Вплив донора гідроген сульфіду на пігментний комплекс і продуктивність рослин пшениці (Triticum aestivum L.)

Abstract

Гавва К. М., Швиденко М. В., Гавва Д. В., Колупаєв Ю. Є. Вплив донора гідроген сульфіду на пігментний комплекс і продуктивність рослин пшениці (Triticum aestivum L.). Гідроген сульфід (H2S) є однією з молекул-газотрансмітерів, задіяних в трансдукції сигналів у рослинних клітинах. Останніми роками встановлена його участь у ростових процесах і адаптації рослин до стресорів. Доведена можливість індукування стійкості рослин до несприятливих чинників дією донорів Гідроген сульфіду, зокрема, гідросульфіду натрію (NaHS). Водночас їх фізіологічні ефекти у природних умовах дотепер не досліджувалися. У дрібноділянковому польовому досліді вивчали вплив обробки NaHS рослин пшениці ярої (Triticum aestivum L.) сорту Улюблена на ростові процеси, вміст фотосинтетичних пігментів, загальну і зернову продуктивність. Протягом вегетації рослини тричі (у фазах виходу в трубку, колосіння/цвітіння та молочної стиглості) обприскували розчинами NaHS в концентраціях 50, 100 і 500 мкМ. За обробки рослин донором Гідроген сульфіду в оптимальній концентрації (100 мкМ) посилювався їх лінійний ріст, збільшувався вміст фотосинтетичних пігментів та антоціанів у листках, зменшувався водний дефіцит. У дослідних варіантах зростала загальна і (більшою мірою) зернова продуктивність, збільшувалася маса 1000 зерен. Зроблено висновок, що принаймні частково позитивний вплив обробок рослин гідросульфідом натрію на показники продуктивності зумовлений стрес-протекторними ефектами донора H2S.

Влияние донора сероводорода на пигментный комплекс и продуктивность растений пшеницы (triticum aestivum l.). Сероводород (H2S) является одной из молекул газотрансмиттеров, задействованных в трансдукции сигналов в растительных клетках. В последние годы установлено его участие в ростовых процессах и адаптации растений к действию стрессоров. Доказана возможность индуцирования устойчивости растений к неблагоприятным факторам действием доноров сероводорода, в частности, гидросульфида натрия (NaHS). В то же время их физиологические эффекты в естественных условиях до сих пор не исследовались. В мелкоделяночном полевом опыте изучали влияние обработки NaHS растений пшеницы яровой (Triticum aestivum L.) сорта Любимая на ростовые процессы, содержание фотосинтетических пигментов, общую и зерновую продуктивность. В течение вегетации растения трижды (в фазах выхода в трубку, колошения/цветения и молочной спелости) опрыскивали растворами NaHS в концентрациях 50, 100 и 500 мкМ. При обработке растений донором сероводорода в оптимальной концентрации (100 мкМ) усиливался их линейный рост, увеличивалось содержание фотосинтетических пигментов и антоцианов в листьях, уменьшался водный дефицит. В опытных вариантах повышалась общая и (в большей степени) зерновая продуктивность, увеличивалась масса 1000 зерен. Сделано заключение, что по крайней мере частично положительное влияние обработок растений гидросульфида натрия на показатели продуктивности обусловлено стресспротекторным эффектом донора H2S.

Effect of hydrogen sulfide donor on pigment complex and productivity of wheat (triticum aestivum l.). Hydrogen sulfide (H2S) is one of the gasotransmitters involved in signal transduction in plant cells. In recent years, it has been found to be involved in growth processes and plant adaptation to stressors. The possibility of inducing plant resistance to adverse factors by action of hydrogen sulfide donors, in particular sodium hydrosulfide (NaHS), has been proved. At the same time, their physiological effects in natural conditions have not yet been investigated. In a small-plot field experiment, the influence of the NaHS-treatment of spring wheat (Triticum aestivum L.) plants of the Lyubimaya variety on growth processes, content of photosynthetic pigments, and total and grain productivity was studied. During the growing season, plants were sprayed three times (in phases of booting, earring/flowering, and milk ripeness) with NaHS solutions at concentrations of 50, 100, and 500 μM. When plants were treated with a hydrogen sulfide donor in the optimal concentration (100 μM), their linear growth was enhanced, the content of photosynthetic pigments and anthocyanins in the leaves increased, and the water deficit decreased. In the experimental variants, the total and (to a greater extent) grain productivity increased, the mass of 1000 grains increased. It was concluded that at least partially the positive effect of the sodium hydrosulfide treatment on the productivity indices is due to the stress-protective effect of the H2S donor.