ДИНАМИКА ФЛАВОНОИДОВ И ПРОДУКТИВНОСТИ ЯЧМЕНЯ  ПРИ ДЕЙСТВИИ УФ-А ИЗЛУЧЕНИЯ

Л. И. Гончарова; П. Н. Цыгвинцев; О. А. Гусева

doi:10.30850/vrsn/2019/4/14-18

Л. И. Гончарова, кандидат биологических наук Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии
П. Н. Цыгвинцев, кандидат биологических наук Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии
О. А. Гусева Всероссийский научно-исследовательский институт радиологии и агроэкологии

DOI: https://doi.org/10.30850/vrsn/2019/4/14-18

Аннотация

Изучено влияние повышенного уровня УФ-А излучения в ходе онтогенеза растений ячменя сорта Владимир. В вегетационном опыте выявлены изменения в содержании малонового диальдегида, флавоноидов и урожае зерна. УФ-А излучение по сравнению с УФ-В излучением, обладает меньшей энергией квантов и может оказывать как положительное, так и негативное воздействие на регуляторные и фотосинтетические процессы растений. Окислительный стресс – один из наиболее повреждающих последствий повышенных уровней УФ-А излучения, вызывающий перекисное окисление липидов биологических мембран. Существование растительной клетки в таких условиях возможно лишь благодаря системе антиоксидантных механизмов защиты. Накопление фенольных соединений при действии УФ излучений служит универсальным механизмом защиты от фотоповреждения, сформировавшемся на ранних этапах эволюции фотоавтотропных организмов. Флавоноиды локализованы в эпидермисе тканей растений и действуют как внутренний фильтр. Содержание флавоноидов определяется генотипом и обусловлено онтогенетическими закономерностями. Растения выращивали в теплице, в сосудах, содержащих 4,5 кг воздушно-сухой почвы. Повторность трехкратная (3 сосуда в каждом варианте). Плотность посева - 13 растений в каждом сосуде. В качестве источника УФ-А излучения использовали лампы Black Light BLUE фирмы Philips. Растения облучали по 5 часов в сутки с 10 до 15 ч на 13, 25, 34, 43 и 52 этапах органогенеза. Величина суточной биологически эффективной дозы УФ-А излучения составила 60,7 кДж/м². Солнечная часть спектра УФ в условиях вегетационного эксперимента в теплице отсутствовала. Установлено согласование характера изменения содержания флавоноидов при действии УФ-А облучения в ходе вегетации растений с динамикой окислительного процесса. Их увеличение при действии УФ-А излучения сопровождается повышением устойчивости к фотоповреждению, что подтверждается формированием урожая зерна.

Литература

1. Архипова, Н.С. Изучение особенностей накопления биологически активных веществ некоторыми дикорастущими травянистыми растениями / Н.С. Архипова, Д.С. Елагина. // Овощи России. - 2017. - № 2 (35). - С. 86-92.
2. Волынец А. П. Фенольные соединения в жизнедеятельности растений / А.П. Волынец – Минск.: Беларуская навука, 2013. - 283 с.
3. Загоскина, Н.В. Фенольные соединения и их участие в защите растений от стрессовых воздействий. Фенольные соединения: функциональная роль в растениях / Сборник научных статей по материалам X Международного симпозиума «Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты», Москва, 14-19 мая 2018 г. / отв. ред. Н.В. Загоскина - М.: ИФР РАН, 2018. - С 150-153.
4. Казанцева, В.В. Особенности образования фенольных соединений в проростках гречихи (Fagopyrum esculentum Moench) различных сортов / В.В. Казанцева, Е.А. Гончарук, А.Н. Фесенко и др. // Сельскохозяйственная биология. – 2015. – Т. 50. - № 5. – С. 611-619.
5. Кашулин, П.А. Фотохимические процессы в растениях на Севере и окружающая среда / П.А. Кашулин, Н.В. Калачева, Н.А. Артемкина, С.А. Черноус // Вестник МГТУ. – 2009. - Т. 12. - № 1. - С. 137-142.
6. Креславский, В.Д. Предоблучение отделенных листьев шпината красным светом повышает устойчивость фотосинтетического аппарата к УФ-А радиации / В.Д. Креславский, М.С. Христин, Н.И. Шабнова, В.Ю. Любимов // Физиология растений. - 2012. - Т. 59. - № 6. - С. 723-729.
7. Соловченко, А.Е. Экранирование видимого и УФ излучения как механизм фотозащиты у растений / А.Е. Соловченко, М.Н. Мерзляк // Физиология растений.- 2008. - Т. 55. - № 6. - С. 803-822.
8. Alexieva V., Sergiev I., Mapelli S., Karanov E. The effect of drought and ultraviolet radiation on growth and stress markers in pea and wheat. // Plant Cell Environ. - 2001. - Vol. 24. - P. 1337-1344.
9. Flint S.D., Caldwell M.M. A biological weighting functions for ozone depletion research with higher plants // Physiol. Plant. - 2003. - Vol. 117. - P. 137-144.
10. Heath R.L., Packer L. Photoperoxidation in isolated chloroplasts. I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation // Archives of Biochemistry and Biophysics. - 1968. - Vol. 125. - № 1. - P. 189-198.
11. Mierziak J., Kostyn K., Kulma A. Flavonoids as important molecules of plant interactions with the environment // Molecules. - 2014. - Vol. 19. - P. 16240-16265.
12. Tevini M., Iwanzik W., Thoma U. Some effects of enhanced UV-B irradiation on the growth and composition of plants. // Planta. - 1981. - Vol. 153. - P. 388-394.
13. Zadoks, J., T. Chang, and C. Konzak A decimal code for the growth stages of cereals. Weed research. - 1974. – 14. - P. 415-421.
14. Zipoly G. Effects of UV radiation on plants. Institute of Biometeorology. National Research Council of Italy. Lecture at the COST 726. Training School. Wien. October 10. - 2008.