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

Автор(и)

  • Vitalii Lisovytskyi аспірант Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя, Україна
  • Olena Kuchmenko доктор біологічних наук, завідувач кафедри біології Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя, Україна https://orcid.org/0000-0002-3021-8583

DOI:

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

Ключові слова:

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

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

Біографія автора

Olena Kuchmenko, доктор біологічних наук, завідувач кафедри біології Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя

PhD in Biology, Head of the Department of Biology of Nizhyn Mykola Gogol State University

Посилання

  1. Biostimulants of plants of natural origin. Presentation. Website MNTTS Agrobiotech [Internet]. [cited 2020 April 19]. Available from: http://www.agrobiotech.com.ua.
  2. 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
  3. 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
  4. 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.
  5. 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
  6. 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.
  7. Maathuis FJM. Physiological functions of mineral macronutrients. Curr. Opin. Plant Biol. 2009;12:250–8. DOI: 10.1016/j.pbi.2009.04.003
  8. 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.
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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.
  14. Yeshchenko VO, Kopytko PG, Kostohryz PV, Opryshko VP. Osnovy naukovykh doslidzhen v ahronomii. Vinnytsia: Edelveis і К; 2014. 332 р.
  15. Grytsaenko ZM, Grytsaenko AO, Karpenko VP. Metody biolohichnykh ta ahrokhimichnykh doslidzhen roslyn і gruntіv. Kyiv: NІCHLAVA; 2003. 320 р.
  16. Mène-Saffrané L. Vitamin E biosynthesis and its regulation in plants. Antioxidants. 2018;7(1):2. DOI: 10.3390/antiox7010002
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. Shadchyna TM, Gulyaev BI, Kiriziy DA. Regulation of photosynthesis and plant productivity: physiological and environmental aspects. Kyiv: Ukr. Fіtosocіocentr; 2006. 384 р.
  21. 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.

##submission.downloads##

Як цитувати

1.
Lisovytskyi V, Kuchmenko O. Вплив метаболічно-активних речовин на окремі фізіолого-біохімічні показники росту і розвитку огірків сорту Ніжинський. NRPBE [інтернет]. 21, Липень 2020 [цит. за 18, Листопад 2024];3:35-42. доступний у: http://nrpbe.ukma.edu.ua/article/view/208345

Номер

Том 3 (2020): Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія

Розділ

Біологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Vitalii Lisovytskyi, Olena Kuchmenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

а) Автори зберігають за собою авторські права на твір на умовах ліцензії CC BY 4.0 Creative Commons Attribution International License, котра дозволяє іншим особам вільно поширювати (копіювати і розповсюджувати матеріал у будь-якому вигляді чи форматі) та змінювати (міксувати, трансформувати, і брати матеріал за основу для будь-яких цілей, навіть комерційних) опублікований твір на умовах зазначення авторства.

б) Журнал дозволяє автору (авторам) зберігати авторські права без обмежень.

в) Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо поширення твору (наприклад, розміщувати роботу в електронному репозитарії), за умови збереження посилання на його першу публікацію. (Див. Політика Самоархівування)

г) Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у репозитаріях) тексту статті, як до подання його до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).