Особенности действия брассиностероидов на растения в условиях солевого стресса

Исследована зависимость протекторного действия брассиностероидов (БС) в широком диапазоне концентраций на рост корневой системы проростков льна-долгунца (Linum usitatissimum L.) и ярового ячменя (Hordeum vulgare L.) в условиях солевого стресса. Выявлены узкие диапазоны концентраций БС (6,9 ⋅ 10–7–5,9 ⋅ 10–8 М для льна-долгунца и 2,8 ⋅ 10–7–2,4 ⋅ 10–8 М для ярового ячменя), в которых они вызывают ослабление ингибирующего эффекта засоления на корневую систему проростков. Отмечено практически полное совпадение диапазонов концентраций БС, в которых наблюдалось максимальное стресс-протекторное действие фитогормонов для обеих культур. В опыте с озимой пшеницей (Triticum aestivum L.), длившемся 19 суток, уже на 6-е сутки, до помещения растений в стрессовые условия, было отмечено удлинение проростков, обработанных экзогенными брассиностероидами, а к концу эксперимента (в фазу развертывания второго листа) все брассиностероиды показали выраженный защитностимулирующий эффект в условиях засоления, зависящий от химической структуры гормона и изменяющийся в ряду брассинолид > гомобрассинолид > гомокастастерон > эпибрассинолид.

1. Khripach, V. A. Brassinosteroids – A New Class of Plant Hormones / V. A. Khripach, V. N. Zhabinskii, Ae. De Groot. – Academic Press, 1999. – 456 p. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-406360-0.x5000-x

2. Brassinosteroids: multidimensional regulators of plant growth, development, and stress responses / T. M. Nolan [et al.] // Plant Cell. – 2020. – Vol. 32, N 2. – P. 295–318. https://doi.org/10.1105/tpc.19.00335

3. The physiological and molecular mechanism of brassinosteroid in response to stress: a review / A. Anwar [et al.] // Biological Research. – 2018. – Vol. 51, N 1. – Art. 46. https://doi.org/10.1186/s40659-018-0195-2

4. Ability of lactone- and ketone-containing brassinosteroids to induce priming in rapeseed plants to salt stress / L. V. Kolomeichuk [et al.] // Russian Journal of Plant Physiology. – 2021. – Vol. 68, N 3. – P. 499–509. https://doi.org/10.1134/s1021443721020084

5. Nolan, T. Cross-talk of brassinosteroid signaling in controlling growth and stress responses / T. Nolan, J. Chen, Y. Yin // Biochemical Journal. – 2017. – Vol. 474, N 16. – P. 2641–2661. https://doi.org/10.1042/bcj20160633

6. Understanding brassinosteroid-regulated mechanisms to improve stress tolerance in plants: a critical review / F. Nawaz [et al.] // Environmental Science and Pollution Research. – 2017. – Vol. 24, N 19. – P. 15959–15975. https://doi.org/10.1007/s11356-017-9163-6

7. Влияние инкрустации семян смесями N-фосфонометилглицина и эпибрассинолида на рост растений / Н. А. Ламан [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2016. – Т. 60, № 6. – С. 84–90.

8. Ламан, Н. А. Ростовые реакции проростков отдельных видов и сортов сельскохозяйственных растений на обработку семян глифосатом (N-фосфонометилглицином) / Н. А. Ламан, К. Р. Кем, А. Ф. Судник // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. бiял. навук. – 2016. – № 4. – С. 7–13.

9. Hasanuzzaman, M. Plant response to salt stress and role of exogenous protectants to mitigate salt-induced damages / M. Hasanuzzaman, K. Nahar, M. Fujita // Ecophysiology and Responses of Plants Under Salt Stress. – New York, 2013. – P. 25–87. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-4747-4_2

10. Effect of brassinosteroids on protein synthesis and plant-cell ultrastructure under stress conditions / O. N. Kulaeva [et al.] // ACS Symposium Series. – 1999. – Vol. 474 (Brassinosteroids). – P. 141–155. https://doi.org/10.1021/bk-1991-0474.ch012

11. Role of nitric oxide in hydrogen peroxide-dependent induction of abiotic stress tolerance by brassinosteroids in cucumber / J.-X. Cui [et al.] // Plant, Cell and Environment. – 2011. – Vol. 34, N 2. – P. 347–358. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2010.02248.x

12. Влияние лактон- и кетонсодержащих брассиностероидов на фотосинтетическую активность листьев ячменя при старении / И. С. Ковтун [и др.] // Физиология растений. – 2021. – Т. 68, № 3. – C. 268–278.

13. Laman, N. A. The sprouting of small, flat and long germinating seeds by roll method using a synthetic ventilation grid / N. A. Laman, S. I. Budai, O. E. Barnatovich // Proceedings of the Academy Agrarian Sciences of Republic of Belarus. – 2000. – Vol. 4. – P. 57–61.

14. Особенности действия брассиностероидов в составе инсекто-фунгицидных композиций на рост проростков рапса (Brassica napus L.) в условиях низкотемпературного стресса / А. Ф. Судник [и др.] // Ботаника (исследования). – Минск, 2011. – Вып. 40. – С. 560–574.

15. Альмиклафи, Ж. А. К. Х. Исследование стресс-протекторного действия брассиностероидов на растения рапса: дис. … канд. биол. наук / Ж. А. К. Х. Альмиклафи. – М., 2014. – 108 с.