Магистр биологии Бабенко О.Н., к. б. н. Сафронова Н.М.

Кокшетауский государственный университет им. Ш.Уалиханова,

Республика Казахстан.

ВЛИЯНИЕ ВОДНОГО СТРЕССА И РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОРОСТКОВ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Северный Казахстан относят к зоне рискованного земледелия, где наибольший урон урожаю сельскохозяйственных культур, в особенности зерновым, наносит засуха. Поэтому применение регуляторов роста, способных смягчить воздействие водного стресса (ВС), – это важный элемент сельскохозяйственного производства. Янтарная кислота и эпин (действующее вещество – эпибрассинолид) рассматриваются как принципиально новые экологически чистые регуляторы роста и развития растений, соответствующие таким требованиям [1-3]. При этом стимулирующее действие данных веществ проявляется при очень низких концентрациях (10^-5 – 10^-4). В то же самое время физиологические механизмы возрастания устойчивости растений изучены недостаточно. В связи с этим в наших исследованиях изучалось изменение морфофизиологических показателей проростков пшеницы в зависимости от обработки данными регуляторами роста и действия кратковременного водного стресса.

Объектом исследования были проростки яровой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Омская 27. Семена опытного варианта подвергались 3-хчасовой обработке 0,4 мМ раствором янтарной кислоты, 0,042 мг/л раствором эпибрассинолида. Проростки пшеницы выращивались в водной культуре на питательной смеси Кнопа. Кратковременный водный стресс создавали на 10 день вегетации, удаляя проростки из раствора на 1 час. В течение роста у проростков определяли морфометрические показатели, а также содержание основных пигментов фотосинтетического аппарата. Аналитическая повторность – 6-тикратная, для биометрических показателей – 20-тикратная.

Как показали наши исследования, по накоплению общей биомассы различия между вариантами как до, так и после стресса были несущественными, что, возможно, обусловлено небольшим промежутком времени между измерениями (табл.1). В то же время, под влиянием регуляторов роста соотношение биомасс корня и побега менялось в сторону увеличения доли побега. После водного стресса у всех вариантов стимулировался рост корневой системы. Причём у обработанных растений соотношение корень/побег по сравнению с контролем возрастало: на 10,5% у проростков, обработанных янтарной кислотой и на 19,7% - у варианта с эпибрассинолидом.

Таблица 1.

Варианты	Соотношение корень /побег		Масса растения, г
	до ВС	после ВС	до ВС	после ВС
Контроль	0,48 ± 0,16^♦	0,76 ± 0,17	0,24 ± 0,04	0,44 ± 0,08
Янтарная кислота	0,27 ± 0,04	0,84 ± 0,22	0,22 ± 0,05	0,46 ± 0,02
Эпибрас-синолид	0,29 ± 0,04	0,91 ± 0,31	0,21 ± 0,02	0,40 ± 0,04

♦ - даны стандартные отклонения.

Было установлено, что независимо от влияния кратковременного водного стресса регуляторы роста увеличивают площадь ассимиляционной поверхности проростков пшеницы; причём янтарная кислота в большей степени по сравнению с эпибрассинолидом (табл.2). Так, у проростков, обработанных эпибрассинолидом, данный показатель был ниже, чем у варианта с янтарной кислотой (на 15% до водного стресса и на 5% после водного стресса), но выше по сравнению с контролем. Необходимо отметить, что у проростков варианта с эпибрассинолидом после водного стресса наблюдалось более интенсивное нарастание поверхности листьев: относительная скорость прироста ассимиляционной поверхности увеличилась на 12%.

Таким образом, регуляторы роста оказывали различное влияние на ростовые процессы проростков пшеницы при воздействии корневой засухи. Эпибрассинолид стимулировал нарастание листовой поверхности и слабо влиял на общее накопление биомассы растений. Можно предположить, что такое влияние эпибрассинолида связано с тем, что эти фитогормоны играют важную роль в растяжении клеток. Известно, что ауксины запускают этот процесс, а брассинолиды поддерживают его в течение длительного времени.

Янтарная кислота активизировала и нарастание ассимиляционной поверхности листьев, и накопление биомассы. Эффект янтарной кислоты часто связывают с тем, что она является метаболитом цикла трикарбоновых кислот. Возможно, что полученные результаты объясняются активацией энергетического обмена проростков пшеницы.

Таблица 2.

Возраст Варианты	Площадь ассимиляционной поверхности проростков, см^2				Относительная скорость прироста листовой поверхности
	5 дн	7 дн	10 дн	13 дн	до ВС	после ВС
Контроль	0,7± 0,36^♦	2,07± 0,27	4,29± 0,54	5,84± 0,63	1,21	1,28
Янтарная кислота	0,55± 0,2	2,14± 0,23	5,02± 0,41	6,59± 0,87	1,36	1,35
Эпибрас- синолид	0,42± 0,26	2,28± 0,37	4,39± 0,56	6,29± 0,54	1,21	1,35

♦ - даны стандартные отклонения.

Анализ содержания основных пигментов фотосинтетического аппарата показал, что обработка эпибрассинолидом приводит к увеличению суммарного содержания хлорофиллов (мг/г сырой массы) по сравнению с контролем и обработкой янтарной кислотой на 33% и 22,3% соответственно. Причём в большей степени за счёт увеличения содержания хлорофилла В (табл. 3). Эффект же янтарной кислоты сказывался сильнее на содержании каротиноидов: наблюдалось увеличение этого показателя на 13% по сравнению с контролем и на 7% - с обработкой эпибрассинолидом. Одночасовой водный стресс приводит к снижению общего содержания хлорофиллов и каротиноидов у обработанных проростков в 1,4 раза; причём у проростков варианта с янтарной кислотой в основном за счёт содержания хлорофилла А, а у проростков варианта с эпибрассинолидом – хлорофилла В (табл. 3). У необработанных проростков отмечалось несущественное повышение (на 6%) данных показателей.

Таблица 3.

варианты	Содержание пигментов, мг/г сырой массы
	Хлорофилл А		Хлорофилл В		Каротиноиды		Общее содержание хлорофиллов
	до ВС	после ВС	до ВС	после ВС	до ВС	после ВС	до ВС	после ВС
Контроль	0,315±0,05^♦	0,338 ±0,06	0,099±0,02	0,100 ±0,02	0,078±0,02	0,084±0,02	0,413±0,035	0,438 ±0,04
Янтарная кислота	0,345±0,07	0,240 ±0,06	0,104±0,02	0,079 ±0,02	0,088±0,02	0,054±0,005	0,449±0,045	0,319 ±0,04
Эпибрассинолид	0,375±0,1	0,303 ±0,09	0,174±0,09	0,095 ±0,03	0,082±0,03	0,056±0,04	0,549±0,09	0,398 ±0,06

♦ - даны стандартные отклонения.

Литература:

1. Коф Э.М., Борисова Т.А., Макарова Р.В. и др. Антистрессовое действие янтарной кислоты на проростки гороха.// Агрохимия. 1999. №1, С. 55-59.

2. Коф Э.М., Борисова Т.А., Макарова Р.В. и др. Влияние янтарной кислоты на растения огурца, подвергнутые факторам, вызывающим стресс, и инфицированные фитопатогенами.// Агрохимия. 1999. №2, С. 60-66.

3. Хохлова В.А., Бокебаева Г.А., Хрипач В.А. и др. Защитное действие брассиностероидов на ультраструктуру клеток растений при стрессе.// 2 Совещание по брассиностероидам. (ИБХ АН БССР): Тез. докл. – Минск. 1991., С. 28.