Вплив гіпертермії на характер акумуляції та локалізацію абсцизової кислоти у сортів Glycine max (L.) MERR. з різною стійкістю до абіотичних стресорів

Abstract

Методом високоефективної рідинної хроматографії мас-спектрометрії (ВЕРХ-МС) досліджено вплив короткотривалого теплового стресу (40°С, 2 год) на вміст вільної та кон’югованої форм абсцизової кислоти (АБК) у надземній частині і коренях двох сортів Glycine max (L.) Merr., що відрізнялися за стійкістю до абіотичних стресорів. Показано, що в органах 35-добових рослин холодостійкого сорту Подільська 416 та посухостійкого сорту КиВін, вирощених з інокульованого активним штамом азотфіксуючих бактерій Bradyrhizobium japonicum 634б і з неінокульованого насіння, у контрольних умовах переважала вільна форма АБК, за винятком пагонів посухостійкого сорту КиВін. Неспецифічною реакцією-відповіддю на гіпертермію виявилося зростання вмісту ендогенної АБК в коренях обох досліджуваних сор тів та у надземній частині сорту КиВін. Присутність азотфіксуючих бульбочок на коренях обох сортів сої позитивно вплинула на накопичення вільної форми гормону за умов гіпертермії. Найбільш виражені зміни вмісту АБК в умовах гіпертермії спостерігалися у рослин посухостійкого сорту КиВін. Здатність до акумуляції ендогенної АБК у пагонах сорту КиВін за дії високої температури відповідає посухостійкості сорту та розглядається як складова реакції-відповіді, що формується на початку дії стресору. Обговорюється можливість впливу ризосферних азотфіксуючих мікроорганізмів на характер накопичення ендогенної АБК у коренях рослин сої.

Effects of a short-term heat stress (40°C, 2 hours) on the content of free and conjugated forms of ABA in the overground part and roots of the two Glycine max (L.) Merr varieties that differed in their resistance to abiotic stressors were studied using the high-performance liquid chromatography and mass spectrometry technique (HPLC MS). It was shown that under control conditions in organs of 35-day-old plants of the cold-resistant variety Podilska 416 and drought-resistant variety KiVin, grown from seeds inoculated with an active strain of nitrogen-fixing bacterium Bradyrhizobium ja ponicum 634b and noninoculated seeds, the free ABA form dominated with the exception of shoots of the drought-resistant variety KiVin. A non-specific response to hyperthermia was some increase in the endogenous ABA content in roots of both studied varieties and in the over-ground part of the KiVin variety. Presence of nitrogen-fixing nodules on the roots of both soybean varieties positively affected the hormone free form accumulation under hyperthermia conditions. The most pronounced changes in the ABA content during hyperthermia were observed in plants of the drought-resistant KiVin variety. Ability of the KiVin variety shoots to accumulate endogenous ABA a s a result of high temperature effects corresponds to the variety drought resistance and is a component of the re sponse forming during the first phase of the adaptation syndrome alarm. A possibility of rhizosphere nitrogen-fixing microorganisms to effect on the pattern of endogenous ABA accumulation in roots of soybean plants is discussed.

Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии масс-спектрометрии (ВЭЖХ-МС) изучено влияние кратковременного теплового стресса (40°С, 2 ч) на содержание свободной и конъюгированной форм абсцизовой кислоты (АБК) в надземной части и корнях двух сортов Glycine max (L .) Merr. с разной устойчивостью к абиотическим стрессорам. Показано, что в органах 35-дневных растений холодоустойчивого сорта Подольская 416 и засухоустойчивого сорта КиВин, выращенных из инокулированных активным штаммом азотфиксирующих бактерий Bradyrhizobium japonicum 634б и из неинокулированных семян, в контрольных условиях доминировала свободная форма АБК, за исключением побегов засухоустойчивого сорта КиВин. Неспецифической реакцией-ответом на гипертермию оказалось увеличение содержания эндогенной АБК в корнях обоих исследуемых сортов и надземной части сорта КиВин. Присутствие азотфиксирующих клубеньков на корнях обоих сортов сои положительно влияло на накопление свободной формы гормона в условиях гипертермии. Наиболее выраженные изменения содержания АБК в условиях гипертермии наблюдались у растений засухоустойчивого сорта КиВин. Способность к аккумуляции эндогенной АБК в побегах сорта КиВин при гипертермии соответствует засухоустойчивости сорта и рассматривается как составляющая реакции-ответа, формирующегося на начальных этапах действия стрессора. Обсуждается возможность влияния ризосферных азотфиксирующих микроорганизмов на характер накопления эндогенной АБК в корнях растений сои.