Enviar artigo por via de e-mail Совместное действие брассиностероидов и феруловой кислоты на начальный рост растений яровой пшеницы
- Autores: Манжелесова Н.Е.1, Литвиновская Р.П.1, Савчук А.Л.1, Денисюк Д.В.1, Хрипач В.А.1
-
Afiliações:
- Государственное научное учреждение “Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси”
- Edição: Volume 71, Nº 3 (2024)
- Páginas: 280-291
- Seção: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://journals.rcsi.science/0015-3303/article/view/266525
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015330324030038
- EDN: https://elibrary.ru/NMYYDA
- ID: 266525
Citar
Acesso aberto
Acesso está concedido
Resumo
Исследовали росторегулирующее действие 24-эпибрассинолида, 24-эпикастастерона и феруловой кислоты на начальных этапах онтогенеза растений яровой пшеницы (Triticum aestivum L.) при раздельном и совместном применении, их влияние на эндогенный баланс фитогормональных стероидов и динамику некоторых физиологических процессов. Соединения и их смеси применяли путем замачивания семян в растворах веществ на 24 ч. Использовавшиеся для исследования концентрации брассиностероидов (10–7 и 10–9 М) были выбраны в ходе предшествовавших экспериментов, поскольку показали стимулирующий эффект на ростовые процессы. Феруловую кислоту в смесях и отдельно применяли в эквимолярных дозировках. Растения выращивали в течение 3 недель в почвенной культуре. Пробы (листья) для анализов брали на 7, 14 и 21 сутки от начала обработки семян растворами веществ. Показано, что предпосевная обработка семян брассиностероидами или феруловой кислотой приводила к активации ростовых функций, увеличению в листьях уровня эндогенных брассиностероидов, свободно-радикального окисления и пигментов. При совместном применении брассиностероидов и феруловой кислоты эффективность их действия увеличивалась. Изучение дифференцированного и совместного действия фитогормональных стероидов и феруловой кислоты показало, что эти соединения проявляют в большей или меньшей степени синергическое взаимодействие при стимуляции ростовых и метаболических процессов.
Texto integral
Sobre autores
Н. Манжелесова
Государственное научное учреждение “Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси”
Autor responsável pela correspondência
Email: litvin@iboch.by
Belarus, Минск
Р. Литвиновская
Государственное научное учреждение “Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси”
Email: litvin@iboch.by
Belarus, Минск
А. Савчук
Государственное научное учреждение “Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси”
Email: litvin@iboch.by
Belarus, Минск
Д. Денисюк
Государственное научное учреждение “Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси”
Email: litvin@iboch.by
Belarus, Минск
В. Хрипач
Государственное научное учреждение “Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси”
Email: litvin@iboch.by
Belarus, Минск
Bibliografia
- Khripach V., Zhabinskii V., De Groot A. Twenty years of brassinosteroids: steroidal plant hormones warrant better crops for XXI century // Ann. Bot. 2000. V. 86. P. 441. https://doi.org/10.1006/anbo.2000.1227
- Nanstaelen M., Benkova E. Hormonal interaction in the regulation of plant development // Ann. Rev. Cell Dev. Biol. 2012. V. 28. P. 463. https://doi.org/10/1146/annurev-cellbio-101011-155741
- Litvinovskaya R.P., Minin P.S., Raiman M.E., Zhilitskaya G.A., Kurticova A.I., Kozharnovich K.G., Derevyanchuk M.V., Kravets V.S., Khripach V.A. Indolil-3-acetoxy derivatevs of brassinosteroids: synthesis and growth-regulating activity // Chem. Nat. Compd. 2013. V. 49. P. 478. https://doi.org/10.1007/s10600-013-0643-8
- Babalic Z. Increasing of phenolic compounds by brassinisteroid applications in immobilisied cell suspension cultures of Vitis vinifera L. cv. Cinsault // J. Agric. Sci. 2021. V. 27. P. 298. https://doi.org/10.15832/ancutbd.674860
- Wenjia Xu, Christian Dubos, Loïc Lepiniec. Transcriptional control of flavonoid biosynthesis by MYB–bHLH–WDR complexes // Trends Plant Sci. 2015. V. 20. P. 176. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2014.12.001
- Ni J., Premathilake A.T., Gao Y., Yu W., Tao R., Teng Y., Bai S. Ethylene-activated PpERF105 induces the expression of the repressor-type R2R3-MYB gene PpMYB140 to inhibit anthocyanin biosynthesis in red pear fruit // Plant J. 2021. V. 105. P. 167. https://doi.org/10.1111/tpj.15049
- Bajqus A. Metabolism of brassinosteroids in plants // Plant Physiol. Biochem. 2007. V. 45. P. 95. https://doi.org/10.1016/j.plphy.2007/01/02
- Волынец А.П. Фенольные соединения в жизнедеятельности растений. Минск: Беларуская навука, 2013. 283 с.
- Strack D. Phenolic metabolism // Plant biochemistry / Eds. P.M. Dey, J.B. Harborne. Academic Press. 1997. P. 387.
- Cheynier V., Comte G., Davis K.M., Lattanzio V., Martens S. Plant phenolics: Recent advances on their biosynthesis, genetics, and ecophysiology // Plant Physiol. Biochem. 2013. V. 72. P. 1. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2013.05.009
- Kumar S., Abedin M.M., Singh A.K., Das S. Role of phenolic compounds in plant-defensive mechanisms // Plant phenolics in sustainable agriculture / Eds. R. Lone et al. Springer Nature Singapore Pte Ltd. 2020. P. 517. https://doi.org/10.1007/978-981-15-4890-1_22517
- Manach C., Scalbert A., Morand C., Rémésy C., Jiménez L. Polyphenols: food sources and bioavailability // Am. J. Clin. Nutr. 2004. V. 79. P. 727. https://doi.org/10.1093/ajcn/79.5.727
- Santos W.D., Ferrarese M.L.L., Nakamura C.V., Mourão K.S.M., Mangolin C.A., FerrareseFilho O. Soybean (Glycine max) root lignification induced by ferulic acid. The possible mode of action // J. Chem. Ecol. 2008. V. 34. P. 1230. https://doi.org/10.1007/310886-008-9522-3
- Cheng Z.Y., Sun L., Wang X.J., Sun R., An Y.Q., An B.L., Zhu M.X., Zhao L.F., Bai J.G. Ferulic acid pre- treatment alleviates heat stress in blueberry seedlings by inducing antioxidant enzymes, proline, and soluble sugars // Biol. Plant. 2018. V. 62. P. 534. https:/doi.org/10.1007/s10535-018-0772-9
- Лобков В. Г., Наполова Г.В. Способ определения хлорофилла в растениях гречихи. РФ Патент 244916, 2005.
- De Vos C.H.R., Schat H., Vooijs R., Ernst W.H.O. Copper-induced damage to the permeability barrier in roots of Silene cucubalus // J. Plant Physiol. 1989. V. 135. P. 164. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(89)80171-3
- Khripach V.A., Zhabinskii V.N., Litvinovskaya R.P. Immunoassays of brassinosteroids // Brassinosteroids: a class of plant hormones / Eds. S. Hayat, A. Ahmad. Springer. 2011. P. 375.
- Pradko A.G., Litvinovskaya R.P., Sauchuk A.L., Drach S.V., Baranovsky A.V., Zhabinskii V.N., Mirantsova T.V., Khripach V.A. A new ELISA for quantification of brassinosteroids in plants // Steroids. 2015. V. 97. P. 78. https://doi.org/10.1016/j.steroids.2014.08.022
- Bao F., Shen J.J., Brady S.R., Muday G.K., Asami T., Yang Z.B. Brassinosteroids interact with auxin to promote lateral root development in Arabidopsis // Plant Physiol. 2004. V. 134. P. 1624. https://doi.org/10.1104/pp.103.036897
- Nakamura A., Higuchi K., Goda H., Fujiwara M.T., Sawa S., Koshiba T., Shimada Y., Yoshida S. Brassinolide induces IAA5, IAA19, and DR5, a synthetic auxin response element in Arabidopsis, implying a cross talk point of brassinosteroid and auxin signaling // Plant Physiol. 2003. V. 133. P. 1843. https://doi.org/10.1104/pp.103.030031
- De Grauwe L., Vandenbussche F., Tietz O., Palme K., Van Der Straeten D. Auxin, ethylene and brassinosteroids: tripartite control of growth in the Arabidopsis hypocotyl // Plant Cell Physiol. 2005. V. 46. P. 827. https://doi.org/10.1093/pcp/pci111
- Волынец А.П. Фенольная регуляция ауксинового обмена в растениях // Доклады АН Беларуси. 1994. Т. 38. С. 68.
- Machakova I., Zazimalova E., George F. Plant growth regulators I: introduction; auxins, their analogues and inhibitors // Plant propagation by tissue culture / Eds. E.F. George, M.A. Hall, G.-J. de Klerk. Springer. 2008. P. 175.
- Sharova E.I., Medvedev S.S. Redox reactions in apoplast of growing cells // Russ. J. Plant Physiol. 2017. V. 64. P. 1. https:/doi.org/10.1134/S1021443717010149
- Gapper C., Dolan L. Control of plant development by reactive oxygen species // Plant Physiol. 2006. V. 141. Р. 341. https:/doi.org/10.1104/pp.106.079079
- Breygina M., Schekaleva O., Klimenko E., Luneva O. The balance between different ROS on tobacco stigma during flowering and its role in pollen germination // Plants. 2022. V. 11. P. 993. https://doi.org/10.3390/plants11070993
- Schopfer P., Liszkay A., Bechtold M., Frahry G., Wagner A. Evidence that hydroxyl radicals mediate auxin-induced extension growth // Planta. 2002. V. 214. P. 821. https://doi.org/1001007/s00425001-099-8
- Олениченко Н.А., Городкова Е.С., Загоскина Н.В. Влияние экзогенных фенольных соединений на перекисное окисление липидов у растений пшеницы // Сельскохозяйственная биология. 2008. № 3. С. 58.
- Gill S., Tuteja N. Reactive oxygen species and antioxidant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants // Plant Physiol. Biochem. 2010. V. 48. P. 909. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2010.08.016
- Siddiqui H., Hayat S., Bajguz A. Regulation of photosynthesis by brassinosteroids in plants // Acta Physiol. Plant. 2018. V. 40. P. 59. https://doi.org/10.1007/s11738-018-2639-2
- Каляга Т.Г., Козел Н.В. Влияние почвенной засухи на содержание фотосинтетических пигментов в растениях ячменя сорта Бровар // Журнал Белорусского государственного университета. Биология. 2020. № 3. С.46. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2020-3-46-53
- Кабашникова Л.Ф. Фотосинтетический аппарат и стресс у растений. Минск: Беларуская навука, 2014. 267 с.
- Маслова Г.Г., Марковская Е.Ф., Слемнев Н.Н. Функции каротиноидов в листьях высших растений (Обзор) // Журнал общей биологии. 2020. Т. 81. С. 297. https://doi.org/10.31857/s0044459620040065
Arquivos suplementares
Arquivos suplementares
Ação
1.
JATS XML
2.
Fig. 1. Effect of 24-epibrassinolide (EB), 24-epicastasterone (EC), ferulic acid (FA) and their mixtures on the growth of spring wheat plants on days 7 (hatched bars), 14 (light bars) and 21 (black bars) from the beginning of seed treatment with solutions of substances. 1 – control (water); 2 – EB, 10–9 M; 3 – EB, 10–7 M; 4 – EC, 10–9 M; 5 – EC, 10–7 M; 6 – FC, 10–9 M; 7 – FC, 10–7 M; 8 – EB+FC, 10–9 M; 9 – EB+FC, 10–7 M; 10 – EC+FC, 10–9 M; 11 – EC+FC, 10–7 M. Significant differences at the P ≤ 0.05 level are marked with different letters.
Baixar (48KB)
3.
Fig. 2. Effect of 24-epibrassinolide (EB), 24-epicasterone (EC), ferulic acid (FA) and their mixtures on the accumulation of raw biomass by spring wheat plants. The readings were taken on days 7 (hatched bars), 14 (light bars) and 21 (black bars) from the start of seed treatment with solutions of substances. 1 – control (water); 2 – EB, 10–9 M; 3 – EB, 10–7 M; 4 – EC, 10–9 M; 5 – EC, 10–7 M; 6 – FC, 10–9 M; 7 – FC, 10–7 M; 8 – EB+FC, 10–9 M; 9 – EB+FC, 10–7 M; 10 – EC+FC, 10–9 M; 11 – EC+FC, 10–7 M. Significant differences at the P ≤ 0.05 level are marked with different letters.
Baixar (47KB)
4.
Fig. 3. Effect of 24-epibrassinolide (EB), 24-epicastasterone (EC), ferulic acid (FA) and their mixtures on the content of malondialdehyde in spring wheat plants at 7 (shaded bars), 14 (light bars) and 21 (black bars) days from the start of seed treatment with solutions of substances. 1 – control (water); 2 – EB, 10–9 M; 3 – EB, 10–7 M; 4 – EC, 10–9 M; 5 – EC, 10–7 M; 6 – FC, 10–9 M; 7 – FC, 10–7 M; 8 – EB+FC, 10–9 M; 9 – EB+FC, 10–7 M; 10 – EC+FC, 10–9 M; 11 – EC+FC, 10–7 M. Significant differences at the P ≤ 0.05 level are marked with different letters.
Baixar (76KB)
5.
Fig. 4. Effect of 24-epibrassinolide (EB), 24-epicastasterone (EC), ferulic acid (FA) and their mixtures on the chlorophyll content in spring wheat plants at 7 (shaded bars), 14 (light bars) and 21 (black bars) ) days from the start of seed treatment with solutions of substances. 1 – control (water); 2 – EB, 10–9 M; 3 – EB, 10–7 M; 4 – EC, 10–9 M; 5 – EC, 10–7 M; 6 – FC, 10–9 M; 7 – FC, 10–7 M; 8 – EB+FC, 10–9 M; 9 – EB+FC, 10–7 M; 10 – EC+FC, 10–9 M; 11 – EC+FC, 10–7 M. The lower columns are chlorophyll a, the upper dark gray columns are chlorophyll b. Significant differences at the P ≤ 0.05 level are marked with different letters.
Baixar (49KB)
6.
Fig. 5. Effect of 24-epibrassinolide (EB), 24-epicastasterone (EC), ferulic acid (FA) and their mixtures on the content of carotenoids in spring wheat plants on 7 (shaded bars), 14 (light bars) and 21 (black bars) ) days from the start of treatment with solutions of substances. 1 – control (water); 2 – EB, 10–9 M; 3 – EB, 10–7 M; 4 – EC, 10–9 M; 5 – EC, 10–7 M; 6 – FC, 10–9 M; 7 – FC, 10–7 M; 8 – EB+FC, 10–9 M; 9 – EB+FC, 10–7 M; 10 – EC+FC, 10–9 M; 11 – EC+FC, 10–7M. Significant differences at the P ≤ 0.05 level are marked with different letters.
Baixar (54KB)
