ВЛИЯНИЕ ДЕФИЦИТА ЦИНКА НА ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИЙ АППАРАТ ПРОРОСТКОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ
Аннотация
В условиях контролируемой среды изучено влияние дефицита цинка на фотосинтетический аппарат (ФСА) 7-дневных проростков пшеницы (Triticum aestivum L.) сорта Московская 39. Показано, что в фазу проростков недостаток цинка в корнеобитаемой среде не влияет явным образом на рост и накопление сухой биомассы побега растений, однако оказывает негативное воздействие на ряд показателей ФСА. В частности, у проростков уменьшалась площадь листовой пластинки 1-го листа, снижались количество фотосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов) и устьичная проводимость. Вместе с тем при дефиците микроэлемента отмечено перераспределение хлорофиллов в сторону светособирающих комплексов фотосистем (ССК), направленное на усиление светопоглощения. Достоверных же изменений соотношения хлорофиллов (а/b) и активности фотосистемы II (ФС II), определяемой по показателю Fv/Fm, характеризующему потенциальный квантовый выход фотохимической активности ФС II, не обнаружено. Кроме того, у проростков, испытывающих дефицит цинка, на высоком уровне поддерживалась скорость фотосинтеза, а также сохранялась целостность клеточных мембран, что во многом обеспечивало их нормальный рост и накопление сухой биомассы. Высказано предположение, что отрицательное влияние дефицита цинка на ряд показателей ФСА у проростков может в дальнейшем являться одной из причин указанного в литературе снижения семенной продуктивности пшеницы в этих условиях.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Агафонов Е. В., Громаков А. А., Максименко М. В. Применение комплексных удобрений и азотной подкормки под озимую пшеницу // Земледелие. 2012. № 7. С. 16–20.
Аникиев В. В., Кутузов Ф. Ф. Новый способ определения площади листовой поверхности у злаков // Физиология растений. 1961. Т. 8, № 3. С. 375–377.
Гришенкова Н. Н., Лукаткин А. С. Определение устойчивости растительных тканей к абиотическим стрессам с использованием кондуктометрического метода // Поволжский экологический журнал. 2005. № 1. С. 3–11.
Мокроносов А. Т., Гавриленко В. Ф., Жигалова Т. В. Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты. М.: Академия, 2006. 446 с.
Рубин A. Б., Kренделева Т. Е. Регуляция первичных процессов фотосинтеза // Успехи биол. химии. 2003. Т. 43. С. 225–266.
Удрис Г. А., Нейланд Я. Н. Биологическая роль цинка. Рига: Зинатне, 1981. 180 с.
Филипс C., Нортон Р. Производство зерна пшеницы и применение минеральных удобрений // Питание растений. 2012. № 4. С. 2–5.
Шлык А. А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев // Биологические методы в физиологии растений. М.: Наука, 1971. С. 154–170.
Alloway B.J. Zinc in Soil and Crop Nutrition. International Zinc Association. Brussels, Belgium. 2004.
Arough Y. K., Seyed S. R., Seyed S. R. Bio fertilizers and zinc effects on some physiological parameters of triticale under water-limitation condition // J. Plant Interact. 2016. Vol 11, no 1. P. 167–177. DOI: 10.1080/17429145.2016.1262914.
Balashouri P. Effect of zinc on germination, growth and pigment content and phytomass of Vigna radiata and Sorghum bicolor // J. Ecobiol. 1995. V. 7. P. 109–114.
Broadley M.R., White P.J., Hammond J.P. et al. Zinc in plants // New Phytologist. 2007. Vol. 173. P. 677–702.
Chen W., Yang X., He Z. et al. Differential changes in photosynthetic capacity, 77 K chlorophyll fluorescence and chloroplast ultrastructure between Zn-efficient and Zn-inefficient rice genotypes (Oryza sativa) under low zinc stress // Physiol. Plantarum. 2008. Vol. 132. P. 89–101.
Hajiboland R., Beiramzadeh N. Growth, gas exchange and function of antioxidant defense system in two contrasting rice genotypes under Zn and Fe deficiency and hypoxia // Acta Biol. Szeged. 2008. Vol. 52, no 2. P. 283–294.
Hänsch R., Mendel, R. R. Physiological functions of mineral micronutrients (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl) // Curr. Opin. Plant Biol. 2009. Vol. 12. P. 259–266.
Höller S., Meyer A., Frei M. Zinc deficiency differentially affects redox homeostasis of rice genotypes contrasting in ascorbate level // J. Plant Physiol. 2014. Vol. 171. P. 1748–1756.
Hossian B., Hirata N., Nagatomo Y. et al. Internal zinc accumulation is correlated with increased growth in rice suspension culture // J. Plant Growth Regul. 1997. Vol. 16. P. 239–243.
Hu H., Boisson-Dernier A., Israelsson-Nordstrom M. et al. Carbonic anhydrases are upstream regulators of CO2 – controlled stomatal movements in guard cells // Nature Cell Biol. 2010. Vol. 12. P. 87–93.
Khattak S.G., Dominy P.J., Ahmad W. Effect of Zn as soil and foliar application on yield and protein content of wheat in alkaline soil // J. Natn. Sci. 2015. Vol. 43. № 4. P. 303–312.
Li Y., Zhang Y., Shi D. et al. Spatial-temporal analysis of zinc homeostasis reveals the response mechanisms to acute zinc deficiency in Sorghum bicolor // New Phytologist. 2013. Vol. 200. P. 1102–1115.
Lichlenthaler H. K. Chlorophylls and carotenoids – pigments of photosynthetic biomembranes // Methods in enzymology. 1987. Vol. 148. P. 350–382.
Ma D., Sun D., Wang C. et al. Physiological responses and Yield of wheat plants in zinc-mediated alleviation of drought stress // Frontiers in Plant Sci. 2017. V. 8. P. 1–12.
Marschner H. Mineral nutrition of higher plants. 2nd Ed. // London: Academic Press. 1995. 889 p.
Munirah N., Khairi M., Nozulaidi M., Jahan M. The effects of zinc application on physiology and production of corn plants // Australian J. Basic and Appl. Sci. 2015. Vol. 9, no 2. P. 362–367.
Römheld V., Marschner H. Function of micronutrients in plants. In: Mortdvedt J.J., Cox F.R., Shuman L.M., Welch R.M. eds. Micronutrients in agriculture. SSSA Book Series. 1991. No. 4. Madison, WI, USA: Soil Science Society of America. P. 297–328.
Sasaki H., Hirose T., Watanabe Y., Ohsuki R. Carbonic anhydrase activity and CO2-transfer resistance in Zn-deficient rice leaves // Plant Physiol. 1998. Vol. 118. P. 929–934.
Wang H., Jin J. Y. Photosynthetic rate, chlorophyll fluorescence parameters, and lipid peroxidation of maize leaves as affected by zinc deficiency // Photosynthetica. 2005. Vol. 43, no 4. P. 591–596.
Wang H., Liu R. L., Jin J. Y. Effects of zinc and soil moisture on photosynthetic rate and chlorophyll fluorescence parameters of maize // Biol. Plantarum. 2009. Vol. 53, no 1. P. 191–194.
DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb1303
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.
© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019