Активність антиоксидантних ферментів у рослинах сорго зернового за дії гербіциду, регулятора росту рослин і біопрепарату

Автор(и)

  • Віктор Петрович Карпенко Уманський національний університет садівництва, Україна https://orcid.org/0000-0001-5607-7371
  • Василь Ігорович Красноштан Уманський національний університет садівництва, Україна https://orcid.org/0000-0001-8572-5008
  • Руслан Миколайович Притуляк Уманський національний університет садівництва, Україна
  • Іван Іванович Мостов’як Уманський національний університет садівництва, Україна https://orcid.org/0000-0003-4585-3480
  • Михайло Григорович Гнатюк Уманський національний університет садівництва, Україна

DOI:

https://doi.org/10.33730/2310-4678.4.2020.226655

Ключові слова:

антиоксидантні ферменти, сорго зернове, регулятор росту рослин, гербіцид, біопрепарат

Анотація

Гербіциди, будучи речовинами з високою фізіологічною активністю, здатні впливати не лише на бур’яни, а й на культурні рослини. В той самий час зустрічаються свідчення, що застосування регуляторів росту рослин та передпосівної обробки насіння біологічними препаратами здатне нівелювати потенційну негативну дію гербіциду. Одними із перших на потрапляння екзогенних фізіологічно-активних речовин до організму реагують антиоксидантні системи. Саме тому, одним із ефективних шляхів оцінки впливу різних видів препаратів на стан рослин є визначення активності антиоксидантних ферментів, зокрема — каталази, пероксидази і поліфенолоксидази.
Для вивчення ферментативної активності сорго зернового було закладено польовий дослід в умовах сівозміни кафедри біології Уманського НУС у 2019–2020 рр. У дослідах вивчали сорго зернове (Sorghum bicolor (L.) Moench) гібриду Майло В, гербіцид Цитадель 25 OD у нормах 0,6; 0,8 і 1,0 л/га, регулятор росту рослин Ендофіт L1 (30 мл/га) і біопрепарат Біоарсенал (800 г/100 кг). Активність ферментів вивчали у фази кущення та викидання волоті. Встановлено, що ферментативна активність рослин сорго зернового залежала від норми внесення гербіциду і зростала при її збільшенні. Однак, використання гербіциду сумісно з регулятором росту рослин Ендофіт L1, а також по фону передпосівної обробки насіння Біоарсеналом, призводило до більш істотної активізації досліджуваних ферментів порівняно з варіантами самостійного внесення гербіциду. Найбільшу активність антиоксидантних ферментів було виявлено за сумісного застосування гербіциду Цитадель 25 OD у нормах 0,6; 0,8 і 1,0 л/га з регулятором росту рослин Ендофіт L1 на фоні передпосівної обробки насіння Біоарсеналом, що може свідчити про зростання антиоксидантного статусу рослин за такого поєднання препаратів.

Біографії авторів

Віктор Петрович Карпенко, Уманський національний університет садівництва

доктор сільськогосподарських наук, професор

Василь Ігорович Красноштан, Уманський національний університет садівництва

аспіран

Руслан Миколайович Притуляк, Уманський національний університет садівництва

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Іван Іванович Мостов’як, Уманський національний університет садівництва

кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Михайло Григорович Гнатюк, Уманський національний університет садівництва

старший викладач

Посилання

Jiang, L., Yang H. (2009). Prometryne-induced oxidative stress and impact on antioxidant enzymes in wheat. Ecotoxicology and Environmental Safety, 72(6), 1687–1693. doi: 10.1016/j.ecoenv.2009.04.025 [in English].

Caverzan, A., Piasecki, C., Chavarria, G., Stewart, C., Vargas, L. (2019). Defenses against ROS in crops and weeds: the effects of interference and herbicides. International journal of molecular sciences, 20(5), 1086. doi: 10.3390/ijms20051086 [in English].

Karpenko V.P. (Ed.). (2012). Biolohichni osnovy intehrovanoi dii herbicydiv i rehuliatoriv rostu roslyn [Biological basis of integrated action of herbicides and plant growth regulators]. Uman: Sochinskyi [in Ukrainian].

Knorzer, O.C., Lederer, B., Durner, J., Boger, P. (1999). Antioxidative defense activation in soybean cells. Physiologia Plantarum, 107(3), 294–302. doi: 10.1034/j.1399-3054. 1999.100306.x [in English].

Razantsvey, V.I., Ivachenko, L.Ye., Razantsvey, P. N., Konichev, A.S. (2016). Vliyanie regulyatorov rosta na biometricheskie pokazateli i aktivnost oksidoreduktaz soi [Influence of growth regulators on biometric parameters and activity of soya oxidoreductase]. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo oblastnogo universiteta. Seriya: Yestestvennye nauki [Bulletin of the Moscow state regional university. Series: Natural sciences], 2, 65–72. doi: 10.18384/2310-7189-2016-2-65-72 [in Russian].

Kanehisa Laboratories. (n.d.). KEGG ENZYME: 1.11.1.6. Retrieved from https://www.genome.jp/dbgetbin/www_bget?ec:1.11.1.6

Kanehisa Laboratories. (n.d.). KEGG ENZYME: 1.11.1.7. Retrieved from https://www.genome.jp/dbgetbin/www_bget?enzyme+1.11.1.7

Kanehisa Laboratories. (n.d.). KEGG ENZYME: 1.14.18.1. Retrieved from https://www.genome.jp/dbget-bin/www_bget?ec:1.14.18.1

Hemanth Kumar, N.K., Meena, S.K., Meena, S.V., Jagannath, S. (2016). Oxidative stress and antioxidant metabolic enzymes response of maize (Zea mays L.) seedlings to a biotic stress (Alachlor) condition. International Journal of Agriculture Sciences, 8(51), 2227–2231 [in English].

Panfili, I., Bartucca, M.L., Marrollo, G., Povero, G., Buono, D.D. (2019). Application of a plant biostimulant to improve maize (Zea mays) tolerance to metolachlor. Journal of agricultural and food chemistry, 67(44), 12164–12171. doi: 10.1021/acs.jafc.9b04949 [in English].

Hrytsaienko, Z.M. Datsenko, A.A. (2014). Aktyvnist antyoksydantnykh fermentiv u roslynakh hrechky za dii biolohichnykh preparativ [Activity of antioxidant enzymes in the plants of buckwheat under the action of biological preparations]. Zbirnyk naukovykh prats Umanskoho natsionalnoho universytetu sadivnytstva [Collected Works of Uman National University of Horticulture], 84, 38–44 [in Ukrainian].

Ministry of Agrarian Policy and Food of Ukraine. (2020). Derzhavnyi reiestr sortiv roslyn, prydatnykh dlia poshyrennia v Ukraini na 2020 rik [State Register of Plant Varieties Suitable for Distribution in Ukraine for 2020]. Retrieved from https://sops.gov.ua/reestr-sortiv-roslin [in Ukrainian].

Ministry of Ecology and Natural Resources of Ukraine. (2018). Perelik pestytsydiv i ahrokhimikativ, dozvolenykh do vykorystannia v Ukraini [List of pesticides and agrochemicals approved for use in Ukraine]. Uman [in Ukrainian].

Pochinok, Kh.N. (1976). Metody biokhimicheskogo analiza rasteniy [Methods of biochemical analysis of plants]. Kyiv: Naukova dumka [in Ukrainian].

Dospehov, B.A. (1985). Metodika polevogo opyta (s osnovami statisticheskoj obrabotki rezultato vissledovanija [Methods of field experiments (with the basics of statistical processing of the results)]. Moscow. Agropromizdat [in Russian].

Del Buono, D., Ioli, G., Nasini, L., Proietti, P. (2011). A comparative study on the interference of two herbicides in wheat and italian ryegrass and on their antioxidant activities and detoxification rates. Journal of agricultural and food chemistry, 59(22), 12109–12115. doi: 10.1021/jf2026555 [in English].

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-08-18

Номер

Розділ

АГРОНОМІЯ