Везде

ОСХН Российская сельскохозяйственная наука Russian Agricultural Sciences

  • ISSN (Print) 2500-2627
  • ISSN (Online) 3034-5820

Оценка адаптационной способности регенерантных и исходных генотипов овса к почвенным стрессорам

Вы можете
Код статьи
10.31857/S2500262724040066-1
DOI
10.31857/S2500262724040066
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Шуплецова О. Н.
  • Должность: кандидат сельскохозяйственных наук
  • Аффилиация: Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 4
Страницы
29-35
Аннотация
Исследования проводили с целью сравнительного анализа ответной реакции на почвенные стрессоры исходных генотипов (линия 2h15) и регенерантных форм (RA, RAAl , RAMn , RAСd ) овса в рамках оценки эффективности применяемых схем клеточной селекции. В вегетационном опыте изучали влияние на растения следующих почвенных стрессоров: повышенной кислотности (рН = 4,3), токсичности ионов марганца (65,2 мг/кг, рН = 5,2) и кадмия (2,87 мг/кг, рН = 5,2). В качестве стандарта использовали сорт Архан. Контролем служила почва с нейтральным рН (7,2). Регенеранты были предварительно получены in vitro на искусственных средах без стресса (RA) и с селективными агентами: алюмокислотность (RAAl ), повышенное содержание Mn2+ (RAMn ) и Cd2+ (RAСd ). На почве со стрессорами содержание пигментов в листьях регенерантов возрастало, по сравнению с исходной линией, в 1,4…1,6 раз. В контроле различия между RA и исходной линией были недостоверны. Все регенерантные линии независимо от условий выращивания характеризовались достоверно более низким уровнем полифенолов в зерне (11,2…12,4 мг/г сухой массы), по сравнению с исходной линией и стандартом – в 1,2…1,3 раза. На фонах с искусственным внесением металлов отмечены превышение, по сравнению с исходной линией, содержания в зерне марганца у RAMn (256,1 мг/кг) в 1,7 раз и отсутствие различий по количеству кадмия с RAСd (1,82…1,67 мг/кг). На контрольном фоне RA и исходная линия достоверно уступали стандарту по массе зерна с растения: регенеранты – 1,29 г; исходная линия – 1,38 г; стандарт – 1,65 г. При повышении кислотности и содержания кадмия все генотипы снижали продуктивность относительно контроля: меньше всего регенеранты – соответственно в 1,6 и 1,4 раза. У исходной линии она снижалась в 2,8 и 2 раза, у стандарта – в 2,4 и 1,9 раза.
Ключевые слова
овес отбор in vitro почвенный фон кислотность кадмий марганец полифенолы пигменты аккумуляция металлов продуктивные признаки
Дата публикации
16.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
12

Библиография

  1. 1. Шуплецова О. Н., Огородникова С. Ю., Назарова Я. И. Эффекты неспецифической устойчивости генотипов ячменя, полученных путем клеточной селекции // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2020. Т. 181. № 4. С. 192–199. doi: 10.30901/2227-8834-2020-4-192-199.
  2. 2. Шуплецова О. Н., Товстик Е. В. Аккумуляция кадмия и цинка регенерантами ячменя на провокационном почвенном фоне с кадмием // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2021. Т. 182. № 4. С. 117–125. doi: 10.30901/2227-8834-2021-4-117-125.
  3. 3. Tissue Culture-Induced Heritable Genomic Variation in Rice, and Their Phenotypic Implications / D. Zhang, Z. Wang, N. Wang, et al. // PLoS ONE. 2014. Vol. 9. No. 5. URL: https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0096879 (дата обращения: 04.07.2024). doi: 10.1371/journal.pone.0096879.
  4. 4. Applications of In Vitro Tissue Culture Technologies in Breeding and Genetic Improvement of Wheat / A. Wijerathna-Yapa, V. Ramtekey, B. Ranawaka, et al. // Plants. 2022. No. 11. URL: https://www.mdpi.com/2223–7747/11/17/2273 (дата обращения: 04.07.2024). doi: 10.3390/plants11172273.
  5. 5. Шуплецова О. Н., Щенникова И. Н. Форвард – сорт ярового ячменя регенерантного происхождения // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2017. № 3. С. 4–8.
  6. 6. Никитина Е. Д., Хлебова Л. П., Ерещенко О. В. Разработка отдельных элементов технологии клеточной селекции яровой пшеницы на устойчивость к абиотическим стрессам // Известия Алтайского государственного университета. 2014. Т. 2. № 3. С. 50–54.
  7. 7. Клеточная селекция зерновых растений на устойчивость к микотоксинам грибов рода Fusarium / А. Г. Савицкая, Ю. А. Литовка, Т. В. Рязанова и др. // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2013. № 6. С. 87–91.
  8. 8. Некоторые результаты и вопросы методологии селекции овса на устойчивость к эдафическому стрессу / Г. А. Баталова, И. Г. Широких, М. В. Тулякова и др. // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2015. № 4. С. 9–15.
  9. 9. Msimbira L. A., Smith D. L. The Roles of Plant Growth Promoting Microbes in Enhancing Plant Tolerance to Acidity and Alkalinity Stresses // Frontiers in Sustainable Food Systems. Sec. Crop Biology and Sustainability. 2020. Vol. 4. URL: https://www.frontiersin.org/journals/sustainable-food-systems/articles/10.3389/fsufs.2020.00106/full (дата обращения: 04.07.2024). doi: 10.3389/fsufs.2020.00106.
  10. 10. Кирейчева Л. В., Шевченко В. А. Состояние пахотных земель Нечерноземной зоны Российской Федерации и основные направления повышения плодородия почв // Международный сельскохозяйственный журнал. 2020. № 2. С. 12–16. doi: 10.24411/2587-6740-2020-12021.
  11. 11. Агроэкологическая оценка взаимосвязей свойств почв во времени и в пространстве / В. И. Савич, В. В. Гукалов, А. Е. Сорокин и др. // Бюллетень Почвенного института им. В. В. Докучаева. 2021. № 106. С. 163–175. doi: 10.19047/0136-1694-2021-106-163-175.
  12. 12. Селюкова С. В. Тяжелые металлы в агроценозах // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 8. С. 85–93. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10815.
  13. 13. Soil cadmium mobilisation by dissolved organic matter from soil amendments / D. Welikala, B. H. Robinson, E. Moltchanova, et al. // Chemosphere. 2021. Vol. 271. P. 1–10. doi: 10.1016/j.chemSphere.2021.129536.
  14. 14. Kicinska A., Pomykala R., Izquierdo M. Changes in soil pH and mobility of heavy metals in contaminated soils // European Journal of Soil Science. 2022. V. 73. No. 1. URL: https://bsssjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/ejss.13203 (дата обращения: 04.07.2024). doi: 10.1111/ejss.13203.
  15. 15. Проблемы деградации и восстановления продуктивности земель сельскохозяйственного назначения в России / под ред. А. В. Гордеева, Г. А. Романенко. М.: ФГНУ «Росинформагротех, 2008. 68 с.
  16. 16. Шихова Л. Н., Егошина Т. Л. Тяжелые металлы в почвах и растениях таежной зоны северо-востока европейской России. Киров: Зональный научно-исследовательский институт сельского хозяйства Северо-Востока им. Н. В. Рудницкого, 2004. 264 с.
  17. 17. Симонова О. А., Лисицын Е. М., Товстик Е. В. Сравнительное содержание марганца в верхних горизонтах почв Кировской области // Естественные и технические науки. 2019. № 10. С. 127–131. doi: 10.25633/ETN.2019.10.23.
  18. 18. Симонова О. А., Лисицын Е. М., Товстик Е. В. Сравнительное содержание марганца в верхних горизонтах почв Кировской области // Естественные и технические науки. 2019. № 10. С. 127–131.
  19. 19. Photosynthetic Response of Plants Under Different Abiotic Stresses: A Review / A. Sharma, V. Kumar, B. Shahzad, et al. // Journal of Plant Growth Regulation. 2020. Vol. 39. Р. 509–531. doi: 10.1007/s00344-019-10018-x.
  20. 20. Амунова О. А., Лисицын Е. М. Влияние различных условий увлажнения на пигментный комплекс листьев сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости // Самарский научный вестник. 2019. Т. 8. № 3. С. 19–25. doi: 10.17816/snv201983102.
  21. 21. Investigation of phenolic compounds with antioxidant activity in barley and oats affected by variation in growing location / S. Rao, A. B. Santhakumar, K. A. Chinkwo, et al. // Cereal Chemistry. 2020. Vol. 97. No. 4. P. 772–782.
  22. 22. Tuladhar P., Sasidharan S., Saudagar P. Role of phenols and polyphenols in plant defense response to biotic and abiotic stresses // Biocontrol Agents and Secondary Metabolites. 2021. P. 419–441. doi: 10.1016/B978-0-12-822919-4.00017-X.
  23. 23. Effect of Heavy Metal Stress on Phenolic Compounds Accumulation in Winter Wheat Plants / M. Janczak-Pieniazek, J. Cichonski, P. Michalik, et al. // Molecules. 2023. Vol. 28. No. 1. Article 241. URL: https://www.mdpi.com/1420–3049/28/1/241 (дата обращения: 04.07.2024). doi:10.3390/molecules28010241.
  24. 24. Селекция овса пленчатого в условиях нестабильности агроклиматических ресурсов / Г. А. Баталова, С. Н. Шевченко, О. А. Жуйкова и др. // Российская сельскохозяйственная наука. 2021. № 3. С. 11–15. doi: 10.31857/S2500262721030030.
  25. 25. Шуплецова О. Н., Щенникова И. Н. Биотехнологические методы создания исходного материала ячменя для селекции на устойчивосить к абиотическим стрессорам. Научно-практические рекомендации. Киров: ФГБНУ ФАНЦ Северо-Востока., 2022. 92 с.
  26. 26. Шуплецова О. Н., Широких И. Г. Повышение устойчивости ячменя к токсичности металлов и осмотическому стрессу путем клеточной селекции // Зерновое хозяйство России. 2015. № 1. С. 57–62.
  27. 27. Охрана окружающей среды, классификация химических веществ для борьбы с загрязнением. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200012797 (дата обращения 01.04.2022).
  28. 28. Lichtenthaler H. K., Bushmann C. Chlorophylls and carotenoids: measurement and characterization by UV–VIS spec-troscopy // Current Protocols in Food Analytical Chemistry. 2001. URL: https://currentprotocols.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/0471142913.faf0403s01. (дата обращения 01.04.2022).
  29. 29. Шеромов А. М., Товстик Е. В., Шуплецова О. Н. Валидация методики определения полифенолов в зерне ячменя // В книге: X Съезд общества физиологов растений России «Биология растений в эпоху глобальных изменений климата». Всероссийская научная конференция с международным участием: тезисы докладов. Уфа: Уфимский Федеральный исследовательский центр РАН, 2023. С. 395.
  30. 30. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов URL: https://gostassistent.ru/doc/40580390–64a5–4099-aa26–19bc22533f32 (дата обращения 01.04.2022).
  31. 31. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов URL: https://gostassistent.ru/doc/7c428919–2ebb-405e-9f8d-88c69dd6f34d (дата обращения 01.04.2022).
  32. 32. Микроаналитический метод исследования загрязненности зерна / Ф. Я. Рудик, А. А. Морозов, М. С. Марадудин и др. // Аграрный научный журнал. 2016. № 1. С. 59–61.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека