Сельскохозяйственные науки/5 Растениеводство, селекция и семеноводство

м.н.с. Россихіна-Галича Г.С.

Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара

Вплив ґрунтових гербіцидів на активність ліпоксигенази вегетативних органів кукурудзи гібриду КАДР 267МВ

Серед сучасних проблем сільськогосподарської біології особливо важлива – реакція рослин на токсичну дію хімічних сполук. При взаємодії культур із гербіцидами можуть утворюватися різні форми активного кисню, що призводить до інтенсифікації пероксидного окиснення ліпідів – однієї із швидких і неспецифічних реакцій клітин на дію будь-якого стресового чинника [2, 3, 5]. Безпосередню участь у процесах пероксидації беруть ферменти внутрішньоклітинної передачі інформації рослинних клітин – ліпоксигенази (ЛОГ). Існує достатньо інформації, щоб вважати ліпоксигеназний шлях перетворення мембранних ліпідів самостійною сигнальною системою [2]. Дані ферменти беруть участь у становленні метаболізму при перетворенні поліненасичених жирних кислот, каталізують приєднання молекулярного кисню до одного з атомів вуглецю 1,3-цис,цис-пентадієнового радикала жирних кислот [2, 4]. Ліпоксигенази відіграють важливу роль у підтриманні гомеостазу та стійкості рослинних клітин до дії чинників навколишнього середовища. Роль пероксидного окиснення ліпідів і, зокрема, ліпоксигенази при визначенні чутливості рослин до гербіцидів є актуальною проблемою.

Тому мета даної роботи – виявлення реакції рослинного організму на вплив ґрунтових гербіцидів в умовах агроценозу за зміною активності ЛОГ у вегетативних органах гібридної кукурудзи.

Основними об'єктами польових досліджень були вегетативні органи кукурудзи (Zea mays L.) гібрида Кадр 267МВ, вирощеного на дослідних ділянках Інституту сільського господарства степової зони НААНУ (м. Дніпропетровськ) в умовах обробки препаратами ґрунтової дії. В якості гербіцидної обробки використовували хлорацетанілідні гербіциди Харнес (2,5 л/га), Фронтьє (1,5 л/га) і блокатор ферменту р-гідроксифенілпіруват діоксигенази Мерлін (0,13 кг/га). Контрольні рослини вирощували без гербіцидної обробки. Активність ліпоксигенази визначали титриметричним методом за Н. А. Жеребцовим [2]. Результати опрацьовані за допомогою пакета Microsoft Statistica 6.0. Розбіжності між вибірками вважали значущими при р ≤ 0,05.

Установлено, що в умовах агрофітоценозу в фазу сходи у листках і коренях кукурудзи гібриду Кадр 267МВ відбувається активація ліпоксигенази за обробки препаратами харне і фронтьєр на 47 й 24 % порівняно з необробленими рослинами. Динаміка активності ферменту при переході до наступного етапу онтогенезу (фаза 3-5 листків) була спрямована у бік підвищення у контрольних рослин на 37 % (корені) і 32 % (листки); у дослідних рослин в середньому на 44 і 57 % відносно попередньої фази. При цьому активність ЛОГ у варіанті застосування хлорацетанілідних препаратів перевищувала контрольні зразки в середньому на 46 % (у коренях) і 57 % (у листках), а інгібітора транспорту електронів – на 57 і 62 %. У фазу викиданні волоті – цвітіння фіксували максимальні значення активності ферменту. У коренях і листах цей показник перевищував контроль за обробки харнесу та фронтьєру на 57 і 63 %, мерліну – на 63 і 67 %. (рис. 1).

Рис. 1. Активність ЛОГ вегетативних органів кукурудзи Кадр 267МВ за умов гербіцидного впливу

Зареєстроване нами посилення активності ліпоксигенази за умов гербіцидного стресу узгоджується з отриманими раніше даними по інтенсифікації процесів ПОЛ [5] і пояснюється згідно [3] збільшенням вмісту ненасичених жирних кислот, які вивільняються зі складу ліпідів у результаті дії фосфоліпази А₂, активність якої також посилюється за стресових умов. Отримані дані узгоджуються також з результатами робіт інших авторів. Так, Підвищення активності ЛОГ спостерігали у коренях кукурудзи в умовах засолення [3], дії фузаріозу на проростки злакових [1], впливу гербіцидів на стигле насіння кукурудзи [4].

Література:

1. Адамовская В.Г. Активность липазы и липоксигеназы в проростках злакових культур при действии салициловой кислоты и FUSARIUM SPP. / В.Г. Адамовская, О.О. Молодченкова, Л.Й. Цисельская и др. // Физиология и биохимия культурных растений. – 2006. – 38, № 5. – С. 443–451.

2. Жеребцов Н.А. Идентификация каталитически активных групп липосигеназы зародышей семян пшеницы / Н.А. Жеребцов, Т.Н. Попова, Т.В. Зяблов // Прикладная биохимия и микробиология. – 2001. – Т. 37, № 2. – С. 164–169.

3. Контурська О.О. Ліпоксигеназна активність в коренях проростків кукурудзи за умов засолення та обробки синтетичними регуляторами росту / О.О. Контурська, Т.О. Паладіна // Доповіді національної академії наук України. – 2006. – № 11. – С. 184–187.

4. Россихіна Г.С. Вплив фронтьєру на активність ліпоксигенази зерна кукурудзи на ранніх етапах пророщування рослин / Г.С. Россихіна, В.М. Глубока // Вісник Дніпропетровського ун-ту. Серія Біологія. Екологія. – 2007. - № 3/1. – С. 140–144.

5. Россихіна-Галича Г.С. Інтенсивність процесів пероксидного окиснення ліпідів, як показник стресового впливу гербіцидних препаратів на рослини кукурудзи / Г.С. Россихіна-Галича, О.М. Вінниченко, Ю.В. Лихолат // Збірник наукових праць «Наукові праці інституту біоенергетичних культур і цукрових буряків» – 2013. – Вип. 17 (том І). – С. 283–286.