Сортові особливості індукції адаптивних реакцій озимої пшениці різних екотипів за умов посухи - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наукСортові особливості індукції адаптивних реакцій озимої пшениці різних екотипів за умов посухи. Дисертація присвячена системному дослідженню адаптивних реакцій сортів озимої пшениці різних екотипів, індукованих посухою, високими температурами і полімерними регуляторами росту (полістимуліном К і полістимуліном А-6) з пролонгованою цитокініновою та ауксиновою дією. Зясовано, що формування адаптивних реакцій сортів озимої пшениці на посуху і високі температури детерміновано перебудовами водного, ліпідного, аденозинфосфатного та фітогормонального пулів. Отримані результати свідчать, що сорти озимої пшениці степового екотипу відрізняються інтенсивнішим синтезом АТФ і утилізацією енергії в процесах адаптації рослин до посухи, ніж лісостепового. Встановлено взаємозвязок між рівнем енергозабезпечення, водообміном, вмістом фітогормонів, рідкокристалічною структурою сумарних полярних ліпідів мембран хлоропластів сортів озимої пшениці та їх посухостійкістю.Аналіз літератури показує, що стресова дія посухи індукує порушення функціонування ключових ланок метаболізму, які обумовлюють формування продуктивності рослин (Шматько, 1974; Проценко, Кириченко, Мусієнко та ін., 1975; Мусієнко, 1985; Мусієнко, Капля, Оканенко та ін., 1985; Жолкевич, Гусев, Капля та ін., 1989; Шматько, Григорюк, Шведова, 1989; Таран, 2001; Григорюк, Жук, 2002). Метою даної роботи було дослідження сортових особливостей індукції адаптивних реакцій озимої пшениці різних екотипів та виявлення захисної дії полімерних регуляторів росту за умов посухи. Виявити зміни параметрів водного режиму, спектральних коефіцієнтів відбиття і вмісту хлорофілів в листках сортів озимої пшениці, а також їх залежність від фази розвитку рослин та напруженості посухи. Дослідити ступінь формування рідкокристалічної структури, вміст основних груп полярних ліпідів та їх ненасичених жирних кислот в мембранах хлоропластів озимої пшениці за дії посухи та полімерних форм регуляторів росту. Показано, що посухостійкі сорти озимої пшениці степового екотипу відзначаються вищим вмістом АТФ, АДФ, величиною енергетичного заряду (ЕЗ) (сумарне відношення вмісту АТФ і ? АДФ до сумарного вмісту АТФ, АДФ та АМФ) й меншим витрачанням енергії на процеси адаптації та стійкості різних екотипів озимої пшениці до факторів посухи.Зафіксовано, що дія високотемпературного стресу як слабкого, так і більш сильного напруження (40 і 450С, 4 год.) на 1,2,5, і 7 добу спричиняла збільшення ВД в листках сортів озимої пшениці. Встановлено коливальний характер надходження води в листки рослин, що свідчить про наявність двох розмежованих у часі фаз адаптивної реакції сортів озимої пшениці на дію високотемпературного стресу: 1) гомеостатичної стабілізації водного балансу рослин, яка триває одну-три доби; Показано, що стресова дія посухи спричиняла наростання ВД і зменшення сумарного вмісту хлорофілу в листках сортів озимої пшениці. Застосування полістимуліну А-6, порівняно з полістимуліном К, індукувало слабкіше відновлення рідкокристалічної структури полярних ліпідів в мембранах хлоропластів слабостійкого до посухи сорту пшениці Білоцерківська 47. Таким чином, іммобілізовані форми регуляторів росту з цитокініновим і ауксиновим типом дії є ефективними засобами регуляції рідкокристалічної структури полярних ліпідів в мембранах хлоропластів, що ініціює підвищення адаптивних властивостей та стійкості сортів пшениці до посухи.Посухостійкі сорти озимої пшениці Одеська 51, Одеська 162, Одеська 267 і Альбатрос одеський відзначаються інтенсивнішим синтезом аденозин-5-трифосфату, а також меншим витрачанням енергії на процеси адаптації до посухи, ніж слабостійкі Білоцерківська 18, Білоцерківська 47, Поліська 70, Ровенська 49 та Веселка. Для оцінки стійкості сортів озимої пшениці різних екотипів до посухи вперше запропоновано використовувати енергетичний заряд аденілатної системи. Стресова дія посухи індукує одночасне збільшення вмісту абсцизової кислоти і неадекватні зміни кількості стимулюючих фітогормонів у листках озимої пшениці. Зафіксовано зменшення вмісту зеатинрибозиду і індоліл-3-оцтової кислоти в листках слабостійких до посухи сортів пшениці та відносну його стабільність у стійких.

2. Основний зміст