, <приобретающие с каждым годом все большую роль в рас- .
тениеводстве. •
, Выяснение механизма действия брассиностероидов находится на
начальном этапе и требует дальнейших обстоятельных исследований для
его понимания. . Регуляторная роль брассиностероидов проявляется в .
растениях в стимуляции процессов роста, интенсивности фотосинтеза,
' изменении белкового метаболизма, поступления ионов и многих других
' сторон обмена веществ. Открытие у брассиностероидов антистрессовых
овойств к абиотическим факторам (высоким и низким температурам, засухе, васрлению и др.) служит основанием для расширения сфер их.'
применения. Обнаружение способности брассиностероидов повышать
прочность стебля зерновых культур (Прусакова,Хрипач,Чижова,1996),.
.может быть использовано для разработки способа повышения устойчи- вости к полегания. Проблему полегания нельзя решать и изучать в отрыве от процессов формирования высокой продуктивности (Ламан,1984)
поэтому, брассиностероиды положительно влияя на элементы продуктивности, повволяпт реализовать биологический потенциал растения.
.
.
•
'
'
•
•
•
'
'
•
•
"
•
.
'
• '
-
1
-
:
•
-
.
.
'
•
-
.
ЦЕНТРАЛЬНАЯ
НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА
Моск. .:
- . академии
им. ..,
Инв. №•
..к,у(прязвва
а г.ЦМ~1А
•
'
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Функции брассинсстерокдсв, закшочеющиеся в их способности одновременно повышать устойчивость к абиотическим факторам и урожай растений послужили основание» для наших исследований.
Цель и задачи исследований. Цель данной работы изучить изменения морфо-физиологических показателей стебля ярового ячменя под
действием брассиностероидов в связи с повышением устойчивости к полеганию. Экспериментально доказать возможность повышения прочность
стебля ярового ячменя, усиление поступления ионов С а 2 + и увеличение
продуктивность с помощью брассиностероидов.
В процессе исследований решались следующие задачи:
- Изучение влияния эпибрассинолида и гомобрассинолида на рост,
диаметр, прочность и анатомическую структуру стебля ярового ячменя
разных сортов.
- Определение содержания свободных ионов Са 2 + и К + в тканях
проростков и целых растениях ячменя в онтогенезе под влиянием эпибрассинолида и гомобрассинолида.
- Определение содержания связанного Са 2 + в стеблях и листьях
растений ячменя в течении вегетации под действием эпибрассиволида и
гомобрассинолида.
- Определение качества зерна и элементов структуры урожая ярового ячменя рааных сортов при обработке эпибрассинолидом и гомобрассинолидом.
Научная новизна. Впервые на трех различных сортах ярового ячменя была показана эффективность действия зпибрассинолида и* гомобрассинолида как средства повышения прочности стебля, являющегося
одних из главных показателей устойчивости растений к полеганию.
- Выявлены особенности действия гомобрассинолида на формирование анатомической структуры стебля ярового ячменя.
2+
- Показано значительное увеличение содержания ионов С а
и
1
уменьшение поступления ионов К"" в проростках ячменя и целых растениях под влиянием эпибрассинолида и гомобрассинолида.
- Выявлено влияние эпибрассинолида и гомобрассинолида на морфофизиологические показатели растений ячменя, обуславливающие устойчивость их к полеганию иувеличение зерновой продуктивности.
-г-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Практическая значимость работы. Разработанный способ повышения прочности стебля и продуктивности ярового ячменя путем опрыски- .
вания эпибрассинолидом и гомобрассинолидом в начале фазы трубкования или цветения в зависимости от сорта, может быть использован для
широких испытаний в растениеводстве.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на II.III.IY,
Международных конференциях по регуляторам роста и развития растении
(Москва, 1993,1995,1999), Международной конференции "Регуляция роста, развития и продуктивности растений" (Минск,1999) и семинаре лаборатории природных и синтетических регуляторов Института физиологии растений им.К.А.Тимирязева РАН (Москва, 2000).
ПУОДИКЯ!Д1ИI По материалам диссертации опубликовано ц. печатных
р а б о т . ,
,•;...
. . ' : ' ; : ' - . . •
••
• ' ' . ' • •
• •
•
• • ' . ' : . • " •
• Структура и объем диссертшШУ- Работа изложена на .... страни- цах машинописного текста. Содержит 4.таблицы, 20 рисунков и состоит
и введения, обзора литературы, экспериментальной части (3 главы),
заключения и выводов. Список цитируемой литературы вклпчает 150 наименований, из них.на 90 иностранном языке.
•
-
.....•••. ,: ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
• •
i
.
-
•
'
,
•
"
.
•
"
.
..;
; . .
. • • Экспериментальные исследования проводились в 1993-1999гг. в
лаборатории природных и синтетических регуляторов Института физиологии растений им.К.А.Тимирязева РАН. Объектом исследования.были
яровой.ячмень (Hordeum vulpare L.),-. сортов: Носовский 9 , - зерно
крупноплодное, : стебель средней высоты, менее устойчивый к полега- .
ни», Московский 2 - зерно крупноплодное, стебель средней длины, устойчивый к полегание, Заэерский 85 - зерно среднекрупное, стебель
короткий,, устойчив к полеганию. .'.. . . ... .
- • .
( .
•
- В опытах - использовались синетические аналоги брассиностероидов, синтезированные в Институте биоорганического синтеза Академии
наук Беларуси.
. i v - ,.._.;.'. .•',•,'.•, '
:., • .-.. ..- .
, . . Эпибрассинолид - (СгвН4в0в) .белое кристаллическое,- вещество.
точка плавления.256-258°С, ; растворим в воде, бензине, толуоле,-не'
-
i '
•
.
•
•
•
•
'
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
растворим в ацетоне, спирте. ЛДэо в мг/кг: для крыс>20С0, для
мышей - 1000.
Гомобрассинолид (ГБ) - (С25Н5ОО6) белое кристаллическое вещество, точка плавления 271-272°С.
Лабораторные опыты с проростками ячменя ставились в факторостатных камерах при 26°С, влажности воздуха 39,5^, продолжительности
освещения 16 часов. Повторность опытов была трехкратной.
Вегетационные опыты проводились в металлических сосудах на 6кг
смеси дерново-подзолистой почвы, торфа и песка в соотношении 3:1:1.
В течение вегетации растений трижды вносились минеральные удобрения: в кущении, начале трубкования и колошения из расчета: N-Q,l5r;
РгОб-О.Юг-; КгО-О,15г на 1 кг почвы. Схема вегетационных опытов
1993-1994 гг.: Контроль - опрыскивание растений водой, 2.Опрыскивание растений ячменя эпибрассинолидом в концентрации 10"бмг/л в начале фазы трубкования, 3.Опрыскивание растении эпибрассинолидом в
концентрации 10~5мг/л в фазу цветения, 4.Опрыскивание ячменя гомобрассинолидом в концентрации 10~5мг/д в начале фазы трубкования, 5.
Опрыскивание растений гомобрассинолидом в концентрации 10~5мг/л в
фагу цветения.
В процессе вегетации проводились фенологические наблюдения за
растениями, измерялась длина стебля, число боковых побегов, длина
листьев, диаметра и прочность стебля 1 и 2 междоузлий. Аналитическая повторность была 5-кратной, биологическая повторность 15-кратной. Анатомическое строение стебля ячменя изучалось на срезах отрезков междоузлий, окрашенных 12 флороглюцином и HCL, заключенных в глицерин, • помощью светового микроскопа МЕИ-3 с применение окулярного и объективного микрометра.
Для определения физиологической активности эпибрассинолида и
гомобрассинолида был использован биотест Т.Могге (1974), U.Nagy,
Szabo (1985), заключавшийся в индукции экзогенной гибберелловой
кислотой активности альфа-амилазы в эндосперме пшеницы и модифицированный Л.Д.Прусаковой и С.И.Чижовой (1989) для ячменя. Влияние
брассиностероидов на активность альфа-амилазы эндосперма ячменя,
лишенного зароДыша изучалось на агаровых блоках с введением в них
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
эпибрассинолида и гомобрассинолида. После суточной инкубации при
26°С чашки Петри с агаровыми блоками проявляли раствором Люголя.
Вокруг эндосперма проявлялось неокрашенное кольцо гидролизованных
Сахаров, образовавшихся в результате расщепления крахмала, диаметр
кольца служил показателем активности альфа-амилазы эндосперма ячменя. Контролем являлись семена ячменя "убитые" кипячением.
•. .
2+
+
Содержание ионов С а
и К в тканях проростков и в стеблях и
листьях растений определялось на приборе "Orion research-940" USA о
ионно-селективными электродами, основанного на принципе измерения
потенциала, возникающего на мембране селективного электрода по от-,
ношению к одному измеряемому иону. Содержание связанного иона С а 2 +
устанавливалось с помощью оголения 100 мт сухого растительного материала при 4Б0°С. Зола растворалясь в 10 мл бидистиллированной воды. Содержание ионов С а 2 + измерялось на пламенном фотометре Карла
Цейса (ГДР).
-•'•'
Содержание запасных веществ в зерне ячменя определяли методом
инфракрасной спектроскопии по диффузному отраженно размолотого зерна на инфракрасном анализаторе NYR', Sistems 4500- (Крищенко,1997),
для анализа брали 2 г размолотых семян в 4-х кратной повторности.
Обработка результатов исследований проводилась по Доспехову
Б. А. (1973),. достоверными считались результаты с отклонениями не
, б о л е е
Б Х .
•
'
•.
.. '
..'
"•,'•••
'
-'-
'
'.
.-""".'
- РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
,.
••' 1. Влияние эпибрассинодида и гомобрассинолида на
альфа-амилазы и морфо-йиэиологические параметры Я Р О В О Г О
ЯЧМеНЯ.
. •
•
: ' . : . ' , "
,
}. '
' Изучение влияния эпибрассинолида и гомобрассинолида в диапозоне концентраций от 10 - 1 1 до 1 0 " ^ на активность альфа-амилазы в' эндосперме ячменя по сравнение с гиббереллином (ГК) показало/ что
эпибрассинолид проявлял активность в концентрации Ю'9)*,
гомобрас7
синолид 10" М, а ГК 1 0 " ^ , что на 2-4 порядка ниже (рис.1). Полученные результаты свидетельствуют о высокой физиологической актив-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Индукция активности
<*. • амилазы эндосперма ячменя Носовский 9 под влиянием
эпибрассинали|а и гомобрассиналиаа.
Ри< {
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ностн брассиностероидов в отношении альфа-амилазы, индуцирующей
прорастание семян: В лабораторных опытах с полусухой предпосевной,
обработкой семян гомобрассинолид ускорял прорастание семян ярового
ячменя на 20Х, при этом наибольшая эффективность • гомобрассинолида
выявлена на сортах ячменя Биос 1 и Московский 2 с пониженной всхожестью в контроле (табл.1).
•
Таблица 1.
Влияние гомобрассинолида на прорастание семян ярового ячменя
разных
сортов
(в X от100 семян).
•, .
.
Вариант
I Носовский 9
контроль
ГБ 10"°М
I Биос 1
вгх •
84Z
8«
82Х
ГБ 1 0 " ^
4
ГБ Ю" *!
I московский 2
47Х
571
65Х
50Х
вгх
73*
Изучение влияния эпибрассинолида и гомобрассинолида на рост
стебля ячменя разных сортов в вегетационных опытах показало, что
ростстимулирующее их действие проявлялось в зависимости от сорта,
времени обработки и метеорологических условии. . Опрыскивание, растений ярового ячменя сорта Носовский 9 апибрассинолидом в' концентрации 1СГ5мг/л в начале фазы трубкования ингиОировапо рост стебля до
10-161. Опрыскивание растений гомобрассинолидом в • концентрации
10~вмг/л как в начале фазы трубкования, так и цветения стимулировало на 7-бХ в (рис.2). У ячменя Московский 2 эпибрассинолид и гомобрассинолид стимулировали рост стебля, а у Эазерского 85 ингибировали.
..
•
•
;
.
:
.
•
•
.
.
-
•
Важным показателем устойчивости растений к полеганию является
диаметр стебля и его прочность. В вегетационных опытах обработка
растении ярового ячменя сорта Носовский 9 эпибрассинолидом и гомоб-.
рассинолидом в концентрации 10"вмг/л отмечалось увеличение диаметра
'
.
•
"
•
-
Т
-
.
•
.
.
.
-
•
:
.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Влияние эпи- и гомобрассинолида на рост стебля ярового ячменя
сорта Носовский 9
Р.с I
19нгуста
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стебля
4-14Х
у
первого
междоузлия
на 17-19Х,
у второго междоузлия на
в 1993Г и практически оставался на уровне контроля
(рис.3,4 а,б).
.•
Важно отметить,
стебля.
1994т .
.что под действием брассиностероидов в зависи-
мости от срока обработки,
ности
в
. .
наблюдалось значительное повышение проч-
Наиболее эффективное действие эпибрассинолида и го-
мобрассиналида проявлялось при опрыскивании в начале фазы трубкования по сравнение с фазой цветения (рис.3,4в,г).
В отличие от сорта Носовский 9 у растений
ячменя
сорта
Мос-
ковский 2 эпибрассинолид в концентрации 10~ямг/д вызывал увеличение
диаметра стебля,
как
в
в
контролем.
прочность
повышение его прочности при опрыскивании растений
начале
фааы трубкования,
так и цветения по сравнению с
Гомобрассинолид увеличивал диаметр второго междоузлия и
стебля до 26Х
при обработке в начале фазы трубкования и
до ЛО7. при обработке в фазу цветения.
У растений
ярового
ячменя
сорта
Зазерский 85 под действием
эпибрассинолида в начале фазы трубкования или цветения и гомобрасинолида
в обе фазы обработки в 1993т отмечалось уменьшение диаметра
второго междоузлия и
незначительное
увеличение
диаметра
первого
междоузлия. Однако, прочность стебля также повышалась как у первого
междоузлия, так и у второго. В 1994г, гомобрассинолид при обработке •
' в фазу цветения уменьшал диаметр первого междоузлия стебля,
чивал у второго и повышал прочность стебля почти в 2 раза.
увели;
Таким образом, сравнительный анализ действия эпибрассинолида и
гомобрассинолида на рост стебля,
его диаметр и прочность' показал,
что эти соединения не оказывает стабильного стимулирупщего действия на рост растений и их диаметр.
ячменя
сорта
Заэерский
Торможение роста стебля
у
ярового
85 свидетельствует о его большей чувстви-
. тельности к брассиностероидам в концентрации
результаты свидельствуют о том,
10"вмг/л.
Полученные
что при подборе;концентраций эпиб-
рассинолида и гомобрассинолида необходимо учитывать различную чувствительность
сортов
ячменя к этим регуляторам роста.
прочности стебля важно также отметить
брассиностероидов
и
В отношении
сортоспецифичность
действия
зависимость их эффективности от времени обра-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Влияние эпибрассинолида на диаметр междоузлий и прочность
стебля ярового ячменя сорта Носовский 9 (ввгет опыт)
ЯИАМЕ1Р
МЕЖДОУЗЛИЙ
СМ)
3г
29
26
2.4
2.2
2
IS
• Контроль Ш 1й7фПЭБ ir
ПРОЧНОСТЬ
•контроль аэБГф а эб
v)
гг г
.40-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Влияние гомобрассинолида на диаметр междоузлий и прочность
стебля ярового ячменя сорта Носовский 9 (вегет опыт)
ДИАМЕТР
МЕЖДОУЗЛИИ
(см|
[•Контроль ВГБ7ф ОГБ I * j
г
ПРОЧНОСТЬ
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ботки растений. Наиболее аффективное действие эпибрассинолида и гомобрассинолида проявлялось • в начале фазы трубкования у сорта Но- '
совский 9, и в цветение у сортов Московский 2 и Заэерский 85.
При изучении анатомической структуры стебля, установлено, что
опрыскивание растений ячменя Носовский 9 гомобрассинодидом в концентрации 10~5мг/л • вызывало изменение структуры стебля в сторону•
увеличения толщины стенки соломины, механических его тканей, числа
проводящих пучков и уменьшения площади полости стебля по сравнению .
с контролем. Эти изменения приводили к увеличению прочности стебля,
которая измерялась на специально сконструированном приборе Агрофи- ;
зического Института, основанного на принципе сопротивления соломины
стебля на разрез.
•
. •-. •
2. Действие эпибрассинодида и гомобрассинодида на содержание
ионов Са2"*"и К"1" в проростках и растениях ярового ячменя в
онтогенезе
'
.
.
'
Полусухая предпосевная обработка семян ярового ячменя Носовский 9 эпибрассинолидом и гомобрассинолидом в разных концентрациях у
7-дневных, проростков ячменя увеличивала содержание свободных ионов
С а 2 + в корнях и надземных органах и снижала содержание ионов К"1".
У ячменя Московский 2 под влиянием зпибрассинодида и гомобрассинолида отмечалось различие в содержании ионов С а 2 + в корнях и
надземных органах. Поступление ионов С а 2 + в корни увеличивалось при
обработке семян эпибрассинолидом и гомобрассинолидом в концентрации
10~°М. В надземных органах значительно повышалось содержание ионов
С а 2 + при обработке ЭБ в концентрации КГ6»*,- а ГБ.Ю" 0 !* Следователъ• но, брассиностероиды способствуют поступлению ионов С а 2 + в проростки ячменя разных сортов в зависимости от концентрации, при этом отмечено' снижение содержания ионов К*.
.
Изменение содержания ионов.Са2* и К* в стеблях и листьях ячменя под влиянием Срассиностерокдов определялось в октогенеее на целых растениях. У растений ячменя Носовский 9 гомобрассинолид к концу фазы колошения повышал содержание свободных ионов Са 2 * в стебле
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Влияние гомобрассинолида на содержание ионов в растениях
ярового ячменя Носовский 9
СТЕРЛИ
СТССЛИ
ЛИСТЬЯ
листья
206
jw
1506
2406
607
2107 1
ifaHTpon» •—«Гомцбуссянолэд \
_ I
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ячменя и снимал в листьях. Содержание ионов К* в стеблях уменьшалось и увеличивалось' в листьях по сравнению с контролем (рис.5).
Таким образом , на основании полученных данных сделано заключение, что под влиянием гомобрассинолида содержание свободных ионов
2+
С а в стеблях ячменя сопровождается снижением содержания ионов К*.
Аналогичные результаты были получены на целых растениях в опыте
1994 года на ячмене Носовский 9 при опрыскивании растений эпибраосинолидом и гомобрассинолидом в начале фазы трубкования. Содержание
2+
свободных ионов С а в стеблях ячменя увеличивалось к фазе колошения,..а в листьях их содержание уменьшалось по сравнению,с контролем
(рис.6). При этом влияние эпибрассинолида и гомобрассинолида на. содержание ионов С а 2 + было идентичным.'. •
''
"''';.:
Увеличение содержания ионов Са 2 в стеблях ярового ячменя Московский 2 при опрыскивании апибрассинолидом и гомобрассинолидом в
начале фазы трубкования или цветения происходят аа счет связанных
ионов Ca z + , что по всей вероятности является одним из факторов определяющих большую прочность стебля (рис.7).
Э. Влияние эпиСрассинодида и гомобрассинолида на продуктивность
/ и качество зерна Я Р О В О Г О ячменя.
'
Анализ результатов обработки ярового ячменя зпибрассинолидом и
гомобрассинолидом на элементы' продуктивность показал, что обработка
растении ячменя Носовский 9 гомобрассинолидом в начале фазы трубкования или цветения и зпибрассинолидом в фазу трубкования повышала
продуктивность растений. При этом отмечено, что масса верна с растения повышалась за счет увеличения веса зерна о главного колоса
• при обработке гомобрассинолидом (13-21%), и аа счет увеличения веса
зерна с боковых колосьев при обработке растений эпибрассинолидом
(20Z) (табл.2.).
'
,
У сортов Московский 2 и Заэерский 85 в отличие от сорта Но-,
совский 9 при опрыскивании эпибрассинолидом и гомобрассинолидом в
фазу трубкования обнаружено увеличение веса аериа в основном с боковых колосьев почти в 2 раза. Аналогичные результаты получены в
вегетационном опыте с яровым ячменем в 19Э4 году.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Влияние эпи- и гомобрассинопцда на содержание ионов Са'* в растениях
ярового ячменя сорта Носовский 9 (вег опыт 1994г )
Ас 6
Содержание нонок Са в стеблях
|»
«Контри»,
<
^ЭтчОрассинолид
! • — • Гомобрассинопид
ear
21 ВТ
Содержание ионов Са в листьях.
I»——"Контрсшь
1>
-AS-
ОпмСрассимопиа
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Влияние эпибрассинолида н а содержание ионов кальция в стеблях
ярового ячменя сорте Московский 2 (ввг. опыт 1 9 9 4 г ) .
• -••••.
Об|цее содержание ионов
С«2+.
*•'
1.5
1.4
1.Э
1.2
1.1
1
0.8
1
• i
Л
/1
'\
i
n
1
————*
L^-*"—* "
;
0Л
12.06
^'
i
27.07
- СВЯЗАННЫЙ момы СА2^*
0.7
•
- ^
••-j
-
;
0,0
О.5
0,4
У :
• ' ;•
0.Э
о.г
0.1
g
12.0»
27.07
20.06
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Действие эпибрассинодида и гомобрассинодида оценивали не только по элементам продуктивности, но и по влиянию на качество зерна.
При опрыскивании растений ярового ячменя Носовский 9 гомобрассинолидом как в начале фазы трубкования, так и цветения повышалось содержание белка в зерне и уменьшение крахмала. У сортов Московский 2
и Зазерский 85 наблюдалось уменьшение белка, а содержание крахмала,
наоборот, увеличивалось. По содержанию голы в гене ячменя различий
не наблюдалось (табл.3).
Таблица 3
Влияние гомобрассинолида на качество зерна ярового ячменя разных сортов
Варианты I
Носовский
контроль
ГБ ф.труб.
ГБ цвет.
Московский
контроль
ГЕ ф.труб.
ГБ цвет.
Зазерский 85
контроль
ГБ ф.труб.
Белок
1
Крахмал
I Зола
12,96+0,28
53,90+0,4
2,74
13,84+0,26
53,25+0,14
2,67
14.24+0,20
52.76+0,26
2,71
15,14+0,15
52,33+0,08
2,57
13,92+0,20
53,23+0,13
2,66
13,16+0,18
53,48+0,13
2,68
14,53+0,2
13,39+0,15
53,53+0,3
55,75+0,5
2,60
2,59
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Опрыскивание растений ярового ячменя эпибрассинолидом и гомобрассинолидом показали эффективное действие на морфо-фиэиологические
показатели в процессе онтогенеза. Полусухая обработка семян эпибрассинолидом и гомобрассинолидом приводила к стимуляции юс прорастания, что проявлялось в увеличении процента проросших семян, роста
корней и надземных органов, что, по-видимому, связано со способностью ЗБ и ГБ вызывать индукцию активности альфа-амилазы в зндос-
-а-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
...••••
•
•'.•••••
;.' •
.
• • • • ' . .
.
.Т а б л и ц а
2
Влияние эпибрассинолида и гомобрассинолида на элементы продуктивности
,растений ярового ячменя разных сортов (Вегетационный опыт 1993г.).
'
,
•,
.
IДлина гл. !Число зерен!Бес зерна с (Вес зерна с !Масса зерна
. Варианты
1 колоса,см.1в колосе 1гд.колоса,г. 1бок.колосьев,г1с растения,г.
:
*;
; * -,
Контроль .
• ЗБ 10"5<г/д
ЭЕ Ю'^лг/л
.ГБ Ю'^мг/Л
ГЕ \0~уг/1
•
,
. ;; :
• •
•
' '' - Н о с о в с к и й 9
'•' ' ., 7,5+0,30.
фГтруб.* • 7,7+0,30"
цвет. • 7,9+0,20ф.труб. 8 , 5 + 0 , 1 5 '
цвет.
.7,9+0,14
ф.труб/
цвет.
ф.труб:
цвет. :.
'•'.;• .;. ,\
Контроль
ЗБ 10"=мг/л ф.труб.
.SB 10"°иг/л цвет.
•ГБ l O ' S r / д ф.труб.
ГБ Ю ' ^ / Л цвет.
Московский
7,65+0,15
19,1+0,25
7,40+0,25 :i8,8+0,05
7,35+0,05' 19,8+0,01
8,10+0,30
20.5+0,20
7,80+0,13
19,5+1,05 .
':.
•••-•••
8,40+0,10
8,50+0,16
7,60+0,10'
7,80+0,10
8,50+0,12
"
19,7+1^20 Л 0,61+0,01
20,0+0,40
0,61+0,05
20,8+0,80
0,63+0,03
20,4+0,22 '0,74+0,02
20,3+0,07
0,69+0,01
.
, ' • ' ' ' -
Контроль
' ЭЕ 10"°мг/Л
ЭБ 10"'мг/л
. ГЕ 10^мг/л
ГБ 10'5мг/л
. .
1,01+0,19
1,62+0,21
1,21+0,22. : 1,88+0,17
0,58+0,20
1,21+0,22
1,10+0,26'
1,82+0,27
1,13+0,37"
,1,82+0,17
2 . . .
0,77+0,02
0,70+0,01
0,80+0,04
0,87+0,05'
0,86+0,08
заэерский 8 5 .
24,2+0,25
23,7+0,65
21,5+0,80
23,1+0,75
23,7+0,05
••';.".'
•
1,00+0,50'
0,80+0,05'
0,64+0,10'
0,87+0,09
' 0,91+0,04
•
...
. • • [ • ' • •
0,57+0,19-1,34+0,17.
1,14+0,66
1,84+0,63
0,55+0,10
1,35+0,40
1,42+0,51
2,29+0,55
0,77+0,16
1,63+0,61
•
:
0,88+0,14
• 1,21+0,18
1,10+0,68
0,97+0,27
1,29+0,29
"
•,
•
:
1,88+0,80
2,01+0,801,74+0,78
1,84+0,39
2,20+0,31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
перме ячменя.При этом отчетливо проявлялось сортеспегш&'чнесть
действия эпибрзссинолидз и гомобрзссинслздз на прсрзстание се«ян
ячменя. Ростстшулирующии аффект эпибрассинолида и гсчсбрзссинсгила
в концентрации 10~5мг/л в отношении стебля обнаружен у ярсвсго ячыеня сорта Московский 2 и его ингибирование у ссрта Зазерскпй 65,
что характеризует сортоспецифичнссть их действия.
Эпибрассинолид и гомобрассинолнд при опрыскивании растении как
начале фазы трубкования, так и цветения увеличивали прочность стебля, что было не всегда связано с увеличением его диаметра. Нами показана связь повышения прочности стебля у обработанных растений с
изменениями его анатомической структуры, проявляющаяся в увеличении
толщины стенки соломины, кольца механической ткани и уменьшении
площади полости стебля.
Обнару.»оя эффект влияния эпибрассинолидз и гомобрассинолида на
содержание генов Са2"1" и К*, проявляхицийся в усилении поглощения ионов С а 2 + в корнях проростков и надземных органах, в то время как
содержание ионов К* уменьшается. Аналогичные закономерности выявлены на стеблях растениях ярового ячменя, у которых под действием
эпибрассинолида и гомобрассинолида содержание ионов С а 2 + в тканях
стебля увеличивается, а в листьях уменьшается, что свидетельствует
о перераспределении ионов Са 2 + , и, по-видимому, является одной из
причин повышения прочности стебля, обуславливающей устойчивость к
полеганию. Увеличение содержания ионов С а 2 + в тканях стебля при обработке брассиностероидами увеличивается за счет связанных форм ио2+
нов Са , предположительно пектаната калышя
Эпибрассинолид и гомобрассинолид при опрыскивании в начале фазы трубкования и в фаау цветения значительно повышают продуктивность растений, за счет увеличением веса зерна с главного и боковых
колосьев, массы зерна с растения. ЭБ и ГБ оказывают влияние на качество зерна, проявляющееся в незначительном изменении содержания
белка и крахмала.
Таким образом действие эпибрассинолида и гомобрассинолида проявляется в зависимости от сорта растений и фазы обработки. Установление морфо-физиологических показателей у обработанных эпи- и го-•19-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
мобрассинолидом растений ярового ячменя позволяют предположить о
, перераспределении у них потока пластических веществ и усилении аттрагируюцей способности колоса, особенно боковых колосьев. Показана
способность гомобрассинолида повышать прочность стебля,• обусловлен- "
ную особенностями формирования анатомической его структуры, что
приводит к большей устойчивости растений к полеганию. '
выводы
' - ' ' ". "' .
1. Полусухая предпосевная обработка семян ярового"ячменя Но- •
совский 9, Московский 2, Зазерский 85. эпибрассинолидом и гомобрассинолидом в концентрации 10~5мг/л повышает всхожесть семян (20Х),
что связано с усилением индукции активности альфа-амилазы эндосперма ячменя. В отличие от гиббереллина (ГК) эпибрассинолид и гомобрассинолид вызывают индукции активности альфа-амилазы в концентрации на 2-4 порядков (10~9-10~7М) ниже , чем ГК (lCT^M).
•
2. Опрыскивание растений ячменя эпибрассинолидом и гомобрассинолидом стимулировало рост.стебля ячменя Московский 2, ингибировало
рост, стебля ячменя Зааерский 85 и не оказывало стабильного действиия на рост стебля ячменя Носовский 9. Под влиянием эпибрассинолида
и гомобрассинолида повышается прочность стебля ячменя • Носовский' 9
при обработке в начале фазы трубкования, ' а у сортов Московский 2 и
Зазерский 85" в фазу цветения независимо от тего диаметра.
'
3. Гомобрассинолид вызывает изменения в анатомической отуктуре
стебля у ячменя Носовский 9, проявляющейся " в увеличении толщины
стенки соломины, кольца механической ткани и уменьшении площади полости стебля.
...
•. , • 4. Установлено, что в проростках ячменя сортов Носовский 9,
Московский 2 и Зааерский 85 эпибрассинолид и гомобрассинолид в ' за2+
висимости от концентрации усиливают поступление ионов С а в корни
и надземные органы и уменьшают содержание ионов К*.
5. В вегетационных опытах эпибрассинолид и гомобрассинолид а
конце вегетации увеличивали содержание ионов Са 21 " в стебле ячменя
Носовский 9 и уменьшали их в листьях, что, по-видимому, связано о
перераспределением Са 2 * из листьев в стебли. Гомобрассинолид увели-ло- .
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
чквает общее содержание ионов Са 2 + в стебле у ячменя Московский 2
за счет связзнных ферм
6. Под действием эпи- и гомобрассинолида повышается продуктивнс-ть растении ярового ячменя Носовский 9, Московский 2 и Заэерскии
95 за счет увеличения веса зерна с главного и Ссковых колосьев.
Масса зерна с раст°няя возрастает на 12-40^.
7 Повышается удержание белка в зерне пед действием гомобрасс.шолида и снижается содержание крахмала у сорта Носовский 9, а у
сортов Московский 2 и Эазерский 85 содержание белка уменьшается и
/величлвается содержание крахмала
9. Разработан способ повышения устойчивости к полегании ярового ячменя путем опрыскивания растений эпибрассинслидом и гомобрассинолидом в концентрации 10~5мг/л на основании повышения прочности
стебля и изменения его анатомической структуры и повышения продуктивности растении ярового ячменя.
СПИССК °АБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ Ш ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Агеева Л Ф., Чижова СИ., Прусакова Л.Д Изменение содержания ионов кальция под действием гомобрассинолида у ячменя в связи с
повышением устойчивости к полеганмо. //III Междунар.конф."Регуляторы рсста и развития растений" Москва,1995.
2. Агеева Л.Ф., Чижова СИ., Прусакова Л.Д. Влияние гомобрассинолида на содержание ионов кальция в процессе формирования стебля
лревого ячменя //Y Междунар.конф "Регуляторы роста и развития растении" Москва,1999.
3. Прусакова Л.Д , Чижова СИ., Третьяков Н.Н., Агеева л.Ф.,
Голан^ева Е.Н , Яковлев А.Ф. Антистрессозые функции экоста и эпибрзеелколида на ярсвои пшенице в уелсвиях Центральной Нечерноземной
аснь '£ Аграрная Россия, N1(2), 1999. с.29-41
4. Гр,сакова Л.Д., Чижова СИ., Агеева Л. Ф., Голанцева Е.Н.
Вл.пнле брассиностероидов на морфо-физиологические параметры, продуктивноск и > стоз'мивость к стрессовым условиям пшеницы и ячменя / \'ежд>нар.кс»ф "Регуляция роста, развития :' гредуктивности растении. Кй'нск 1999
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
2
Размер файла
811 Кб
Теги
785
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа