Роль гормональной системы и лектина в реализации защитного действия 24-эпибрассинолида на различающиеся по стратегии адаптации к засухе проростки пшеницы (Triticum aestivum L.) при дефиците влаги

К наиболее распространенным повреждающим факторам среды, приводящим к существенному торможению ростовых процессов растений и потере продуктивности, относится засуха (1, 2). Культурные растения, в том числе пшеница, по устойчивости к засухе могут сильно различаться в зависимости от сорта и стадий развития, а также от интенсивности и длительности воздействия стресса (3). В связи с этим особое внимание уделяется исследованию молекулярных механизмов засухоустойчивости растительных организмов к стрессовым факторам, вызывающим нарушение водного режима (4-6).

В зависимости от времени наступления засуха бывает либо весенней, либо летней, хотя может проявляться и в течение всего периода вегетации. Зерновые культуры, в частности яровая пшеница, обычно подвергаются воздействию весенней засухи в начальную фазу онтогенеза, в период прорастания и формирования всходов.

Летняя засуха наступает, когда растения пшеницы выходят в трубку, и продолжается в фазу колошения. Весенний вид засухи характерен для районов Западной Сибири, тогда как летняя засуха наблюдается в юго-восточных районах европейской части России, в частности в регионах Поволжья. У яровой пшеницы в этих условиях сформировались две существенно различающиеся по стратегии адаптации к засухе эколого-географические группы — лесостепной западносибирский и степной волжский экотипы (7, 8). Для сортов лесостепного западносибирского экотипа присущи замедленные всхожесть и рост проростков на начальном этапе, а также растянутая фаза кущения. Для активного роста и развития они используют выпадающие в Сибири в середине лета обильные дожди. Растения степного волжского экотипа, благодаря весенним запасам влаги в почве, быстро развиваются в начальную фазу и ко времени наступления летней засухи образуют хорошо разветвленную сеть корней, что позволяет формировать хороший урожай. То есть сорта, относящиеся к разным эколого-географическим группам, проявляют различия по засухоустойчивости в разные фазы своего развития.

К характерным ответным реакциям растений на дефицит воды относится быстрое, обычно транзиторное, усиление синтеза и накопления абсцизовой кислоты (АБК), под контролем которой находятся многочисленные RAB (responsive to ABA) гены, задействованные в защите клеток от повреждений, вызываемых обезвоживанием (9, 10). К RAB-генам, в частности, относятся гены, кодирующие агглютинин зародыша пшеницы (АЗП) (11).

АЗП как типичный представитель лектинов злаков является характерным для растений пшеницы белком в процессе всего онтогенеза (12). Ключевая функция лектинов обусловлена их свойством специфически и обратимо связываться с углеводными лигандами, благодаря чему им отводится важная роль в распознавании чужеродных организмов и формировании устойчивости растений к патогенам и вредителям (12-14). Однако наряду с центрами специфического сродства с углеводами для лектинов характерно наличие сайтов, ответственных за гидрофобное взаимодействие с молекулами неуглеводной природы, посредством которых они могут взаимодействовать с фитогормонами (15), в частности брассиностероидами (БС) (16), и, следовательно, вовлекаться в регуляцию обменных процессов, лежащих в основе роста, развития и дифференцировки растений в норме и при стрессе. Получены данные об участии АЗП в регуляции деления клеток корней проростков пшеницы (16) и формирования защитных реакций растений в ответ на абиотические стрессы, вызывающие нарушение водного режима (12, 13, 17).

Брассиностероиды — фитогормоны стероидной природы, способные в крайне низких концентрациях проявлять рост-стимулирующую активность и протекторное действие при неблагоприятных воздействиях, в частности дефиците влаги. К настоящему времени накопилось немало сведений, демонстрирующих эффективность применения БС для повышения устойчивости различных культур к засухе, засолению, гипотермии и другим вызывающим обезвоживание стрессам как при предпосевной обработке, так и предобработке вегетирующих растений, что приводит к увеличению их продуктивности (18-20).

Ранее мы показали, что гены, кодирующие АЗП, проявляют высокую чувствительность к 24-эпибрассинолиду (ЭБ) в проростках пшеницы в нормальных условиях произрастания на фоне отсутствия изменений в содержании эндогенной АБК (21), и продемонстрировали взаимодействие АЗП и ЭБ в регуляции деления клеток корней пшеницы в этих условиях (22). Также обнаружен важный вклад эндогенного АЗП в реализацию защитного действия предобработки ЭБ на проростки пшеницы, подвергнутые засолению (23).

В настоящей работе впервые выявлен протекторный эффект 24-эпи-брассинолида у растений пшеницы степного волжского экотипа в условиях засухи, в основе чего лежит нивелирование ЭБ резких стресс-индуцирован-ных сдвигов в содержании эндогенных фитогормонов и накопление защитного белка агглютинина зародыша пшеницы. Вместе с тем защитный эффект ЭБ на растения лесостепного западносибирского экотипа не обнаружен, что проявилось в сохранении индуцированного стрессом дисбаланса эндогенной гормональной системы и несущественном накоплении АЗП.

Цель работы — установить роль изменений в гормональной системе и содержании лектина пшеницы в реализации протекторного действия 24-эпибрассинолида на растения пшеницы сортов Зауральская Жемчужина и Экада 70 в начальную фазу их онтогенеза в условиях моделируемой почвенной засухи.

Методика. Объектом исследования (г. Уфа, 2024 год) служили проростки пшеницы Triticum aestivum L. сортов Зауральская Жемчужина (лесостепной западносибирский экотип) и Экада 70 (степной волжский экотип), любезно предоставленные Чишминским селекционным центром Башкирского НИИ сельского хозяйства.

Семена стерилизовали 96 % этанолом, после чего подвергали предпосевному замачиванию в растворе 0,4 мкМ 24-эпибрассинолида или в дистиллированной воде (контроль) в течение 3 ч. После этого семена высевали в почвогрунт (pH 6,5, оптимальное соотношение NPK, влажность 65 %; ООО «Велторф», Россия) в вегетационные сосуды объемом 15 л (по 30 семян, глубина посева — 4-5 см, расстояние между рядами и между проростками в ряду — 2,5 см) и выращивали в контролируемых условиях

(21-23 ° С, 16-часовой фотопериод, освещенность 360 мкмоль • м ^{- 2} •с ^{- 1}, влажность воздуха 60 %).

Часть проростков по достижении 3-суточного возраста подвергали воздействию ранней почвенной засухи, для моделирования которой проводили ограниченный полив в течение всего эксперимента для поддержания значения влажности 30 % от полной влагоемкости почвы (ПВП). В контроле поддерживали влажность 70 % от ПВП. Влагоемкость почвы определяли термостатно-весовым методом с использованием сухожарового шкафа SNOL 67/350 («Umega», Литва) и весов NV422 («Ohaus», США) (24, 25).

Физиолого-биохимические параметры анализировали на начальном этапе развития пшеницы (7-9-е сут). Использовали периодизацию онтогенеза хлебных злаков в разработке Т.Б. Батыгиной (26). О росте судили по изменению сырой и сухой массы необработанных и предобработанных ЭБ проростков в норме и в условиях засухи на 7-е, 8-е и 9-е сут проращивания. Показатели роста оценивали в трех независимых опытах в трех биологических повторностях, каждый вариант включал не менее 30 растений.

Содержание абсцизовой (АБК) и индолилуксусной (ИУК) кислот, цитокининов (ЦК) и АЗП в одних и тех же 10 проростках (сырая масса 0,91,0 г) на 7-е, 8-е и 9-е сут определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием специфичных к исследуемым фитогормонам или АЗП поликлональных кроличьих антител и меченных пероксидазой анти-кроличьих антител (16, 23). Для этого проростки гомогенизировали в 80 % этаноле в соотношении масса:объем 1:10, гомогенат выдерживали при 4 ° С в течение 16 ч. После центрифугирования при 10000 g (центрифуга Avanti J-E, «Beckman Coulter», США) супернатант использовали для определения количества фитогормонов, а осадок — для оценки АЗП.

Супернатант упаривали в токе воздуха до водного остатка, в аликвоте которого определяли содержание цитокининов (16). Серным эфиром экстрагировали из водного остатка индолилуксусную и абсцизовую кислоты, метилировали их диазометаном и после упаривания сухой остаток растворяли в 80 % этаноле, в аликвоте которого определяли количество ИУК и АБК. АЗП экстрагировали из оставшегося после центрифугирования осадка 50 мМ HCl в течение 1 ч при комнатной температуре. После центрифугирования при 18000 g (Avanti J-E, «Beckman Coulter», США) супернатант нейтрализовали 1 М Na-фосфатным буфером (pH 7,2), который использовали для анализа содержания АЗП с помощью антител к АЗП. Процедура анализа фитогормонов и АЗП детально описана ранее (16, 23).

О повреждении клеточных мембран проростков судили по содержанию продукта перекисного окисления липидов малонового диальдегида (МДА) на 9-е сут (27). Для этого 1,0 г растительной ткани гомогенизировали в 5 мл 10 % (масса:объем) трихлоруксусной кислоты (ТХУ) с последующим центрифугированием гомогената при 12000 g (Avanti J-E, «Beckman Coulter», США) в течение 15 мин. Супернатант смешивали с равным объемом тио-барбитуровой кислоты — 0,5 % в 20 % (масса:объем) ТХУ, смесь инкубировали на водяной бане в течение 30 мин при 100 ° С. После охлаждения образцы центрифугировали 15 мин при 10000 g (Avanti J-E, «Beckman Coulter», США). Оптическую плотность супернатанта измеряли при длине волны 532 и 600 нм (спектрофотометр SmartSpecTM Plus, «Bio-Rad», США). Для расчета содержания МДА использовали коэффициент молярной экстинкции равный 155 М ^{- 1} • см ^{- 1} (27).

На рисунках и в таблицах представлены средние арифметические трех независимых опытов (M), каждый из которых проведен в трех биоло- гических повторностях, и их стандартные ошибки (±SEM). Полученные результаты обрабатывали статистически с помощью дисперсионного анализа ANOVA, используя SPSS 13.0 для Windows («SPSS, Inc.», США). Достоверные различия между средними рассчитывали с помощью LSD-теста при p ≤ 0,05.

Результаты. Засуха относится к наиболее распространенным стрессовым факторам среды, оказывающим негативное влияние на рост и развитие культурных растений, в том числе пшеницы. Растения пшеницы особенно подвержены засухе на начальном этапе своего жизненного цикла, при этом существенно ограничивается прорастание семян и снижается интенсивность ростовых процессов в молодых проростках из-за уменьшения функциональной активности клеток (4-6).

Ранее мы показали, что на начальном этапе развития проростки сорта Экада 70 степного волжского экотипа проявляли лучшую всхожесть, выделялись более высокими показателями роста и, следовательно, обладали более высокой засухоустойчивостью в сравнении с проростками сорта Зауральская Жемчужина лесостепного западносибирского экотипа (28).

Вместе с тем к настоящему времени накопилось немало данных об эффективности применения фитогормонов брассиностероидов для повышения устойчивости пшеницы к дефициту влаги (19, 20). В связи с этим было интересно выявить сходства и различия в действии 24-эпибрассино-лида — активного представителя брассиностероидов на засухоустойчивость экотипов пшеницы, различающихся по стратегии адаптации к засухе.

Рис. 1. Сырая (А) и сухая (Б) масса необработанных и предобработанных раствором 0,4 мкМ 24-эпибрассинолида (ЭБ) проростков у сортов пшеницы ( Triticum aestivum L.) Экада 70 (слева) и Зауральская Жемчужина (справа) в условиях моделируемой почвенной засухи и нормальной вла-гообеспеченности на 7-е, 8-е и 9-е сут: 1 — контроль, 2 — ЭБ, 3 — засуха, 4 — ЭБ + засуха

(три независимых опыта проведены в трех биологических повторностях, по 30 проростков в каждой, M ±SEM, лабораторный опыт, г. Уфа, 2024 год). Разными строчными буквами обозначены статистически значимые различия между вариантами опыта в одни и те же сроки обработки при р ≤ 0,05 (ANOVA, LSD-тест). Разными прописными буквами обозначены статистически значимые различия между значениями вариантов опыта в разные сроки при р ≤ 0,05 (ANOVA, LSD-тест).

Установлено, что в контрольном варианте на протяжении всего опыта проростки сорта Экада 70 характеризовались большей сырой и сухой массой по сравнению с сортом Зауральская Жемчужина, тогда как проращивание в условиях стресса привело к уменьшению этого показателя у обоих сортов, однако у сорта Зауральская Жемчужина оно было выражено гораздо сильнее (p ≤ 0,05) (рис. 1). Предпосевная обработка ЭБ способствовала стойкому увеличению сырой и сухой массы проростков сорта Экада 70 в нормальных условиях в среднем на 25 % (p ≤ 0,05) в сравнении с не обработанными гормоном, тогда как масса предобработанных ЭБ проростков сорта Зауральская Жемчужина практически не изменялась в сравнении с контролем (см. рис. 1). Мы выявили выраженное защитное действие ЭБ на показатели проростков Экада 70, подвергнутых засухе: их масса практически соответствовала показателям в контроле (см. рис. 1).

Многочисленные данные, полученные на разных видах растений, убедительно демонстрируют эффективность применения БС как при предпосевном замачивании семян, так и при обработке вегетирующих растений с целью повышения их устойчивости к неблагоприятным факторам среды и увеличения продуктивности (18-20). Вместе с тем в наших опытах предпосевная обработка гормоном не оказывала стимулирующего и протекторного эффекта на показатели роста проростков сорта Зауральская Жемчужина. По-видимому, это связано с замедленным ростом на начальном этапе жизненного цикла у пшениц лесостепного западносибирского экотипа, что позволяет успешно пережить весеннюю засуху, характерную для регионов их произрастания (7, 8).

В то же время, поскольку фитогормонам отводится ведущая роль в регуляции функций растений на всех этапах онтогенеза, в том числе на начальном (16, 29), влияние предобработки ЭБ на рост изучаемых экотипов пшеницы в условиях почвенной засухи может быть обусловлено изменениями в эндогенной гормональной системе.

Мы установили, что контрольные растения сорта Экада 70 отличались от таковых сорта Зауральская Жемчужина заметно большим количеством ИУК и цитокининов (p ≤ 0,05), при этом существенных различий в содержании АБК у обоих сортов не наблюдалось (рис. 2).

Предпосевная обработка ЭБ не привела к значимым изменениям в содержании АБК и ИУК в проростках обоих сортов, однако индуцировала более чем 2-кратное накопление цитокининов (p ≤ 0,05) в растениях сорта Экада 70 (см. рис. 2). Предобработанные проростки сорта Зауральская Жемчужина также имели повышенное содержание цитокининов, но количество последних заметно уступало таковому у сорта Экада 70, превышая контрольный показатель в 1,3 раза (p ≤ 0,05). Известно, что цитокинины крайне эффективны в стимуляции роста разных видов растений, в том числе пшеницы (30, 31), в связи с чем, по-видимому, проростки сорта Экада 70 характеризовались более высокой биомассой, которая увеличивалась при предпосевной обработке ЭБ, в сравнении с сортом Зауральская Жемчужина (см. рис. 1).

У подвергавшихся засухе проростков наблюдали существенные перестройки в гормональном статусе, связанные с обратимым накоплением АБК и существенным падением содержания ауксина и цитокининов, однако у сорта Зауральская Жемчужина изменения были гораздо более выраженными (p ≤ 0,05) (см. рис. 2). Это не удивительно, поскольку характерной реакцией на стресс в растительных организмах становится резкое увеличение количества ингибирующего рост фитогормона АБК одновременно со снижением содержания рост-стимулирующих гормонов ИУК и ЦК, что, в конечном счете, приводит к замедлению ростовых процессов (32).

Рис. 2. Содержание абсцизовой кислоты (АБК) (А) , индолилуксусной кислоты (ИУК) (Б) и цитокининов (ЦК) (В) в необработанных и предобработанных раствором 0,4 мкМ 24-эпибрассино-лида (ЭБ) проростках пшеницы ( Triticum aestivum L.) сортов Экада 70 (слева) и Зауральская Жемчужина (справа) в условиях моделируемой почвенной засухи и нормальной влагообеспечен-ности на 7-е, 8-е и 9-е сут: 1 — контроль, 2 — ЭБ, 3 — засуха, 4 — ЭБ + засуха (три независимых опыта проведены в трех биологических повторностях, по 10 проростков в каждой, M ±SEM, лабораторный опыт, г. Уфа, 2024 год). Разными строчными буквами обозначены статистически значимые различия между вариантами опыта в одни и те же сроки обработки при р ≤ 0,05 (ANOVA, LSD-тест). Разными прописными буквами обозначены статистически значимые различия между значениями вариантов опыта в разные сроки при р ≤ 0,05 (ANOVA, LSD-тест).

Предпосевное замачивание семян в растворе ЭБ хоть полностью и не предотвратило, но существенно уменьшило стресс-индуцированный дисбаланс фитогормонов (p ≤ 0,05) в проростках сорта Экада 70. Так, пред-обработанные ЭБ растения степного волжского экотипа при воздействия почвенной засухи характеризовались существенно меньшим накоплением АБК, который к 9-м сут фактически возвратился к контрольному значению, а также повышенным содержанием ИУК относительно необработанных ЭБ проростков (см. рис. 2).

Обращает на себя внимание то, что в условиях стресса в предобра-ботанных ЭБ проростках сорта Экада 70 содержание цитокининов на протяжении всего эксперимента было выше контрольных значений (p ≤ 0,05) (см. рис. 2). Следовательно, предобработка ЭБ оказала явно выраженный защитный эффект на растения сорта Экада 70 степного волжского экотипа, подвергнутых засухе. В то же время в предобработанных растениях сорта Зауральская Жемчужина хоть и наблюдалось меньшее накопление АБК, но до конца опыта оно оставалось существенно выше относительно контрольного варианта (p ≤ 0,05). При этом содержание ауксина и цитокининов в этих растениях регистрировали фактически на уровне подвергнутых засухе необработанных ЭБ растений (см. рис. 2). Это в целом отразилось на идентичности показателей роста как предобработанных, так и не обработанных ЭБ проростков сорта Зауральская Жемчужина в норме и при стрессе (см. рис. 1).

Вместе с тем в ответ на засуху индуцируется экспрессия белков, задействованных в формировании устойчивости к стрессовым факторам, вызывающим дефицит влаги (9, 10). К таковым, в частности, относят и агглютинин зародыша пшеницы — типичный представитель лектинов злаков, играющий важную роль в неспецифической защите растений от неблагоприятных факторов (11, 16, 17).

Рис. 3. Содержание агглютинина зародыша пшеницы (АЗП) в необработанных и предобработан-ных раствором 0,4 мкМ 24-эпибрассинолида (ЭБ) проростках пшеницы ( Triticum aestivum L.) сортов Экада 70 (слева) и Зауральская Жемчужина (справа) в условиях моделируемой почвенной засухи и нормальной влагообеспеченности на 7-е, 8-е и 9-е сут: 1 — контроль, 2 — ЭБ, 3 — засуха, 4 — ЭБ + засуха (три независимых опыта проведены в трех биологических повторностях, по 10 проростков в каждой, M ±SEM, лабораторный опыт, г. Уфа, 2024 год). Разными строчными буквами обозначены статистически значимые различия между вариантами опыта в одни и те же сроки обработки при р ≤ 0,05 (ANOVA, LSD-тест). Разными прописными буквами обозначены статистически значимые различия между значениями вариантов опыта в разные сроки при р ≤ 0,05 (ANOVA, LSD-тест).

В наших опытах содержание лектина пшеницы в контрольных проростках оставалось стабильным на протяжении всего времени у обоих сортов, хотя сорт Экада 70 выделялся повышенным количеством АЗП (p ≤ 0,05)

в сравнении с проростками сорта Зауральская Жемчужина (рис. 3). Предпосевная обработка ЭБ в норме вызвала повышение содержания АЗП в проростках сорта Экада 70 в среднем на 25 % в сравнении с контрольными растениями (p ≤ 0,05), что согласуется с полученными ранее данными о способности ЭБ вызывать накопление этого лектина (21). Заметного увеличения содержания лектина пшеницы в растениях сорта Зауральская Жемчужина мы не обнаружили (см. рис. 3).

Воздействие ранней почвенной засухи вызвало поступательное накопление АЗП в проростках обоих экотипов, поскольку лектин пшеницы проявляет высокую чувствительность к стрессовым факторам среды, вызывающим обезвоживание (11, 23). Однако динамика накопления АЗП в изученных сортах различалась. Так, устойчивый к ранней засухе сорт Экада 70 характеризовался существенно более высоким накоплением АЗП в сравнении с проростками сорта Зауральская Жемчужина. На 7-е сут у проростков сорта Экада 70 наблюдалось 1,5-кратное повышение содержания АЗП относительно контроля, к 9-сут оно достигало максимума и становилось 2,5-кратным (p ≤ 0,05). Значимое накопление лектина в растениях сорта Зауральская Жемчужина регистрировали только на 9-е сут — 150 % от контроля (p ≤ 0,05).

Важно отметить, что в условиях почвенной засухи предобработан-ные ЭБ растения Экада 70 отличались от необработанных гормоном проростков меньшим накоплением АЗП (p ≤ 0,05) (см. рис. 3). Так, если на 7-е сут в условиях стресса уменьшение содержания лектина было незначительным, то на 9-е сут в предобработанных проростках падение этого показателя достигало 30 % от значений у необработанных (см. рис. 3). По-види-мому, этот факт может свидетельствовать о снижении стрессовой нагрузки на предобработанные ЭБ растения сорта Экада 70, когда отсутствует необходимость в поддержании высокого количества этого белка. Вместе с тем в стрессовых условиях значимый эффект предпосевной обработки ЭБ на содержание АЗП в проростках у сорта Зауральская Жемчужина отсутствовал.

В целом мы выявили резкие различия двух неодинаковых по устойчивости к засухе сортов пшеницы по содержанию АЗП, а также динамике изменений этого белка в проростках, подвергнутых предпосевной обработке ЭБ в норме и в условиях почвенной засухи.

Значительный массив данных свидетельствует о существенном возрастании содержания лектина в растениях пшеницы при воздействии на них засоления (23), гипертермии (33), засухи и осмотического стресса (34), что указывает на важное значение этого белка в защитных реакциях пшеницы в ответ на обезвоживание. Полученные в настоящем исследовании данные о способности ЭБ стимулировать дополнительный синтез лектина в нормальных условиях и поддерживать его содержание в растениях сорта Экада 70 при засухе могут указывать на существенный вклад АЗП в протекторный эффект ЭБ, оказываемый на проростки сорта степного волжского экотипа при дефиците влаги.

Поскольку АЗП экскретируется во внешнюю среду, можно предполагать, что индуцированное стрессом повышение его количества приводит к усилению экскреции; это может играть важную роль в предохранении растения от инфицирования фитопатогенами. Это вполне вероятно из-за сродства лектина к N-ацетил-D-глюкозамину — мономеру хитина и важному компоненту хитинсодержащих клеточных стенок патогенных грибов (21). Также в числе предполагаемых функций лектина рассматривается его участие в регуляции деления клеток и вовлечение АЗП в восстановление ростовых процессов в меристематических клетках у проростков, подвергнутых стрессовым воздействиям (11, 15). В пользу этого могут свидетельствовать полученные нами ранее данные о стимулирующем действии ЭБ на деление клеток в проростках пшеницы, связанном с ЭБ-индуцирован-ным накоплением в них АЗП (16). Также было выявлено, что предобработка ЭБ предотвращает стресс-индуцированное снижение деления клеток растений пшеницы, важный вклад в которое вносит экскретируемый ими в окружающую среду лектин (11).

Одним из важных показателей повреждающего действия стрессовых факторов на растения служит содержание малонового диальдегида — конечного продукта перекисного окисления липидов мембран (17, 27). Мы установили, что контрольные растения обоих сортов пшеницы слабо различались по этому показателю и можно было лишь проследить некоторую тенденцию к его уменьшению у засухоустойчивого сорта Экада 70 (табл.).

Содержание малонового диальдегида (мкмоль/г сырой массы) в необработанных и предобработанных раствором 0,4 мкМ 24-эпибрассинолида (ЭБ) в 9-суточных проростках пшеницы ( Triticum aestivum L.) двух сортов в условиях моделируемой почвенной засухи и нормальной влагообеспеченности ( M ±SEM, лабораторный опыт, г. Уфа, 2024 год)

Сорт          I Контроль I ЭБ          Засуха ЭБ + засуха

Экада 70                            10,3±0,3Bc       10,7±0,4Bc        17,3±0,7Ba         12,8±0,6Bb

Зауральская Жемчужина           11,9±0,4^Ab       11,7±0,4^Ab       23,3±1,2^Aa        21,8±1,1^Aa

Примечание. Три независимых опыта проведены в трех биологических повторностях, по 10 проростков в каждой. Разными буквами обозначены статистически значимые различия между вариантами опытов при р ≤ 0,05 (ANOVA, LSD-тест). Большими буквами обозначены различия в столбцах, маленькими — в строках.

Проращивание проростков пшеницы Экада 70 и Зауральская Жемчужина в условиях почвенной засухи вызвало значительное увеличение содержания МДА, особенно у менее устойчивого сорта Зауральская Жемчужина (p ≤ 0,05). Интересно, что предобработанные ЭБ растения сорта Зауральская Жемчужина существенно не отличались по этому показателю от не обработанных гормоном проростков в условиях стресса. Однако предпосевная обработка ЭБ способствовала значительному снижению содержания МДА в проростках сорта Экада 70 (p ≤ 0,05), что служит еще одним аргументом в пользу эффективности применения предпосевной обработки ЭБ с целью повышения устойчивости растений степного волжского экотипа к засухе (см. табл.).

Таким образом, мы показали эффективность предпосевного замачивания семян пшеницы сорта Экада 70 степного волжского экотипа в растворе 0,4 мкМ 24-эпибрассинолида (ЭБ) для повышения устойчивости растений к дефициту влаги на начальном этапе онтогенеза. В основе ЭБ-ин-дуцированной устойчивости проростков этого экотипа лежит снижение резких стресс-индуцированных сдвигов в содержании эндогенных фитогормонов абсцизовой, индолилуксусной кислот и цитокининов до контрольных значений под влиянием 24-эпибрассинолида. Важный вклад в формирование ЭБ-модулируемой засухоустойчивости сорта Экада 70 может вносить способность гормона индуцировать 1,6-кратное накопление агглютинина зародыша пшеницы — защитного белка, важного компонента протекторных реакций растений пшеницы. В то же время отсутствие защитного эффекта 24-эпибрассинолида на растения сорта Зауральская Жемчужина лесостеп- ного западносибирского экотипа связано с их нечувствительностью к предпосевной обработке ЭБ, что отразилось в сохранении индуцированного засухой существенного дисбаланса в эндогенной гормональной системе и небольшом 1,2-кратном накоплении агглютинина зародыша пшеницы у пред-обработанных гормоном проростков этого экотипа.