Влияние солевого стресса на рост и развитие корневой системы проростков интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучение устойчивости растений, полученных в результате интрогрессивной селекции, к действию различных факторов, в том числе к засолению, является важным этапом селекционной работы. Проведено исследование влияния солевого стресса на рост и развитие корневой системы проростков интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы. Объектами исследования являлись проростки интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы, полученные с участием Triticum dicoccum Shuebl, Aegilops speltoides Tausch, Agropyron elongatum (Host) Beauv. Проростки сорта Саратовская 76 использованы в качестве стандарта. Объекты культивировали в лабораторных условиях. В качестве субстрата использованы изоосмотические растворы NaCl, Na2 SO4, их смесь в соотношении 1:1 и H2 O (контроль). Влияние засоления на рост оценивали по следующим критериям: количеству корней, их длине, значениям корневого индекса и показателя корнеобеспеченности. Проростки изученных линий в контрольном варианте опыта уступали сорту-стандарту по длине корней и показателю корнеобеспеченности. Установлено, что в наименьшей степени ингибирующее действие хлоридного и сульфатного засоления субстрата на рост корней в длину проявлялось у проростков линии L657: длина главного корня и корней нижнего и верхнего ярусов превышали аналогичные показатели проростков сорта-стандарта. Засоление оказывало негативное действие на корневой индекс проростков и сорта-стандарта, и изученных линий мягкой пшеницы, при этом проростки линий L657 и L664 по значению корневого индекса достоверно превосходили сорт-стандарт при всех вариантах засоления. По количеству корней у проростков статистически значимых отличий у линий, содержащих чужеродный генетический материал, и сорта-стандарта не обнаружено. 

Об авторах

Валерия Валерьевна Коробко

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

г.Саратов, ул. Астраханская, 83

Юлия Васильевна Даштоян

Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока

ORCID iD: 0000-0003-4481-2417
SPIN-код: 3360-2432
Россия, 410010, г. Саратов, ул. Тулайкова, д. 7

Алла Владимировна Калинина

Федеральный аграрный научный центр Юго-Востока

ORCID iD: 0000-0001-6608-708X
Россия, 410010, г. Саратов, ул. Тулайкова, д. 7

Юлия Алексеевна Костикова

Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского

г.Саратов, ул. Астраханская, 83

Список литературы

  1. Бюллетень «Посевные площади Российской Федерации в 2024 году (весеннего учета)», Федеральная служба государственной статистики, Бюллетени о состоянии сельского хозяйства (электронные версии) [сайт]. https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13277 (дата обращения: 28.08.2024).
  2. Bilkis A., Islam M. R., Hafiz M. H. R., Hasan M. A. Effect of NaCl induced salinity on some physiological and agronomic traits of wheat // Pakistan Journal of Botany. 2016. Vol. 48, № 2. P. 455–460.
  3. Панкова Е. И., Горохова И. Н. Анализ сведений о площади засоленных почв России на конец XX и начало XXI веков // Бюллетень Почвенного института имени В. В. Докучаева. 2020. Вып. 103. С. 5–33. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-103-5-33
  4. Maas E. V., Hoffman G. J. Crop salt tolerance-current assessment // Journal of the Irrigation and Drainage Division. 1977. Vol. 103, № 2. P. 115–134. https://doi.org/10.1061/JRCEA4.0001137
  5. Shabala S., Munns R. Salinity stress: Physiological constraints and adaptive mechanisms // Plant Stress Physiology / ed. S. Shabala. 2nd ed. Wallingford : CABI, 2017. P. 24–63. https://doi.org/10.1079/9781780647296.0024
  6. Liqing Ma, Erfeng Zhou, Naxing Huo, Ronghua Zhou, Guoying Wang, Jizeng Jia. Genetic analysis of salt tolerance in a recombinant inbred population of wheat (Triticum aestivum L.) // Euphytica. 2007. Vol. 153, № 1. P. 109–117. https://doi.org/10.1007/s10681-006-9247-8
  7. Адонина И. Г., Тимонова Е. М., Салина Е. А. Интрогрессивная гибридизация мягкой пшеницы: результаты и перспективы // Генетика. 2021. Т. 57, № 4. С. 384–402. https://doi.org/10.31857/S0016675821030024
  8. Даштоян Ю. В., Калинина А. В., Коробко В. В. Влияние засоления на морфогенез проростков интрогрессивных линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Aegilops columnaris // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23, вып. 3. С. 308–317. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2023-23-3-308-317, EDN: FVXSFT
  9. Baranova O. A., Adonina L. G., Sibikeev S. N. Molecular cytogenetic characteristics of new spring bread wheat introgressive lines resistant to stem rust // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2024. Vol. 28, № 4. P. 377–386. https://doi.org/10.18699/vjgb-24-43
  10. Michel B. E., Kaufmann M. R. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000 // Plant Physiology. 1973. Vol. 51, № 5. P. 914–916. https://doi.org/10.1104/pp.51.5.914
  11. Шевлягина О. Ф., Коробко В. В. Особенности реализации донорно-акцепторных отношений при нарушении целостности зародышевой корневой системы проростка Triticum aestivum L. // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, вып. 2. С. 219–225. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-2-219-225
  12. Голуб Н. А. Параметры первичной корневой системы озимой пшеницы и возможности их использования в оценке сортов // Физиология продуктивности и устойчивости зерновых культур : сб. науч. тр. Краснодар : КНИИСХ, 1988. С. 42–47.
  13. Ledo А., Burslem D. F. R. P., Paul K. I., Battaglia M., England J. R., Pinkard E., Roxburgh S., Ewel J. J., Barton C., Brooksbank K., Carter J., Eid T. H., Fitzgerald A., Jonson J., Mencuccini M., Montagu K. D., Montero G., Ruizpeinado R., Mugasha W. A., Ryan C. M., Sochacki S., Specht A., Wildy D., Wirth C., Zerihun A., Chave J. Tree size and climatic water deficit control root to shoot ratio in individual trees globally // New Phytologist. 2018. Vol. 217, № 1. P. 8–11. https://doi.org/10.1111/nph.14863
  14. Коробко М. А., Коробко В. В. Использование Python для обработки и визуализации данных при фитотестировании // Биоразнообразие и антропогенная трансформация природных экосистем : материалы XII Всероссийской научно-практической конференции (Балашов, 24–25 мая 2024 г.). Саратов : Саратовский источник, 2024. С. 67–72.
  15. Лисицын Е. М. Показатели развития корневых систем в эдафической селекции ячменя // Зернобобовые и крупяные культуры. 2018. № 2 (26). С. 66–71. https://doi.org/10.24411/2309-348X-2018-10019.
  16. Agathokleous E., Kitao M., Koike T., Calabrese E. J. Does the root to shoot ratio show a hormetic response to stress? An ecological and environmental perspective // Journal of Forestry Research. 2019. Vol. 30, № 5. P. 1569–1580. https://doi.org/10.1007/s11676-018-0863-7
  17. Удовенко Г. В., Семушина Л. А. Продуктивность, накопление солей и водно-осмотические свойства растений при чистом и смешанном засолении почвы // Агрохимия. 1970. № 11. С. 90–101.
  18. Удовенко Г. В., Семухина Л. А., Сааков В. С., Галкин В. И., Кошкин В. А., Кинченко Т. А. Влияние засоления на состояние и активность фотосинтезирующего аппарата растений // Физиология растений. 1974. Т. 21, вып. 3. С. 623–629.
  19. Турулев В. В. Влияние солевого, пищевого и водного режимов на урожай озимой пшеницы // Мелиорация антропогенных ландшафтов : сб. науч. тр. НГМА. Новочеркасск : НГМА, 2000. С. 19–22.
  20. Abdel-Ghani A. H. Response of wheat varieties from semi-arid regions of Jordan to salt stress // J. Agronomy & Crop Science. 2009. Vol. 195. P. 55–65. https://doi.org/10.1111/j.1439-037X.2008.00319.x
  21. Chaurasia S. Identification of salt-tolerant wheat genotypes (Triticum aestivum L.) through physiological and ionic studies under salinity stress // Journal of Crop Science and Biotechnology. 2024. Vol. 27. P. 273–285. https://doi.org/10.1007/s12892-023-00229-w
  22. Chaurasia S., Singh A. K., Songachan L. S., Sharma A. D., Bhardwaj R., Singh K. Multi-locus genome-wide association studies reveal novel genomic regions associated with vegetative stage salt tolerance in bread wheat (Triticum aestivum L.) // Genomics. 2020. Vol. 112, iss. 6. P. 4608–4621. https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2020.08.006.
  23. Genc Y., Oldach K., Verbyla A. P., Lott G., Hassan M., Tester M., Wallwork H., McDonald G. K. Sodium exclusion QTL associated with improved seedling growth in bread wheat under salinity stress // Theor. Appl. Genet. 2010. Vol. 121, № 5. P. 877–894. https://doi.org/10.1007/s00122-010-1357-y
  24. Юдина Р. С., Леонова И. Н., Салина Е. А., Хлесткина Е. К. Изменение солеустойчивости мягкой пшеницы в результате интрогрессии генетического материала Aegilops speltoides и Triticum timopheevii // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015. Вып. 19, ч. 2. С. 171–175. https://doi.org/10.18699/VJ15.021

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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».