DOI: https://doi.org/10.18523/2617-4529.2020.3.35-42

Вплив метаболічно-активних речовин на окремі фізіолого-біохімічні показники росту і розвитку огірків сорту Ніжинський

Vitalii Lisovytskyi, Olena Kuchmenko

Анотація


Проведено дослідження з метою вивчення впливу метаболічно-активних речовин (MgSO4, параоксибензойної кислоти (ПОБК), вітаміну Е, убіхінону-10 та метіоніну) в різних концентраціях на показники проростання насіння огірків сорту Ніжинський та окремі фізіологічні та біохімічні показники росту і розвитку рослин. Під час проведення дослідів розчини речовин брали в таких концентраціях: параоксибензойна кислота (0,1 %, 0,01 %, 0,001 %, 0,0001 %, 0,00001 %), метіонін (0,1 %, 0,01 %, 0,001 %, 0,0001 %, 0,00001 %), MgSO4 (0,1 %, 0,01 %, 0,001 %, 0,0001 %, 0,00001 %), вітамін Е (α-токоферилацетат) (10-3М, 10-6М, 10-8М), убіхінон-10 (препарат «Кудесан») (10-3М, 10-6М, 10-8М). У результаті проведених досліджень було продемонстровано дозозалежний ефект досліджуваних метаболічно-активних речовин на енергію проростання насіння огірків (Cucumis sativus) сорту Ніжинський. Показано, що найефективнішими концентраціями досліджуваних сполук для стимуляції проростання насіння були 0,001 % розчини ПОБК, метіоніну і MgSO4 та 10-8М розчини убіхінону-10 і вітаміну Е (α-токоферилацетату). Показано ефективність передпосівної обробки насіння огірків 0,001 % розчином MgSO4 щодо стимуляції ростових процесів рослин огірків сорту Ніжинський, що виражалось у стимуляції росту стебла і зростанні площі листової пластинки. Найбільша ефективність щодо збільшення вмісту загальних хлорофілів, хлорофілу a і b в листі огірків спостерігалась у рослин, насіння яких перед посівом обробляли 0,001 % розчинами ПОБК і метіоніну та 10-8М розчином вітаміну Е, що може свідчити про зміни в процесах біосинтезу або деградації цих фотосинтезуючих пігментів. Результати цього дослідження можуть мати практичне значення для подальшого вивчення впливу цих метаболічно-активних речовин на рослинні організми з метою подальшого застосування в рослинництві. Речовини, які показали свою ефективність, можуть бути використані як складові компоненти стимулюючих препаратів.

Матеріал надійшов 28.04.2020


Ключові слова


огірки; проростання; довжина стебла; площа листкової поверхні; хлорофіл; параоксибензойна кислота; метіонін; сульфат магнію; вітамін Е; убіхінон-10

Повний текст:

PDF

Посилання


Biostimulants of plants of natural origin. Presentation. Website MNTTS Agrobiotech [Internet]. [cited 2020 April 19]. Available from: http://www.agrobiotech.com.ua.

Nardi S, Pizzeghello D, Schiavon M, Ertani A. Plant biostimulants: physiological responses induced by protein hydrolyzed-based products and humic substances in plant metabolism. Sci. agric. (Piracicaba, Braz.). 2016;73(1):18–23. DOI: 10.1590/0103-9016-2015-0006

Cho JY, Moon JH, Seong KY, Park KH. Antimicrobial Activity of 4-Hydroxybenzoic Acid and trans 4-Hydroxycinnamic Acid Isolated and Identified from Rice Hull. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry. 1998;62(11):2273–6. DOI: 10.1271/bbb.62.2273

Barkosky RR, Einhellig FA. Allelopathic interference of plant-water relationships by para-hydroxybenzoic acid. Bot. Bull. Acad. Sin. 2003;44:53–8. Available from: http://ejournal.sinica.edu.tw/bbas/content/2003/1/bot441-08.html.

Guo W, Chen S, Hussain N, Cong Y, Liang Z, Chen K. Magnesium stress signaling in plant: just a beginning. Plant Signal Behav. 2015;10(3):e992287. DOI: 10.4161/15592324.2014.992287

Abid M, Haddad M, Ferchichi A. Effect of magnesium sulphate on the first stage of development of Lucerne [Internet]. In: Porqueddu C, Tavares de Sousa MM, editors. Sustainable Mediterranean grasslands and their multi-functions. Zaragoza: CIHEAM / FAO / ENMP / SPPF; 2008, р. 405–8. Available from: http://om.ciheam.org/om/pdf/a79/00800685.pdf.

Maathuis FJM. Physiological functions of mineral macronutrients. Curr. Opin. Plant Biol. 2009;12:250–8. DOI: 10.1016/j.pbi.2009.04.003

Hildebrandt TM, Nunes Nesi A, Araújo WL, Braun HP. Amino Acid Catabolism in Plants. Mol Plant. 2015;8(11):1563–79. DOI: 10.1016/j.molp.2015.09.005.

Miret JA, Munné-Bosch S. Redox signaling and stress tolerance in plants: a focus on vitamin E. Ann N Y Acad Sci. 2015;1340:29–38. DOI: 10.1111/nyas.12639

Sattler SE, Gilliland LU, Magallanes-Lundback M, Pollard M, Della Penna D. Vitamin E Is Essential for Seed Longevity and for Preventing Lipid Peroxidation during Germination. The Plant Cell. 2004;16:1419–32. DOI: 10.1105/tpc.021360

Liu M, Lu S. Plastoquinone and Ubiquinone in Plants: Biosynthesis, Physiological Function and Metabolic Engineering. Front Plant Sci. 2016;7:1898. DOI: 10.3389/fpls.2016.01898

Stahl E, Hartmann M, Scholten N, Zeier J. A Role for Tocopherol Biosynthesis in Arabidopsis Basal Immunity to Bacterial Infection. Plant Physiol. 2019;181(3):1008–28. DOI: 10.1104/pp.19.00618

Rozhnova NA, Gerashchenkov GA. Protein and biochemical markers in systemic induced resistance to phytoviruses in tobacco and potato plants. Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii. 2014;175(4):99–108.

Yeshchenko VO, Kopytko PG, Kostohryz PV, Opryshko VP. Osnovy naukovykh doslidzhen v ahronomii. Vinnytsia: Edelveis і К; 2014. 332 р.

Grytsaenko ZM, Grytsaenko AO, Karpenko VP. Metody biolohichnykh ta ahrokhimichnykh doslidzhen roslyn і gruntіv. Kyiv: NІCHLAVA; 2003. 320 р.

Mène-Saffrané L. Vitamin E biosynthesis and its regulation in plants. Antioxidants. 2018;7(1):2. DOI: 10.3390/antiox7010002

Mokrosnop VM. Functions of tocopherols in the cells of plants and other photosynthetic organisms. Ukr. Biochem. J. 2014;86(5):26–36. DOI: 10.15407/ubj86.05.026

Feussner I, Wasternack C, Kindlt H, Kuhnt H. Lipoxygenase-catalyzed oxygenation of storage lipids is implicated in lipid mobilization during germination. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995;92:11849–53. DOI: 10.1073/pnas.92.25.11849

Feussner I, Balkenhohl TJ, Porzel A, Kühn H, Wasternack C. Structural elucidation of oxygenated storage lipids in cucumber cotyledons. Implication of lipid body lipoxygenase in lipid mobilization during germination. J Biol Chem. 1997;272(34):21635–41. DOI: 10.1074/jbc.272.34.21635

Shadchyna TM, Gulyaev BI, Kiriziy DA. Regulation of photosynthesis and plant productivity: physiological and environmental aspects. Kyiv: Ukr. Fіtosocіocentr; 2006. 384 р.

Tyutereva EV, Dmitrieva VA, Voitsekhovskaja OV. Chlorophyll b as a source of signals steering plant development. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya [Agricultural Biology]. 2017;52(5):843–55. DOI: 10.15389/agrobiology.2017.5.843rus.






Copyright (c) 2020 Vitalii Lisovytskyi, Olena Kuchmenko

Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution 4.0 International License.