Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Agricultural Engineering

1 2025

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Biochemical mechanisms of drought resistance in soft wheat under modeling of water deficiency and effects of seed treatment with metabolically active substances

Havii Valentyna, Palyvoda Yuliia, Kuchmenko Olena, Stamirowska-Krzaczek Ewa, Tomaszewska Marzena, Kocira Anna

Agricultural Engineering

2025

Vol. 29, No. 1

15--31

Water deficiency is one of the major factors that limit crop production among those causing plant stress. Therefore, the study aimed to investigate the effect of metabolically active compounds on reducing the negative effects of drought and stimulating physiological and biochemical processes in the spring wheat variety Provintsialka. In the study, wheat seeds were soaked in solutions of substances: PEG-6000 (EG); PEG-6000 + vitamin E (PEG+E); PEG-6000 + ubiquinone-10 (PEG+Q); PEG-6000 + methionine (PEG+M); PEG-6000 + parahydroxybenzoic acid (PEG+P); PEG-6000 + MgSO4 (PEG+Mg); PEG6000 + vitamin E + ubiquinone-10 (PEG+EQ); PEG-6000 + vitamin E + methionine + parahydroxybenzoic acid (PEG+EMP); PEG-6000 + vitamin E + methionine + parahydroxybenzoic acid + MgSO4 (PEG+EMPMg). The wheat seeds were then poured into a 12% PEG solution to simulate the water deficit and then germinated. The study determined the activities of ascorbate peroxidase and catalase, as well as the content of ascorbic acid and glutathione. It was found that the treatment of spring wheat seeds of the Provintsialka variety with metabolically active compounds and their combinations affected the activity of antioxidant protection enzymes in water-deficient conditions. Treatment of seeds with MgSO4 solution most effectively reduces catalase activity compared to the indicators of seedlings whose seeds were in simulated drought conditions. The treatment of wheat seeds with vitamin E most effectively stimulated the activity of ascorbate peroxidase, increasing it by 65.5% compared to the control and by 2.4% relative to the PEG treated seedlings. A decrease in the activity of catalase correlates with an increase in the activity of ascorbate peroxidase and indicates the compensatory effect of the enzymes of the antioxidant system. The treatment of wheat seeds with ubiquinone-10 (PEG+Q) most effectively increased the ascorbate content in seedlings by 46.3% compared to seedlings whose seeds were in water deficit conditions. An increase in the ascorbate content in wheat seedlings was also noted when wheat seeds were treated with EMP (PEG+EMP) and EMPMg (PEG+EMPMg). The highest levels of glutathione in drought-stressed seedlings were observed in those treated with vitamin E and EMP (PEG+EMP), exceeding control levels by 31.4% and 30.7%, respectively, and PEG-treated seedlings by 59.9% and 59.2%. This confirms the promising use of metabolically active substances for plant adaptation under conditions of slow water flow.

Niedobór wody jest jednym z najistotniejszych czynników stresowych ograniczających produkcję roślinną. Celem badań była ocena wpływu związków aktywnych metabolicznie na łagodzenie skutków suszy oraz stymulację procesów fizjologicznych i biochemicznych w pszenicy jarej odmiany Provintsialka. W eksperymencie nasiona pszenicy moczono w roztworach zawierających różne substancje: PEG-6000 (PEG); PEG-6000 z dodatkiem witaminy E (PEG+E); PEG-6000 z ubichinonem-10 (PEG+Q); PEG-6000 z metioniną (PEG+M); PEG-6000 z kwasem parahydroksybenzoesowym (PEG+P); PEG-6000 z siarczanem magnezu (PEG+Mg); PEG-6000 z witaminą E i ubichinonem-10 (PEG+EQ); PEG-6000 z witaminą E, metioniną i kwasem parahydroksybenzoesowym (PEG+EMP); PEG-6000 z witaminą E, metioniną, kwasem parahydroksybenzoesowym i siarczanem magnezu (PEG+EMPMg). Następnie nasiona poddano działaniu 12% roztworu PEG, symulując deficyt wody, po czym przeprowadzono proces kiełkowania. W badaniu analizowano aktywność peroksydazy askorbinianowej i katalazy oraz zawartość kwasu askorbinianowego i glutationu. Stwierdzono, że traktowanie nasion pszenicy związkami aktywnymi metabolicznie oraz ich kombinacjami wpływa na aktywność enzymów antyoksydacyjnych w siewkach w warunkach deficytu wody. Najsilniejsze obniżenie aktywności katalazy zaobserwowano po zastosowaniu roztworu MgSO4, w porównaniu z siewkami poddanymi symulowanej suszy. Najsilniejszą aktywację aktywności peroksydazy askorbinianowej uzyskano po zastosowaniu witaminy E (PEG+E), co skutkowało wzrostem o 65,5% względem kontroli oraz o 2,4% w porównaniu z siewkami poddanymi symulowanej suszy. Spadek aktywności katalazy korelował ze wzrostem aktywności peroksydazy askorbinianowej, co wskazuje na efekt kompensacyjny enzymów układu antyoksydacyjnego. Największy wzrost zawartości askorbinianu w siewkach (o 46,3% względem siewek z grupy deficytu wody) zaobserwowano po zastosowaniu ubichinonu10 (PEG+Q). Podobny efekt odnotowano po traktowaniu nasion kombinacjami EMP (PEG+EMP) oraz EMPMg (PEG+EMPMg). Najwyższy poziom glutationu w siewkach poddanych suszy uzyskano po zastosowaniu witaminy E (PEG+E) oraz EMP (PEG+EMP), przekraczając wartości kontrolne odpowiednio o 31,4% i 30,7%, a wartości uzyskane dla PEG - o 59,9% i 59,2%. Wyniki te potwierdzają potencjał substancji aktywnych metabolicznie w adaptacji roślin do warunków ograniczonego dostępu do wody.