Досліджували вплив донора NO нітропрусиду натрію (НПН) на фітотоксичну дію гербіциду інгібітора протопорфіриногеноксидази (ПРОТО) карфентразону та гербіциду 2,4-Д класу синтетичних ауксинів. Вплив НПН на дію гербіцидів вивчали в умовах вегетаційних дослідів з використанням рослин редьки олійної як моделі однорічних дводольних бур’янів, чутливих до дії досліджуваних гербіцидів. Рослини редьки обробляли гербіцидами у фазу двох справжніх листків обприскуванням розчинами гербіцидів та НПН окремо, розчинами гербіцидів із добавлянням НПН, інактивованого НПН і сечовини. Фітотоксичну дію оцінювали за інгібуванням наростання маси сирої речовини надземної частини рослин. За обробки рослин розчином НПН у концентраціях 2,5 і 5 мМ встановлено тенденцію до стимуляції росту. Гербіцид карфентразон у нормах 15 і 20 г/га дуже слабко, а гербіцид 2,4-Д у нормі 360 г/га істотно пригнічували ріст редьки олійної. Iнгібувальна дія карфентразону за норми 15 г/га посилювалась за сумісного застосування з НПН у концентрації 5 мМ, а за норми внесення карфентразону 20 г/га за обох досліджуваних концентрацій НПН — 2,5 і 5 мМ. За сумісного застосування 2,4-Д з НПН інгібувальна дія посилювалась лише за концентрації НПН 5 мМ. Добавляння до робочого розчину інактивованого НПН, який унаслідок витримування на світлі протягом 24 год втрачав здатність утворювати NO, та сечовини концентрацією 15 мМ, яка за вмістом азоту еквівалентна розчину НПН концентрацією 5 мМ, не впливало на дію гербіцидів. Останнє є свідченням того, що посилення інгібувальної дії карфентразону і 2,4-Д за сумісного застосування з НПН зумовлене його здатністю бути донором NO. Отримані результати підтвердили принципову можливість зростання фітотоксичної дії гербіцидів інгібіторів ПРОТО та синтетичних ауксинів у разі сумісного застосування з донором NO.
Ключові слова: NO, нітропрусид натрію, гербіциди, карфентразон, 2,4-Д
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Kraehmer, H., Laber, B., Rosinger, C. & Shulz, A. (2014). Herbicides as weed control agents: state of the art: I. Weed control research and safener technology: the path to modern agriculture. Plant Physiology, 166, pp. 1119-1131. https://doi.org/10.1104/pp.114.241901
2. Morderer, Y.Y., Radchenko, M.P. & Sychuk, A.M. (2013). Programmed cell death in the pathogenesis, induced by herbicides in plants. Fiziol. rast. genet., 45, No. 6, pp. 517-526 [in Ukrainian] http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159373
3. Oz, M.T., Eyidogan, F., Yucel, M. & љktem, H.A. (2015). Functional role of nitric oxide under abiotic stress conditions. In Khan, M.N., Mobin, M., Mohammad, F. & Corpas, F.J. (Eds.). Nitric oxide action in abiotic stress responses in plants. Switzerland: Springer (pp. 21-42). https://doi.org/10.1007/978-3-319-17804-2_2
4. Parankusam, S., Adimulam, S.S., Bhatnagar-Mathur, P. & Sharma, K.K. (13.09.2017) Nitric Oxide (NO) in Plant Heat Stress Tolerance: Current Knowledge and Perspectives. Front. Plant Sci, e1582. Retrieved from https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01582
5. Sami, F., Faizan, M., Faraz, A., Siddiqui, H., Yusuf, M. & Hayat, S. (2018). Nitric oxide-mediated integrative alterations in plant metabolism to confer abiotic stress tolerance, NO crosstalk with phytohormones and NO-mediated post translational modifications in modulating diverse plant stress. Nitric Oxide, 28, No. 73, pp. 22-38. https://doi.org/10.1016/j.niox.2017.12.005
6. Keshavarz-Tohid, V., Taheri, P., Taghavi, S.M. & Tarighi, S. (2016). The role of nitric oxide in basal and induced resistance in relation with hydrogen peroxide and antioxidant enzymes. Journal of Plant Physiology, 199, pp. 29-38. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2016.05.005
7. Karpetz, Yu.V. (2019). Donors of nitric oxide and their application for increase in plant resistance to action of abiotic stressors. Visn. Hark. nac. agrar. univ., Ser. Biol., 48, Is. 3, pp. 28-51. [in Ukrainian] https://doi.org/10.35550/vbio2019.03.028
8. Pedroso, M.C., Magalhaes, J.R. & Durzan, D.J. (2000). Nitric oxide induces cell death in Taxus cells. Plant Sci. 157, Is. 2, pp.173-180. https://doi.org/10.1016/S0168-9452(00)00278-8
9. Clarke, A., Desikan, R., Hurst, D.R., Hancock, J.T. & Neill, S.J. (2000). NO way back: nitric oxide and programmed cell death in Arabidopsis thaliana suspension cultures. The Plant Journal, 24, No. 5, pp. 667-677. https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.2000.00911.x
10. Li, Z.-C., Ren, Q.-W., Guo, Y., Ran, J., Ren, X.-T., Wu, N.-N., Xu, H.-Y., Liu, X. & Liu, J.-Z. (10 February 2021) Dual Roles of GSNOR1 in Cell Death and Immunity in Tetraploid Nicotiana tabacum. Front. Plant Sci. e596234. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.596234
11. De Michele, R., Vurro, E., Rigo, C., Costa, A., Elviri, L., Di Valentin, M., Careri, M., Zottini, M., di Toppi, L.S. & Lo Schiavo, F. (2009). Nitric Oxide Is Involved in Cadmium-Induced Programmed Cell Death in Arabidopsis Suspension Cultures. Plant Physiology, 150, No. 1, pp. 217-228. https://doi.org/10.1104/pp.108.133397
12. Hung, K.T., Chang, C.J. & Kao, C.H. (2002). Paraquat toxicity is reduced by nitric oxide in rice leaves. J. Plant Physiol., 159, No. 2, pp. 159-166. https://doi.org/10.1078/0176-1617-00692
13. Ferreira, L.C., Cataneo, A.C., Remaeh, L.M., Coriani, N., Fumis, T., Soyza, Y.A., Scavroni, J. & Soares, B.J. (2010). Nitric oxide reduces oxidative stress generated by lactofen in soybean plants. Pesticide biochemistry and physiology, 97, No. 1, pp. 47-54. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2009.12.003
14. Singh, H., Singh, N.B., Singh, A., Hussain, I. & Yadav, V. (2017). Physiological and biochemical roles of nitric oxide against toxicity produced by glyphosate herbicide in Pisum sativum. R. J. Plant Physiol., 64, No. 4, pp. 518-524. https://doi.org/10.1134/S1021443717040136
15. Sychuk, A.M., Radchenko, M.P. & Morderer, Y. (2013). The increaseof phytotoxic action of graminicide fenoxaprop-p-ethyl by NO donor sodium nitroprusside. Science and Educationa New Dimension: Natural and Technical Sciences, I (2), No. 15, pp. 21-22.
16. Sychuk, A.M. (2015). The participation of programmed cell death in the herbicides induced pathogenesis. Thesis for PhD sci. degree in biological sci., spec. 03.00.12. Plant Physiology. Institute of Plant Physiology and Genetics. Kyiv, Ukraine [in Ukrainian].
17. Schwartau, V.V. (2009). Herbicides. The base of phytotoxicity regulation and physical, chemical and biological properties. Vol. 2. Kyiv: Logos [in Ukrainian].
18. Radchenko, M.P., Ponomareva, I.G., Pozynych, I.S. & Morderer, Ye.Yu. (2021). Stress and use of herbicides in field crops. Agriculture Science and Practice, 8, No. 3, pp. 50-70. https://doi.org/10.15407/agrisp8.03.050
19. Delledonne, M., Zeier, J., Marocco, A. & Lamb, C. (2001). Signal interactions between nitric oxide and reactive oxygen intermediates in the plant hypersensitive disease resistance response. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, pp. 13454-13459. https://doi.org/10.1073/pnas.231178298
20. Wang, Y., Loake, J.G. & Chu, C. (2013). Cross-talk of nitric oxide and reactive oxygen species in plant programed cell death. Front Plant Sci. Sec. Plant Physiology, e314. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00314