Активность реакций световой фазы фотосинтеза листьев у сортообразцов гречихи различных периодов селекции

Автор: Амелин А.В., Фесенко А.Н., Заикин В.В., Чекалин Е.И., Икусов Р.А., Бирюкова О.В.

Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau

Рубрика: Сельскохозяйственные науки

Статья в выпуске: 4 (103), 2023 года.

Бесплатный доступ

Фотосинтез включает две фазы - световую и темновую, которые протекают вхлоропластах клетки. В световую фазу происходит улавливание квантов света ипреобразование их энергии в макроэнергетические и восстановительные соединения,необходимые в частности для ассимиляции СО 2 и образования органических веществ в темновой фазе. Генотипические особенности протекания данных процессов увостребованной на мировом продовольственном рынке культуры гречихи, почти не изучены. С учетом этого, нами были проведены многолетние исследования набольшом наборе ее сортообразцов по выявлению наследственных особенностейпроявления световых реакций фотосинтеза листьев растений. Цели - показатьгенотипический полиморфизм показателей активности реакций световой фазыфотосинтеза и возможность их использования в селекции культуры. Установлено, чтоактивности световых реакций фотосинтеза листьев у растений гречихихарактеризуются широким полиморфизмом и высокой генотипическойобусловленностью. Значения квантового выхода флуоресценции хлорофилла листьеву опытных сортообразцов культуры изменялись в годы исследований от 0,223 до 0,336отн. ед. Значения электронно-транспортной цепи фотосистемы II листьев варьировалиу сортообразцов в годы исследований в диапазоне от 93,3 до 140,9 отн. ед. Интервалгенотипического варьирования значений фотохимического тушения флуоресценциихлорофилла листьев составил от 0,546 до 0,922 отн. ед. Среди изученныхсортообразцов наибольшей активностью квантового выхода флуоресценциихлорофилла листьев характеризуются сорта Даша и Темп и перспективные образцы Р1 и Р 47. Тогда как сорта Диана и Баллада отличаются наибольшей активностьюфотохимического тушения флуоресценции хлорофилла.

Еще

Гречиха, селекция, сортообразцы, показатели активности фотосинтеза, электронно-транспортная цепь, квантовый выход флуоресценциихлорофилла, фотохимическое тушение флуоресценции хлорофилла

Короткий адрес: https://sciup.org/147241983

IDR: 147241983   |   УДК: 581.132:633.12:631.527   |   DOI: 10.17238/issn2587-666X.2023.4.10

Activity of reactions of the light phase of leaf photosynthesis in buckwheat varieties of different breeding periods

Photosynthesis includes two phases - light and dark, which take place in the chloroplasts ofthe cell. In the light phase, light quanta are captured and their energy is converted intomacroenergetic and reducing compounds, which are necessary, in particular, for theassimilation of CO 2 and the formation of organic substances in the dark phase. The genotypic features of these processes in many agricultural crops, including buckwheat, whichis in demand on the world food market, are poorly or almost not studied. We have carried outlong-term studies on a large set of buckwheat varieties to identify hereditary features of themanifestation of light reactions of leaf photosynthesis. Objectives - to show the genotypicpolymorphism of indicators of the activity of reactions of the light phase of photosynthesisand the possibility of their use in crop breeding. It has been established that the activities oflight reactions of leaf photosynthesis in buckwheat plants are characterized by widepolymorphism and high genotypic conditionality. The quantum yield of chlorophyllfluorescence in leaves of experimental crop varieties changed during the years of researchfrom 0.223 to 0.336 rel. units The values of the electron transport chain of the leafphotosystem II varied in buckwheat varieties during the years of research in the range from93.3 to 140.9 rel. units The interval of genotypic variation in the values of photochemicalquenching of chlorophyll fluorescence in leaves ranged from 0.546 to 0.922 rel. units Amongthe studied cultivars, the Dasha and Temp cultivars and promising accessions P 1 and P 47are characterized by the highest activity of the quantum yield of chlorophyll fluorescence inleaves. Whereas the cultivars Diana and Ballada are distinguished by the highest activity ofphotochemical quenching of chlorophyll fluorescence.

Еще

Список литературы Активность реакций световой фазы фотосинтеза листьев у сортообразцов гречихи различных периодов селекции

  • Шевелуха В.С. Биологические проблемы современной селекции растений // Новый аграрный журнал. пилотный номер: Опыт, проблемы, практика реформирования АПК. 2001. С. 89-91.
  • Кумаков В.А. Фотосинтетическая деятельность растений в аспекте селекции. В кн.: Физиол. фотосинтеза. М.: Наука, 1982, с. 283-293.
  • Амелин А.В. Физиологические аспекты создания высокопродуктивных сортов гороха усатого типа // Вестник РАСХН. 1998. №1. С. 54-56.
  • Вавилов Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Л: Сельхозгиз, 1935. 56 с.
  • Ничипорович А.А. Энергетическая эффективность фотосинтеза и продуктивность растений. Пущино, 1979. 37 с.
  • Redesigning photosynthesis to sustainably meet global food and bioenergy demand / Ort D.R. [et al.] // PNAS. 2015. Vol. 112. №. 28. P. 8529-8536.
  • Мокроносов А.Т. Взаимосвязь фотосинтеза и функций роста //Фотосинтез и продукционный процесс / Под ред. Ничипоровича А.А. М.: Наука, 1988. С.109-121.
  • Образцов А.С. Биологические основы селекции растений. М.: Колос, 1981. 271 с.
  • Long S.P. Can improvement in photosynthesis increase crop yields? // Plant Cell Environment. 2006. V. 29. P. 315-330. Doi: https://doi. org/10.1111/j.1365-3040.2005.01493.x
  • Evans J.R. Improving Photosynthesis // Plant Physiology. 2013. Vol. 162 (4). P. 17801793. DOI: 10.1104/pp.113.219006
  • Ресурсосберегающая технология производства гречихи: методические рекомендации / В.И. Зотиков, З.И. Глазова, Г.А. Борзенкова [и др.]. Орел: ГНУ ВНИИЗБК, 2009. 40 с.
  • Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.
Еще