Features of Melica virgata (Poaceae) seed germination in natural drought stress

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper studies mechanisms of adaptation of the rare species Melica virgata Turcz. ex Trin for Eastern Transbaikalia to drought at the initial stages of ontogenesis. The species is listed in the Red Data Book of Trans-Baikal Territory and has the first conservation status category (Endangered). M. virgata occurs in special phytocenoses on the territory of Eastern Transbaikalia, being in such microclimatic conditions that correspond to its xeromesophytic nature. This cereal is characterized by seed reproduction. Researches of seed germination in conditions of physiological drought, caused by the presence of osmotic, have shown the ability of M. virgata seeds to germinate in a wide range of moisture availability, but growth processes with an increase in osmotic pressure are strongly suppressed. The ability to germinate in conditions of physiological drought may be associated with the exchange of free amino acids. The seeds of cereals were dominated by acidic amino acids and their amides, which are substrates for the formation of other amino acids, nucleotides, as well as after deamination reactions, carbohydrates and lipid components. The intensity of accumulation of free amino acids in water deficit can vary due to the use of these amino acids for the synthesis of substances with osmoregulatory properties. The rapid transition to growth processes in this cereal may be associated with the mobilization of prolamins and glutelins on the first day of germination.

About the authors

Irina Nikolaevna Plyaskina

Chita State Medical Academy

Email: thebestdamnthing@mail.ru

assistant of Biology Department

Russian Federation, Chita

Evgeniy Aleksandrovich Bondarevich

Chita State Medical Academy

Email: bondarevich84@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Chemistry and Biochemistry Department

Russian Federation, Chita

Nataliya Petrovna Larina

Chita State Medical Academy

Email: nat15398723@yandex.ru

candidate of biological sciences, head of Biology Department

Russian Federation, Chita

Nataliya Sergeevna Chistyakova

Chita State Medical Academy

Author for correspondence.
Email: chistyacovans@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Biology Department

Russian Federation, Chita

References

  1. Дулепова Б.И. Степи горной лесостепи и их динамика. Чита: Изд-во ЧГПИ, 1993. 296 с.
  2. Попова О.А. Биоразнообразие и особенности адаптогенеза раннецветущих растений Байкальской Сибири (Восточное Забайкалье). Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2005. 243 с.
  3. Бондаревич Е.А., Борискин И.А., Якимова Е.П. Эколого-биологические особенности злаков Восточного Забайкалья. Чита: Экспресс-издательство, 2013. 184 с.
  4. Пляскина И.Н., Бондаревич Е.А. Прорастание семян и начальные этапы онтогенеза Tripogon chinensis (Poaceae) // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. 2019. Т. 12, № 1. С. 71–85. doi: 10.17516/1997-1389-0289.
  5. Яхин О.И., Лубянов А.А., Калимуллина З.Ф., Батраев Р.А. Влияние регуляторов роста на стрессиндуцируемое накопление свободных аминокислот в растениях пшеницы // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2012. № 1 (33). С. 38–40.
  6. Хелдт Г.-В. Биохимия растений / пер. с англ. М.А. Брейгиной и др.; под ред. А.М. Носова, В.В. Чуба. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2011. 471 с.
  7. Бондаревич Е.А. Изменения содержания свободных аминокислот в зерновках дикорастущих злаков Восточного Забайкалья при проращивании в условиях осмотического стресса // Химия растительного сырья. 2018. № 3. С. 83–89. doi: 10.14258/jcprm.2018033705.
  8. Цвелев Н.Н. Злаки СССР / отв. ред. А.А. Федоров. Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1976. 788 с.
  9. Стефанович Г.С. Интродукционное изучение рода Melica L. в условиях среднего Урала // Вестник ИрГСХА. 2011. № 44–2. С. 146–152.
  10. Пешкова Г.А. Melica L. – Перловник // Флора Сибири. В 14 т. Т. 2. Poaceae (Gramineae) / сост. Г.А. Пешкова, О.Д. Никифорова, М.Н. Ломоносова и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отделение, 1990. С. 216–219.
  11. Галанин А.В. Флора Даурии (сосудистые растения). Т. 2: Злаковые, Ирисовые (Poaceae, Iridaceae) / А.В. Галанин, А.В. Беликович, О.В. Храпко; отв. ред. А.А. Галанин. Владивосток: Дальнаука, 2009. 280 с.
  12. Семенова Г.П. Редкие и исчезающие виды флоры Сибири: биология, охрана / отв. ред. В.П. Седельников. Новосибирск: ГЕО, 2007. 407 с.
  13. Красная книга Забайкальского края. Растения / ред. кол.: О.А. Поляков, О.А. Попова, О.М. Афонина и др. Новосибирск: ООО «Дом мира», 2017. 384 с.
  14. Бутина Н.А. Классификация сообществ с Ulmus pumila L. в Восточном Забайкалье (Красночикойский район) // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии: мат-лы VI межнунар. науч.-практ. конф. Барнаул, 2007. С. 120–125.
  15. Попова О.А., Андриевская Е.А., Комиссарова С.С., Лесков А.П., Першина Н.А., Щеглова С.Н. Новые и редкие виды сосудистых растений в Забайкальском крае // Ботанический журнал. 2013. Т. 98, № 3. С. 382–386.
  16. Бондаревич Е.А., Попова О.А. Особенности фитоценозов с участием Melica virgata Turcz. ex Trin. (Poaceae) Восточного Забайкалья в сравнении с сопредельными территориями // Turczaninowia. 2014. Т. 17, № 4. С. 97–109. doi: 10.14258/turczaninowia.17.4.16.
  17. Дмитричева Д.С., Яппаров А.Х., Дегтярева И.А. Ризосферные аборигенные микроорганизмы, способствующие росту и развитию растений // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана. 2011. Т. 207. С. 186–190.
  18. Илли И.Э., Назарова Г.Д., Половинкина С.В., Парыгин В.В. Физиология и биохимия растений. Иркутск, 2005. 110 с.
  19. Terrlink T., van Leeuwen P.A., Houdijk A. Plasma amino acids determined by liquid chromatography within 17 minutes // Clinical Chemistry. 1994. Vol. 40, iss. 2. P. 245–249. doi: 10.1093/clinchem/40.2.245.
  20. Пляскина И.Н., Бондаревич Е.А. Влияние осмотического стресса на динамику аминокислот Stipa krylovii Roshev // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2018. № 17. С. 377–381.
  21. Семихов В.Ф. Спирторастворимые белки семян, их адаптивная роль в эволюции и распространении растений // Сибирский экологический журнал. 2006. Т. 13, № 6. С. 809–824.
  22. Семихов В.Ф., Новожилова О.А. Таксономическая ценность аминокислотного состава семян // Ботанический журнал. 1982. Т. 67, № 9. С. 1207–1215.
  23. Упелниек В.П., Брежнева Т.А., Дадашев С.Я., Новожилова О.А., Молканова О.И., Семихов В.Ф. К вопросу использования аллелей глиадинкодирующих локусов в качестве возможных маркеров адаптивности у сортов яровой мягкой пшеницы (Tritieum aestivum L.) в процессе прорастания зерна // Генетика. 2003. Т. 39, № 12. С. 1680–1686.
  24. Пляскина И.Н., Бондаревич Е.А. Изучение активности пероксидазы у Tripogon chinensis (Franch.) Hack. (Poaceae) в условиях воздействия осмотического стресса // Структурно-функциональная организация и динамика растительного покрова: мат-лы III всерос. науч.-практ. конф., посв. 70-летию Самарского отделения Русского ботанического общества, Самара, 19–21 января 2018 года. Самара: СГСПУ, 2018. С. 151–155.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1 - Dynamics of seed germination M. virgata under osmotic stress

Download (35KB)
3. Figure 2 - Dynamics of the average leaf length of seedlings M. virgata under osmotic stress

Download (37KB)
4. Figure 3 - Dynamics of the average root length of seedlings M. virgata under osmotic stress

Download (34KB)

Copyright (c) 2021 Plyaskina I.N., Bondarevich E.A., Larina N.P., Chistyakova N.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».