Кормовые культуры: физиология растений. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Выяснение механизмов адаптивных реакций организма на слабые внешние воздействия - одна из наиболее сложных и актуальных проблем современной биологии. К таким реакциям относится эффект гормезиса, представляющий собой стимулирующее действие умеренных доз стрессоров, существование которого при воздействии низкими дозами разнообразных физических и химических агентов многократно подтверждено на всех уровнях организации живой материи. Динамику роста и развития растений, выросших из γ-облученных семян ячменя ( Hordeum vulgare L.) сорта Нур (сочетает высокий потенциал продуктивности - до 80 ц/га, устойчивость к засухе, хорошие фуражные и пивоваренные качества зерна, высокую устойчивость к полеганию, ряду опасных болезней), изучали в полевом эксперименте. Показано, что облучение семян существенно влияло на развитие растений в течение всего вегетационного периода. Сокращалась длительность начальных этапов онтогенеза, а фаза полной спелости наступала на 5-7 сут раньше, чем в контроле. Увеличивалась длина стеблей, масса 1000 зерен, число зерен в колосе, число продуктивных стеблей, масса соломы и колосьев. Зависимость значений хозяйственно ценных признаков от дозы γ-облучения семян статистически значимо лучше описывалась моделями, учитывающими гормезис. Влияние предпосевного облучения различалось в годы с контрастными погодными условиями. В засушливом 2014 году повышение урожая определялось увеличением числа продуктивных стеблей, а в оптимальных условиях 2015 года - ростом числа зерен в колосе. В 2016 году увеличение количества осадков в 2,5 раза относительно климатической нормы нивелировало стимулирующие эффекты. Полученные в настоящей работе результаты свидетельствуют о том, что предпосевное γ-облучение семян существенно влияет на развитие растений ячменя в течение всего вегетационного периода, изменяя структуру урожая. У растений из семян, облученных в стимулирующих дозах, статистически значимо увеличилось проявление хозяйственно ценных признаков при выращивании в контрастные по погодным условиям вегетационные сезоны. Конкретная реализация эффекта гормезиса зависит от условий, в которых происходило развитие растений.
Бесплатно
Статья научная
Арбускулярную микоризу (АМ) образуют 92 % семейств наземных растений с грибами отдела Glomeromycota. АМ может определять продуктивность растений и их адаптацию к неблагоприятным факторам среды, особенно при низком количестве питательных веществ в почве. Показано, что доступность неорганического фосфора (Pi) - ключевой фактор развития АМ симбиоза. Развитие АМ симбиоза приводит к морфофизиологическим модификациям в корневой системе растений, что указывает на возможность АМ-индуцированных изменений активности эндогенных регуляторов роста. В последние несколько лет выявлена роль ауксина в становлении взаимоотношений между растением-хозяином и АМ грибом. При экзогенной обработке ауксином показано ускорение прорастания спор АМ гриба, интенсификация процесса колонизации и последующего роста гиф. В настоящем исследовании впервые проведена оценка динамики эндогенной концентрации индолилуксусной кислоты (ИУК) в корнях и листьях у сильно микотрофной линии люцерны хмелевидной ( Medicago lupulina L. var. vulgaris Koch) в условиях низкого содержания доступного для растений фосфора в почве. В качестве модели была выбрана люцерна хмелевидная, сортопопуляция ВИК32, линия MlS-1. Для инокуляции использовали штамм RCAM00320 АМ гриба Rhizophagus irregularis из коллекции Всероссийского НИИ сельскохозяйственной микробиологии. Содержание ИУК определяли в корнях и надземных частях. В фазу семядолей (1-е сут после посадки) были взяты семядоли, в фазу первого настоящего листа (14-е сут) - округлый и 1-й настоящий лист, в фазу второго настоящего листа (21-е сут) - округлый, 1-й и 2-й настоящий листы, в фазу стеблевания (35-е сут) - 2-й, 3-й и 4-й лист, в фазу цветения (50-е сут) - три верхних листа до первого соцветия (3-й, 4-й и 5-й листы). При низком содержании фосфора в почве растения в контроле очень медленно увеличивали биомассу корней и побегов. Существенное накопление биомассы было отмечено только в фазу цветения. Инокуляция практически не влияла на увеличение массы корня (вплоть до фазы цветения), но индуцировала многократное увеличение массы надземной части. Первый отклик на микоризацию был выявлен для побегов с 14-х сут. Наиболее значительный прирост надземной массы АМ растений наблюдался в фазу стеблевания. Анализ степени микоризации показал, что арбускулы играют ключевую роль в формировании эффективного симбиоза у люцерны в фазу 1-го и 2-го листа: значение a/(1-a), характеризующее кратность превышения обилия арбускул над обилием внутрикорневого мицелия, возрастало до 8,0±0,7 и 18,5±1,3; в более поздние фазы (стеблевание и цветение) роль арбускул снижалась в сравнении с развитием внутрикорневого мицелия. Увеличение содержания ИУК в корнях в фазу 1-го листа (в 2,2 раза), то есть уже на самых ранних этапах формирования АМ симбиоза, привело к ингибированию роста корня. В то же время повышение количества эндогенной ИУК в листьях в фазу 2-го листа (в 1,8 раза) предшествовало увеличению масса надземных частей, а значит, рост концентрации ИУК существенно интенсифицировал развитие надземных частей в фазах стеблевания и цветения.
Бесплатно
