Тема: РЕГУЛЯТОРНАЯ РОЛЬ БРАССИНОСТЕРОИДОВ ПРИ ЗАСОЛЕНИИ

Актуально не только тенденция сельскохозяйственного назначения, но и ухудшение их качественного состояния. На данный момент на территории России 44,8 млн. га. из 402,3 млн. га. земель сельскохозяйственного назначения являются засоленными. За последние 9 лет площадь пашни подверженной засолению возросла на 5,9% [2]. В сельскохозяйственной практике давно закрепился приём промывки почв от засоления [6]. Этот агротехнический приём требует значительных капиталовложений и водных ресурсов. Всё это не только удорожает производство, но и приводит к дефициту воды в регионах. Поэтому в некоторых случаях промывка и полив земель сельскохозяйственного назначения производится минерализованной водой. Более того, промывные воды через дренажные системы попадают в водоёмы и реки, отравляют и загрязняют их [13]. Зачастую дренажные системы засоряются и плохо функционируют [1]. Кроме того, ежегодная промывка почв и поливное земледелие способствуют поднятию грунтовых вод, которые вновь выносят соль в плодородный пахотный горизонт. Засоление почв так же, как и другие неблагоприятные факторы, вызывающе торможение роста и развития растений, нарушение многих физиологических и биохимических процессов, что приводит к снижению продуктивности растений и даже гибели.
В связи с этим следует разрабатывать технологии, повышающие устойчивость растений к повреждающему действию абиотических факторов, что позволит вовлекать неиспользуемые территории в аграрное производство. Повышение устойчивости растений во многом определяется факторами гормональной природы [29]. Брассиностероиды, являясь естественными фитогормонами, весьма перспективны для создания эффективных экологически безопасных природных регуляторов. Действуя в микромолярных концентрациях, брассиностероиды повышают урожайность растений в норме и
В качестве стандартных критериев ответа растений на стресс и действие 24-эпибрассинолида использовали такие показатели как: содержание фотосинтетических пигментов, перекисное окисление липидов, накопление пролина и ростовые показатели.
Цель: изучение стресс-протекторного эффекта экзогенного 24- эпибрассинолида у растений Brassica napus при умеренном и интенсивном NaCl засолении.
Задачи:
1. Изучить влияние хлоридного засоления различных концентраций на ростовые и физиологические показатели растений Brassica napus;
2. Показать влияние различных концентраций экзогенного 24- эпибрассинолида на ростовые и физиологические показатели растений Brassica napus;
3. Изучить влияние хлоридного засоления и различных концентраций экзогенного 24-эпибрассинолида на осмотический и оксидантный статус растений Brassica napus;
4. Оценить влияние экзогенного 24-эпибрассинолида на ростовые и физиологические показатели растений Brassica napus на фоне NaCl засоления.
Работа выполнена в лаборатории биотехнологии и биоинженерии при кафедре физиологии растений и биотехнологии Биологического института ТГУ.
Результаты исследований были представлены на всероссийских и международных конференциях; награждены двумя золотыми медалями Международной выставки РосБиоТех в 2016 и 2017 гг..
Автор работы выражает искреннюю благодарность научному руководителю доценту кандидату биологических наук М.В. Ефимовой за помощь в выполнении работы и ценные советы. Особая благодарность выражается аспиранту кафедры физиологии растений и биотехнологии М.К. Малофий и магистранту кафедры физиологии растений и биотехнологии Л.В. Коломейчук за консультации и помощь в проведении эксперимента.

Купить

В ходе исследований было показано, что засоление не только ингибирует рост осевых органов рапса, но и снижает площадь листьев в два раза. Экзогенный 24-эпибрассинолид в различных концентрациях оказывал на ростовые показатели Brassica napus стимулирующее действие. Негативный эффект засоления проявлялся и на содержание фотосинтетических пигментов. Добавление соли в среду вызывало активацию окислительного стресса в листьях и корнях растений. При хлоридном засолении (150 мМ) в листьях Brassica napus индуцируется выработка пролина, который облает свойствами антиоксиданта и химического шаперона. Его концентрация увеличилась в 12.7 по сравнению с содержанием пролина в контрольном варианте. Под воздействием только 24-эпибрассинолида наблюдалось снижение уровня пролина во всех частях растений.
На основании полученных результатов можно сказать, что экзогенный 24- эпибрассинолид оказал протекторное действие на рост стебля при умеренном и интенсивном засолении. При этом 24-эпибрассинолид не только способствовал восстановлению площади листьев до контрольных значений, но и при концентрации 10-12 М была увеличена суммарная площадь листьев по сравнению с контролем. Добавление в среду гормона способствовало увеличению содержания всех фотосинтетических пигментов, но уровень контрольного варианта не был достигнут. Экзогенный 24-эпибрассинолид в условии засоления проявил подавляющее действие на развитие окислительного стресса и снижал накопление пролина; при этом наибольший эффект достигался при высокой концентрации гормона. Накопление пролина в норме и при стрессе органоспецифично. Исходя из результатов опыта можно сказать, что протекторный эффект гормона не мог быть опосредован протекторным эффектом пролина. Вероятно, 24-эпибрассинолид индуцировал синтез других антиоксидантных защитных систем, что проявилось в снижении аккумуляции пролина.

Купить