Kviečių fiziologinė reakcija į polietilenglikolį (PEG-6000) egzogeniškai taikant melatoniną. (Lithuanian)

The regulation effect of melatonin on water use efficiency of leaf and potential mechanisms related to phytohormone of leaf/root were investigated using two wheat (Triticum aestivum L.) cultivars with contrasting drought tolerance: drought-tolerant 'Hengguan35' (HG35) and growing in irrigated fields 'Jimai22' (JM22). Four treatments, including normal water treatment (N), 20% polyethylene glycol (PEG) (P), P + 1 μM melatonin and P + 10 μM melatonin were conducted. Results indicated that exogenous melatonin could significantly improve net photosynthetic rate (Pn), instantaneous water use efficiency (WUEinst.) and intrinsic water use efficiency (WUEintr.) of cultivar 'Jimai22'. This was possibly related to increasing root auxin (IAA), zeatin riboside (ZR) content and inhibiting abscisic acid (ABA), hydrogen peroxide (H2O2) and aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC) production in leaf. However, for cultivar 'Hengguan35', 1 μM and 10 μM melatonin did not improve photosynthetic rate and chlorophyll content even took negative effect on that. This could be caused by high vapour pressure deficit (VPD) and high H2O2 contents in leaf. Also, as a drought-tolerant cultivar, 'Hengguan35' possesses some physiological regulation itself such as increasing IAA and ZR content in root and leaf, inhibiting H2O2 production in root. But ABA and ACC content in root was not inhibited, even increased with melatonin under drought treatment. ACC was a potential central player in the hormone cross-talks that regulated leaf and root growth and physiological function. These results suggest that the effect of exogenous melatonin application on drought-resistance in seedling was distinct owing to wheat cultivars with different drought sensitivity, and this was also involved in complicated mechanism of physiological regulation to keep water status. Suitable application of melatonin thus can be an effective way in improving plant drought tolerance in wheat. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Siekiant nustatyti melatonino ir hormonų potencialų poveikį lapų vandens naudojimo efektyvumui, buvo pasirinktos dvi kviečių veislės, nevienodai atsparios sausrai: atspari 'Hengguan35' (HG35) ir auginama drėkinamuose laukuose 'Jimai22' (JM22). Tirti keturi daigų auginimo terpėje būdai: 1) mitybinėje terpėje (N), 2) N + 20 % polietilenglikolio (PEG) (P), 3) P + 1 μM melatonino ir 4) P + 10 μM melatonino. Egzogeninis melatonimas esmingai padidino veislės JM22 grynosios fotosintezės intensyvumą (Pn), momentinį (WUEinst.) ir įprastinį (WUEintr.) vandens naudojimo efektyvumą. Tai galima sieti su šaknų didesnės koncentracijos auksinu (IAA) bei zeatino ribozidu (ZR) ir padidėjusia lapų abscisinės rūgšties (ABA), vandenilio peroksido (H2O2) bei aminociklopropan-1-karboksirūgšties (ACC) gamyba. Tačiau veislės HG35 fotosintezės greitis dėl 1 μM ir 10 μM melatonino nepadidėjo, o chlorofilo koncentracija buvo netgi nepalanki. Taip galėjo būti dėl reikšmingai sumažėjusio vandens garų slėgio ir didelės vandenilio peroksido (H2O2) koncentracijos lapuose. Be to, pasireiškė veislės HG35 fiziologinė savireguliacija, pvz., didėjo šios veislės kviečių šaknų bei lapų IAA ir ZR koncentracijos, buvo slopinama šaknų H2O2 gamyba. Naudojant melatoniną šaknų ABA ir ACC koncentracijos nesumažėjo, o sausros sąlygomis net padidėjo. Sąveikaujant hormonams didžiausią reikšmę turi ACC, kuri valdo lapų bei šaknų augimą ir kitus fiziologinius reiškinius. Tyrimo duomenimis, išlaikant įprastinę vandens būklę išorinio melatonino poveikis daigams priklauso nuo kviečių veislės atsparumo sausrai ir sudėtingos hormonų sąveikos. Taigi, melatoninas gali būti veiksminga priemonė siekiant pagerinti kviečių atsparumą sausrai. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Copyright of Zemdirbyste-Agriculture is the property of Lithuanian Research Centre for Agriculture & Forestry and its content may not be copied or emailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission. However, users may print, download, or email articles for individual use. This abstract may be abridged. No warranty is given about the accuracy of the copy. Users should refer to the original published version of the material for the full abstract. (Copyright applies to all Abstracts.)