Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние ретардантов триазолиевого ряда на содержание фитогормонов, рост и развитие ярового ячменя

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Влияние ретардантов триазолиевого ряда на содержание фитогормонов, рост и развитие ярового ячменя"

Л~ЗЗйОЧ

На правах рукописи

ПАВЛОВА Вера Владиславовна

ВЛИЯНИЕ РЕТАРДАНТОВ ТРИАЗОЛИБВОГО РЯДА НА СОДЕРЖАНИЕ ФИТОГОРМОНОВ, РОСТ И РАЗВИТИЕ ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ

Специальность: 03.00.12—физиология и биохимия растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2003

Работа выполнена в Лаборатории природных и синтетических регуляторов роста Института физиологии растений им. К.А.Тимирязева РАН.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Л .Д. Прусакова

Официальные оппоненты:

дохтор биологических наук кандидат биологических наук

П.Б. Курапов МП. Тараканов

Ведущее учреждение:

Главный ботанический сад им. Н.В. Цнцина РАН.

/9 *С

Защита состоится « 1 » июля 2003 г. в «/^ » часов на заседании диссертационного совета Д 220 043.08 при Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева по адресу 127550 Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет МСХА.

С диссертацией ой научной библиотеке

МСХА им. К.^

Автореферат ра~ ю. > м

Ученый секретарь диссертационного совета.

кандидат биологических наук

Н.П. Карсункина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы. Проблема направленного изменения роста и развития растений с помощью синтетических физиологически активных соединений с целью адаптации к стрессовым факторам и увеличения продуктивности и качества не теряет своей актуальности [Шевелуха, 2001].

Несмотря на большое количество классических работ, выполненных в течение многих десятилетий в области изучения физиологических основ полегания злаков и разработки путей предотвращения этого негативного явления эта проблема ещё далека от своего окончательного решения [Туркова, 1959; Терентьев, 1970; Меркис, 1973; Прусакова, 1975; Jung, 1984; Gianfagna, 1995]. Поэтому появление нового поколения ретарданов триазолиевого ряда позволяет подойти к решению проблемы предотвращения полегания ячменя, которая до настоящего времени не была решена с помощью других ретардантов.

Особенностью триазолов при сравнении с другими ретардантами, в частности хлорхолинхлоридом, является низкая токсичность и высокая эффективность действия в малых концентрациях, что позволяет оценивать их как биорациональные, экологически безопасные регуляторы роста.

Ретарданты триазолиевого ряда взаимодействуют с гормональной системой растения, изменяя биосинтез гормонов и их концентрацию. Первичным эффектом триазолов является подавление ферментативного биосинтеза гиббереллинов путем ингибирования активности энт-каурен оксидазы, катализирующей три последовательные стадии окислительного превращения энт-каурена в энт-кауреновую кислоту, что приводит к эффективному снижению его уровня в тканях, начиная с ранних стадий развития растений, и является причиной их высокой ретардантной активности [Rademacher et al., 1987, 1991; Kende and Zeevaart, 1997].

Перспективной областью применения триазолов является реализация их антистрессовых функций при неблагоприятных воздействиях различной

этиологии, в частности

, повыц±$Нй КфЄХАчивости

ззш

зерновых культур к

полеганию, что в настоящее время является одним из ведущих направлений повышения их урожайности При этом триазолы могут быть использованы для предупреждения полегания ячменя и риса, на которых другие группы ретардантов, «asvpwuep хлорхолинхлорид, не оказывают стабильного ростингибирующего действия [Прусакова, Чижова, 1998, Прусакова, Чижова и др. 1988]

Широкий спектр действия триазолов, который наряду со стабильным ростингибирующим действием, включает антистрессовые функции, диктует необходимость выяснения их влияния на компоненты гормональной системы [Grill and Himmelbach, 1998, Davies PJ 1995; Swain and Olsewski, 1996] Однако немногочисленные данные, имеющиеся в литературе, не дают однозначного ответа об изменении содержания АБК под действием триазолов у различных видов растений, в различных тканях и органах [Asare-Boamah, 1986; Kojima, Goto, 1996] He известен также механизм действия триазолов на содержание АБК у высших растений

В связи с этим, изучение влияния триазолиевых ретардантов на уровень АБК является необходимым звеном для создания целостной картины гормонального ответа растения на различные изменения, вызванные факторами окружающей среды, и может использоваться при разработке интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур с целью управления продуктивностью, качеством и устойчивостью растений.

Цели и задачи исследований. Целью настоящей работы явилось изучение направленности действия ретардантов триазолиевого ряда на компоненты гормональной системы, характера изменений содержания АБК, уровня гиббереллиновой активности и морфофизиологических параметров ярового ячменя разных генотипов для повышения устойчивости к полеганию и продуктивности ярового ячменя

Для достижения этой цели поставлены следующие задачи 1.Изучение закономерностей роста и развития 7-дневных проростков ярового ячменя различных сортов под действием триазолиевых соединений -паклобутразола, униконазола и азовита

2.Исследование особенностей действия триазолиевых соединений на морфофизиологические параметры растений ярового ячменя трех сортов — Московский 2, Зазерский 85 и Носовский 9, различающихся по устойчивости к полеганию, в зависимости от дозы и способа введения в растения.

3. Определение направленности действия триазолиевых соединений на активность а-амилазы эндосперма ячменя, лишенного зародыша, разных сортов для установления сравнительной характеристики антигиббереллинового действия триазолов — паклобутразола, азовита и униконазола.

4. Установление влияния триазолов на содержание абсцизовой кислоты в растениях ярового ячменя при трех способах введения ретардантов в растения на разных этапах онтогенеза. Изучение связи роста стебля ячменя с уровнем АБК в тканях.

5. Оценка влияния триазолов на элементы продуктивности ярового ячменя. Разработка способа применения триазолов как средства предупреждения полегания ярового ячменя.

Научная новизна. Впервые проведено сравнительное изучение физиологических функций ретардантов триазолиевого ряда: азовита (новый препарат отечественного производства), паклобуразола (Великобритания) и униконазола (Япония) на яровом ячмене сортов Московский 2, Зазерский 85 и Носовский 9, различающихся по устойчивости к полеганию.

- Установлена роль триазолов при взаимодействии с гиббереллинами и АБК, гормонами противоположного действия в отношении процессов роста и развития растений, в связи с их ретардантной активностью.

- Определено антигиббереллиновое действие триазолов и хлорхолинхлорида при торможении активности а-амилазы эндосперма ячменя, лишенного зародыша, индуцированной экзогенной гибберелловой кислотой. Показана возможность использования а-амилазного биотеста для сравнительной оценки ретардантной активности регуляторов роста.

- В зависимости от химической структуры триазолиевых соединений выявлен характер изменения содержания эндогенной АБК под действием триазолов в надземных органах проростков, стеблях и листьях растений ярового ячменя

Практическая значимость Полученные данные позволяют предложить триазолы в качестве эффективного средства предотвращения полегания ярового ячменя для повышения продуктивности и качества при неблагоприятных условиях выращивания

Апробация работы. Результаты работы докладывались на V International Youth Symposium on Plant Metabolism regulation (Varna, Bulgaria, October 813, 1990), II съезде Всесоюзного общества физиологов растений (Минск, 2429 сентября, 1992), III Международной конференции "Регуляторы роста и развития растений" (Москва, 1995), Международной научно-методической конференции "Продукционный процесс сельскохозяйственных культур" (Орел, 2001) и расширенном семинаре лаборатории природных и синтетических регуляторов роста Института физиологии растений им К А Тимирязева РАН (Москва, 2003)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 работ Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объекта и методов исследований, изложения полученных результатов, обсуждения, заключения и выводов Работа изложена на . . страницах машинописного текста, включая 8 таблиц, 27 рисунков, библиография содержит 165 названий, в том числе 115 на иностранных языках.

Объекты и методы исследований.

Экспериментальные исследования проводились в 1993-1999 гг в лаборатории природных и синтетических регуляторов роста Института физиологии растений им. К А Тимирязева РАН Объектом исследования был яровой ячмень (Hordeum vulgare L ) сортов, различающихся по устойчивости

к полеганию: Носовский 9 - зерно крупноплодное, стебель средней высоты, менее устойчив к полеганию; Московский 2 — зерно крупноплодное, стебель средней высоты, устойчивый к полеганию; и Зазерский 85 — зерно среднекрупное, стебель короткий, устойчив к полеганию. Выбор объекта обусловлен тем, что основная функция ретардантов — торможение роста осевых органов, связана с высокой специфичностью к отдельным видам и сортам растений, и ячмень является культурой не чувствительной ко многим известным ретардантам.

В опытах использовались три ретарданта триазолиевого ряда: униконазол фирмы "Sumitomo" Chemical COLTD, (Osaka, Japan); азовит, синтезированный в Институте Химических средств защиты растений (Россия); паклобутразол производства фирмы "Imperial Chemical Industries PLC" (England).

Униконазол и паклобутразол являются ретардантами системного действия, обладают также фунгицидными свойствами. Азовит является высокоактивным системным фунгицидом, используемым против ряда широко распространенных грибковых заболеваний растений, обладает ретарданта ыми свойствами.

Триазолы вводили в растения тремя разными способами.

В лабораторных опытах триазолы вводили предпосевной полусухой обработкой семян (по Задонцеву) при встряхивании на ротаторе в концентрации азовита и паклобутразола - 1 мг/г семян, униконазола 10"2 мг/г семян.

В вегетационных опытах введение ретардантов в растения проводили опрыскиванием растений водными растворами в начале фазы выхода в трубку в концентрации паклобутразола и азовита — 1 мг/растение, униконазола — 10'2мг/ растение. В вегетационных опытах применялось также внесение триазолов в почву перед посевом на глубину 1,5-2 см в виде капсул, содержащих 0,6% д.в. паклобутразола и 0,04% д.в. униконазола из расчета 1 мг/растение и 10"2 мг/растение, соответственно.

В лабораторных и вегетационных опытах растения выращивали по общепринятым методикам (по Доспехову и др) Лабораторные опыты с проростками ячменя проводились в факторостатных условиях при 26°С, влажности воздуха 39,5% продолжительности освещения 16 часов В вегетационных опытах растения ячменя выращивались в вегетационных домиках в сосудах, содержащих смесь дерново-подзолистой почвы с черноземом и песком (3:1:1) с внесением минеральных удобрений, в каждый сосуд вносились минеральные удобрения из расчета N - 0,15, Р1О5 - 0,10, КгО — 0,15 г на 1 кг почвы н высевалось по 25 семян

Показатетями эффективности ретардантного действия триазолиевых соединений служили длина, прочность стебля, диаметр нижних междоузлий, величина элементов продуктивности. Аналитическая повторность опытов была 3-кратной, биологическая - 15-кратной

Биотест, основанный на индукции активности а-амилазы эндосперма пшеницы, лишенного зародыша, экзогенной гибберелловой кислотой Р^у, БгаЬо, 1985], был модифицирован для ярового ячменя Л Д Прусаковой и С И. Чижовой для выявления торможения ретардантами процесса индукции активности гидролитического фермента экзогенной гибберелловой кислотой [Прусакова, Кефелк 1991; Чижова С. И 1989] Для этих целей оптимальное действие ПС}, проявляющееся в концентрации 10 5М, испытывалось в смеси с униконазолом, паклобутразолом, или азовитом в диапозоне концентраций 10"® - 10 5 М на эндосперме ячменя, лишенном зародыша, и сравнивалось с концентрационной кривой ГКз в том же диапазоне концентраций Результаты статистической обработки данных показали высокую чувствительность и точность метода При статистической обработке данных установлена квадратическая ошибка репрезентативности для выборочной средней арифметической Се, составившая около 3%, разница между средними величинами опыта и контроля в высшей степени достоверна (Р<0,001) при объеме выборки 11=30

Концентрационные кривые ретардантной активности триазолов получены с помощью биотеста длинностебельного гороха Торсдаг.

Содержание эндогенной абсцизовой кислоты в проростках, листьях и стеблях ячменя определено методом газовой хроматографии на приборе Газохром 1109, снабженным детектором электронного захвата (СССР), в модификации Т.Б. Карягиной, Л.П. Ждановой, С.П. Веренчикова.

Результаты анализов были обработаны статистически (Лакин, 1990) с использованием компьютерных программ Quattro Pro for Windows и Microsoft Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Методом биотестирования на эндосперме ячменя, лишенном зародыша, установлен разный характер антигиббереллинового (ретардантного) действия триазолов на активность а-амилазы при подавлении биосинтеза фермента, индуцированного экзогенной гибберелловой кислотой. Влияние ретардантов проявлялось в зависимости от их структуры, концентрации, а также сорта ячменя (рис. 1а, б, в). Так у ячменя сорта Носовский 9 оптимальная активность а-амилазы, индуцированная экзогенной ГК3 в концентрации 10'5М, подавлялась паклобутразолом и униконазолом в той же концентрации, на 18% и 53%, соответственно (рис. 1а). У сорта Зазерский 85 паклобутразол, азовит и униконазол в аналогичных концентрациях (10'5М) тормозили биосинтез фермента на 10%, 20% и 42%, соответственно (рис. 16), тогда как на ячмене Московский 2 паклобутразол не оказывал ингибирующего действия на активность а-амилазы, в отличие от азовита и униконазола, снижающих её уровень на 10% и 40%, соответственно (рис. 1в). Следовательно, антигиббереллиновое ингибирукмцее действие униконазола в отношении активности а-амилазы значительно превосходило действие паклобутразола и азовита. При этом выявлено более эффективное снижение гидролитической активности а-амилазы триазолами по сравнению с хлорхолинхлоридом группы четвертичных аммониевых оснований.

Носовский 9

Зааарсхий 85

Рис 1 Влияние азовита, пакпобутразола, униконазола и хлорхолинхлорияа на активность а-амилазы, индуцированной эхзогенной ГК} 10 5М, в эндосперме семян, лишенных зародыша, ячменя (а) Носовский 2, (б) Зазерский 85, (в) Московский 2 Данные представлены в виде средних арифметических и их квадратических отклонений для п=30, показатель вариации для выборочных характеристик С$ £ 3,0% - 3,5%, достоверность опыта ц, > 3-5 ( Р<0,001 ), а=0,1

Концентрационные кривые ретардантной активности триазолов, установленные на длинностебельном горохе Торсдаг, в диапазоне концентраций 10"7 - 10° М подтвердили наибольшую ретардантную активность униконазола на рост 3-дневных проростков в отличие от паклобутразола и азовита (рис 2) При этом ретардантный эффект триазолов также проявлялся в зависимости от химической природы ретардантов и 'концентрации. В концентрации 107 М паклобутразол и униконазол

подавляли рост надземных органов проростков гороха на 30%, азовит на 40% на фоне контроля; в концентрации 10"5 М -паклобутразол тормозил рост проростков гороха на 42%, азовит на 50%, униконазол на 60%, а в концентрации 10"4 М униконазол уже вызывал 100%-ое подавление, в то время как паклобутразол и азовит подавляли рост проростков на 52% и 67%, соответственно (рис. 2). Эти данные согласуются с результатами, полученными на а-амилазном биотесте, и служат основанием для установления оптимального ретардантного действия укиконазола в концентрации 10"5 М, а азовита и паклобутразола — 10'3 М на растениях ячменя. Таким образом, серия проведенных экспериментов позволила сделать вывод о целесообразности использования модифицированного а-амилазного биотеста для сравнительного определения антигиббереллиновой ретардантной активности синтетических регуляторов роста.

-Контроль -Азовит _ ПаклоСутр«эол -Умияонаэол -ССС

10" Ю' 10'* Ю Концентрация, М

Рис. 2. Концентрационные кривые ретардантной активности триазолиевых соединений и хлорхолинхлорида на длинностебелыгом горохе Торсдаг.

У 7-дневных проростков ячменя сорта Носовский 9, Московский 2 и Зазерский 85 при предпосевной полусухой обработке семян триазолами отмечалось стабильное торможение роста надземных органов и стимуляция корневой системы, за исключением варианта с азовитом у сорта Московский 2 (рис. 3). При этом выявлена прямо пропорциональная зависимость ингибирования роста проростков и торможения индукции гидролитического

фермента в а-амилазном биотесте под действием триазолов, которое ослабевало в ряду униконазол, азовит, паклобутразол

Московский г {•)

■ Надійним* органы дкори«

Замоский 65 (б)

|Над,*ммм» органм дкоонм

Рис 3 Влияние азовита (2), пахлобугразола (3) и униконазола (4) по сравнению с контролем (1) на рост надземных органов и корней 7-дневных проростков ярового ячменя трех сортов а — Московский 2, б — Зазерсхий 85, в — Носовский 9

В вегетационных опытах с целыми растениями ячменя сравнение различных способов введения паклобутразола, униконазола и азовита в растения показало, что ростингибирующее действие ретардантов проявлялось в зависимости от сорта ячменя, способа введения в растения и формы соединения (рис 4) При этом наибольшим тормозящим действием на рост главного стебля ячменя Носовский 9, Московский 2 и Зазерский 85 характеризовались униконазол (102 мг/раст) и паклобутразол (1 мг/раст) при внесении в почву в виде гранул* (19%, 12% и 10%), и (61%, 36% и 35%), соответственно, по сравнению с контролем При опрыскивании растений в начале фазы трубкования азовит, паклобутразол и униконазол в аналогичных концентрациях тормозили рост стебля от 9% до 30% на фоне контроля, в соответствие с сортовой чувствительностью (рис 4) Эффективное и стабильное торможение роста стебля сопровождалось значительным увеличением диаметра нижних междоузлий (от 16% азовитом до 24% паклобутразолом), а также повышением прочности стебля, что приводило к формированию морфотипа растений, устойчивых к полеганию (рио 5, 6)

растения на рост стебля ячменя Московский 2 и Зазерский 85 в онтогенезе.

Замрсхии 85 (в)

12 3*56 12345« )

Рис 5 Влияние азовита (2), униконазола (3,4), паклобутрачола (5,6) при разных способах введения в растения на диаметр нижних междоузлий ячменя сорта Носовский ■> (а). Московский 2 (6) и Зазерский 85 (в)

Носовским % (а)

Москоескм* 2

І11ІН

1114 5 6

I 11 <II

1 1 > « « >

Рис 6 Рис Влияние триазолов на прочность нижних междоузлий ячменя (а) — Носовский 2, (б) - Зазерский 85, (в) - Мосовский 2 при обработке азовитом, паклобутразолом и униконазолом, внесенными двум* способами в почву перед посевом, опрыскиванием растений в фазу выхода в трубку

При формировании элементов продуктивности триазолы оказывали стимулирующее действие на выполненность зерен колоса главного стебля ячменя Носовский 9, Московский 2 и Зазерский 85 и увеличивали массу зерна с растения как за счет его веса с главного колоса, так и за счет повышения массы зерна с боковых колосьев (табл 1) Однако, в случае превышения дозы паклобутразол, внесенный в почву, уменьшал массу 1000 зерен и снижал массу зерна с растения, что было следствием существенного замедления развития растений При сравнении данных двух вегетационных лет были получены аналогичные результаты морфофизиологических показателей растений ячменя под действием триазолов При этом при повторной постановке опыта была уменьшена доза внесения паклобутразола

Таблица 1. Влияние триазолиевых соединений на элементы продуктивности растений ярового ячменя разных сортов.

Длина главного Число зерен в Масса зерна с Масса зерна с Масса зерна с Масса 1000

Варианты колоса, см главном главного боковых одного зерен,г

колосе, шт. колоса, г колосьев, г растения, г

Носовский 9

Контроль 8.32 + 0.18 20.65 ±0.32 0.715± 0.01 1.065 ±0.08 1.78 ±0.04 34.62 ±0.6

Азовит 7фаза 8.72 ±0.19 21.38 ±0.53 0.74 ±0,.3 1.36 ±0,.6 2.11 ±0.02 34.80 ±0.6

Униконазол 7 фаза 8.32 ±0.20 19-29 ±0.46 0.79 ±0.05 1.86 ±0.10 2.65 ±0.07 41.15 ±0.4

Унихоназол в почву 8.55 ±0.29 21.22 ±0.64 0.77 ±0.03 1.90 ±0.08 2.67 ±0.06 36.38 ±0.9

Паклобутразол 7 фаза 8.87 ±0.18 21.40 ±0.51 0.85 ±0.02 1.98 ±004 2.84 ±0.04 39.95 ±0.3

Паклобутразол в почву 7.43 ±0.38 17.12 ±2.40 0.37 ±0.03 0.45 ±0.09 0.82 ±0.03 21.89 ± 1.1

Москої ский 2

Контроль 7.44 ±0.21 18.05 ±0.70 0.82 ±0.02 0.63 ±0.06 1.45 ±0.07 45.60 ±0.5

Азовит 7 фаза 9.25 ±0.16 21.10 ±0.39 1.01 ±0.01 1.10 ±0.06 2.11 ±0.07 47.86 ±1.1

Униконазол 7 фаза 9.18 ±0.14 21.80 ±0.46 1.07 ±0.04 0.67 ±0.12 1.74 ±0.02 49.14 ±0.8

Униконазол в почву 8.55 + 0.14 21.20 + 0.42 0.97 ±0.05 0.64 ±0.05 1.62 ±0.10 45.99 ±1.0

Паклобутразол 7 фаза 9.02 ±0.12 20.70 ±0.45 1.03 ±0.01 0.96 ±0.09 1.99 ±0.06 49.75 ±0.4

Паклобутразол в почву 8.38 ±0.29 21.77 ±0.82 0.50 ±0.04 1.65±0.15 2.15 ±0.06 22.95 ±0.8

Зазерсі сий85 38.81 ±0.4

Контроль 8.10±0.18 22.80 ±0.53 0.88 ±0.05 1,04±0.10 1.93 ±0.06

Азовит 7 фаза 8.91 ±0.17 24.05 ±0.52 1.13 ±0.01 1.77 ±0.06 2.91 ±0.06 47.34 ±0.4

Униконазол 7 фаза 8.65 ±0.19 23.15 ±0.57 1.03 ±0.04 1.53 ±0.08 2.56 ±0.05 44.56 ± 0.8

Униконазол в почву 9.10 ± 0.27 24.15 ±0.55 0.94 ±0.03 0.96 і 0.08 1.90 ±0.04 39.13 ±0.2

Паклобутразол 7 фаза 9.12 ±0.10 24.75 ±0.39 1.06 ±0.02 1.90 ±0.05 2.96 ±0.04 43.03 ± 1.1

Паклобутразол в почву 8.47 ±0.25 . 24.42 ±0.69 0.74 ±0.02 1.12 ± 0.10 1.87 ±0.08 30.60 ±0.9

о*

Представлены средние арифметические из п определений и их стандартные отклонения (п = 20, < 3-5%). Разница между средними величинами опыта и контроля достоверна на 5%-см уровне значимости (Р < 0,05).

в почву, что привело к значительному повышению массы зерна с растения и массы 1000 зерен разных сортов ячменя

Для выяснения механизма действия триазолиевых соединений на растениях ярового ячменя Носовский 9, Московский 2 и Зазерский 85 изучалось влияние азовита, паклобутразола и униконазола на содержание свободной АБК у 7-дневных проростков при предпосевной полусухой обработке семян, а также в стеблях и листьях растений при опрыскивании в начале фазы выхода в трубку и при внесении в почву перед посевом Так в лабораторных опытах при предпосевной обработке семян азовитом, паклобутразолом и униконазолом увеличивалось содержание АБК в надземных органах проростков ячменя Московский 2 (на 89%, 104% и 135%), соответственно по сравнению с контролем, что составило 2-х кратное увеличение под действием азовита и паклобутразола и 2,5-кратное - под действием униконазола (рис 7) Таким образом, повышение содержания свободной АБК колебалось от 2-кратого для паклобутразола и азовита до 2,5-кратного - для униконазола, что согласуется с его более высокой ретардантой активностью

' 7-дневные проростки ячменя

Московский 2

Рис 7 Влияние азовита(2), паклобутразола(3) и униконазола(4) по сравнению с контролем без обработки ретардантами(І) на содержание АБК у 7-дневных проростков ячменя Московский 2 при внесении триазолов методом предпосевной обработки семян, в оптимальных условиях роста

В ходе вегетационного опыта установлено различие динамики . изменения уровня АБК в растениях при двух способах введения ретардантов. Опрыскивание растений ячменя Московский 2 азовитом, паклобутразолом и униконазолом в начале фазы трубкования приводило к резкому увеличению относительного содержания АБК в течение 1 суток в 3-4 раза (в 3; 1,5 и 4 раза) (32 нг, 17 нг, 44 нг/г сухой массы), соответственно относительно контроля (И нг/г сухой массы), которое через 13 суток составило 1,5-2 раза (2; 1,2 и 1,5 раза) (148 нг, 96 нг, 120 нг/г сухой массы), соответственно, при содержании в контрольных растениях 84 нг/г сухой массы (рис. 8).

Московский 2

1 3 4 30 дней поело ви.а почву (в И)

1 3 4 42 дня поело ВН.В почву

(21.06)

■ Коніроль

В Лнпобуїразол

■ Учим онаэол

Рис. 8. Влияние азовита(2), паклобутразола(3) и униконазола(4) по сравнению с контролем - без обработки ретардантами(Х) на содержание АБК в растениях ячменя Московский 2: а - при опрыскивании растений в начале фазы трубкования, б - при внесении триазолов в почву перед посевом.

При внесении паклобутразола и униконазола в почву перед посевом стабильное повышение содержания АБК в стеблях и листьях растений ячменя (1,5 - 2,5-кратное увеличение относительно контроля) сохранялось через 30 дней (17 нг и 26 нг/г сухой массы, соответственно, в контроле 11 нг/г сухой массы) и 42 дня после посева (96 нг и 172 нг/г сухой массы при контроле 84 нг/г сухой массы) (рис 8)

Аналогичная закономерность проявлялась в увеличении содержания АБК под действием триазолов у ячменя Зазерский 85 (рис. 9)

Рис 9 Влияние азовита (2), паклобутразола (3) и униконазола (4) по сравнению с контролем (1) на содержание АБК в растениях ячменя Зазерский-85 при двух способах внесения триазолов в растения (а) - методом опрыскивания растений в фазу трубкования и (б) — методом внесения триазолов в почву перед посевом

При этом была установлена сортоспецифичность влияния ретардантов на содержание эндогенной АБК Так, было отмечено более эффективное повышение уровня этого гормона у ячменя Зазерский 85 как при внесении исследуемых ретардантов в почву (3-4 раза), так и при опрыскивании растений (2,5 - 3,5 раза), что, возможно, связано с более низким исходным уровнем эндогенной АБК у необработанных растений ячменя Зазерский 85 по сравнению с Московским 2

На графике видно, что на 13-ый день после опрыскивания растений ячменя Зазерский 85 в начале фазы трубкования азовитом, паклобутразолом и униконазолом (42-ой день вегетации растений) уровень свободной АБК в

стеблях и листьях растений достигает 132,2 нг; 188,0 нг и 128,2 нг/г сухой растительной массы, соответственно (контроль - 52 нг/г сухой массы), что в 2,5-3,5 раза выше контрольного уровня, В то же время, при введении паклобутразола и униконазола в почву содержание свободной АБК в листьях и стеблях ячменя на 42-ой день роста растений составило 144,1 нг и 212,4 нг/г сухой массы, соответственно (контроль — 52 нг/г сухой массы), и возрастало в 3 и 4 раза, по отношению х контролю.

Кроме того, действие паклобутразола на содержание АБК проявлялось значительно сильнее на ячмене Зазерский 85 (3-3,5 раза от контроля) (188, 144 нг/г сухой массы, при контроле 52нг/г сухой массы), тогда как на ячмене Московский 2 оно было незначительным (1,2 раза от контроля) (96, 96,6 нг/г сухой массы, при контроле 84 нг/г сухой массы). Аналогичные данные более высокой эффективности действия паклобутразола на ячмене Зазерский 85 в отличие от Московского 2 были показаны выше при торможении индукции активности а-амилазы эндосперма ячменя под влиянием этого ретарданта.

Таким образом, в соответствие с характером ростовых процессов под действием триазолов, внесенных в растения тремя разными способами, у растений ячменя наблюдалось повышение уровня биосинтеза АБК в стеблях и листьях растений в ходе онтогенеза. Установлена обратная зависимость изменения содержания эндогенной АБК и роста надземных органов проростков ярового ячменя при предпосевной обработке семян азовитом, паклобутразолом и униконазолом (рис. 10а). При этом наибольшая ретардантная активность униконазола соответствовала наиболее значительному повышению уровня АБК по сравнению с азовитом и паклобутразолом.

Обратная зависимость повышения содержания АБК под действием триазолов и ростом стебля ячменя была подтверждена в вегетационном опыте при разных способах введения триазолов в растения, и проявлялась в соответствии со способом обработки растения, а также сортовой специфичностью (рис. 10 а, б, в). При этом наибольшей эффективностью в

отношении повышения уровня АБК, а также торможения роста стебля обладал униконазол при внесении в почву перед посевом.

7 дневные ЛрОрОСТКИ 1*1

250

■ АВК%

П Длина проростка %

№«т опыт(21 ИЮНЯ )

Вегвт опыт( 21 ИЮНЯ )

Рис ! 0 Обратная зависимость роста и содержания АБК под действием триазолов (а) - у 7-дневных проростков ячменя, (5) (в) - в стеблях и листьях растений ячменя Московский 2 и Зазерский 85 в ходе вегетационного опыта

На основании полученных результатов можно сделать заключение, что механизм действия триазолов на растениях ярового ячменя связан не только

со снижением активности гиббереллинов, но и с увеличением содержания АБК на протяжении длительного периода вегетации.

Полученные результаты позволяют связать укорачивание роста стебля триазолами с их влиянием на содержание АБК и использовать этот показатель для тестирования ретардантной активности.

Таким образом, динамика изменения уровня АБК под действием триазолов характеризуется резким увеличением содержания АБК через сутки после внесения триазолов, что, возможно, предполагает ее сигнальную функцию при индукции триазолами рост-ингибирующих и адаптивных процессов в растении [Тарчевский, 2002; Кигпецоу VI., 2001]. В следующие фазы развития отмечался повышенный уровень АБК, который при этом характеризовался менее резко выраженным увеличением относительно контроля, и, по-видимому, носил характер вторичного эффекта. Повышенный уровень АБК на протяжении онтогенеза растений — через две недели после опрыскивания триазолами или через 4-6 недель после внесения их в почву может служить причиной эффективности ретардантного действия триазолов, (наряду с ингибированием биосинтеза гиббереллинов) и устойчивости растений к водному стрессу в борьбе с полеганием.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Триазолиевые ретарданты могут быть использованы для регуляции и оптимизации роста и развития растений. Нами получены данные о том, что внесение триазолов в ходе онтогенеза растений наряду с основным действием формирования более коротких и компактных стеблей, вызывало такие морфофизиологические изменения как увеличение диаметра и прочности стебля, усиление корнеобразования и образования боковых побегов. При разных способах введения ретардантов триазолиевого ряда в растения ярового ячменя сортов Носовский 9, Московский 2 и Зазерский 85 (предпосевная обработка семян, внесение в почву и опрыскивание растений в начале фазы трубкования) отмечена наибольшая ретардантаая активность у

униконазола, что подтвердилось на биотестах с эндоспермом ячменя, лишенным зародыша, основанном на индукции активности а-амилазы экзогенным гиббереллином, и проростках длинностебельного гороха и ячменя

Полученные данные, характеризующие влияние азовита паклобутразола и униконазола на морЛофизиологические показатели растений подтверждают, что рострегулирующие свойства триазолов опосредованы изменениями в изопреноидном пути биосинтеза и сдвигом баланса основных гормонов роста, включая гиббереллины и АБК Повышение содержания свободной АБК можно рассматривать как функционирование одного из фитогормонов, относящихся к сигнальным системам клеток растений в ответ на действие триазолов, приводящее к торможению роста стебля Таким образом, регуляция и оптимизация роста растения под действием триазолов включает взаимодействие рост-стимулирующих и рост-ингибирующих гормонов, что является причиной их высокой эффективности по сравнению с другими ретардантами. Именно сохранение короткостебельности растений ярового ячменя, обработанных триазолами, на протяжении всего онтогенеза позволяет предупредить полегание и сохранить потенциальную продуктивность растений

ВЫВОДЫ

1 На яровом ячмене Московский 2, Носовский 9 и Зазерский 85 выявлено эффективное ретардантное действие триазолов униконазола, паклобутразола и азовита, что проявляется в формировании коротко- и толстостебельных растений, увеличении диаметра двух нижних междоузлий, повышении прочности стебля

2 Униконазол, паклобутразол и азовит подавляют активность а-амилазы эндосперма ячменя, лишенного зародыша, индуцированную экзогенной гиббереллиновой кислотой. Показана возможность использования биотеста торможения индукции а-амилазы для

сравнительного определения антигиббереллиновой ретардантной активности регуляторов роста, которая в ряду исследуемых триазолов была максимальной у униконазола.

3.Униконазол, паклобутразол и азовит подавляют рост проростков длинностебельного гороха Торсдаг в более низких концентрациях, чем хлорхолинхлорид.

4. Установлено повышение содержания АБК в надземных органах проростков, стеблях и листьях растений ярового ячменя под действием триазолов, которое сохраняется на протяжении онтогенеза растений - через две недели после опрыскивания триазолами или через 4-6 недель после внесения их в почву.

. 5. Показана связь торможения роста стебля двух сортов ячменя Московский 2 и Зазерский 85 с измением содержания АБК под действием триазолов. Сделано заключение, что механизм действия триазолов на растениях ячменя связан не только с ингибированием биосинтеза гиббереллинов, но и с увеличением содержания АБК.

6. Установлено положительное действие триазолов на элементы продуктивности растений ячменя: увеличение числа выполненных зерен главного колоса, массы зерна с растения, как за счет главных, так и боковых колосьев, и массы 1000 зерен.

7. Разработаны способы повышения устойчивости к полеганию ярового ячменя внесением триазолов в почву перед посевом, предпосевной обработкой семян, опрыскиванием растений в начале фазы трубкования. На основании показателей торможения роста и повышения продуктивности ярового ячменя способ внесения в почву перед посевом предложен как наиболее эффективный, при этом униконазол рекомендован как наиболее физиологически-активное соединение в ряду триазолов.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1 Pavlova V V , Chtzhova S I Biotest for détection of retardant activity of synthetic growth regulators // V International Youth Symposium on Plant Metabolism régulation Varna, Bulgaria, October 8-13, 1990, p 119

2 Прусакова JIД, Кефели В И, Чижова С И, Васильева 3 А , Павлова В П Биотесты для соединений с ретардантной активностью И Экологические аспекты регуляции роста и продуктивности растений / Под. ред Титовой О. В , Кефели В И Ярославль. Изд-во ЯрГУ, 1991. С 260-265

3 Прусакова Л Д, Чижова С.И , Хрипач В А , Васильева 3 А , Павлова В П, Сапин В С , Белов В И Влияние брассинолидов на рост, развитие и продуктивность зерновых злаковых культур // Экологические аспекты регуляции роста и продуктивности растений / Под ред Титовой О В .Кефели В И Ярославль Изд-во ЯрГУ, 1991. С 266-271

4 Чижова С И, Павлова В В , Васильева 3 А , Прусакова Л Д Испытание а-амилазного теста эндосперма ячменя для оценки активности брассинолидов и ретардантов // II съезд Всесоюзного общества физиологов растений / Минск, 24-29 сентября, 1992, С 231.

5 Павлова В В, Чижова С И, Прусакова Л Д Действие триазолиевых соединений на содержание абсцизовой кислоты у растений ячменя // III Межд конф "Регуляторы роста и развития растений"/ M , 1995 С 72

6 Павлова В В , Чижова С И , Прусакова Л Д Влияние триазолов на содержание АБК, в связи с устойчивостью к полеганию и продуктивностью ярового ячменя // Материалы Международной научно-методической конференции "Продукционный процесс сельскохозяйственных культур" / Орел Изд - во ОрелГАУ, 2001, С. 127-131

7 Павлова В В , Чижова С И , Прусакова Л Д. Влияние триазолов на содержание АБК в растениях ячменя в связи с эффективностью ретардантного действия // V съезд Общества физиологов растений / Пенза 2003

Объем 1,5 п.л.

Зак. 290

Тир. 100 экз.

АНО «Издательство МСХА» 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Павлова, Вера Владиславовна

Специальность 03.00.12 - физиология и биохимия растений

Диссертация на соискание степени кандидата биологических наук

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Прусакова Л.Д.

Москва

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

1. ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ "ТРИАЗОЛИЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, ИХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И РОЛЬ В РАСТЕНИЕВОДСТВЕ"

1.1. Ретарданты и их механизм действия в растениях.

1.2. Триазолы в регуляции роста и развития растений.

1.3. Роль триазолов в гормональном балансе растений.

1.3.1. Влияние триазолов на биосинтез гиббереллинов, стеролов и брассиностероидов.

1.3.2. Влияние триазолов на содержание АБК.

1.3.3. Взаимодействие триазолов с гормонами растений.

1.4. Антистрессовые свойства триазолов.

1.4.1. Роль триазолов в адаптации растений к высоким и низким температурам и действию ксенобиотиков.

1.4.2. Действие триазолов в условиях водного стресса.

1.5. Триазолы как фактор повышения устойчивости к полеганию и продуктивности растений.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2. ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Характеристика объектов исследований.

2.2. Физико-химические свойства регуляторов роста.

2.3. Методы исследований.

3. ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние ретардантов триазолиевого ряда на рост и развитие растений ячменя разных сортов.

3.1.1. Установление оптимальных концентраций ретардантной активности триазолов.

3.1.2. Влияние триазолов на формирование проростков ярового ячменя.

3.1.3. Влияние триазолов на динамику роста, морфофизиологические параметры и урожай ярового ячменя, при разных способах их введения в растения.

3.2. Влияние триазолов на индукцию активности а-амилазы.

3.2.1. Влияние триазолов на активность а-амилазы, индуцированную экзогенной ГАз в эндосперме ячменя, лишенном зародыша, у разных сортов ячменя.

3.2.2. Использование а-амилазного биотеста для сравнительного определения ретардантной активности триазолов.

3.3. Влияние триазолов на содержание АБК в надземных органах проростков, стеблях и листьях растений ярового ячменя в онтогенезе.

3.3.1. Содержание АБК в надземных органах 7-дневных проростков ярового ячменя под действием триазолов.

3.3.2. Динамика изменения содержания АБК в стеблях и листьях ячменя при разных способах введения триазолов.

3.3.3. Зависимость между ростом стебля ярового ячменя и содержанием АБК под влиянием триазолов.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние ретардантов триазолиевого ряда на содержание фитогормонов, рост и развитие ярового ячменя"

Современные представления о гормональной регуляции роста и развития растений являются основой для поиска новых биологически активных природных и синтетических соединений. Гормоны растений выполняют роль медиаторов эндогенных программ развития и служат для интеграции внеклеточных сигналов для регуляции и оптимизации роста и реализации физиологических функций растений [Davies H.J., 1995]. В настоящее время заметный прогресс наблюдается в понимании механизма действия компонентов системы гормональной регуляции, во взаимодействии генетической и гормональной регуляции развития растений [Hooley, 1994; Sponsel, 1994; Ross, 1994; Swain and Olszewski, 1996; Leung, Giraudat, 1998; Grill and Himmelbach, 1998]. Появление новых инструментов, таких как синтетические регуляторы роста, прерывающие биосинтез отдельных гормонов, в сочетании с использованием растений, несущих мутацию в пути биосинтеза гормона или передаче гормонального сигнала, определило стратегические достижения в области генетического контроля развития растений [Kende and Zeevaart, 1997; Шевелуха, 2001].

Синтетические регуляторы роста контролируют онтогенез растений и являются факторами повышения урожайности, устойчивости к полеганию, засухе и другим стрессам. Открытие на протяжении 50-ых годов ретардантов послужило основанием для изучения этого класса соединений, сочетающего в себе способность укорачивать и утолщать стебель, стимулировать рост корневой системы и обеспечивать лучшее развитие репродуктивных органов. По химическому строению ретарданты относятся к широкому спектру групп соединений. Наиболее широкое распространение из них получили четвертичные аммониевые основания, в частности, хлорхолинхлорид и триазолиевые соединения, такие как паклобутразол и униконазол. Специфическое свойство ретардантов - ингибирование роста стебля основано на их способности к подавлению биосинтеза гиббереллинов на разных этапах образования. Наиболее изученным является подавление биосинтеза гиббереллинов с помощью хлорхолинхлорида на ранних стадиях его образования путем торможения включения мевалоновой кислоты в молекулу каурена [Ninnemann, Zeevaart, Kend, Lang, 1964; Barnes, Light, Lany, 1969] при одновременном подавлении физиологического действия гиббереллинов [Paleg et al., 1965, Иванова, Чайлахан, 1969; 1988].

В настоящее время существует ряд перспективных направлений, в которых ведется активный поиск новых регуляторов роста растений. Большинство из них повышает продуктивность или качество растений за счет изменения развития растений, взаимодействуя с гормональной системой как путем блокирования синтеза или действия гормонов, так и путем регуляции их поступления в данный момент времени в определенные ткани и органы растения. Существует также возможность прямого влияния регуляторов роста на метаболизм растения и увеличение урожая путем модификации ключевых физиологических процессов, таких как фотосинтез, фиксация азота, изменение ионного баланса, транспорт ассимилятов и регуляция старения [Gianfagna, 1995; Никелл, 1984].

Несмотря на значительный прогресс в области изучения базовых физиологических процессов, влияющих на рост и развитие растений, и идентификацию потенциально полезных экспериментальных соединений, в течение последних десяти лет только небольшое количество новых регуляторов роста нашло применение в сельском хозяйстве, одной из таких групп соединений являются триазолиевые ретарданты [Gianfagna, 1995; Rademacher, 1991; Jung, 1984; Davis and Steffens, 1988]. Особенностью этих соединений является высокая эффективность ретардантного действия в малых концентрациях и отсутствие негативных побочных эффектов, что позволяет оценивать их как биорациональные, экологически безопасные биорегуляторы. Обладая низкой токсичностью, триазолиевые соединения в отличие от среднетоксичных, к которым относится хлорхолинхлорид, блокируют биосинтез гиббереллина в трех биологических звеньях, эффективно снижая его уровень, начиная с ранних стадий развития растений, что обуславливает их высокую ретардантную активность [Rademacher and Jung, 1986; Rademacher et al., 1987; Kende and Zeevaart, 1997].

Наряду с блокированием биосинтеза гиббереллинов, триазолиевые соединения изменяют гормональный баланс растения в целом, что объясняет разнообразие вызываемых ими физиологических эффектов. Спектр действия триазолов колеблется от таких сильно выраженных эффектов, как изменение формы, размера и скорости роста до более тонких, которые являются результатом влияния на метаболизм, приводящих к изменению количественных и качественных показателей получаемого продукта. Основой применения триазолиевых регуляторов роста на зерновых культурах является получение коротко- и толстостебельных растений, характеризующихся высокой продуктивностью, что является одним из главных критериев повышения устойчивости растений к полеганию [Прусакова, Чижова, 1990, 1998].

Новой актуальной областью применения триазолов является реализация максимально возможной потенциальной устойчивости растений при неблагоприятных воздействиях окружающей среды, что в настоящее время является одним из ведущих направлений повышения урожайности. В частности, триазолы эффективно изучаются в связи с борьбой с полеганием растений, что остается основной проблемой при выращивании зерновых культур, вызывающей значительные потери урожая [Прусакова, 1989; Прусакова, Чижова, Панова, 1988; Rademacher, 1991; Gianfagna, 1995].

Кроме того, установленное в последнее время влияние триазолов на такие основные функции растений как индукция корнеобразования, стимуляция утолщения главного корня, инициация цветения, влияние на органогенез в сочетании с экзогенными гормонами, открывают перспективы для появления, новых областей применения триазолиевых регуляторов роста.

Ингибирование триазолами биосинтеза гиббереллина вызывает многофакторный ответ организма, который выражается в изменении многих физиологических реакций организма, и в который вовлечены другие гормоны растений. Влияние триазолов на биосинтез и метаболизм этилена и брассиностероидов, а также изменение уровня цитокининов и АБК под действием триазолов, установленное в последние годы, вносит значительный вклад в изучение сложного механизма взаимодействия гормонов в процессе роста и развития.

Ингибирующее действие триазолов на рост стебля не ограничивается, по-видимому, подавлением биосинтеза гиббереллинов, а вызывает одновременно стимуляцию образования гормонов противоположного действия - АБК. В связи с антистрессовым действием триазолов, а также стимуляцией закрытия устьиц, сокращением потребления воды и другими особенностями ростовых и физиологических реакций растений в ответ на триазолы вопрос о влиянии этих ретардантов на уровень АБК приобретает особую актуальность. Однако данные повышения уровня АБК под действием триазолов имеются в единичных работах [Asare-Boamah, 1986; Kojima, Goto, 1996] и не дают однозначного ответа об изменении содержания АБК под действием триазолов в различных тканях и органах растений. Кроме того, механизм действия триазолов на содержание АБК как в стрессовых, так и в нестрессовых условиях еще предстоит изучить.

Таким образом, изучение влияния триазолов на уровень АБК является необходимым звеном для создания целостной картины гормонального ответа растения на различные изменения, вызванные факторами окружающей среды, что является неотъемлемым компонентом при разработке интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур с целью управления продуктивностью, качеством и устойчивостью растений [Никелл, 1984; Чайлахян, 1988; Муромцев, Чкаников, Кулаева, Гамбург, 1987; Кефели, 1987; Прусакова, Чижова, 1990; Gianfagna, 1995; Sponsel, 1995].

В задачу наших исследований входило:

1.Изучение закономерностей роста и развития 7-дневных проростков ярового ячменя различных сортов под действием триазолиевых соединений - паклобутразола, униконазола и азовита.

2.Исследование особенностей действия триазолиевых соединений на морфофизиологические показатели растений ярового ячменя трех сортов - Московский 2, Зазерский 85 и Носовский 9 в ходе онтогенеза и в зависимости от способа внесения и дозы триазолов.

3.Изучение направленности действия триазолиевых соединений на ферментативную активность а-амилазы эндосперма ячменя разных сортов и описание сравнительной характеристики антигиббереллинового действия триазолов -паклобутразола, азовита и униконазола с использованием а-амилазного биотеста.

4.Установление влияния триазолов на содержание абсцизовой кислоты в растениях ярового ячменя на различных этапах онтогенеза. Сравнение динамики изменения эндогенного содержания АБК под действием триазолов в зависимости от химической природы ретарданта и от способа его внесения в растение, а также в связи с особенностями ретардантной (морфофизиологической) активности триазолов.

5.Оценка влияния триазолов на элементы продуктивности ярового ячменя. Разработка способа применения триазолов как средства предупреждения полегания ярового ячменя.

Целью настоящей работы явилось изучение направленности действия ретардантов триазолиевого ряда на компоненты гормональной системы, характера изменений содержания АБК, уровня гиббереллиновой активности и морфофизиологических параметров ярового ячменя разных генотипов под влиянием триазолов для повышения устойчивости к полеганию и продуктивности ярового ячменя. Изучение связи роста и развития растений ячменя с количеством АБК в тканях и индукцией активности аамилазы для установления механизма действия триазолов на растениях ячменя с целью изучения эффективности и экологической безопасности применения разных форм триазолов в растениеводстве в сравнении с другими ретардантами.

Заключение Диссертация по теме "Физиология и биохимия растений", Павлова, Вера Владиславовна

ВЫВОДЫ

1. На яровом ячмене Московский 2, Носовский 9 и Зазерский 85 выявлено эффективное ретардантное действие триазолов униконазола, паклобутразола и азовита, что проявляется в формировании коротко- и толстостебельных растений, увеличении диаметра двух нижних междоузлий, повышении прочности стебля.

2. Униконазол, паклобутразол и азовит подавляют активность а-амилазы эндосперма ячменя, лишенного зародыша, индуцированную экзогенной гибберелловой кислотой. Показана возможность использования биотеста торможения индукции а-амилазы для сравнительного определения антигиббереллиновой ретардантной активности регуляторов роста, которая в ряду исследуемых триазолов была максимальной у униконазола.

3.Униконазол, паклобутразол и азовит подавляют рост проростков длинностебельного гороха Торсдаг в более низких концентрациях, чем хлорхолинхлорид.

4. Установлено повышение содержания АБК в надземных органах проростков, стеблях и листьях растений ярового ячменя под действием триазолов, которое сохраняется на протяжении онтогенеза растений - через две недели после опрыскивания триазолами или через 4-6 недель после внесения их в почву.

5. Показана связь торможения роста стебля двух сортов ячменя Московский 2 и Зазерский 85 с изменением содержания АБК под действием триазолов. Сделано заключение, что механизм действия триазолов на растениях ячменя связан не только с ингибированием биосинтеза гиббереллинов, но и с увеличением содержания АБК.

6. Установлено положительное действие триазолов на элементы продуктивности растений ячменя: увеличение числа выполненных зерен главного колоса, массы зерна с растения, как за счет главных, так и боковых колосьев, и массы 1000 зерен. опрыскиванием растений в начале фазы трубкования. На основании показателей торможения роста и повышения продуктивности ярового ячменя способ внесения в почву перед посевом предложен как наиболее эффективный, при этом униконазол рекомендован как наиболее физиологически активное соединение в ряду триазолов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Триазолиевые ретарданты могут быть использованы для регуляции и оптимизации роста и развития растений. Нами получены данные о том, что внесение триазолов в ходе онтогенеза растений наряду с основным действием формирования более коротких и компактных стеблей, вызывало такие морфофизиологические изменения как увеличение диаметра и прочности стебля, усиление корнеобразования и образования боковых побегов, что дополняется описанными в литературе данными таких изменений развития растений как задержка цветения, замедление старения, повышение содержания хлорофилла, причем при введении триазолов в корни были описаны дополнительные эффекты, такие как сокращение дыхания и нейтрализация негативного влияния водного стресса на урожай [Fletcher and Nath, 1984; Davis et al., 1988; Gianfagna, 1995; Rademacher, 1991]. Также было показано, что введение триазолов в почву и постепенное поступление их в растение через корневую систему с ранних стадий онтогенеза в большинстве случаев приводит к более эффективному ретардантному действию по-сравнению с введением ретардантов методом опрыскивания (табл.1, 2, 3, 4), что согласуется с имеющимися литературными данными [Berrett & Bartuska, 1982; Davis, Steffens & Sankhla, 1988, Чижова, Павлова, Прусакова, 2001].

Полученные нами данные, характеризующие влияние азовита паклобутразола и униконазола на морфофизиологические показатели растений подтверждают, что рострегулирующие свойства триазолов опосредованы изменениями в изопреноидном пути биосинтеза и, возможно, сдвигом баланса основных гормонов роста, включая гиббереллины, АБК и цитокинины. Проведенный нами ряд экспериментов, подтверждая описанное выше влияние триазолов на рост и развитие растений, позволил получить дополнительную информацию о влиянии триазолов на уровень АБК в системе регуляции громонального баланса.

При разных способах введения ретардантов триазолиевого ряда в растения ярового ячменя сортов Носовский 9, Московский 2 и Зазерский 85 (предпосевная обработка семян, внесение в почву и опрыскивание растений в начале фазы трубкования) отмечена наибольшая ретардантная активность у униконазола, ингибирующее действие которого проявлялось в концентрации в 100 раз меньшей, чем у паклобутразола и азовита. Это подтвердилось на биотестах с эндоспермом ячменя, лишенным зародыша, основанном на индукции активности а-амилазы экзогенным гиббереллином, и проростках длинностебельного гороха и ячменя. Полученные данные свидетельствуют в пользу того, что торможение роста стебля удлинением у обработанных триазолиевыми соединениями растений ярового ячменя происходит не только за счет подавления биосинтеза гиббереллинов, но и увеличения содержания эндогенной абсцизовой кислоты. Повышение содержания свободной АБК можно рассматривать как функционирование одного из фитогормонов, относящихся к сигнальным системам клеток растений в ответ на действие триазолов, приводящее к торможению роста стебля. Таким образом, регуляция и оптимизация роста растения под действием триазолов включает взаимодействие рост-стимулирующих и рост-ингибирующих гормонов, что является причиной их высокой эффективности по сравнению с другими ретардантами.

На основании полученных результатов можно сделать заключение, что механизм действия триазолов связан с увеличением биосинтеза АБК на протяжении длительного периода вегетации. Наибольшей ретардантной активностью из испытанных соединений характеризуется униконазол, затем паклобутразол и далее азовит, что в известной мере обусловлено вызываемым ими увеличением содержания АБК. Выявленная нами различная эффективность ростингибирующих свойств триазолов при трех способах их введения в растения, может быть связана с различием динамики изменения уровня рост-стимулирующих и- рост-ингибирующих гормонов. Именно сохранение короткостебельности растений ячменя, обработанных триазолами, на протяжении всего онтогенеза позволяет предупредить полегание и сохранить потенциальную продуктивность растений, в отличие от хлорхолинхлорида, оказывающего лишь кратковременный ингибиторный эффект и не проявляющего ретардантных свойств в отношении ярового ячменя. Полученные результаты позволяют связать механизм действия триазолов с их влиянием на содержание АБК и использовать этот показатель для тестирования ретардантной активности.

135

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Павлова, Вера Владиславовна, Москва

1. Айвазов Б.В. Основы газовой хроматографии. М.: Высш. Школа, 1977. 182 с.

2. Власов П.В. Трансформация и транспорт абсцизовой кислоты в связи с ростом и покоем растений: Дис. . докт. биол. наук. Москва: ИФР РАН, 1996. 136 с.

3. Гамбург К.З., Кулаева ОН., Муромцев Г.С., Прусакова Л.Д., Чкаников Д.И. Регуляторы роста растений М.: Колос, 1979. 246 с.

4. Дерфлинг К. Гормоны растений. Системный подход. М.: Мир, 1985. 304 с.

5. Задонцев А.И., Пикус Г.Р., Гринченко А.Л. Хлорхолинхлорид в растениеводстве. М: Колос, 1973. 360 с.

6. Калинин Ф.П. Биологически активные вещества в растениеводстве. Киев: Наукова думка, 1984. 320 с.

7. Карягина Т.Б., Жданова Л.П., Веренчиков С П., Прокофьев А.А. Содержание индолилуксусной и абсцизовой кислот и активность ауксиноксидазы в развивающихся семенах Helianlhus Annuus L. II Физиология растений. 1988. Т. 35. С. 503-509.

8. Кефели В.И. Природные ингибиторы роста // Физиология растений. 1997. Т. 44. С. 471-480.

9. Кефели В.И. Фитогормоны и поиск новых регуляторов продуктивности растений. // Сельхоз. биология. 1987. №. 12. С. 81-85.

10. Кефели В.И. Природные ингибиторы роста и фитогормоны. М.: Наука, 1974. 253 с.

11. Кефели В.И. Рост растений. М.: Колос, 1984. 175 с.

12. Кефели В.И., Кислин Е.Н. Газохроматографическое определение абсцизовой и индолил-3-уксусной кислот в растительных тканях // Физиология растений. 1982. Т. 29. С. 407-413.

13. Кефели В.И., Коф Э.М., Власов П.В., Кислин Е.Н. Природный ингибитор роста -абсцизовая кислота. М.: Наука, 1989. 184 с.

14. Кефели В.И., Прусакова Л.Д. Химические регуляторы растений. М.: Знание, 1985. № 7. 63 с.

15. Кулаева О.Н. Восприятие и преобразование гормонального сигнала у растений //Физиология растений. 1995. Т. 42. С. 661-671.

16. Кулаева О Н. Физиологическая роль абсцизовой кислоты. Введение к публикации международного симпозиума (Пущино, 1993 г.) // Физиология растений. 1994. Т. 41. С. 645-646. "

17. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высш. Школа, 1990. 330 с.

18. Ламан Н А., Стасенко Н.Н., Каллер С. А. Биологический потенциал ячменя. Минск: 1984. 215 с.

19. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С Р. Пестициды и регуляторы роста растений: Справочник. М.: Химия, 1995. 575 с.

20. Муромцев Г.С., Павлова З.Н., Краснопольская Л.М., Нагубнова Л.А. Взаимодействие ретардантов с физиологически активными терпеноидами // Изв. АН СССР. сер. биол. 1989. № 1. С. 116.

21. Муромцев Г.С., Чкаников Д.И., Кулаева О.Н., Гамбург К.З. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений. М.: Агропромиздат, 1987. 383 с.

22. Никелл Л.Д. Регуляторы роста растений. Применение в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1984. 191 с.

23. Павлова В В., Чижова С.И., Прусакова Л.Д. Действие триазолиевых соединений на содержание абсцизовой кислоты у растений ячменя // III Межд. Конф. "Регуляторы роста и развития растений ". М., 1995. С. 72.

24. Прусакова Л.Д. Физиологическое обоснование применения хлорхолинхлорида // Химия в сел. хоз-ве. 1967. № 5. С. 9.

25. Прусакова Л.Д. Новые ретарданты и их физиологические свойства // Матер. II Всес. конф. по регуляторам роста и развития растений. Киев: Наук. Думка, 1989. С. 312.

26. Прусакова Л. Д., Чижова С. И. Применение производных триазола в растениеводстве// Агрохимия. 1998. № 10. С. 37-44.

27. Прусакова Л. Д., Чижова С. И. Исследования в области физиологически активных соединений//Агрохимия. 1999. №9. С. 12-21.

28. Прусакова Л.Д. Чижова С.И. Синтетические регуляторы онтогенеза растений // Итоги науки и техники. Сер. Физиология растений. Т. 7. М: ВИНИТИ, 1990. С.84-124.

29. Прусакова Л.Д. Чижова С И., Муш Н.Н., Сорокина О.В. Контроль качества препарата хлорхолинхлорида и его растворов с. помощью биотеста // Химия в с.-х. 1986. № 1. С.7Г-72.

30. Прусакова Л.Д., Чижова, С И., Рейес Х.М. Повышение засухоустойчивости и продуктивности аллоцитоплазматических гибридов яровой пшеницы под действием униконазола в условиях водного дефицита // Агрохимия. 1997. № 11. С. 66.

31. Прусакова Л.Д., Чижова С.И., Цуканова Л. Д. Влияние хлорхолинхлорида на устойчивость к полеганию, урожай и качество зерна озимой пшеницы // Физиология растений. 1970. Т. 17. С. 1094-1101.

32. Тарчевский И. А. Сигнальные системы клеток растений. М.: Наука, 2002. 294 с.

33. Тарчевский И. А. Метаболизм растений при стрессе. Казань: Фэн, 2001а. 448 с.

34. Уоринг Ф., Филлипс И. Рост растений и дифференцировка. М.: Мир, 1984. 512с.

35. Чайлахян М.Х. Гормональная теория развития растений. М.: Изд-во АН СССР, 1937.200 с.

36. Чайлахян М.Х. Роль регуляторов роста в жизни растений и в практике сельского хозяйства//Изв. АН СССР, сер. биол. 1982. № 1. С. 5-25.

37. Чайлахян М.Х., Бутенко Р.Г., Кулаева О.Н., Кефели В.И., Аксенова Н.П. Терминология роста и развития растений //М.: Наука, 1983. 96 с.

38. Чайлахян М.Х., Хрянин В.Н. Пол растений и его гормональная регуляция. М.: Наука, 1982. 173 с.

39. Чижова С. И. Использование биотеста активности а-амилазы эндосперма ячменя для оценки синтетических регуляторов роста // Регуляторы роста и развития растений. Киев: Наук, думка, 1989. С. 312-314.

40. Шевелуха B.C. Рост растений и его регуляция в онтогенезе. М.: Колос, 1992. 599 с.

41. Шевелуха B.C. Современные проблемы гормональной регуляции живых систем и организмов. // IV Межд. конф. "Регуляторы роста и развития растений". М., 1997. С. 3-4.

42. Шевелуха B.C. Новый этап в изучении регуляторов роста растений и других биологических объектов. // V Межд. конф. "Регуляторы роста и развития растений". М., 1999. С. 3-5.

43. Шмидт М. Quattro Pro for Windows. M.: Бином, 1994. 368 с.

44. Aach H., Bode H., Robinson D.G., Graebe J.E. e«/-Kaurene synthase is located in proplastids of meristematic shoot tissues // Planta. 1997. V. 202. P. 211-219.

45. Allen R.D. Dissection of oxidative stress tolerance using transgenic plants // Plant Physiol. 1995. V. 107. P. 1047-1054.

46. Anderson M.D., Prasad Т.К., Srewart C.R. Changes in isozyme profiles of catalase, peroxidase, and glutathione reductase during acclimation to chilling in mesocotyls of maize seedlings//Plant Physiol. 1995. V. 109. P. 1247-1257.

47. Asare-Boamah N.K., Fletcher R.A. Protection of bean seedlings from heat and chilling stress by triadimefon// Physiol. Plant. 1986. V. 67. P. 353-358.

48. Asare-Boamah N.K., Hofstra G, Fletcher R.A., DumbrofT E.B. Triadimefon protects bean plants from water stress through its effects on abscisic acid // Plant Cell Physiol. 1986. V. 27. P. 383-390.

49. Ashman P.J., Mackenzie A., Bramley P.M. Characterization of ent-kaurene oxidase activity from Gibberellafujikoroi//B'ioch'\m. Bioohys. Acta. 1990. V. 1036. P 151-157.

50. Ausubel F.M., Brent R., Kingston R.E., Moor D.D., Seidman J.G. Current protocols in Molecular Biology. New York: John Wiley and Sons. 1993.

51. Baluska F., Parker J.S., Barlow P.W. A role of gibberellic acid in orienting microtubules and regulation cell growth polarity in the maize root cortex // Planta. 1993. V. 191. P. 149-157.

52. Bardense G.W.M., Karssen C.M., Koornneef M. Role of endogenous gibberllins during fruit and seed development // Gibberellins / Eds. Takahashi N., Phinney B.O., MacMillan J. New York (Berlin): Springer-Verlag, 1991. P. 179-187.

53. Barlow P.W., Brain P., Parker J.S. Cellular growth in roots of a gibberellin-deficient mutant of tomato (Licopersicon esculenlum Mill.) and its wild-type // J. Exp. Bot. 1991. V. 42. P. 339-351.

54. Barnes A.M., Walser R.N., Davis T.D. Anatomy of Zea mays and Glycine max seedlings treated with triazole plant growth regulators // Biol. Plantarum. 1989. V. 31. P. 370-375.

55. Barrett J.E., Bartuska C.A. PP333 effects on stem elongation dependent on site of application//HortScience. 1982. V. 17. P. 737-738.

56. Bartel B. Auxin biosynthesis // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1997. V. 48. P. 51-66.

57. Bassi P.K., Abernathy S.M., Glazier D.E. Comparative efficacy of XE-1019D with other plant growth regulators//Proc. Plant Growth. Reg. Soc. Am. 1986. V. 13. P. 54-61.

58. Binns A.N. Cytokinin accumulation and action: Biochemical, genetic and molecular approaches. // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1994. V. 45. P. 173-196.

59. Bohner H.J., Nelson D.E., Yensen R.G. Adaptation to Environmental Stress // Plant Cell. 1995. V. 7. P. 1099-1111.

60. Booker H.M., Gillespie T.J., Hofstra G., Fletcher R.A. Uniconazole-induced thermotolerance in wheat seedlings is mediated by transpirational cooling // Physiol. Plant. 1991. V. 81. P. 335-342.

61. Borochov A., Shahar T. Effects of mefluidide and paclobutrazol on growth, flowering and chilling response of gloxinia // Sci. Hortic. 1989. V. 39. P. 331-339.

62. Buchenauer H. Mode of action of triadimefon in Ustilago avenae II Pest. Biochem. Physiol: 1977. V. 7. P. 309-320.

63. Buchenauer H. and Rohner E. Effect of triadimefon and triadimenol on growth of various plant species as well as on gibberellin content and sterol metabolism in shoots of barley seedlings//Pestic. Biochem. Physiol. 1981. V. 15. P. 58-70.

64. Burden R.S., Carter G.A., Clark T. et al. Comparative activity of the enantiomers of triadimenol and paclobutrazol as inhibitors of fungal growth and plant sterol and gibberellin biosynthesis//Pestic. Sci. 1987. V21. P. 253-267.

65. Burden R.S., Clark Т., Holloway P.J. Effects of sterol biosynthesis-inhibiting fungicides and plant growth regulators on the sterol composition of barley plants // Pesticide biochemistry and physiology. 1987. V. 27. P. 289-300.

66. Burrows G.E., Boag T.S., Stewart W.P. Change in leaf, stem and root anatomy of Chrysantemum cv. Lillian Hoek following paclobutrazol application // J/Plant Growth Regul. 1992. V. 11. P. 189-194.

67. Bussiba S., Rikin A., Richmond A.E. The role of abscisic acid in cross adaptation of tobacco plants // Plant Physiol. 1975. V. 56. P. 337-339.

68. Butcher D.N., Appelford N.E.J., Hedden P., Lenton J R. Plant growth substances in root cultures of Licopersicon esculentum//Phytochemistry. 1988. V. 27. P. 1575-1578.

69. Butcher D.N., Clark J.A., Lenton J.R. Gibberellins and the growth of excited tomato roots: comparison of gib-1 mutant and wild type and responses to applied GA3 and 2S, 3S paclobutrazol //J. Exp. Bot. 1990. V. 41. P. 715-722.

70. Chandler P.M., Zwar J.A., Jakobsen J.V. et al. The effect of gibberellic acid and abscisic acid on a-amylase m-RNA levels in barley aleurone layers. Plant Molec. Biol. 1984. V.3. P. 407-418.73. Chandler P.M.

71. Davidonis G.H. Gibberellic acid-induced cell elongation in cotton suspension cultures // J. Plant Growth Regul. 1990. V. 9. P. 243-246.

72. Davies P.J. The plant hormones concept: Concentration, sensitivity and transport // Plant hormones. Physiology, biochemistry and molecular biology/ Ed. Davies P.J. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1995. P. 13-39.

73. Davis T.D. Influence of triazole growth retardant on adventitious root formation in bean hypocotyls cuttings//Proc. Plant Growth Reg. Soc. Am. 1986. V.13. P. 217-223.

74. Davis T.D., Curry E.A. Chemical regulation of vegetative growth // Crit. Rev. Plant Sci.1991. V. 10. P. 204-216.

75. Davis T.D., Sankhla N., Walser R.H., Upadyaya A. Promotion of adventitious root formation in cuttings by paclobutrazol // HortScience. 1985. V. 20. P. 883-884.

76. Davis T.D., Steffens G.L., Sankhla N. Triazole plant growth regulators // Horticultural reviews. V.lO/Ed. Janick J. Portland, Oregon: Timber Press, 1988. P. 63-105.

77. Davis T.D., Walser R.H., Sankhla N. Growth and photosynthesis of poinsettias as affected by plant growth regulators // J. Curr. Biosci. 1986b. V. 3. P. 121-126.

78. Davies W.J. and Jones H.G. Abscisic Acid: Physiology and Biocemistry. Oxford, UK: BIOS Scientific. 1991.

79. Donaldson R.P., Luster D.G. Multiple forms of plant cytochromes P-450 // Plant Physiol. 1991. V. 96. P. 669-674.

80. Duckett C.M., Lloyd C.W. Gibberellic acid-induced microtubule reorientation in dwarf peas is accompanied by rapid modification of an a-tubulin isotype // Plant J. 1994. V. 5. P. 363-372.

81. Firn R.D. Growth substance sensitivity: The need for clearer ideas, precise terms and purposeful experiments // Physiol. Plant. 1986. V. 67. P. 267-272.

82. Fletcher R.A., Arnold V. Stimulation of cytokinins and chlorophyll synthesis in cucumber cotyledons by triadimefon // Physiol. Plant. 1986. V. 66. P. 197-201.

83. Fletcher R.A., Asare-Boamah N.K., Krieg L.C., Hofstra G. and DumbroflfE.B. Triadimefon stimulates rooting in bean hypocotyls// Physiol. Plantarum. 1988. V. 73 P. 401-405.

84. Fletcher R.A., Hofstra G. Improvement of uniconazole-induced protection in weat seedlings // J. Plant Growth Regul 1990. V. 9. P. 207-212.

85. Fletcher R.A., Hofstra G. Triadimefon a plant multi-protectant // Plant Cell Physiol. 1985. V.26. P. 775-780.

86. Fletcher R.A., Nath V. Triadimefon reduces transpiration and increases yield in water stress plants//Physiol. Plant. 1984. V. 62. P.422-426.

87. Fletcher R.A., Santakumari M., Murr D.P. Imposition of water stress in wheat seedlings improves the efficacy of uniconazole-induced thermal resistance // Physiol. Plantarum. 1988. V. 74. P. 360-364.

88. Gao J., Hofstra G., Fletcher R.A. Anatomical changes induced by triazoles in wheat seedlings//Can. J. Bot. 1988. V. 66. P. 1178-1185.

89. Gaskin P., MacMillan J. GS-MS of the gibberellins and related compounds: Methodology and library of spectra. Bristol, UK: Cantock's Enterprises. 1991.

90. Gianfagna T. Natural and synthetic growth regulators and their use in horticultural and agronomic crops // Plant hormones. Physiology, biochemistry and molecular biology / Ed. DaviesP.J. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1995. P.751-774.

91. Gianfagna T.J., Wulster G.J. Comparative effects of ancymidol and paclobutrazol on Easter lily//HortScience. 1986b. V. 21. P. 463-464.

92. Giraudat J., Parcy F., Bertauche N., Gosti F., Leung J. Current advances in abscisic acid action and signaling//Plant Mol. Biol. 1994. V. 26. P. 1557-1577.

93. Graebe J.E. Gibberllin biosynthesis and control //Ann. Rev. Plant Physiol. 1987. V. 38. P. 419-465.

94. Griggs D.L., Hedden P., Temple-Smith K.E., Rademacher W. Inhibition of gibberellin 2(3-hydroxylase by acylcyclohexadione derivatives // Phytochem. 1991. V. 30. P. 2513-2517.

95. Grill E., Himmelbach A. ABA signal transduction // Curr. Opinion in Plant Biol. 1998. V. 1. P. 412-418.

96. Grosseliridemann E., Graebe J.E., Stockl D., Hedden P. ent-kaurene biosynthesis in germinating barley (Hordeum vulgare Lcv Himalaya) catyopses and its relation to a-amylase production // Plant Physiol. 1991. V. 96. P. 1099-1104.

97. Grossmann К. Plant growth retardants as tools in physiological research // Phys. Plant. 1990. V. 78. P. 640-648.

98. Grossmann K., Hauser C., Sauerbrey E., Fritsh H., Schmidt O., Jung J. Plant growth retardant as inhibitor of ethylene production // J. Plant Physiol. 1989. V. 134. P. 538-543.

99. Guye M.G. Sterol composition in relation to chill sensitivity in Phaseolus spp. // J. Exp. Bot. 1988. V. 39. P. 1091-1096.

100. Hedden P. Modern methods for quantitative analysis of plant hormones // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1993. V.44. P. 107-129.

101. Hedden P., Kamiya Y. Gibberllin biosynthesis: enzymes genes and their regulation. // Annu. Rev. Plant Mol. Biol. 1997. V. 48. P. 431-460.

102. Helliwell C.A., Pool A., Peacock W.J., Dennis E.S. Arabidopsis e«/-kaurene oxidase catalyzes three steps of gibberllin biosynthesis // Plant Physiology. 1999. V. 119. P. 507-510.

103. Helliwell C.A., Sheldon C.C., Olive M.R., Walker A.R.W., Zeevaart J.A.D., Peacock W.J., Dennis E.S. Cloning of the Arabidopsis ent-kaurene oxidase gene GA3 // Proc. Natl. Sci. USA. 1998. V. 95. P. 9019-9024.

104. Hoffmann-Benning S., Kende H. The role of abscisic acid and gibberellin in the regulation of growth in rice // Plant Physiol. 1992. V. 1156-1161.

105. Hofstra G., Krieg L.C., Fletcher R.A. Uniconazole reduces ethylene and 1-aminocyclopropane-l-carboxylic acid and increases spermine levels in mung bean seedlings//J. Plant Growth Regul. 1989. V. 8. P. 45-51.

106. Hooley R. Gibberillins: perception, trasduction and responses // Plant Molecular Biology. 1994. V. 26. P. 1529-1555.

107. Izumi K., Nakagawa S., Kobayashi M., Oshio H., Sakurai A., Takahashi N. // Levels of IAA, cytokinins, ABA and ethylene in rice plants as affected by a gebberellin biosynthesis inhibitor, uniconazole-P // Plant Cell Physiol. 1988. V. 29. P. 97-104.

108. Izumi K., Oshio H. Effect of the growth retardant Uniconazole-P on endogenous levels of hormones in rice plants // Gibberellins / Eds. Takahashi N., Phinney B.O., MacMillan J. New York: Springer-Verlag, 1991. P.330-338.

109. Izumi K., Yamaguchi I., Wada Effects of a new plant growth retardant (E)-l-(4-chlorophenyl)-4,4dimethyl-2-(l,2,4-triazol-1 -yl)-1 -penten-3-ol (S-3307) on the growth and gibberllin content of rice plants //Plant Cell Physiol. 1984. V.25. P. 611-617.

110. Jacobsen J.V., Gubler F., Chandler P.M. Gibberellin action in germinated cereal grains // Plant Hormones. / Ed Davies P.J. Netherlands: Kluwer Academic Publishers,1995. P. 246-271.

111. Jaggard K.W., Lawrence D.K., Biscoe P.V. An understanding of crop physiology in assessing a plant growth regulator on sugar beet // Chemical Manipulation of Crop Growth and Development / Ed. McLaren J.S. London: Butterworth, 1982. P. 139-150.

112. Jones M.G. Gibberellins and the procera mutant of tomato // Planta/ 1987. V. 172. P. 280-284.

113. Jung J. Plant bioregulators in cereal crops // Bioregulators chemistry and use / Eds. Ory R.L., Rittig F.R. Washington, D C. Amer. Chem. Soc. Sym. Serv.V. 257. P. 2943.

114. Jung J., Luib M., Sauter H. Growth regulation in crop plants with new types of triazole compounds // J. Agron. Crop Sci. 1987. V. 158. P. 324-332.

115. Jung J., Rentzea C., Rademacher W. Plant growth regulation with triazoles of the dioxanyl type//J. Plant Growth Regul. 1986. V. 4. P. 181-188.

116. Katsumi M., Ishida K. The gibberellin control of cell elongation // Gibberellins / Eds. Takahashi N., Phinney B.O., MacMillan J. New York (Berlin): Springer-Verlag, 1991. P.211-219.

117. Kende H. Ethylene biosynthesis // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol.1993. V.44. P.283-307.

118. Kende H., Zeevaart J.A.D. The five "classical" plant hormones // The Plant Cell. 1997. V. 9. P. 1197-1210.

119. Kerstetter R.A., Hake S. Shoot meristem formation in vegetative development // Plant Cell. 1997. V. 9. P. 1001-1010.

120. Kojima K., Nakashima S. Effect of Uniconazole-P on Endogenous ABA, IAA, and GA-like substances levels of Satsuma mandarin fruitlet // Biosci. Biotech. Biochem.1996. V.60. P. 901-902.

121. Kraus Т.Е., Evans R.C., Fletcher R.A., Pauls K.P. Paclobutrazol enhances tolerance to increased levels of UV-B radiation in soybean (Glycine max) seedlings // Can. J. Bot. 1995. V. 73. P. 797-806.

122. Kraus Т.Е., Fletcher R.A. Paclobutrazol protects wheat seedlings from heat and paraquat injury. Is Detoxification of active oxygen involved? // Plant Cell Physiol.1994. V. 35. P. 45-52.

123. Kraus Т.Е., Murr D P., Fletcher R.A. Uniconazole inhibits stress-inductd ethylene in wheat and soybean seedlings // J. Plant Growth Regul. 1991. V. 10. P. 229-234.

124. Kuchenbuch R., Jung J. Change in root-shoot ratio and ion uptake of maize {Zea mays L.) from soil as influenced by a plant growth regulator // Plant and soil. 1988. V. 109. P. 151-157.

125. Lenton J. R., Appelford N.E. J., Croker S.J. Gibberllins and a-amylase gene expression in germinating wheat grains // Plant Growth Regulation 1994. V.15. P. 261270.

126. Lenton J. R., Appelford N.E.J., Temple-Smith K.E. Growth retardant activity of paclobutrazol enantiomers in wheat seedlings // Plant Growth Regulation 1994. V.15. P. 281-297.

127. Leshem В., Ronen R., Lurie S. Thidiazuron and paclobutrazol Appear to Mimic cytokinin and auxin influences on organ regulation and protein profiles in cultured melon cotyledons// J. Plant Physiol. 1994. V. 143. P. 344-348.

128. Lever B.G., Shearing S.J. and Batch J.J. PP333 a new broad spectrum growth retardant // Proceeding 1982 British Crop Protection Conference - Weeds. V. 1. Croydon: British Crop Protection Council, 1982. P. 3-10.

129. Li J., Wang X-Q., Watson M.B., Assmann Regulation of abscisic acid -induced stomatal closure and anion channels by guard cell AAPK kinase // Science. 2000. V. 287. P. 300-303.

130. Lurie S., Ronen R., Lipsker Z., Aloni B. Effects of paclobutrazol and chilling temperatures on lipids, antioxidants and ATPase activity of plasma membrane isolated from green bell pepper fruits // Physiologia Plantarum. 1994. V. 91. P. 593-598.

131. Lurie S., Ronen R. The effect of synthetic growth regulators on chilling injury in pepper fruit during low temperature storage // Acta Hortic. 1993. V.329. P. 275-277.

132. Lurssen K. The use of inhibitors of gibberellin and sterol biosynthesis to probe hormone action // Hormone action in plant development. A critical appraisal. / Ed. Hoad G.V. et al. Butterworths, London, U.K. 1987. P. 133-144.

133. Lurssen K., Reiser W. Triapentanol a new plant growth regulator // Pestic. Sci. 1987. V. 19. P. 153-164.

134. McGarvey D.J., Croteau R. Terpenoid metabolism // Plant Cell. 1995. V. 7. P. 1015-1026.

135. Min X-J., Bartholomew D.P. Effect of plant growth regulators on ethylene production, 1-aminocyclopropane-l-carboxylic acid oxidase activity, and initiation of inflorescence development of pineapple // J. Plant Growth Regul. 1996. V. 15. P. 121128.

136. Min X-J., Bartholomew D.P. Effect of plant growth regulators on ethyleneproduction and floral initiation in pineapple// Acta Hort. 1993. V. 334. P. 101-112.

137. Motojima K., Miyazawa Т., Toyokawa Y., et al. New cyclohexane derivatives having plant growth regulating activities, and use of these derivatives // Japanese Patent application IP 71264/83, 1983.

138. Nakayama 1., Miyazawa Т., Kobayashi M., Kamiya Y., Abe H., Sakuray A. Effects of new plant growth regulator prohexadione calcium on gibberellin in rice (Oryza sativa L.) seedlings//Plant Cell Physiol. 1990. V. 31. P. 195-200.

139. Nickell L.G. Plant Growth Regulators: Agricultural Use. Berlin: Springer-Verlage, 1982. P. 32-44.

140. Norman S.M., Bennet R.D., Poling S.M., Maier V.P., Nelson M.D. Paclobutrazol inhibits abscisic acid biosynthesis in Cercospora rosicola // Plant Physiology. 1986. V. 80. P. 122-125.

141. Ogas J., Chen J.-C., Sung Z.R., Somerville C. Cellular differentiation regulated by gibberllin in the Arabidopsis thalianapikle mutant // Science. 1997. V. 211. P. 91-94.

142. Ogata Т., Ueda Y., Shiozaki S., Horiuchi S., Kawase K. Effects of gibberellin synthesis inhibitors on flower setting of Scilsuma mandarine II J. of the Japanese Soc. for Horticultur. Sci. 1995. V. 64. P. 251-259.

143. Olsen W.W., Andersen A.S. The influence of 5 growth-retardants on growth and postproduction qualities of Osteospermum-Ecklonis CV Calypso // Scientia Horticulturae. 1995. V. 62. P. 263-270.

144. Paliyath G., Fletcher R.A. Paclobutrazol treatment alters peroxidase and catalase activities in heat-stressed maize coleoptiles // Physiol. Mol. Biol. Plants. 1995. V. 1. P. 171-178.

145. Pan R., Zhao Z. Synergistic effects of plant growth retardants and IBA on the formation of adventitious roots in hypocotyls cuttings of mung bean // Plant Growth Reg. 1994. V. 14. P. 15-19.

146. Pavlova V.V., Chizhova S.I. Biotest for detection of retardant activity of synthetic growth regulators // V International Youth Symposium on Plant Metabolism regulation. Varna, Bulgaria, October 8-13, 1990, p. 119.

147. Pharis R.P. Physiology of gibberellins in relation to floral initiation and early floral differentiation // Gibberellins / Eds. Takahashi N., Phinney B.O., MacMillan J. New York (Berlin): Springer-Verlag, 1991. P. 166-178.

148. Phillips A.L., Huttly A.K. Cloning of two gibberellin-regulated cDNAs from Arabidopsis thaliana by substractive hybridization of tonoplast water channel, y-TIP, is increased by GA3 // Plant Mol. Biol. 1994. V. 24. P. 603-615.

149. Pinhero R.G., Fletcher R.A. Paclobutrazol and ancymidol protect corn seedlings from high and low temperature stresses // Plant Growth Reg. 1994. V. 15. P. 47-53.

150. Pinhero R.G., Rao M.V., Paliyath G., Murr D.P., Fletcher R.A. Changes in activities of antioxidant enzymes and their relationship to genetic and paclobutrazol-induced chilling tolerance of maize seedlings II Plant Physiol. 1997. V. 114. P. 695-704.

151. Rademacher W. Biochemical effect of plant growth retardants // Plant Biochemical Regulators / ed. Gausmann H.W. New York: Marcel Dekker Inc., 1992. P. 169-199.

152. Rademacher W. Inhibitors of gibberellin biosynthesis: Applications in agriculture and horticulture // Gibberellins / Eds. Takahashi N., Phinney B.O., MacMillan J. New York (Berlin): Springer-Verlag, 1991. P.296-308.

153. Rademacher W., Fritsch H., Graebe J.E., Sauter H., Jung J. Tetcyclacis and triazole-type plant growth retardants: Their influence on the biosynthesis of gibberellins and other metabolic processes//Pestic. Sci. 1987. V. 21. P.241-252.

154. Rademacher W., Jung J. Comparative potency of various synthetic plant growth retardants on the elongation of rice seedlings//J. Agron. Crop. Sci. 1981. V. 150. P. 363371.

155. Rademacher W., Jung J. GA biosynthesis inhibitors an update // Proc. 13th Ann. Meet. Plant Growth Reg. Soc. Amer. V.13. / Ed. Cooke A.R.: Plant Growth Regulator Society of America lake Alfred F., 1986. P. 102-114.

156. Rao M.V., Paliyath G., Ormrod DR. Ultraviolet-B- and ozone-induced biochemical changes in antioxidant enzymes of Arabidopsis thaliana II Plant. Physiol. 1996. V. 110. P. 125-136.

157. Reid J.В. Howell S.H. Hormone Mutants and plant development // Plant Hormones/ Physiology, Biochemistry and Molecular Biology / Ed Davies P.J. Dordrecht, The Netherlands. Kluwer Academic Publishers, 1995. P. 448-485.

158. Reid J.B. Plant hormone mutants // J. Plant Growth Regul. 1994 V. 12. P. 207226.

159. Ross J.J. Recent advances in the study of gibberellin mutants // Plant Growth Regul. 1994. V. 15. P. 193-206.

160. Ross J.J., Murfet 1С., Reid J.B. Gibberllin mutants // Physiol Plant. 1997. V. 100. P. 550-560.

161. Ross J.J., Murfet 1С., Reid J.B. Distribution of gibberellins an Lathums odoratus L. and their role in leaf growth // Plant Physiol. 1993. V. 102. P. 603-908.

162. Saab I.N., Sharp R.E., Pritchard J., Voetberg G.S. Increased endogenous abscisic acid maintains primary root growth and inhibits shoot growth of maize seedlings at low water potentials//Plant Physiol. 1990. V. 93. P. 1329-1336.

163. Sankhla N., Davis T.D., Upadhyaya A., Sankhla D., Walser R.H., Smith B.N. Growth and metabolism of soybean as affected by paclobutrazol // Plant Cell Physiol. 1985. V. 26. P. 913-921.

164. Sankhla N., Upadhyaya A., Davis T.D., Sankhla D. Hydrogen peroxide-scavenging enzymes and antioxidants in Echinochloa frumentacea as affected by triazole growth regulators // Plant Growth Regul. 1992. V. 11. P. 441-442.

165. Sauerbrey E., Grossmann K., Jung J. Ethylene production by sunflower cell suspensions. Effect of plant growth retardants. // Plant Physiol. 1988. V. 87. P. 510-513.

166. Scandal ios J.G. Oxygen stress and superoxide dismutases // Plant Physiol. 1993. V. 101. P. 7-12.

167. Senaratna Т., MacKay C.E., McKersie B.D., Fletcher R.A. Uniconazole-induced chilling tolerance in tomato and its relationship to antioxidant content // J. Plant Physiol. 1988. V. 133. P. 56-61.

168. Shi L., Gast R.T., Gopalray M., Olszewski N.E. Characterization of a shoot-specific, GA3- and ABA-regulated gene from tomato // Plant J. 1992. V. 2. P. 153-159.

169. Shiboaka H. Plant hormone-induced changes in the orientation of cortical microtubules: alteration in the cross-linking between microtubules and the plasma membrane // Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1994. V. 45. P. 527-544/

170. Silverston'e A.L., Chang C.-W., Krol E., Sun T.-P. Developmental regulation of the gibberellin biosynthetic gene GA1 in Arabidopsis thaliana II Plant J. 1997. V. 276. P. 1872-1874.

171. Smith V.A., Gaskin P., MacMillan J. Partial purification and characterization of the gibberellin A2o 30-hydroxylase from seeds of Phaseolus vulgaris // Plant Physiol. 1990. V. 94. P. 1390-1401.

172. Sponsel V.M. The biosynthesis and metabolism of gibberillins in higher plants // Plant Hormones. / Ed Davies P.J Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1995. P. 66-97.

173. Steffens G.L., Byin J.K., Wang S.Y. Controlling plant growth via the gibberllin biosynthesis system. I. Growth parameter alterations in apple seedlings // Physiol. Plant. 1985. V. 63. P. 163-168.

174. Swain S.M., Olszewski N.E. Genetic analysis of gibberellin signal transduction // Plant Physiol. 1996. V. 112. P. 11-17.

175. Swain S.M., Reid J.В., Kamiya Y. Gibberellins are required for embryo growth and seed development in pea // Plant J. 1997. V. 12. P. 1329-1338.

176. Tadeo F.R., Gomez-Cadenas A., Ben-Cheikh W., Primo-Millo E., Talon M. Gibberellin-ethylene interaction controls radial expansion in citrus roots // Planta. 1997. V. 202. P. 370-378.

177. Takahashi N., Phinney B.O., MacMillan J. Gibberellins. New York: Springer-Verlag, 1991.

178. Taylor I.B. Genetics of ABA synthesis // Abscisic Acid: Physiology and Biocemistry / Eds. Davies W.J. and Jones H.G. Oxford, UK: BIOS Scientific. 1991. P.23-37.

179. Upadhyaya A., Davis T. D., Walser R.H., Galbraith А.В., Sankhla N. Uniconazol-induced alleviation of low temperature damage in relation to antioxidant activity // Hortscience. 1989. V. 24. P. 955-957.

180. Walton DC., Li Y. Abscisic acid biosynthesis and metabolism // Plant hormones. Physiology, biochemistry and molecular biology / Ed. Davies P.J. Dordrecht, Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1995. P. 140-157.

181. Wang L-H., Lin C-H. The effect of paclobutrazol on physiological and biochemical changes in the primary roots of pea // J. Exp. Bot. 1992. V. 43. P. 13671372.

182. Wang S.Y., Steffens G.L. Effect of paclobutrazol on water stress-induced ethylene biosynthesis and polyamine accumulation in apple seedling leaves // Phytochemistry. 1985. V. 24. P. 2185-2190.

183. Wang S.Y., Sun Т., Ji Z.L., Faust M. Effect of paclobutrazol on water stress-induced abscisic acid in apple seedling leaves // Plant Physiol. 1987. V.84. P. 1051-1054.

184. Werbrouck S.P.O., Debergh P.С. Imidazole fungicides and Paclobutrazol enhance cytokinin-induced adventitious shoot proliferation in araceae // J. Plant Growth Regul.1996. V. 15. P. 81-85.

185. Werbrouck S.P.O., Redig P., Van Onckelen H.A., Debergh P C. Gibberellins play a role in the interaction between imidazole fungicides and cytokinins in Araceae // J. Plant Growth Regul. 1996. V. 15. P. 87-93.

186. Whitaker B.D., Wang S.Y. Effect of paclobutrazol and chilling on leaf membrane lipids in cucumber seedlings // Physiol. Plant. 1987. V. 70. P. 404-411.

187. Wiesmane Z., Lavee S. Vegetative growth retardation improved rooting and viability of olive cuttings // Plant Growth Reg. 1994. V. 14. P. 83-90.

188. Wiesmane Z., Riov J. Interaction of paclobutrazol and indole-3-butyric acid in relation to rooting of mung bean (Vigna radiata) cuttings // Physiol. Plantarum. 1994. V.92. P. 608-612.

189. Wijayanti L., Fujioka S., Kobayashi ML, Sakurai A. Effect of uniconazole and gibberellin on the flowering of Pharbitis nil // Biosci. Biotech. Biochem. 1996. V. 60. P. 852-855.

190. Williamson J.G., Coston D C., Grimes L.W. Growth responses of peach roots and shoots to soil and foliar-applied paclobutrazol // HortScience. 1986. V. 21. P. 1001-1003.

191. Wise R.R., Naylor A.W. Chilling-enhanced photooxidation. The peroxidative destruction of lipids during chilling injury to photosynthesis and ultrastructure // Plant Physiol. 1987. V. 83. P. 272-277.

192. Wood B.W. Influence of paclobutrazol on selected growth and chemical characteristics of young pecan seedlings //HortScience. 1984. V. 19. P. 837-839.

193. Yamamoto R., Demura Т., Fucuda H. Brassinosteroids induce entry into final stage of tracheary element differentiation in cultured Zinnia cells // Plant Cell Physiol.1997. V. 38. P. 980-983.

194. Yang Т., Davies P. J., Reid J.D. Genetic dissection of the relative roles of auxin and gibberellin in the regulation of stem elongation in intact light-grown peas // Plant Physiol. 1996. V. 110. P. 1029-1034.

195. Yelenosky G., Mauk C.S., Bausher M.G., Kushard M M., Chemical bioregulation of growth and cold hardiness in citrus // Plant cold hardiness / Ed. Li P H. New York: Alan RLiss, 1987. P. 299-321.

196. Yim K-O., Kwon Y.W., Bayer D.E. Growth responses and allocation of assimilates of rice seedlings by paclobutrazol and gibberellin treatment // J. Plant Growth Regul. 1997. V. 16. P. 35-41.

197. Zeevaart J.A.D. Inhibition of stem growth and gibberellin production in Agrostemma githago L. by the growth retardant tetcyclacis // Planta 1985. V. 166. P. 276279.

198. Zeevaart J.A.D., Cleerman R.A. Metabolism and physiology of abscisic acid // Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1988. V. 39. P. 439-473.

199. Zeevaart J.A.D., Gage D.A. Cleerman R.A. Recent studies of the metabolism of abscisic acid // Plant growth substances / Eds. Pharis R.P., Rood S B. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag. 1990. P. 233-240.

200. Zeevaart J.A.D., Rock C D., Fantouzzo F., Heath T.G., Gage D.A. Metabolism of abscisic acid and its physiological implications // Abscisic Acid: Physiology and Biocemistry / Eds. Davies W.J. and Jones H.G. Oxford, UK: BIOS Scientific. 1991. P. 39-52.

201. Zhou W., Ye Q. Physiological and yield effects of uniconazole on winter rape (Brassica napus L.) // J. Plant Growth Regul. 1996. V. 15. P. 69-73.