Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние синтетических регуляторов роста на морозоустойчивость и продуктивность озимой пшеницы

ВАК РФ 03.00.12, Физиология и биохимия растений

Автореферат диссертации по теме "Влияние синтетических регуляторов роста на морозоустойчивость и продуктивность озимой пшеницы"

АКАДШЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ ЦОЛДОЗА Инсмтут физиологии рамеиий

На правах рукописи

ТИТИКА Ш2ЛАШЯ ДМИТРИЕВНА

УДК 581.192:631.11.5

ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ РОСТА НА МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТЬ И ПРОДУКТИВНОСТЬ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

03.00.12 - физиология раотениИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Кишинев - 1992

Работа выполнена в Институте физиологии растопиИ Академии наук Республики Молдова.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук,

Ведущее учреждение: Государственный университет Республики Молдова

в С? часов на заседании специализированного совета Д 012.06.01 при Институте физиологии растении ЛН Республики' Молдова.

С диссертацией иожно ознакоиитьоя в библиотеке Института физиологии растении АН РЦ.

Адрес: 277018, г.Кишинев, ул.Лепная, 22.

Автореферат разослан " " &-П. 1992 г.

академии АН РН, профессор С.И.ТОМА доктор биологических иау/с Ц.В.ЛТШШОАП

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

профессор ¡¿.Д.Кутнир'енко кандидат биологических наук А.К.Ротарь

Защита соаюитсп " ^ _" 2992 г.

Учений се1сретарь

cпeциaлиз'•"",,"........

кандидат

СЬЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время эффективность антистрессовых препаратов доказана на пушере хлорхслинхлорида, картолина и других регуляторов роста не только в лабораторных экспериментах, но и в практической растениеводстве (Гринченко, 1983; Бочарова и др., 1983, 1986; Црусакова, 1986; Баскаков, 1986, 1988; Трунова и др., 1988; Дееъа, 1966; Шевелуха, 1990; Кефели и др., 1990). Однако масштабы применения регуляторов роста в сельскохозяйственной практике с целью повышения устойчивости растений к экстремальным факторам внешней среди, в том числе и к низкий температурам, весьма ограничены и не соответствуют реальный потребностям производства. Зто связано в первую очередь с недостаточной изученностью вновь синтезированных препаратов. Лишь небольшое количество синтезированных регуляторов роста обладают малой токсичностью, низкими нормами расхода и не накапливаются в виде остаточного количества в растениях и в почве.

Имеется довольно иного работ, где детально описаны особенности действия низких температур на характер физиологических процессов в онтогенезе (Туманов, 1979; Трунова и др., 1987, 1989> Кушниренко, 1984, 1907; :.!орару, 1985, 1987), исследованы физиологические основа действия на растения регулпторо'з роста (Деева, 1987, 1988; Хулаева, 1981; Щели, 1984, 1987, 1990). Менее изучено влияние синтетических регуляторов роста на метаболические процессы, сопряженные с морозоустойчивостью, не рас-крит характер физиологических процессов, обуславливающих формирование морозоустойчивости у растений з условиях действия низких температур л регуляторов роста.

В связи о этиц возникает необходимость всесторонне изучить - I -

флзиолоитсгое дсИош;е синтетических регуляторов роста на •¿ормириэп.че иороэоус той чнвсохя и продуктивности оэииой пшеницы и выявить новые иалотокскчяыэ препараты, рогулируюцие морозоустойчивость растения.

Цаль и задали косдедмаций. Основная цель последовать!: ияучкгь дейптвие скнтетвческях регуляторов роста на метаболические процесса, сопряхзяажз с исрозоустойчивсстьв, и дать физиологическую ¡.цепку антистрессовым препаратам, пошмтты ио~ розоусхоичадъсгь к продуктивность сзииоО лаешщы, а также выя-гнть не;:!? ;гз.-.отсяс1гчшс скнтеть'чеснпе регуляторы роста, регу-лядохаве исрс-гсуотойчЕвов гь растений.

Для ддахкзеняя зли были лостгйлены задачи:

- вилвигь де^зтзке сиигеукческсх регулнторэз розга на рос-тозьгэ пргпзсеы в ссзмодатгв дадотешшх ;<итг>горао)юв;

- игучгль осо<5з!;иоат1! действия синтетических регуляторов росла ка детабсяшчзскле процессы, сопржгенлые с норозоустойчи-вссгхв огьмо£ штаяицы;

- ираяесяг нгшрвБлеишЛ сгриитг регуляторов роста на мо-розсусюЛчкягзгь изшсй яазпаци;

- установить гл:;шшо антистрессовая препарате« на устойчивость и предукгевяоеть огииой лиеннцы.

Научная ьию;зна работы. Выизлеш оссбгшюсти действия антистрессовых препарате» ав ^азкологичевсао процесса, сояргоаидае о морозоустойчивостью ьзмоЛ пиелюа.

Установлено, что предпадемая «3работка семян езииой пве->шцы антистрессовыми препоряга.-л: лр1: понижении температуры проращивания вызывает более сШсгрус яьрзстршйсу метаболических процессов, обуславливавши '¿орилроъздла морозоустойчивости: в растениях увеличивается содержание растворимых белков и саха-

2 -

ров, исияахзи их качественный cosías, сшиветсн интенсивность дихшшя п активность ферыентов (АТФ-asa, протеаза, оС-ашишзз), накапливаются ингибиторы роста (АЕК).

Показано, что снижение активности ^-амилазы при понме-иии теипврьтури прсрыдиьания и с ют слууить критерием сценки синтетических регуляторов роста, влияидах на иорозоустойчи-восчь пшсники.

Практическая ценность работы. Дана первичная оценка 40 новых синтетических регуляторов роста на морозоустойчивость ози-uotí iiueimKu. Эксперииентально установлено полозительное влияние синтетических регуляторов роста (наякс, JKP-S?, P-IIO, P-II7, Р-206) на ыорозсустоИчивость и продуктивность озиыой пшеницы. Выявлены оптимальные дсац антистрессовых препаратов к предложен производству способ повышения морозоустойчивости озиыых зерно-вцх культур путей предпосевной обработки сеиян препаратоа паяко.

Новизна и практическая ценность разработок защищены двумя авторскими свидетельствами на изобретения.

Вклад автора. Материалы, представленные в диссертации, получена, обработаны, проанализирована и обобщены лично авторои. .

Апробация работы. Основные результаты работы были доложены и обсуждены на 1У Республиканской конференции г£иэиологов к био-хиииков Иолдовы (Кишинев, 1986); Ш Всесоюзной конференции "Экологическая генетика растений и животных" (Кишинев, 1987); П-м Всесоюзном съезде физиологов растения (¡Jhhoic, 1990) и на Республиканской конференции "Физволого-бисхиыические основы пови-иения продуктивности и устойчивости растений" (Киаинев, 1991). '

Публикации. По ыатериалаы диссертации опубликовано б работ и получено 2 авторских свидетельства.

Структура и об'ьац работы. Диссертация изложена на 121 стра-

- S - '

лице машинописного текста и состоит из рведения, 5 глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 170 работ. Работа иллюстрирована 17 таблицами и 24 риоунками.

ОШКГ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальная работа выполнялась в 1986-1991 гг. в условиях лабораторных, вегетационных и полевых опытов Института физиологии растений АН РМ, а также на инфориационно-изыеритель-ноц комплексе "Еиотрон" биоцентра АН Молдовы.

Объоктом наследований служили сорта озимой пшеницы, различающиеся по морозоустойчивости и продуктивности: Одесская 51, Луч и Обрий. В опытах использовали семонной материал, полученный о однородного по почвенно-климатическим условиям поля.

Семена обрабатывали природными и синтетическими регуляторами роста, синтезированными в Институте химии АН Р!1 (г.Кишинев), ВНИИ химических средств защиты растений (г.Москва), ВНИТИ гербицидов и регуляторов роста (г.Уфа). В качестве стандартов использовали регуляторы роста хлорхолинхлорцд, дилудин и карто-лин, известные как средства, повышающие морозоустойчивость пшеницы.

Скрининг синтетических регуляторов роста на морозоустойчивость проводили последовательно: лабораторные испытания, вегетационные, ыелкоделяночные и нолевые опыты.

В качестве тест-объектов применяли калиброванные, проаэд-аие послеуборочное дозревание, селена пленицы, которые замачивали в течение суток в растворах изучаемых препаратов разных концентраций. Семена в контрольной варианте замачивали в воде. Затем обработанные семена проращивали в чашках Петри, вегетационных сосудах и на полевих делянках.

Влияние изучаешь препаратов «в морозоустойчивость определяли ыетодоц прямого ироцоралнванпя проростков, выращенных а контролируемых условиях клииокамер по Сашгину (1У6?), и так*:« путец проиорахивания кустившихся растений, выращенных в ооенне-зиыьий период в вегетационных сосудах. Эффективность регуляторов роста оценивали по количеству ышшших растений после про-иораииваняя, в сравнении с контролем (обрао'отка сецяи водой) и о эталоном (обработка оеаяк хлорхоликхлоридоц, дилудинои и карманной).

В качества дополнительного критерия оценки влияния регуляторов роста на иорозоустойчнвость пменицы использовали спосоо' оценки биологически активных соединении, регулирующих морозоустойчивость пшеницы, по уровни сшшанмп активности ос-аинлааи при переводе растений с олтииалышх температур на температуру первой фааи закаливания (Атииошоае, Гктика, 1989).

Активность оС-аыилазы определяли но цетоду Юркевича и др. (1567) с некоторыии модификациями Иорару и Атиыошсае (1585); активность ЛМ-азы - по описанию Оканенко и Берштейн (1569) но количеству фосфора, огщепляеиого от АТФ; при определении активности иротеаа за основу били взяты методы Анеона (1938) и Куница (1947).

Содераание растворимых белков определяли методоц Лоури с ссавт. (1951).

Интенсивность дыхания - на газоанализаторе идашыт-А по количеству выделенного С02 за I чао на 100 семян.

Сахара и фитогориоиы определяли иетодоы тонкослойной хро-гшгогра^ин (1'аврнлвк, 1971, 1980, 198*).

Влияние регуляторов роста на- продуктивность озиыой пшеницы научали а полевой опыте па экспериментальной о'аза АН РН па

- 5 -

сортах: Одесская 51 и Обрий, повторность h-х кратная, величина р

делянок 10 и, предшественник - черний пар.

Полученные данные подвергали статистической обработке на 9ВМ Мера 60-CM-I633. '

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Влияние синтетических регуляторов роста на морозоусгойчивоогь, рост и соотношение . фитогормонов у озимой пшеницы

Изучение действия регуляторов роста на формирование морозоустойчивости озимой пшеницы проводили, в основной, на проростках в контролируемых условиях климокамер. На этой этапе работы дана оценка влияния на морозоустойчивость озимой пшеницы U0 новых регуляторов роста. Наиболее существенному повышению морозоустойчивости растений по сравнению с контролем способствуют препараты панке и ЛХР-87. ибработка семян этими препаратами увеличивает процент выживших раотений после действия низких температур на 150-200$ по сравнению о контрольный вариантом.

Из таблицы I видно, что обработка растений лаяксом способствовала повышению морозоустойчивости растений в сравнении с контролем до 40£ и на 25-30£ в сравнении о обработкой семян хлорхолинхлоридом.

Наблюдения за ростом проростков озимой пшеницы показали, что обработка семян препаратами паякс и ЛХР-87, в отличие от ССС, стимулировала ростовые процессы при 'оптимальных температурах проращивания у обоих сортов, при этой их действие выражено сильнее у менее морозоустойчивого сорта Луч. После действия антистрессовых препаратов значительно увеличивается сухая масса

Таблица I

Влияние регуляторов роста на биоиетрическио показатели и морозоустойчивость озимой пшеницы

Вариант ¡Высота проростка» Масса растения,су- ,Количе-------- • мц __г_ хой ;ство вы-

иг/л ¡средняя ' • ! \% к 1 кош— •¡роле j сирая ! ! n iuaccu ! cJ>ajI |ût cu-j !роЙ ¡живaux ¡pactô-jllili!, f

Сорт Одесская 51

Контроль 16,8±0,4 100 1,69*0,07 0,B6*0,05 21,3 48*2,7

CGC, 2500 7,0±0,0 48 1,72*0,09 0,38*0,01 22,1 60*2,6

Паякс, 100 I8,0±0,5 107 1,851-0,09 0,43*0,03 23,2 90*2,7

ИР-87,100 17,3*0,3 105 2,03*0,06 0,47*0,04 23,2 " 77*3,4

HCPgg 0,867 0,037 0,031 5,507

Сорт Луч.

Контроль 13,0*0,3 IC0 1,43*0,05 0,30*0,03 20,8 32*2,5

ССС, 2500 9,4+0,2 72 1,51*0,07 0,33*0,06 21,9 52*1,2

Паяке, 100 16,6*0,4 128 1,82±0,06 0,42*0,03 23,1 77*2,6

ЛХР-87,100 14,9*0,3 115 1,95*0,II 0,45*0,04 23,1 58*2,8

НСРЭ5 1,5.26 G,ОАО 0,038 5,434

ражения и ее отноаение к сирой массе. По-видимому, препарат паякс и 1ХР-8? способствуют усиленна биосинтети ческих процессов при оптимальных температурах проращивания, что создает предпосылки для успешного закаливания растений.

Ростовые процессы контролируются фитогорыонами (Крфелн ч др., 1984, 1990; Чайлахян, 1982, 1506). При этой скорость, направленность н координация ростовых процессов определяется количеством и соотношением экдогошшх регуляторов роста.

Об зтоы свидетельствуют и полученные нами данные по каче-ствеиноцу составу эндогенных стимуляторов и ингибиторов р-.ста в

проростках озимой пшеницы сорта Одесская 51 в зависимости от

■ • *

температуры проращивания и применяемого антистрессового препа-

О ooo cQo*

од О о

( )

О - О 0 ° ° О'

oQ О о о °о

О

qQQOQQ".

_J_» » I' а » _

♦àVc 1 îrô î"

И

Рис Л. Топограмма фитогориояов в проростках озимой пшеницы • сорта Одесская 51 при разных температурах проращивания, обработанных: 1,1'- контроль; 2,г'- ССС (2500 мг/л); 3,8'- панка (100 мг/л). С - снеоь фиюгорыонов (свидетели); И,- ПУК; Г - гнччсрвлловая кислота; А - абсци-зовая кислота; Д - цитопинин

para. Как видно из рис Л, при оптимальных температурах проращивания в проростках озимой пшеницы преобладай! стимуляторы роста:. ауксшш, гиббереллины и цитоккнины. Содержание АБК при +24°С очень низкое. Снижение температуры проращивания до +1°С приводило к уменьшении содержания гиббереллипов и ауксинов и накоплению обсцкзовой кислоты, в то время как содоржшго цнтскининов остается почти на том хе уроино.

Предпосевная обработка семян ¡¡плксом способствует увеличению содержания ауксинов, гкЗберсшишов и цитокиншшв по сравйе-

- В -

нию о контрольный вариантом, что связано, по-видимому, со стимулирующим эффектом препарата в применяемых дозах. При переводе растении но температуру первой фазы зькаливания обработка паяк-сом способствовала наибольшему накоплению АБК по сравнении с контролем к обработкой хлорхолшшюридом. Количество выживших растений после промораживания было наибольшим при применении папкеа. '

Таким образом, при понижении температуры проращивания изменение содерзания и соотношения эндогенных фитогормонов под действием антистрессовых препаратов в сторону уменьаения стимуляторов и накопления ингибиторов приводит к снижении активности ростовых процессов и перестройке метаболических процессов в сторону синтеза протекторов, зацидаадьх растение от неблагоприятного действия морозов.

2. Влияние синтетических регуляторов роста и температуры проращивании на метаболические процессы озимой пиеници, сопрпяешше с морозоустойчивостью

В формировании устойчивости растений к действию низких температур существенное значение имеет характер энергетического обмена. Основные звенья преобразовании энергии обуславливаются дыхательной и ферментативной системами.

Нами установлено, что предпссеытл обработка семян озимой пшеницы сорте Одесская 51 синтетическими регуляторами роста способствует повышению интенсивности дыхания в проростках при елгамалышх температурах проращивании (рис.2). Наиболее интенсивное дыхание отмечается при применении препаратов лаяка и ди-лудин но срагиению о контрольным вариантом.

Прс-рацизание проростков паеыщи ирд температура +1°С в - 5 -

течение суток привело к.существенному снижению интенсивности дыхания. В вариантах с применением антистрессовых препаратов дилудин и паякс уровень снижения интенсивности дыхания у растений, переведенных с оптимальных температур проращивания на тем- ' пературу первой фазы закаливания, более выраяен по сравнению с контрольным вариантой. В этих вариантах по результатам прямого промораживания морозоустойчивость растений оказалась также выше.

Сравнение показателей интенсивности дыхания, определяемых при оптимальной температуре проращивания и при температуре первой фазы закаливания, характеризует способность озимой пшеницы перестраивать метаболические процессы при понижении теияература проращивания. При этом данная способность формировалась эффективнее под действием антистрессовых препаратов.

мг С02/ч на 100 семян

Рио.2. Влияние регуляторов роста на интенсивность выделения СО2 при дыхании проростков озимой пшеницы сорта Одесская 51

1 - Контроль

2 - ССС, 2500 мг/л

3 - Паякс, 100 ыг/л

4 - ЛХР-87, 100 иг/л

£ о

о*

Шз

о И (D rt я д

л

И

о о я 9

о 4

я 1

время,<1

15

♦2ТС

48

6« U

И'С

Антистрессовые препараты оказывают значительное влияние на активность ферментов.

Полученные иаии данные по активности ферментов протеаз и АТФ-азы (рио.8, а и б) показывают, что при оптимальных температурах проращивания антистрессовые препараты дилудин, паякс и ЛХР-8? вызывают повыаение активности ферментов (по сравнению с контрольными растениями), как у морозоустойчивого сорта Одесская 51, так и у иенае морозоустойчивого сорта Обрий. При пони-яении температуры проращивания активность АТФ-азы, протеаз, как киолых, так и нейтральных, существенно сникается. Наибольшая спад активности протеаз наблюдается у кислых протеаз с пикой активности при pH 5,5. Необходимо отметить, что уровень снижения активности ферментов у растений, обработанных регуляторами роста, (дилудин, паакс и ЛХР-8?), и проращенных при низкой температуре, превосходит этот показатель у контрольных растений и у менее морозоустойчивого сорта.

В то же время содержание растворишх белков при понижении температуры проращивания продолкает расти, как в вариантах с применением антистрессовых препаратов, так и в контрольном варианте (рис.4). Очевидно, повыаение содераания растворишх белков при понижении температуры происходит не только за счет гидролиза сложных иолекул запасных белков, но и за счет синтеза их de novo и цоаио полагать, что эти белки осуиествляют крио-защитную функции.

В целой белковый комплекс растении крайне чувствителен к понижению температуры окружающей среды, и процесс формирования высоколорозоустойчивсго состояния у изт.юа пшеницы в значительной нере зависит ou синтеза белка: Пр;; otoj антистрессовые препараты усиливают эти процессы.

а

1.5 - Контроль

2.6 - ССС, 2500 ыг/л

8.7 - Паякс, 100 иг/л

4.8 - ЛХР-87, 100 мг/л

X - сорт Одесская 51 П - сорт Обрий

A.

B.

+1°С

I 2 в <

в в Т в

Е23 I

1.5 - Контроль

2.6 - Дилудин, Ю «г/л

3.7 - Паякс, 100 мг/л

4.8 - ЛХР-е7,100 иг/л

Рис.3.

Активность протеаз (а) и АТФ-азы (б) в проростках озимой пшеницы в зависимости от действия низких теиператур и регуляторов роста

ГЭ л ОТ в

Рис.'к Изменение содержания растворимых белков в ' проростках озимой пазниии в зависимости от действия низких температур и рзгу-ляторов роста

A... +24°С; В... +1°С .

1 - Контроль

2 - ССС, 2500 иг/л

3 ~ Паяно, ICO мг/л

4 - ЛХР-8?, 100 мг/л

I - Сорт Одесская 51 П - Сорт серий

Морозоустойчивость растений связана с содержанием растворимых оахаров (Туманов, 1940, 1979; Самыгин, 1974; Полтзраев, 1973; Ремесло, 1971; Трунова, 1972, 1976).

По полученным результатам качественного состава сяхаров можно косвенно судить о том, что при низких температурах (+1°С) у обоих сортов последовательно увеличивается содержание'Сахаров . фруктозы, глюкозы, сахарозы, арвбииозц, наннозы и галактозы во ■ всех вариантах опыта - контроль, ССС, папке и ЛХР-87. Наибольшее повышение содеряания всех перечисленных Сахаров как у сорта Одесская 51, rait и у сорта Серий наблюдается при лредлооевной обработке семян препаратом ЛХГ-87. • . . •

Особенно-следует подчеркнуть увеличение количества галак-'

I *

тазы у более морозоустойчивого сорта Одесская 51 при действии антистрессовых препаратов при понижении температуры,.что спо- . соботкует более быстрой перестройке метаболических процессов.в.

сторону формирования более высокой морозоустойчивости. Об атом свидетельствуют и данные К.А.Сергеевой (1971), которая считает, что галактоза является ингибитором роста, дыхания в поглощения ионов.

»

Наблюдаемая положительная связь между содержанием Сахаров в растениях и морозоустойчивостью свидетельствуем о том, что более морозоустойчивые сорта при воздействии низких температур характеризуйся высокой скоростью изменения метаболизма, активизацией биосинтетических процессов, в тон числе и увеличением содержания Сахаров, которые выполняют защитную роль путем стабилизации структуры протоплазмы. ,

Применяемые нами антистрессовые препараты интенсифицируют физ.иодого-биохинические процессы, сопряженные с формированием более высокой морозоустойчивости озимой пшеницы»

3. Оценка регуляторов роста, регулирующих морозоустойчивость паеницы по активности «с-амилазы

К.В.Морару и Ц.В.Атшюшоае (1981, 1905) показали, что величина стартовой активности «<—амилааы, а также изменение актив' ности фермента в прорастающих семенах в ответ на воздействие 'температур закалки сопряжена с морозоустойчивостью растений. 8тот метод взят за основу при поиске способов оценки регуляторов роста на морозоустойчивость.

В проростках озимой пшеницы определяли уровень активности «<—аиилаш до снижения температуры прорациввшш и поело воздействия низких температур. По скорости снижения и стабилизации активности ос-амилааы при переводе растений с оптимальных темпера-

I

тур на температуру первой .фазы закаливания в опытном варианте и

в контрольном образце (бпотест) о известной морозоустойчивостью

судыш о степени влияния препарата на ьорозоуртойчивость озииой

- I* -

Рис.5. Влияние регуляторов роста на изменение активности •«г-выилвзы в прорастающих семенах, оаииой пшеницы I - Сорт Одесская 51 П - Сорт Луч

A...

B... +1°С

1.5 - Контроль

2.6 - Дилудин, 10 мг/л I

3.7 - Картолин, 10 кг/л

4.8 - Гиббереллин, 10 иг/л -

пиеници.

Не рисунке 5 показана динамика активности -<-аиилаац двух сортов озимой пшеницы при переводе прорастающих семян с оптимальной температуры проращивания яа температуру первой фазы закаливания к морозу. У сорта Одесская 51, обладающего средней морозоустойчивостью, актигность •<—амилазы существенно снизилась

«

(50 единиц), в то время как у неыорозостойкого сорта Луч оставалась на том ае уровне. Более резкий спад активности <*1-аиилазы соо" гствует более высокой морозостойкости.

В вариантах о применением антистрессовых препаратов дилу-дкка и картолияа скорость сншения активности о^-аиилззы в растениях, при их переводе о оптимальных температур на температуру первой $азы закздивания.более вырагена по сравнению о контрольным вариантом. У этих растений по результатам прямого промораживания морозоустойчивость оказалась также выше.

Таблица 2

Корреляционная зависимость мекду уровнем спада активности • в4—амилазы при переходе на температуру первой фазм , закаливания и процентом выживакх растений после промораживания Сорт Луч

Ваоианты опыта

—i-j---'-

i_Активность -Шамилезе (усл.ед.) Выянвшие растения ¡Коэффициент

|б0 ч про-j84_ч прора-j пГт спага J "«шов,

радиваниядавания, ¡ v„. рт jira +22 С.'посл. 24 v i ! "_! поп ц-IQC !

КСР ¡ "> j i i

< Контроль 53,5+1,2 47,7+1,9 5,6+0,2 0 ' 41,6+2,5 0 0,98

к . Дилудив, 10 МГ/Л 58,3+3,4 41,5+1,9 16,8+0,4 2,37* 62,0*3,8 2,14 0,95

1 ССС, 2500 мг/л 50,6¿0,7 28,1+0,7 22,5+0,4 S,49 62,4+4,1 2,25 1,00

■ Паяко, 100 иг/л 43,5+1,1 24%0¿0,B I9,7¿I,2 2,69 ' 46,7+2,6 -1,0 0,S6

ЛХР-87, 100 мг/л 54,9+1,4 29,2¿I,6 25,7*1,3 3,96 57,8*2,8 1,85 0,86

P-II0, 200 иг/Л 46,2+4,0 S6,6¿C,7 11,6+0,5 1,31 50,0+4,4 0,65 0,98

P-I77, 100 иг/л 36,4+1,3 B0,8¿I,4 5,6+0,94. 0,05 38,0+4,2 -0,45 0,95

P-I89, 200-мг/л 7B,I¿I,4 49,6¿I,I 18,5+0,6 2,61 58,0*5,S I,BI 0,35

' Р-206, Í00 мг/л SI,I¿2,6 22,5*1,2 3,88 69,0*2,8 2,09 0,92

Р-235; 200 мг/л. 50,9¿I,S 40,8+2,4 10,1+1,01 1,40 41,8*2,2 .0,65 0,79

ЛХР-165, 100 мг/л 36,7¿0,8 28,4¿I,0 6,2+0,31 0,51 62,0+4,6 . 2,74 0,68

При обработка семяя гиббэреллинси стартовая активность «¿--амилазы при оптимальных температурах прсрзр.ивопкя существенно попшаэтся, а при переводе растений т температуру первой фазы зпкалтания гибберелдин незначительно влияет па спад активности по сравнению с контрольным,вариантом, чему соответствует и низкий процент яивых растений поело промораживания.

Из полученных данных видна, что у сорта Одесская 51, более морозоустойчивого, чем сорт Луч, влияние картолина и дялудика как нп уровень спада активности, так vi «а иорозоустойчивссть растений менее вырааено по сравнению с сортом Луч. Антязгреосо-вые препараты влияют на динамику актярнссти «-¿--амилазы пззяици • в зависимости от генетических особенностей сорта. Выявлено,, что менее морозоустойчивые сорта является более чувствительны«! к действии антистрессовых препаратов по сравнении с морозостойкими.

В качестве бкотеста для определения антистрессовых свойств веаеотв необходимо использовать сорта с низкой мороаостойкоотьо (типч Луч) как наиболее чувствительные к возлействив биорегуляторов.

В 1аблица 2 приведены результаты оценки влияния новых синтетических регуляторов роста на морозоустойчивость озимой пшеницы по специфической реакции растений па характер изменения активности =>с~ачилаэы при спижении температуры и корреляционная

»

зависимость с результатами прямого промораживания у сорта Луч. Из полученных данных видно, что обработка семян известными препаратами - дилудииоа и хлорхолинхлоридсм существенно влияет на уровень спада активности-^-амилазы при переходе с оптимальных температур ил температуру первой Тазы закаливания (НСР оооттет-сгзенно 2,3? и 3,49). Результаты прямого промораживание■прд-

тварждаит» что дилудин и ССС существенно повышают морозостойкость растений (НСР - 2,14 и 2,25), чему соответствует высокий коэффициент парной корреляции - 0,95 и 1,06. Высокая корреляционная зависимость между уровнем спада активности <<- -амилазы »

при переходе на теш&ратуру первой фазы закаливания и процентом вьшшишх растений после прямого промораживания иаблвдаетоя в вариантах о применением новых эффективных регуляторов роста' ЛХР-87, P-IIO, P-I89 и др.

Препарат P-I77 не влияет на уровень спада активности оЦ-аиилазы (НСР - 0,05) и в результате прямого промораживания количество вьшшших растений оказалось нише, чем в контрольном варианте (3BJS против 4IJS в контроле), чему также соответствует высокий коэффициент парной корреляции (0,95).

Эти данные еще раз подтверждают наш вывод о том, что влияние биорегуляторов на уровень активности -амилазы при переводе о оптимальных температур на температуру первой фазы закаливания коррелирует с морозоустойчивостью растений. На этой основе, предлагается проводить отбор синтетически регуляторов роста, регулирующих морозоустойчивость растений.

Иа основании результатов этих исследований нами разработан способ оценки биологически активных соединений, регулирующих морозоустойчивость пшеницы (А.о. й 1507252, 1989 г.), который позволяет ускорить отбор перспективных антистрессовых препаратов.

4. Морозоустойчивость и продуктивность озимой пшеницы при действии антистрессовых препаратов

В вегетационном опыте предпосевная обработка семян озимой вденлцы водными растворами регуляторов роста паякс и ДХР-87 повидала морозоустойчивость растений и способствовала форнирова-- 18 - •

, вию более высокого урожая по сравнению с контрольным вариантом . и с вариантом, где предпосевная обработка семян проводилась водным раствором ССС, как у -сорта Одесская 51, так и у сорта Луч (табл.3).

Под влиянием антистрессовых препаратов паякс и ЛХР-87 улучшаются все основные элементы структуры урогая..Обработка семян данными препаратами способствовала увеличению количества продуктивных колосьев, а тагае среднего веса одного колоса. Наибольшее увеличение массы продуктивных колосьев по сравнению с контролем наблюдалось у растений сорта Одесская 51.

Перезимовавшие растения, выращенные из сеияй, обработанных' паяксом и ЛХР-87, дали достоверное увеличение массы зерна о- одного растения. В этих вариантах увеличивалась и масса IOOO зерен. Так, в варианте с применением паякса масса 1000 зерен составляла 37,6 г у сорта Одесская 51 и 38,6 у сорта Луч, на кЬн-т троле, соответственно, 28,6 г и 35,7 г.

Повышение уроаайности озимой пяеницы под действием регуляторов роста происходило за счет лучшего развития растений в онтогенезе и лучаей перезимовки растений. Препараты паякс и ЛХР-87 оказывают влияние на растительный организм в период действия экстремальных температур, вследствие чего значительно улучшается репарационные процессы, увеличивается продуктивная кустистость, озерненнос» колоса и масса 1000 зерен.

Результаты полевых опытов тэкке показали эффективность предпосевной обработки семян озимой ппеницы препаратами паякс* . и ЛХР-87 (табл.4). • '

На сорте Одесская 51 ва счет лучшей перезимовки растений под действием антистрессовых препаратов прибавка урожая зерна в среднем за 3 года составила 5,6 ц/га для препарата паяко н

Таблица 8

Влияние синтетических регуляторов роста-ва структуру урожая озимой пяешак (вегетационный опыт)

Варианта опыта, кг/г.

Всего

!Средний ве ______!1 продуккга-

;Продуктивных!ЙОГр КОЛООЕ<

Количество колосьев на I зас те ник__

¡Иасса зеона ¡Цасса 1000 ю I растения« зерен, г ' г ;

¡Выжкваие растений после птзоно-| рв жив а ем л

Контроль ССС, 2500 Паяно, 100 ЕСР-87, 100

о

ВСР,

95

2онг?оль • ССС, 2500 Панке, 100 Ш>-8?, 100

>НСР,

95

Сорт Одесская 51 В,2+0,68 В,8+0,12 3,8+0,12 Б, 5^0,10

0,6

Сорт Луч

2,7+0,02 2,9+0,11 2,0+0,06 3,4+0,09

0,22

2,6^0,25 2,9+0,15 2,9+0,1В 2,9^0,06

О,В

2,2+0,15 2,5+0,01 2,6+0,05 8,0*0,05

0,20

0,93^0,06 1,16+0,06 1,45+0,05 1,46+0,09

0,22

1,35*0,09 1,31+0,08 1,49*0,03 1,54*0,03

0,1?

1,65*0,03 2,30*0,06 Б, 06+0,06 2,88*0,03

0,46

2,35+0.16 2,46+0,04 2,76*0,05 3,11*0,15

0,51

28,612,11 83,7+0,85 27,6+0,85 37.5*1,05

4,1

35,7*1,04 87,0+1,02 38,6+0,91 41,4*0,48

2,77

69*0,2 71*1,5 88*1,? 77*1,6

55*1,Б 68+2,1 80+1,7 74+2,0

Таблица 4

Морозоустойчивость и уроЕайность озиаол впеницы под действием антистрессовых препаратов в полевых условиях

' Uacca¡Количество ! 1000 зерен, ¡зьтавшое i г ¡DacTSHHil,

J г «

Ваоиакти опыта, иг/л

¡Глубина зале-; Продуктив- 1УрогиЛ, гания узла i пая кустис- i ц/га куиения, ии тость

1

!Ч>

Контроль ССС, 250Q Паякс, 100 ЛХР-87, 100

HCPgg

Контроль ССС, 2500 Паякс, 100 ЛХР-87, 100

НСР,

95

Сорт Одесская 51

40,2*0,23 ■ 44,4*G,39 45,2*0,12 45,1*0,13

0,45

Сорт Обрий

37,5*G,26 47,2*0,18 42,7*0,25 46,2*0,20 0,68

2,46*0,2 3,55*0,3 3,57*0,2 3,56*0,3

0,07

2,2*0,6 2,53*0,7 2,98*0,9 2,67*0,4.

0,19

49,6*2,5 53,1*2,2 55,2*3,1 54,3*2,8

4,03

63,5*1,1 65,4*1,8 67,2*2,0 66,5*1,5

2,85

39,5*0,29 40*1,00 39,9*0,58 40,1*1,00

2,35

40,2*0,52 40,3*0,42 41,9*0,61 41,8*0,61

1,64

78*3,46 92*1,88 95+2,60 98*2,89

7,96

65*2,31 80*1,58 92*2,08 85*1,15

5,07

4,7 ц/га дм ЛХР-8? при уроме в контроле 49,6 ц/га. На сорте Обрий - соответственно 3,7 ц/га и 3 ц/га при урожае в контроле 63,5 ц/га.

Предпосевная обработка семян озииой пивницы препаратами аапко и ЛХР-87 способствовала углублению узла кущения и повышении продуктивной кустистости растений по сравнению с конгролец, что создает предпосылки для лучшей перезимовки растений.

Полученные данные показывают, что предпосевная обработка семян препаратами паяко и ЛХР-87 способствует процессу закаливания и поьышешш морозоустойчивости растений озимой пшеницы, а также регенерации после действия отрицательных температур и неблагоприятных зимних условий. Зто свидетельствует о перспективности применения препаратов паяко и ЛХР-87 как средств, повышающих морозоустойчивость и продуктивность озимой пшеницы.

БУВОДЫ

I. Формирование иороаоустойчивил'И раотаний связано о тор-цозенаем роста и изшшиеи соотношения фитогорыоцов, что сопровождается изменениями в синтезе белка и активности ферментов. Аиыоироастю препараты усиливаю? эти процессы и тем самый опойоботяум повышению морозоустойчивости.

¿. Установленс, что с пометы) антистрессовых препаратов дилудина и паякоа можно поддерживать на более высокой уровне ин~ TfciiOiiBKOoTi дшмиии и акмтиооть ATí-ааы при оптимальных температура)? прсрадишшя, а при ионидаши температуры до +1°С! снижать tiHÏSiiQHBHOCÏb они процессов, что приводит к зныедлеиию рссто-в их (i родео о об ь целом и ношдннии устойчивости растений к дей-oíBíiii mmiix тампаратур.

, 'Й. ÂKMiipoflooaae препарат паяко и ЛХР-67 способствует donne duoîpel! пьреотрейие иетиболиаии растений (актиииость иро-

- 22 ~

теяз и содерчаии'? роетвсгпмгх Счпкпв) при (¡сличении температуры и тем сяшш повисгаят уровень иорорпуотойчипости рэстоиий. Уво-лшчеииз содержания расширимте беяютя при поиилгении 7еыпврат.уры' проращивании происходит не только за счст гидролиза сяот.ш белковых молекул, но и з ряэулхтаго синтеза их ^ аото.

Выявлено, что антистрессовые препараты ССС, лптсо я особенно ЛХР-67 способствуй увеличении содержания «г иэмрнеяип качественного состава Сахаров при переходе растений на низку.о температурные условия роста. При этом более морозоустойчивый сорт характеризуется более высокой скоростью изменения сг ^ржания' Сахаров, которые выполняют защитную роль путем стабилизации' структуры яротоллазш.

5. Установлено, что снияенке активности •с-ямклаэн при переводе растсркй от оптимальных температур и услонш первс.1 фазн закаливания слу.тг.т г.регвраеи оценки сгитемчвскях регуляторов ■ роста, регулируют* иорозоустй'-ж'егь растений.

б» Показано стямулягуюгев лойствив аятясзрэсвозых препаратов пэявс, ЛХР-87, Р-1ГО, Р-И7, р-г05 па ¡мыте л иеадбояиче-скае процесс» г :£?рмировзнго у рзс79ллЗ здоокоЛ морозоустойчивости.

7. Предложен производству способ яовизечич моразо^стоЯч»-гос5и зерновых культур путеа яргдяосевлой обработки семян вод-яка раствором лртаарата пасхе в кештатрвцяя 50-209 мг/л при об-иеа ротледг гогезтгв 25-100 г ва I т семян.

Список работ, Ол^бл/'КОЕЗПЯИ по теле диссертация I. Ростовая рвэадия я витотаческая актягяссть есаяя ютяяцы на гсздвй ствив биологически активных соединений // ЭДгислаго-. ■ бкохшл;чеокке основы повиланиа продуктагиости и устойчивости растений; Узтсрвалм 1У респ. ковОБ. :'.;:зкол. и биохиы. ¡{сядавги.

- 23 -

- Кишинев, 1986. - С. 165 (Соавт. ¡..чшицьша Н.И., Атимошоае М.В.).

2. Влияние биологически активных соединений и температурных воздействий на активность изофериентов амилаз у проростков паевицы // !£ан же. С. 160 (Соавт. Раля Е.С., Золоткова H.A., Аишшоае ¡J.B.).

3. Цатаболические процессы в прорастающих семенах озимой ппешщы, обработанных биорегуляторами // Экологическая генетика растений и хшзотных: Тез. докл. Ш Всео. конф. - Кишинев, 1967. г 99-100 (Соавт. Атимошоае Н.В.).

• 4. Способ оценки биологически активных соединений, регулирующих морозоустойчивость пшеницы // А*с. СССР fö 1507252. Бюлл. fö 34, 1969.(Соавт. Атимошоае U.B.).

. 5. Способ предпосевной обработки семш: озимых зерновых культур И A.c. СССР )й 1493222. Бшл. to 26, 1989.(Соавт.Атимошоае М.В., Попа Д.П., Рейнбольд А.П., Сииицыка Н.К.).

6. Изменение активности -<~-ат!лазы в прорастающем зерне пшеницы, обработанном антистрессовыми биорегуляторами Ц Экзогенная регуляция водообмена, засухо- и морозоустойчивости растений: Сб. науч. тр. - Кишинев: Штшшца, 1990. - С. 86-89. (Соавт. Аммопоае М.В.).

7. Влияние препарата Р (карбоксипрояиониламкно)~пирроли-дин (паякс) на морозоустойчивость и урожай шаеницы // Тез. докл. П оъеада ВОФР. - Линек, 1990. 24-30 сентября. (Соавт.Атимо-воае U.B., Синицына H.H.),

8. Интенсивность дыхания и активность АТФ-ези в проростках ооиыой пшеницы при применении синтетичеоких регуляторов роста и низких положительных температур // Физиолого-биохимическйе основы,повышения продуктивности и устойчивости растений: Сб. науч. тр-< - Кишинев: Штшшца, 1991. affflu/ü^

- 24 -