Effect of Chloride Salinization on Barley Seedlings

K. B. Taskina; Таскина К. Б.; N. M. Kaznina; Казнина Н. М.; A. F. Titov; Титов А. Ф.

doi:10.31857/S0002188123040129

Effect of Chloride Salinization on Barley Seedlings

作者: Taskina K.B.¹, Kaznina N.M.¹, Titov A.F.¹
隶属关系:
1. Institute of Biology of the Karelian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences
期: 编号 5 (2023)
页面: 70-76
栏目: Ecotoxicology
URL: https://journals.rcsi.science/0002-1881/article/view/139550
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188123040129
EDN: https://elibrary.ru/DJLDRP
ID: 139550

如何引用文章

全文:

开放存取

##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问

订阅存取

详细
作者简介
参考
补充文件
统计

详细

The influence of moderate and strong chloride salinity on seedlings of barley (Hordeum vulgare L.) Nur variety was studied under controlled environment conditions. Exposure of seedlings to both moderate (100 mM) and high concentrations (200 mM) of NaCl for 7 days led to a slowdown in the growth of their roots and shoots. At the same time, in the variant using NaCl in moderate concentration, an increase in the content of pigments was noted in the leaves of seedlings (chlorophylls and carotenoids by 25 and 22%, respectively). Also the photosynthesis rate decreased by 25% (relative to the control). In contrast, under the influence of a high concentration of NaCl, the content of pigments, as well as stomatal conductance, decreased markedly, which was accompanied by an almost twofold slowdown in the rate of photosynthesis. At the same time, transpiration was inhibited and tissue hydration decreased. It was concluded that the resistance of barley to NaCl can be judged already in the early phases of plant development. It is also noted that the most sensitive to the presence of NaCl in the root environment are easily recorded morpho-physiological indicators – the linear size of the shoot and its raw biomass.

关键词

barley (Hordeum vulgare L.), salinity, growth, water exchange, photosynthesis, stomatal conductivity, transpiration.

参考

Овчинников А.С., Пронько Н.А., Фалькович А.С., Бородычев В.В. Причины вторичного засоления орошаемых почв Нижнего Поволжья и его прогнозирование на основе математического моделирования влагопереноса // Изв. НВ АУК. 2018. № 2 (50). С. 9–17.
FAO (Food and Agriculture organizatoin of the United Nations). Global network on integrated soil management for sustainable use of salt-affected soils. 2008. Web site http://www.fao.org/ag/agl/agll/spush
Балнокин Ю.В. Ионный гомеостаз и солеустойчивость растений. М.: Наука, 2012. 99 с.
Таланова В.В., Таланов А.В., Титов А.Ф. Динамика фотосинтеза и транспирации проростков огурца в начальный период хлоридного засоления и при действии фитогормонов // Докл. РАСХН. 2006. № 2. С. 10–13.
Munns R., James R.A., Lauchli A. Approaches to increasing the salt tolerance of wheat and other cereals // J. Exp. Bot. 2006. V. 57. P. 1025–1043.
Веселов Д.С., Шарипова Г.В., Кудоярова Г.Р. Влияние NaCl засоления на реакции сортов ячменя, различающихся по засухоустойчивости // Агрохимия. 2008. № 10. С. 18–26.
Шарипова Г.В. Особенности роста и водного обмена растений пшеницы и ячменя с различной солеустойчивостью при натрий-хлоридном засолении: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2007. 22 с.
Зайцева Р.И., Желнакова Л.И., Никитина Н.С. Характеристика солеустойчивости кормовых культур в начальной фазе вегетации при засолении чернозема хлоридом натрия // Бюл. Почв. ин-та. 2009. № 63. С. 25–40.
Веселов Д.С., Шарипова Г.В., Кудоярова Г.Р. Сравнительное изучение реакции растений ячменя (Hordeum vulgaris) и пшеницы (Triticum durum) на кратковременное и длительное действие натрий-хлоридного засоления // Агрохимия. 2007. № 7. С. 41–48.
Kanbar A., Drussi I. Effect of salinity stress on germination and seedling growth of barley (Hordeum vulgare L.) varieties // Adv. Environ. Biol. 2014. V. 8. P. 244–247.
Лубянова А.Р., Безрукова М.В., Шакирова Ф.М. Влияние засоления на рост и гормональный статус корней проростков ячменя и риса // Агрохимия. 2019. № 8. С. 52–59.
Sabah N. The effect of salinity on germination, growth characters, and emergence of barley Hordeum vulgaris L. in different soil textures // J. Thi-Qar Univer. 2008. V. 4. № 1. P. 17–26.
Шарипова Г.В., Веселов Д.С. Ростовая реакция на засоление растений разных сортов ячменя и ее связь с водным обменом // Физиол. и биохим. культ. раст. 2011. Т. 43. № 2. С. 129–135.
Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям: Метод. рук-во / Под ред. Удовенко Г.В. Л.: ВИР, 1988. 226 с.
Niknam V., Bagherzadeh M., Ebrahimzadeh H., Sokhansanj A. Effect of NaCl on biomass and contents of sugars, proline and proteins in seedlings and leaf explants of Nicotiana tabacum grown in vitro // Biol. Plantarum. 2004. V. 48. P. 613–615.
Аникиев В.В., Кутузов Ф.Ф. Новый способ определения площади листовой поверхности у злаков // Физиология растений. 1961. Т. 8. № 3. С. 375–377.
Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and carotenoids pigments of photosynthetic biomembranes // Method. Ensymol. 1987. V. 148. P. 350–382.
Jones H.G. Physiological aspects of the control of water status in horticultural crops // Hort Sci. 1990. V. 25. P. 19–26.
Nawaz K., Hussain K., Majeed A., Khan F., Afghan S., Ali K. Fatality of salt stress to plants: morphological, physiological and biochemical aspects // Afric. J. Biotechol. 2010. V. 9. № 34. P. 5475–5480.
Torabi M., Halim R.A., Mokhtarzadeh A., Miri Y. Physiological and biochemical responses of plants in saline environment // Crop biology and agriculture in harsh environments / Ed. Roychowdhury R. Lap Lambert Academic Publishing, 2013. № 9. P. 47–81.
Rajendran K., Tester M., Roy S.J. Quantifying the three main components of salinity tolerance in cereals // Plant Cell Environ. 2009. V. 32. № 3. P. 237–249.
Roychoudhury A., Paul S., Basu S. Cross-talk between abscisic acid-dependent and abscisic acid-independent pathways during abiotic stress // Plant Cell Rep. 2013. V. 32. № 7. P. 985–1006.
Semida W.M., Rady M.M. Pre-soaking in 24-epibrassinolide or salicylic acid improves seed germination, seedling growth, and anti-oxidant capacity in Phaseolus vulgaris L. grown under NaCl stress // J. Horticult. Sci. Biotechnol. 2014. V. 89. № 3. P. 338–344.
Веселов Д.С., Кудоярова Г.Р., Кудрякова Н.В., Кузнецов В.В. Роль цитокининов в стресс-устойчивости растений // Физиология растений. 2017. Т. 64. № 1. С. 19–32.
Битюцкий Н.П. Минеральное питание растений: учебник. 2-е изд. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2020. 548 с.
Munns R. Plant adaptations to salt and water stress differences and commonalities // Adv. Botanic. Res. 2011. V. 57. P. 1–32.
Parihar P., Singh S., Singh R., Singh V., Prasad S.M. Effect of salinity stress on plants and its tolerance strategies: a review // Environ. Sci. Pollut. Res. 2025. V. 22. № 6. P. 4056–4075.
Zhu J.K. Genetic analysis of plant salt tolerance using Arabidopsis // Plant Physiol. V. 124. № 3. 2000. P. 941–948.
Алехина Н.Д., Балнокин Ю.В., Гавриленко В.Ф. Физиология растений / Под ред. И.П. Ермакова. М.: Изд. центр “Академия”, 2005. 640 с.
Гишева Н.Г. Солеустойчивость сортов риса: Дис. … канд. биол. наук. Краснодар, 1999. 130 с.
Будаговская Н.В. Функциональные и морфологические изменения у растений в условиях засоления и блокирования кальциевых каналов // Механизмы устойчивости растений и микроорганизмов к неблагоприятным условиям среды (Иркутск, 10–15 июля 2018 г.). Иркутск, 2018. С. 154–158.
Carson M.A., Morris A.N. Germination of Panicum virgatum cultivars in a NaCl gradient // BIOS. 2012. V. 83. № 3. P. 90–96.
Bavi V., Shiran B., Arzani A. Evaluation of salinity tolerance in sorghum (Sorghum bicolor L.) using ion accumulation, proline and peroxidase criteria // Plant Growth Regul. 2011. V. 64. P. 275–285.
Friell J., Watkins E. Review of cool-season turfgrasses for salt-affected roadsides in cold climates // Crop Sci. 2021.V. 61. P. 2893–2915.
Кудоярова Г.Р., Дедов А.В., Фархутдинов Р.Г., Веселова С.В. Передача сигналов и быстрая стрессовая реакция растений // Вестн. Нижегород. ун-та им. Н.И. Лобачевского. Сер. Биол. Мат-лы выездной сессии ОФР РАН по проблемам биоэлектрогенеза и адаптации у растений, 11–12 окт. 2000 г. С. 83–85.
Li P., Zhu Y., Song X., Song F. Negative effects of long-term moderate salinity and short-term drought stress on the photosynthetic performance of Hybrid Pennisetum // Plant Physiol. Biochem. 2020. V. 155. P. 93–104.
Белова Т.А., Кравченко А.С. Физиологические основы адаптации растений к воздействию солевого стресса // Auditorium. 2018. № 1 (17). С. 42–48.
Noreen Z., Zulfiqar Ali R., Saqib M. Effect of salinity stress on various growth and physiological attributes of two contrasting Maize genotypes // Brazil. Arch. Biol. Technol. [online]. 2020. V. 63.
Liu X., Fan Y., Mak M., Babla M. Holford P., Wang F., Chen G., Grace S., Gang W., Shabala S., Zhou M., Chen Z. QTLs for stomatal and photosynthetic traits related to salinity tolerance in barley // BMC Genomics. 2017. V. 18. P. 9.
Hassan I. Interactive effects of salinity and ozone pollution on photosynthesis, stomatal conductance, growth, and assimilate partitioning of wheat (Triticum aestivum L.) // Photosynthetica. 2004. V. 42. P. 111–116.
Таланова В.В., Минаева С.В., Солдатов С.Е., Титов А.Ф. Раздельное и комбинированное действие засоления и закаливающих температур на растения // Физиология растений. 1993. Т. 40. № 4. С. 584–588.