Хлорофилл как критерий устойчивости растений сои к длительному затоплению почвы

Длительное затопление растений сои водой приводит к их гибели из-за наступления гипоксии корней, поэтому поиск маркеров устойчивости к этому фактору позволит создавать сорта, способные противостоять данному стрессу. В этой связи целью наших исследований было изучение реакции растений трех сортов сои селекции ВНИИ сои на длительное затопление по показателю содержания в листьях сои хлорофилла а и b. Исследования проводили в 2019-2021 гг. в лабораторных опытах при выращивании растений на гидропонных установках при 24-суточном затоплении почвы (контроль – почва с оптимальной влажностью). Сорта сои Евгения и Куханна, зарегистрированные как устойчивые к переувлажнению почвы, различались по содержанию форм хлорофилла в листьях при 24-суточном затоплении поверхности почвы водой слоем 1-2 см. Установлено, что увеличение хлорофилла a в листьях растений сорта Евгения при затоплении связано с обеспечением устойчивости растений этого сорта к перенесению стрессового фактора. Наличие хлорофилла b в листьях этого сорта до фазы спелости указывает на то, что он в большей степени может служить индикатором устойчивости растений к гипоксии корней, так как растения продолжали расти и развиваться. У сорта Куханна содержание обеих форм хлорофилла при оптимальной влажности почвы контрольного варианта было выше или находилось на уровне показателей растений варианта с затоплением, что не может служить критерием устойчивости этого сорта к гипоксии корней. У сорта Китросса, устойчивость которого к переувлажнению селекционерами не отмечена, выявлены волнообразные колебания в соотношении хлорофилла a и b в течение первых 10 суток затопления. Колебания обусловлены изменениями в содержании хлорофилла b, концентрация которого сначала возрастала, а потом снижалась. Наиболее четко такая волнообразность отмечена на графике изменений соотношения между хлорофиллом a и b, что может служить маркером определения устойчивости сортов сои к длительному затоплению почвы.

1. Коломейченко В. В., Беденко В. П. Теория продукционного процесса растений и фитоценоза. Вестник ОрелГАУ. 2008;(4):17-21. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=12888060

2. Шестакова Е. О., Ерошенко Ф. В., Сторчак И. Г., Оганян Л. Р., Чернова И. В. Влияние различных элементов технологии возделывания на содержание хлорофилла в растениях озимой пшеницы и ее урожайность. Аграрный вестник Урала. 2020;(5(196)):27-37. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44161470

3. Кабашникова Л. Ф. Хлорофилл - зеленое вещество жизни. Наука и инновации. 2018;(1(179)):65-69. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35086632

4. Дерендовская А., Жосан С. Хлорофильные показатели и их связь с продуктивностью растений озимого ячменя. Stiinta Agricola. 2008;(1):3-7. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=14779104

5. Головина Е. В. Эколого-генетическая изменчивость содержания пигментов в листьях сортов сои северного экотипа. Зернобобовые и крупяные культуры. 2019;(3(31)):74-79. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=39562102

6. Зеленцов С. В., Мошненко Е. В., Бубнова Л. А., Будников Е. Н., Трунова М. В., Рамазанова С. А. Среднеранний теневыносливый сорт сои Вилана бета. Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. 2020;(1(181)):140-146. https://doi.org/10.25230/2412-608X-2020-1-181-140-146

7. Петухова А. С., Хритохин Н. А., Петухова Г. А Оценка содержания пигментов фотосинтеза у растений разных видов в условиях антропогенного стресса. Международный студенческий научный вестник. 2017;(6):166. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32374189

8. Рыктор И. А., Зубкова Ю. Н., Погромская Я. А., Бутюгин А. В. Влияние буроугольных гуминовых удобрений на антистрессовую устойчивость растений. Аграрный вестник Урала. 2012;(12(104)):45-47. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18882163

9. Абуразакова З. Л., Юнусханов Ш., Абзалов М. Ф., Курбанбаев И. Д. Содержание хлорофиллов в листьях растений сои на различных фазах их развития. Роль физиологии и биохимии в интродукции и селекции сельскохозяйственных растений: сб. мат-лов V Международ. научн.-метод. конф. М.: РУДН, 2019. Т. 1. С. 234-236.

10. Davison P. A., Hunter C. N., Horton P. Over expressionof β-carotene hydroxylase enhances stresstolerance in Arabidopsis. Nature. 2002;418(6894):203-206. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/60032.pdf

11. Головина Е. В., Зотиков В. И. Влияние погодных условий на фотосинтетическую деятельность и зерновую продуктивность сортов сои северного экотипа. Земледелие. 2012;(5):44-46. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-pogodnyh-usloviy-na-fotosinteticheskuyu-deyatelnost-i-zernovuyu-produktivnost-sortov-soi-severnogo-ekotipa/viewer

12. Романцова С. В., Гладышева И. В., Вервекина Н. В., Нагорнов С. А., Ликсутина А. П., Корнев А. Ю. Химический стресс сельскохозяйственных растений и способ его снижения. Наука в центральной России. 2021;(4(52)):64-73. https://doi.org/10.35887/2305-2538-2021-4-64-73

13. Синеговская В. Т. Посевы сои в Приамурье как фотосинтезирующие системы. Благовещенск: изд-во «Зея», 2005. С. 6-7.

14. Fehr W. R., Caviness Ch. E. Stages of Soybean Development. Special Report 80. Agriculture and Home Economics Experiment Station IOWA STATE UNIVERSITY of Science and Technology. 1977. 13 р. URL: https://core.ac.uk/download/pdf/83024475.pdf