Changes in organization of action of photosystem II in oat leaves under osmotic stress

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The parameters of chlorophyll a fast fluorescence were estimated with husked oats (A. sativa subsp. sativa) and naked oats (A. sativa subsp. nudisativa). The purpose of the study was to identify differences in the control of primary energy storage processes in two subspecies of oats under the influence of osmotic stress for the subsequent selection of parameters and strategies for oat breeding to increase photosynthetic productivity in early drought conditions. Plants were grown on a complete Knop’s nutrient solution; osmotic stress was created by 10 % polyethylene glycol (PEG-400), osmotic pressure 0.709 mPa. Fluorescence parameters were determined using a Fluor Pen FP 110/S fluorometer (Photon Systems Instruments, Czech Republic). The data was processed by principal component analysis. In husked genotypes, the four main factors were responsible for 94.2 % (control) and 91.4 % (stress) variability of the parameters assessed. In naked oats, three main factors were governed 90.5 % of variability in the absence of stress, four factors (97.1 % variability) - under stress conditions. In naked oats, the flows of trapped energy (TR0/RC) and electronic transport (ET0/ RC) under stress were controlled by the same factor and in the absence of stress - by two different factors; in husked genotypes - on the contrary, by one factor in the absence of stress and by two different factors under stress. Osmotic stress led to the transition of control of absorbed (ABS/RC) and trapped (TR0/RC) energy flows from one factor to two factors in husked oats, but did not affect naked oats. The parameter of efficiency of electron transfer until the primary acceptors of photosystem I (δRE) was controlled by two different factors and enhanced their effect (factor loads from 0.564 to 0.740). Under stress, the δRE parameter reduced the effect of both factors in naked genotypes (factor loads -0.625 and -0.705), decreased the effect of one factor and strengthened the second factor in husked genotypes (factor loads -0.552 and 0.687).

Sobre autores

S. Churakova

Federal Agricultural Research Center of the North- East named N. V. Rudnitsky

Email: edaphic@mail.ru
610007, Kirov, ul. Lenina, 166a

E. Lisitsyn

Federal Agricultural Research Center of the North- East named N. V. Rudnitsky

610007, Kirov, ul. Lenina, 166a

G. Batalova

Federal Agricultural Research Center of the North- East named N. V. Rudnitsky

610007, Kirov, ul. Lenina, 166a

Bibliografia

  1. Культурная флора. Овес. Т. 2. Ч. 3. / под ред. В. Д. Кобылянского, В. Н. Солдатова. М.: Колос, 1994. 367 c.
  2. Селекция голозерного овса, ценного по качеству зерна / Г. А. Баталова, С. Н. Шевченко, М. В. Тулякова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2016. № 5. С. 6-9.
  3. Влияние генотипа и условий выращивания овса на содержание биологически активных компонентов в зерне / С. А. Герасимов, В. И. Полонский, А. В. Сумина и др. // Химия растительного сырья. 2020. № 2. С. 65-71. doi: 10.14258/jcprm.2020025515.
  4. Изучение голозерного овса из коллекции ВИР на качественные показатели в условиях Казахстана / А. И. Абугалиева, И. Г. Лоскутов, Т. В. Савин и др. // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021. Т. 182(1). С. 9-21. doi: 10.30901/2227-8834-2021-1-9-21.
  5. Новый подход к структурированию сортового разнообразия голозерных и пленчатых форм культурного овса (Avena sativa L.) / И. Г. Лоскутов, Т. В. Шеленга, А. В. Конарев и др. // Экологическая генетика. 2020. Т. 18 (1). С. 27-41.
  6. Лисицын Е. М., Чуракова С. А., Баталова Г. А. Генотипическая вариабельность функционирования фотосистемы II листьев пленчатого и голозерного овса // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022. Т. 183 (3). С. 17-26. doi: 10.30901/2227-8834-2022-3-17-26.
  7. Comrey A. L. Factor-analytic methods of scale development in personality and clinical psychology // J Consult Clin Psychol. 1988. Vol. 56. P. 754-761. doi: 10.1037//0022-006x.56.5.754.
  8. Генетика развития растений / Л. А. Лутова, Н. А. Проворов, О. Н. Тиходеев и др. / под ред. С. Г. Инге-Вечтомова. СПб.: Наука, 2000. 539 с.
  9. Effects of drought stress during critical periods on the photosynthetic characteristics and production performance of Naked oat (Avena nuda L.) / X. Zhang, W. Liu, Y. Lv, et al. // Scientific Reports. 2022. Vol. 12. Article 11199. URL: https://www.nature.com/articles/s41598-022-15322-3 (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.1038/s41598-022-15322-3.
  10. Stadnik B., Tobiasz-Salach R. Physiological Response of Oat (Avena sativa L.) to the Foliar Application of Silicon in Conditions of Increased soil Salinity // Chem. Proc. 2022. Vol. 10. Article 21. URL: https://www.mdpi.com/2673-4583/10/1/21 (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.3390/IOCAG2022-12332.
  11. Application of photochemical parameters and several indices based on phenotypical traits to assess intraspecific variation of oat (Avena sativa L.) tolerance to drought / I. Marcinska, I. Czyczylo-Mysza, E. Skrzypek, et al. // Acta Physiol Plant. 2017. Vol. 39. Article 153. URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s11738-017-2453-2 (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.1007/s11738-017-2453-2.
  12. PSII Activity Was Inhibited at Flowering Stage with Developing Black Bracts of Oat / B. Liu, D. Zhang, M. Sun, et al.// Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. Article 5258. URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/22/10/5258 (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.3390/ijms22105258.
  13. Sunil B., Strasser R. J., Raghavendra A. S. Targets of nitric oxide (NO) during modulation of photosystems in pea mesophyll protoplasts: studies using chlorophyll a fluorescence // Photosynthetica. 2020. Vol. 58. P. 452-459. doi: 10.32615/ps.2019.183.
  14. Нестеренко Т. В., Шихов В. Н., Тихомиров А. А. Флуоресцентный метод определения реактивности фотосинтетического аппарата листьев растений // Журнал общей биологии. 2019. Т. 80. № 3. С. 187-199. doi: 10.1134/S0044459619030060.
  15. Photosynthetic activity and metabolic profiling of bread wheat cultivars contrasting in drought tolerance / A. Ghaffar, N. Hussain, R. Ajaj, et al.// Front. Plant Sci. 2023. Vol. 14. Article 1123080. URL: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1123080/full (дата обращения: 21.08.2023). doi: 10.3389/fpls.2023.1123080.
  16. Физиологические реакции линий пшеницы (Triticum aestivum L.) с генетически различным опушением листа на водный дефицит / С. В. Осипова, А. В. Рудиковский, А. В. Пермяков и др. //Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. Т. 24(8). С. 813-820. doi: 10.18699/VJ20.678

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2023

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».