Динаміка і розподіл абсцизової та індоліл-3-оцтової кислот в органах Triticum aestivum після короткотривалої гіпертермії та в період відновлення

Abstract

Косаківська І.В., Войтенко Л.В., Щербатюк М.М., Васюк В.А. Динаміка і розподіл абсцизової та індоліл-3-оцтової кислот в органах Triticum aestivum після короткотривалої гіпертермії та в період відновлення. У лабораторних умовах досліджено динаміку і розподіл абсцизової (АБК) та індоліл-3-оцтової (ІОК) кислот в органах 14-добових рослин озимої пшениці Triticum aestivum L. сорту Подолянка за короткотривалої гіпертермії (+40°С, 2 год) та після відновлення на 21-у добу. Встановлено, що на ранніх етапах онтогенезу АБК домінувала у надземній частині, а ІОК – у коренях. Активніше відбувалося накопичення АБК, вміст якої у надземній частині 21-добових рослин порівняно з 14-добовими зріс на 71,4%, тоді як у коренях – на 19,9%. Натомість рівень ІОК у надземній частині збільшився на 20,2%, а у коренях – достовірно не змінився. Тепловий стрес спричиняв зростання вмісту ендогенної АБК у надземній частині і коренях досліджуваних рослин в 1,3 раза. Вміст гормону сягав відповідно 39,5 та 19,0 нг/г сирої речовин. Водночас вміст ендогенної ІОК знизився у коренях у 2,1 раза, а у надземній частині – в 1,7 раза і сягав відповідно 51,7 та 44,4 нг/г сирої речовин. У період відновлення на 21-у добу зафіксовано подальше накопичення ендогенної АБК: вміст гормону у надземній частині зріс в 1,5 раза, тоді як в коренях – в 1,9 раза й перевищив показники контрольних рослин. Збільшення вмісту ендогенної ІОК у період відновлення відбулося переважно у надземній частині (на 80,4%), проте показники дослідних рослин поступалися контрольним. У цілому після впливу короткотривалої гіпертермії у рослин пшениці характер накопичення і розподілу АБК та ІОК відзначався різною спрямованістю: вміст АБК зростав, тоді як ІОК – зменшувався. Обговорюється функціональна взаємодія АБК та ІОК за гіпертермії та у відновлювальний період.

И.В. Косаковская, Л.В. Войтенко, Н.Н. Щербатюк, В.А. Васюк. Динамика и распределение абсцизовой и индолил-3-уксусной кислот в органах Triticum aestivum после кратковременной гипертермии и в период восстановления. В лабораторных условиях исследована динамика и распределение абсцизовой (АБК) и индолил-3-уксусной (ИУК) кислот в органах 14-дневных растений озимой пшеницы Triticum aestivum L. сорта Подолянка после кратковременной гипертермии (+40°С, 2 ч) и в период восстановления на 21-е сутки. Показано, что на ранних этапах онтогенеза АБК преобладала в надземной части, а ИУК – в корнях растений. Процесс накопления АБК происходил активнее. Количество АБК в надземной части 21-дневных растений по сравнению с 14-дневными увеличилось на 71,4%, а в корнях – на 19,9%. Накопление ИУК было менее интенсивным. Уровень гормона в надземной части вырос на 20,2%, а в корнях практически не изменялся. После теплового стресса содержание АБК в надземной части и корнях исследуемых растений возросло в 1,3 раза и составило соответственно 39,5 и 19,0 нг/г сырого вещества. В то же время, количество ИУК в корнях уменьшилось в 2,1 раза, а в надземной части – в 1,7 раза и составило соответственно 51,7 и 44,4 нг/г сырого вещества. В период восстановления на 21-е сутки зафиксировано дальнейшее накопление АБК. Так, содержание гормона в надземной части увеличилось в 1,5 раза, тогда как в корнях – в 1,9 раза и превысило показатели контрольных растений. Увеличение содержания ИУК в период восстановления наблюдалось преимущественно в надземной части (на 80,4%), однако показатели исследуемых растений уступали контролю. В целом после кратковременной гипертермии у растений пшеницы характер накопления и распределения АБК и ИУК отличался: количество АБК возрастало, тогда как ИУК – уменьшалось. Обсуждается взаимодействие АБК и ИУК при гипертермии и в период восстановления.

І.V. Kosakivska, L.V. Voytenko, M.M. Shcherbatiuk, V.A. Vasjuk. Dynamics and distribution of absisic and indol-3-acetic acids in Triticum aestivum organs after short-term hyperthermia and during restoration. We analyzed the dynamics and distribution of endogenous abscisic (ABA) and indol-3-acetic (IAA) acids in shoots and roots of 14-day-old plants of winter wheat Triticum aestivum L. cv. Podolyanka after short-term hyperthermia (+ 40°C, 2 h) and on the 21st day after restoration. It was shown that in the early stages of ontogenesis, ABA prevailed in the shoots and IAA in the roots of plants. The accumulation of ABA was more active. The amount of ABA in the shoots of 21-day-old plants increased by 71.4% compared to 14-day-old plants, and by 19.9% in the roots. The accumulation of IAA was less intense. The level of the hormone in the shoots increased by 20,2%, and in the roots – b y 1,9%. After heat stress, the ABA content in the shoots and roots of the studied plants increased by 1.3 times and amounted to 39,5 and 19,0 ng/g of fresh weight, respectively. At the same time, the level of IAA in the roots decreased 2.1 times, and in the shoots – 1,7 times and amounted to 51,7 and 44,4 ng/g of fresh weight, respectively. During the recovery period on the 21st day, a further accumulation of ABA was recorded. Thus, the hormone content in the shoots increased by 1,5 times, while in the roots – by 1.9 times and exceeded that of the control plants. An increase in the content of IAA during the recovery period was observed mainly in the shoots (by 80,4%), however, the indices of the studied plants were inferior to the control. In general, the character of accumulation and distribution of ABA and IAA after short-term hyperthermia in wheat plants was different: the amount of ABA increased, while IAA decreased. The interaction of ABA and IAA during hyperthermia and after restoration is discussed.