Досліджено особливості ростових процесів, формування листкового апарату та перерозподілу різних форм вуглеводів, азоту, фосфору і калію у вегетативних органах та плодах баклажанів (Solanum melongena L.) сорту Алмаз. Встановлено, що інгібітори гібереліну з різним механізмом дії — EW-250 і ССС-750, які блокують синтез гібереліну, та 2-ХЕФК, що перешкоджає реалізації фізіологічної дії гормону, зменшували лінійні розміри рослин. Найістотнішим інгібувальний ефект був при застосуванні 2-ХЕФК (27 %). Інгібітори синтезу гібереліну — EW-250 та ССС-750 збільшували кількість листків на рослині, їхню площу й масу сирої речовини, тоді як 2-ХЕФК ці показники знижувала. За дії EW-250 та ССС-750 вірогідно зростав вміст хлорофілу в листках, а при застосуванні 2-ХЕФК показник лише мав тенденцію до зростання. Досліджені ретарданти вірогідно підвищували інтенсивність фотосинтезу. За дії EW-250 та ССС-750 вірогідно зростали (або відзначена така тенденція) максимальна квантова ефективність ФС II, діюча квантова ефективність ФС II і швидкість транспорту електронів. Обробка рослин 2-ХЕФК знижувала показники фотохімічної активності ФС II. Інгібітори гібереліну посилювали накопичення вуглеводів у коренях на початку та всередині репродуктивного періоду й інтенсифікували їх відтік наприкінці. Ретарданти EW-250 та ССС-750 збільшували накопичення вуглеводів у плодах на відміну від 2-ХЕФК. Інгібітори синтезу гібереліну EW-250 та ССС-750 посилювали відтік різних форм азоту від коренів і стебел й збільшували їх накопичення у листках, а також посилювали ремобілізацію фосфору та калію із коренів до надземної частини рослин, а за дії 2-ХЕФК ці показники практично не відрізнялися від контролю. При цьому калій за дії усіх трьох інгібіторів гібереліну більше накопичувався у стеблах, а фосфор — у листках. Ретарданти EW-250 та ССС-750 поліпшували продуктивність рослин баклажана внаслідок зростання як кількості плодів на рослині, так і середньої маси плоду, що зумовило підвищення урожайності на 43 і 40 % відповідно. За дії 2-ХЕФК урожайність культури мала тенденцію до зниження. Отримані дані свідчать, що інгібітори синтезу гібереліну EW-250 та ССС-750 можуть ефективно застосовуватися для поліпшення продуктивності рослин баклажана.
Ключові слова: Solanum melongena L., інгібітори гібереліну, листковий апарат, донорно-акцепторні відносини, вуглеводи, азот, фосфор, калій, фотосинтез, продуктивність
Повний текст та додаткові матеріали
У вільному доступі: PDFЦитована література
1. Mohoroviє, P., Vaughan-Hirsch, J., Ceusters, J. & Vande Poel, B. (2023). The role of ethylene in photosynthate partitioning and source-sink modulation in crops. In: Khan, N.A., Ferrante, A. & Munne-Bosch, S. (Eds.). The Plant Hormone Ethylene (pp. 23-39), New York: Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-85846-5.00010-2
2. Singh, S.K., Nath, V., Marboh, E.S. & Sharma, S. (2017). Source-sink relationship in litchi verses mango: a concept. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci., 6 (3), pp. 500-509. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.603.058
3. Kiriziy, D.A. (2004). Photosynthesis and plant growth in the aspect of source-sink relationships. Kyiv: Logos [in Russian].
4. Kim, S.-K., Han, C.-M., Shin, J.-H. & Kwon, T.-Y. (2018). Effects of paclobutrazol and prohexadione-ca on seed yield, and content of oils and gibberellin in flax grown in a greenhouse. Kor. J. Crop Sci., 63 (3), pp. 265-271. https://doi.org/10.7740/ KJCS.2018.63.3.265
5. Mohanta, H.C., Hossain, M.M., Islam, M.S., Salam, M.A. & Saha, S.R. (2015). Effect of plant growth regulators on seed yield of carrot. Ann. Bangl. Agricult., 19, pp. 23-31.
6. Kuriata, V.H. (2009). Retardants as modifiers of the hormonal status of plants. In: Fiziolohiia roslyn: problemy ta perspektyvy rozvytku. V.1. (pp. 565-587). Kyiv: Logos [in Ukrainian].
7. Rogach, V.V., Kuryata, V.G., Kosakivska, I.V., Voitenko, L.V., Shcherbatyuk, M.M. & Rogach, T.I. (2022). Morphogenesis, pigment content, phytohormones and yield of tomatoes under the action of gibberellin and tebuconazole. Bio. Diver., 30 (2), pp. 150-156. https://doi.org/10.15421/012215
8. Rogach, V.V., Kuryata, V.G., Kosakivska, I.V., Voitenko, L.V., Shcherbatiuk, M.M. & Rogach, T.I. (2021). Morphogenesis, pig-ment content, phytohormones and productivity of sweet pepper under the action of gibberellin and tebuconazole. Regul. Mech. Bio., 12 (2), pp. 294-301. https://doi.org/10.15421/022139
9. Rogach, V.V., Voytenko, L.V., Shcherbatiuk, M.M., Kosakivska, I.V. & Rogach, T.I. (2020). Morphogenesis, pigment content, phytohormones and productivity of eggplants under the action of gibberellin and tebuconazole. Reg. Mech. Bio., 11 (1), pp. 116-122. https://doi.org/10.15421/022017
10. Wang, Y., Gu, W., Xie, T., Li, L., Sun, Y., Zhang, H., Li, J. & Wei, S. (2016). Mixed compound of DCPTA and CCC increases maize yield by improving plant morphology and up-regulating photosynthetic capacity and antioxidants. PLoS One, 11, No. 2, e0149404. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0149404
11. Hua, S., Zhang, Y., Yu, H., Lin, B., Ding, H., Zhang, D., Renand, Y. & Fang, Z. (2014). Paclobutrazol application effects on plant height seed yield and carbohydrate metabolism in canola. Int. J. Agricult. Biol., 16 (3), pp. 471-479.
12. Ouzounidou, G., Ilias, I., Giannakoula, A. & Papadopoulou, P. (2010). Comparative study on the effects of various plant growth regulators on growth, quality and physiology of Capsicum annuum L. Pak. J. Bot., 42, No. 2, pp. 805-814.
13. Wang, H.S. & Sun, H.M. (2012). The research on plant growth retardants improving drought resistance of Solanum integrifolium Poir. Chin. Agricult. Sci. Bulletin, 28, No. 7, pp. 126-132. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.2011-3423
14. Miroshnichenko, I.M., Makoveychuk, T.I., Mykhalska, L.M. & Schwartau, V.V. (2017). Changes in the elemental composition of winter wheat plants caused by the action of Megafol and retardants. Reg. Mech. Bio., 8, No. 3, pp. 403-409 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/021762
15. Matysiak, K. & Kaczmarek, S. (2013). Effect of chlorocholine chloride and triazoles - tebuconazole and flusilazole on winter oilseed rape (Brassica napus var. oleifera L.) in response to the application term and sowing density. J. Plant Protect. Res., 53 (1), pp. 79-88. https://doi.org/10.2478/jppr-2013-0012
16. Tidemann, B.D., O'Donovan, J.T., Izydorczyk, M., Turkington, T.K., Oatway, L., Beres, B., Mohr, R., May, W.E., Harker, K.N., Johnson, E.N. & de Gooijer, H. (2020). Effects of plant growth regulator applications on malting barley in western Canada. Can. J. Plant Sci., 100 (6), pp. 653-665. https://doi.org/10.1139/cjps-2019-0200
17. Albuquerque, T.C.S., Mouco, M.A.D.C. & Neto, A.A.A. (2008). Plant growth regulators on macronutrients in It«lia grapes. Bragantia, 67 (3), pp. 553-561. https://doi.org/10.1590/S0006-87052008000300001
18. Mazher, A.A.M., Abdel-Aziz, N.G., El-Maadawy, E.I., Nasr, A.A. & El-Sayed, S.M. (2014). Effect of gibberellic acid and paclobutrazol on growth and chemical composition of Schefflera arboricola plants. Middle East J. Agricult. Res., 3 (4), pp. 782-792.
19. Narvariya, S.S. & Singh, C.P. (2018). Cultar (P333) a boon for mango production - a review. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci., 7 (2), pp. 1552-1562. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2018.702.187
20. Kazakov, E.A. (2000). Methodological bases of the experiment on plant physiology. Kyiv: Phytosociocenter [in Ukrainian].
21. Wellburn, A.R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Plant Physiol., 144, pp. 307-313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2
22. Pochinok, Kh.N. (1976). Metody biokhimicheskogo analiza rasteniy. Kyiv: Nauk. dumka [in Russian].
23. Busch, F.A., Ainsworth, E.A., Amtmann, A., Cavanagh, A.P., Driever, S.M., Ferguson, J.N., Kromdijk, J., Lawson, T., Leakey, A.D.B, Matthews, J.S.A., Meacham-Hensold, K., Vath, R.L., Vialet-Chabrand, S., Walker, B.J. & Papanatsiou, M. (2024). A guide to photosynthetic gas exchange measurements: Fundamental principles, best practice and potential pitfalls. Plant, Cell & Environm., 47, pp. 1-21. https://doi.org/10.1111/pce.14815
24. Brestic, M. & Zivcak, M. (2013). PSII fluorescence techniques for measurement of drought and high temperature stress signal in crop plants: protocols and applications. In: Rout, G., Das, A. (Eds.). Mol. Stress Physiol. Plants. Springer, India, pp. 87-131. https://doi.org/10.1007/978-81-322-0807-5_4
25. Mekhed, O.B. & Tkachenko, O.V. (2020). Matematychni metody v biolohii: metodychni rekomendatsii dlia studentiv pryrodnychykh spetsialnostei. Chernihiv: NUChK [in Ukrainian].
26. Gomathinayagam, M., Jaleel, C.A., Lakshmanan, G.M.A. & Panneerselvam, R. (2007). Changes in carbohydrate metabolism by triazole growth regulators in cassava (Manihot esculenta Crantz); effects on tuber production and quality. Comptes Rendus Biol., 330 (9), pp. 644-655. https://doi.org/10.1016/j.crvi.2007.06.002
27. Zheng, R., Wu, Y. & Xia, Y. (2012). Chlorocholine chloride and paclobutrazol treatments promote carbohydrate accumulation in bulbs of Lilium Oriental hybrids «Sorbonne». J. Zhejiang Un-ty. Sci. B (Biomed. & Biotechnol.), 13(2), pp. 136-144. https://doi.org/10.1631/jzus.B1000425
28. Zheng, M., Deng, Y., Zhou, Y., Liu, R., Liu, Y., Wang, H., Zhu, W., Zhou, Z. & Diao, J. (2023). Multifaceted effects of difenoconazole in tomato fruit ripening: Physiology, flavour and nutritional quality. Plant Physiol. Biochemistry, 4, pp. 223-235. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2022.11.015
29. Setia, R.C., Kaur, P., Setia, N. & Anuradha. (1996). Influence of paclobutrazol on growth and development of fruit in Brassica juncea (L.) Czern and Coss. Plant Growth Reg., 20 (3), pp. 307-316. https://doi.org/10.1007/BF00043323
30. Bhutia, S.O., Choudhury, A.G. & Hasan, M.A. (2017). Paclobutrazol in improving productivity and quality of litchi. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci., 6, No. 8, pp. 1622-1629. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.608.195
31. Singh, B., Singh, S. & Sandhu, S. (2012). Effect of growth retardants on vegetative growth, flowering and fruiting of litchi cv. Calcuttia. HortFlora Res. Spectrum, 1 (1), pp. 29-33.
32. Rogach, V.V., Kravets, O.O., Buinaya, O.I. & Kuryata, V.G. (2018). Dynamics of accumulation and redistribution of different forms of carbohydrates and nitrogen in organs of tomato plants under the action of retardants. Reg. Mech. Bio., 9, No. 2, pp. 293-299 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.15421/021843
33. Kumari, S. (2017). Effect of Kinetin (6-FAP) and Cycocel (CCC) on growth, metabolism and cellular organelles in Pearl Millet (Pennisetum glaucum) under water stress. Int. J. Curr. Microbiol. Appl. Sci., 6, No. 8, pp. 2711-2719. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.608.325
34. Rogach, V.V., Stasik, O.O., Kiriziy, D.A., Sytnyk, S.K., Kuryata, V.G. & Rogach, T.I. (2023). The effects of growth regulators on the photosynthetic apparatus of the sweet pepper (Capsicum annuum L.) in relation to the productivity. Plant Physiol. Genet., 55, No. 1, pp. 25-45. [in Ukrainian] https://doi.org/10.15407/frg2023.01.025
35. Rohach, V.V., Kuryata, V.G., Kiriziy, D.A., Sytnyk, S.K., Grabyk, I.H., Kaitanyuk, O.V., Tarasyuk, M.V. & Rohach, T.I. (2023). Effect of antigibberellins on morphogenesis, photosynthetic apparatus, productivity and their residual content in tomato fruits. Bio. Diver., 31 (2), pp. 191-201. https://doi.org/10.15421/012320
36. Stasik, O.O. (2014). Photorespiration: Metabolism and the Physiological Role. In Modern Photosynthetic Problems. V. 2 (pp. 505-535), Moskow-Izhevsk: Institute for Computer Res. [in Russian].
37. Kramer, D.M., Johnson, G., Kiirats, O. & Edwards, G.E. (2004). New fluorescence parameters for the determination of QA redox state and excitation energy fluxes. Photosynthes. Res., 79 (2), pp. 209-218. https://doi.org/10.1023/B:PRES.0000015391.99477.0d
38. Yooyongwech, S., Samphumphuang, T., Tisarum, R., Theerawitaya, C. & Cha-Um, S. (2017). Water-deficit tolerance in sweet potato (Ipomoea batatas (L.) Lam.) by foliar application of paclobutrazol: role of soluble sugar and free proline. Front. Plant Sci., 8, 1400. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01400