Изменение некоторых физиолого-биохимических показателей Avena sativa L. в условиях засоления и кислотности почвы
- Авторы: Четина О.А.1, Жуланова Н.С.1
-
Учреждения:
- Пермский государственный национальный исследовательский университет
- Выпуск: № 2 (2025)
- Страницы: 83-92
- Раздел: ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
- URL: https://journals.rcsi.science/2307-9150/article/view/348933
- DOI: https://doi.org/10.21685/2307-9150-2025-2-8
- ID: 348933
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Актуальность и цели. Накопление солей в почвах часто сопровождается изменением рН в щелочную сторону, техногенное засоление может сопровождаться и кислой реакцией почвы. В условиях засоления и кислой реакции среды растения испытывают осмотический и окислительный стрессы. Целью исследования явилось изучение реакций растений овса посевного на комбинированное воздействие засоления NaCl и кислой реакции почвы по некоторым физиолого-биохимическим показателям. Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали овес посевной Avena sativa L. сорт Стайер, который выращивали в условиях модельного опыта на фоновой дерново-подзолистой почве с различными сочетаниями pH-уровня (рН 4,9 и рН 7,3) и засоления (0,5 % NaCl). Нейтральная среда (pH 7,3) создавалась добавлением СaCO3. Засоление создавалось в процентном отношении к сухому весу почвы. Контролем являлся вариант без засоления с pH 7,3. Через 4 и 8 дней после появления всходов в листьях растений определяли перекись водорода ферротиоционатным методом, активность каталазы – пермангатометрически, пероксидазную функцию – по методу А. Н. Бояркина. Морфометрические показатели фиксировали в течение 8 дней после появления всходов. Результаты. По сравнению с контролем сильнее ростовые процессы замедлялись в вариантах опыта с засолением и располагались в следующем порядке: рН 4,9 + NaCl > рН 7,3 + NaCl > рН 4,9. Содержание Н2О2 в листьях овса в опытных вариантах в первый срок наблюдений не отличалось либо минимально отличалось от контроля, но во второй срок был выше во всех опытных вариантах в 1,6–1,7 раз. Активность каталазы в оба срока наблюдений была выше контроля в вариантах с засолением на 10–30 %. Во второй срок наблюдений активность каталазы в целом была на треть ниже в сравнении с первым во всех исследуемых вариантах. Активность пероксидаз в листьях овса во всех опытных вариантах была достоверно выше, чем в контрольном варианте, в оба срока эксперимента. Во второй срок наблюдений пероксидазная функция была выше в сравнении с первым во всех исследуемых вариантах (на 16–81 %). Выводы. Наибольшее угнетение растений овса, судя по морфометрическим показателям, наблюдалось на начальных этапах эксперимента (первые 4 дня), особенно в варианте опыта, сочетающем засоление и кислую реакцию почвы. В адаптации растений к условиям засоления и кислотности почвы на этом этапе активное участие принимала каталаза, а к восьмому дню эксперимента – пероксидаза.
Ключевые слова
Об авторах
Оксана Александровна Четина
Пермский государственный национальный исследовательский университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: chetoks@gmail.com
кандидат биологических наук, доцент, заведующий кафедрой физиологии растений и экологии почв
(Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15)Наталья Сергеевна Жуланова
Пермский государственный национальный исследовательский университет
Email: ZhulanovaNatalia@yandex.ru
магистрант
(Россия, г. Пермь, ул. Букирева, 15)Список литературы
- Четина О. А., Еремченко О. З., Пахоруков И. В. Накопление низкомолекулярных соединений как ответная реакция растений на техногенное засоление // Экология. 2023. № 2. С. 94–102. doi: 10.31857/S036705972302004X
- Eremchenko O. Z., Pakhorukov I. V., Shestakov I. E. Development of the Solonchak Process in Soils of Small River Valleys in the Taiga-Forest Zone in Relation to the Production of Potassium Salts // Eurasian Soil Science. 2020. Vol. 53, № 4. Р. 512–522. doi: 10.1134/S1064229320040055
- Shavrukov Y., Hirai Y. Good and bad protons: genetic aspects of acidity stress responses in plants // Journal of Experimental Botany. 2016. Vol. 67. P. 15. doi: 10.1093/ jxb/erv437
- Bhuyan M. H. M. B., Hasanuzzaman M., Mahmud J. A. [et al.]. Morphophysiological and biochemical responses of Triticum aestivum L. to extreme pH: Coordinated actions of antioxidant defense and glyoxalase systems // Plants. 2019. P. 24. doi: 10.3390/ plants8010024
- Иванищев В. В., Евграшкина Т. Н., Бойкова О. И., Жуков Н. Н. Засоление почвы и его влияние на растения // Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. 2020. № 3. С. 28–42.
- Мальцева А. Д., Четина О. А. Изменение содержания воды в листьях растений в условиях засоления и разного уровня pН // Симбиоз-Россия 2022 : сб. ст. XIII Междунар. конф. ученых-биологов. Пермь, 2023. С. 559–564.
- Miller G., Suzuki N., Ciftci-Yilmaz S., Mittler R. Reactive oxygen species homeostasis and signalling during drought and salinity stresses // Plant, Cell and Environment. 2010. Vol. 33. P. 453–467. doi: 10.1111/j.1365-3040.2009.02041.x
- Sagisaka S. The occurrence of peroxide in a perennial plant Populus gelrica // Plant Physiol. 1976. Vol. 57, № 2. P. 308–309. doi: 10.1104/pp.57.2.308
- Воскресенская О. Л., Алябышева Е. А., Половникова М. Г. Большой практикум по биоэкологии. Йошкар-Ола : Мар. гос. ун-т, 2006. 107 с.
- Ермаков А. И., Арасимович В. В., Ярош Н. П. [и др.]. Методы биохимического исследования растений. Л. : Агропромиздат, Ленингр. отд-ние, 1987. 430 с.
- Белозерова А. А. Боме Н. А. Изучение реакции яровой пшеницы на засоление по изменчивости морфометрических параметров проростков // Фундаментальные исследования. 2014. № 12. С .300–306.
- Pascaru A., Giorgievici A. S., Gaman C. D. [et al.]. Gaman Sodium chloride effect on rye (Secale cereale) // Horticulture, Forestry and Biotechnology. 2014. Vol. 18, № 4. P. 147–150.
- Yousufinia M., Ghasemian A., Safalian O., Asadi А. The effect of NaCl on the growth and K+ content of barley (Hordeum vulgare L.) cultivares // Annals of Biological Research. 2013. Vol.4, № 1. P.80–85.
- Abdel Latef A. A., Tran L. S. Impacts of priming with silicon on the growth and tolerance of maize plants to alkaline stress // Frontiers in Plant Science. 2016. Vol. 7. P. 243. doi: 10.3389/fpls.2016.00243
- Ekta Singh A. K., Pandey D. M. Co-expression network analysis of acidic-responsive genes in Arabidopsis thaliana signifies hub genes expression and their key role assessment for acidity tolerance in Oryza sativa L. // Biologia. 2021. Vol. 76. P. 3175–3190. doi: 10.1007/s11756-021-00837-3
- Demidchik V. Mechanisms of oxidative stress in plants: from classical chemistry to cell biology // Environmental and Experimental Botany. 2015. Vol. 109. P. 212. doi: 10.1016/ j.envexpbot.2014.06.021
- Guo R., Yang Z., Li F. [et al.]. Comparative metabolic reponses and adaptive strategies of wheat (Triticum aestivum) to salt and alkali stress // BMC Plant Biol. 2015. P. 170. doi: 10.1186/s12870-015-0546-x
- Noctor G., Lelarge-Trouverie C., Mhamdi A. The metabolomics of oxidative stress // Phytochemistry. 2015. Vol. 112. P. 33. doi: 10.1016/j.phytochem.2014.09.002
- Anjum N. A., Sharma P., Gill S. S. [et al.]. Catalase and ascorbate peroxidase-representative H2O2-detoxifying heme enzymes in plants // Environmental Science and Pollution Research. 2016. Vol. 23. P. 19002–19029. doi: 10.1007/s11356-016-7309-6
- Sharma I., Ahmad P. Catalase: A Versatile Antioxidant in Plants // Oxidative Damage to Plants: Antioxidant Networks and Signaling. 2014. Р. 131–148. doi: 10.1016/B978- 0-12-799963-0.00004-6
- Минибаева Ф. В., Гордон Л. X. Продукция супероксида и активность внеклеточ- ной пероксидазы в растительных тканях при стрессе // Физиология растений. 2003. Т. 50, № 3. С. 459–464.
- Kawano T. Roles of the reactive oxygen species-generating peroxidase reactions in plant defense and growth induction // Plant Cell Reports. 2003. Vol. 21. P. 829–837. doi: 10.1007/s00299-003-0591-z
- Xie X., He Z., Chen N. [et al.]. The roles of environmental factors in regulation of oxidative stress in plants. // BioMed Research International. 2019. Vol. 2019. P. 1–11. doi: 10.1155/2019/9732325
Дополнительные файлы
















