Фотосинтетические пигменты и фотохимическая активность фотосинтетического аппарата листьев кукурузы (Zea mays L.) под влиянием тиаметоксама

Фотосинтетические пигменты и фотохимическая активность фотосинтетического аппарата листьев кукурузы (Zea mays L.) под влиянием тиаметоксама

Автор: Тодоренко Д.А., Слатинская О.В., Hao J., Сейфуллина Н.Х., Radenovi .N., Маторин Д.Н., Максимов Г.В.

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Зерновые культуры

Статья в выпуске: 1 т.55, 2020 года.

Бесплатный доступ

В последнее десятилетие неоникотиноидные инсектициды активно используются для защиты растений от вредителей. При этом мало изучено их воздействие на сами растения, в частности на состояние фотосинтезирующих пигментов. В настоящей работе впервые показано, что обработка листьев кукурузы (Zea mays L.) инсектицидом тиаметоксамом (TMX) приводит к снижению функциональной активности фотосистемы II и уменьшению энергизации мембран тилакоидов. Кроме того, эффект воздействия тиаметоксама зависит от генотипа кукурузы. Цель работы заключалась в изучении действия пестицида тиаметоксама на фотосинтетические пигменты и фотохимическую активность фотосинтетического аппарата листьев кукурузы двух генотипов. Опыты проводили в 2018-2019 годах. Объектом исследования служили образцы листьев кукурузы инбредной линии zppl 225 и гибрида zp 341 с высокими показателями всхожести, качества зерна и урожайности (Institut za kukuruz «Zemun Polje», г. Белград, Сербия). Семена проращивали до появления корешков (длина не менее 5 мм), после чего высаживали в грунт (смесь вермикулит: чернозем - 1:1) и выращивали в условиях 16-часового светового дня при постоянной температуре 25 °С...

Еще

Кукуруза, пестициды, тиаметоксам, хлорофилл, каротиноид, флуоресценция, комбинационное рассеяние, рамановская спектроскопия

Короткий адрес: https://sciup.org/142223788

IDR: 142223788   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2020.1.66rus

Список литературы Фотосинтетические пигменты и фотохимическая активность фотосинтетического аппарата листьев кукурузы (Zea mays L.) под влиянием тиаметоксама

  • Ensley S.M. Neonicotinoids. Veterinary toxicology (third edition). Basic and clinical principles /R.C. Gupta (ed.). Academic Press, 2018: 521-524 ( ). DOI: 10.1016/C2016-0-01687-X
  • Georgieva M., Tsenov B., Dimitrova A. Dual effects of N-nitroguanidine neonicotinoids on plants. Genetics and Plant Physiology, 2017, 7(3-4): 107-120.
  • da Silva Almeida A., Villela F.A., Nunes J.C., Meneghello G.E., Jauer A. Thiamethoxam: an inseticide that improve seed rice germination at low temperature insecticides. In: Insecticides - Development of safer and more effective technologies /T. Trdan (ed.). IntechOpen, 2013: 417-426 ( ). DOI: 10.5772/53207
  • Shakir S.K., Irfan S., Akhtar B., Rehman S.U., Daud M.K., Taimur N., Azizullah A. Pesticide-induced oxidative stress and antioxidant responses in tomato (Solanum lycopersicum) seedlings. Ecotoxicology, 2018, 27(7): 919-935 ( ). DOI: 10.1007/s10646-018-1916-6
  • Çavuşoğlu K., Yalçın E., Türkmen Z., Yapar K., Sağır S. Physiological, anatomical, biochemical, and cytogenetic effects of thiamethoxam treatment on Allium cepa (amaryllidaceae) L. Environmental Toxicology, 2012, 27(11): 623-670 ( ). DOI: 10.1002/tox.20680
  • Маторин Д.Н., Рубин А.Б. Флуоресценция хлорофилла высших растений и водорослей. М.-Ижевск, 2012.
  • Matorin D.N., Todorenko D.A., Seifullina N.Kh, Zayadan B.K., Rubin A.B. Effect of silver nanoparticles on the parameters of chlorophyll fluorescence and P700 reaction in the green alga Chlamydomonas reinhardtii. Microbiology, 2013, 82(6): 809-814 ( ).
  • DOI: 10.1134/S002626171401010X
  • Kalaji H.M., Jajoo A., Oukarroum A., Brestic M., Zivcak M., Samborska I.A., Cetner M.D., Łukasik I., Goltsev V., Ladle R.J., Dąbrowski P., Ahmad P. The use of chlorophyll fluorescence kinetics analysis to study the performance of photosynthetic machinery in plants. In: Emerging Technologies and Management of Crop Stress Tolerance. V. 2 /P. Ahmad, S. Rasool (eds.). Elsevier, USA, 2014: 347-384 ( ).
  • DOI: 10.1016/B978-0-12-800875-1.00015-6
  • Merlin J.C. Resonance Raman spectroscopy of carotenoids and carotenoid-containing systems. Pure and Applied Chemistry, 1985, 57(5): 785-792 ( ).
  • DOI: 10.1351/pac198557050785
  • Тютяев Е.В., Шутова В.В., Максимов Г.В., Раденович Ч.Н., Гродзинский Д.М. Состояние фотосинтетических пигментов в листьях инбредных линий и гибридов кукурузы. Физиология растений и генетика, 2015, 47(2): 147-159.
  • von Wettstein D. Chlorophyll-letale und der submikroskopische Formwechsel der Plastiden. Experimental Cell Research, 1957, 12(3): 427-506 (
  • DOI: 10.1016/0014-4827(57)90165-9)
  • Strasser R.J., Tsimilli-Michael M., Qiang S., Goltsev V. Simultaneous in vivo recording of prompt and delayed fluorescence and 820-nm reflection changes during drying and after rehydration of the resurrection plant Haberlea rhodopensis. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics, 2010, 1797(6-7): 1313-1326 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.bbabio.2010.03.008
  • Strasser R.J., Tsimilli-Michael M., Strivastava A. Analysis of the chlorophyll a fluorescence transient. In: Chlorophyll a fluorescence: advances in photosynthesis and respiration series, V. 19 /G.C. Papageorgiou, Govindjee (eds.). Springer, Dordrecht, 2004: 321-362 ( ).
  • DOI: 10.1007/978-1-4020-3218-9_12
  • Stirbet A., Govindjee. Chlorophyll a fluorescence induction: a personal perspective of the thermal phase, the J-I-P rise. Photosynthesis Research, 2015, 113(1-3): 15-61 ( ).
  • DOI: 10.1007/s11120-012-9754-5
  • Lazár D. The polyphasic chlorophyll a fluorescence rise measured under high intensity of exciting light. Functional Plant Biology, 2006, 33(1): 9-30 ( ).
  • DOI: 10.1071/FP05095
  • Nieva F.J.J., Castellanos E.M., Figueroa M.E., Gil F. Gas exchange and chlorophyll fluorescence of C3 and C4 saltmarsh species. Photosynthetica, 1999, 36(3): 397-406 (doi: 10.1023/A:1007024019133).
  • Živčák M., Olšovská K., Slamka P., Galambošová J., Rataj V., Shao H.B., Brestič M. Application of chlorophyll fluorescence performance indices to assess the wheat photosynthetic functions influenced by nitrogen deficiency. Plant, Soil and Environment, 2014, 60(5): 210-215 ( ).
  • DOI: 10.17221/73/2014-PSE
  • Schansker G., Srivastava A., Govindjee, Strasser R.J. Characterization of the 820-nm transmission signal paralleling the chlorophyll a fluorescence rise (OJIP) in pea leaves. Functional Plant Biology, 2003, 30(7): 785-796 ( ).
  • DOI: 10.1071/FP03032
  • Goltsev V., Chernev P., Zaharieva I., Strasser R.J. Delayed fluorescence in photosynthesis. Photosynthesis Research, 2009, 101(2-3): 217-232 ( ).
  • DOI: 10.1007/s11120-009-9451-1
  • Кэри П. Применение спектроскопии КР и РКР в биохимии /Под ред. Б.В. Локшина. М., 1985.
  • Соловченко А.Е., Мерзляк М.Н. Оптическое экранирование как фотозащитный механизм растений. М., 2010.
  • Preetha G., Stanley J. Influence of neonicotinoid insecticides on the plant growth attributes of cotton and okra. Journal of Plant Nutrition, 2012, 35(8): 1234-1245 ( ).
  • DOI: 10.1080/01904167.2012.676134
  • Macedo W.R., Araújo D.K., de Camargo e Castro P.R. Unravelling the physiologic and metabolic action of thiamethoxam on rice plants. Pesticide Biochemistry and Physiology, 2013, 107(2): 224-249 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.pestbp.2013.08.001
  • Li L., Chen Xi., Zhang D., Pan X. Effects of insecticide acetamiprid on photosystem II (PSII) activity of Synechocystis sp. (FACHB-898). Pesticide Biochemistry and Physiology, 2010, 98(2): 300-304 ( ).
  • DOI: 10.1016/j.pestbp.2010.06.022
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp