Етилен і жирні кислоти як маркери стрес-стійкості озимої пшениці
DOI:
https://doi.org/10.31548/biologiya15(1).2024.007Ключові слова:
озима пшениця, фузаріоз, етилен, жирні кислоти.Анотація
У аграрного сектора України існує ряд глобальних проблем, включаючи екологічні фактори, такі як зміна клімату, повені і посухи, які спричиняють пошкодження тканин рослин і значні втрати урожаю продовольчих культур. Суттєвою перешкодою розвитку аграрного господарства та продовольчої безпеки в Україні є біотичні фактори, зокрема патогенні бактерії, віруси та мікрогриби. Мікрогриби роду Fusarium є найбільш поширеними і агресивними збудниками фузаріозу зернових культур, особливо в пшениці. Ці перешкоди можна подолати впровадженням в агрономічну практику сортів пшениці, стійких до фузаріозу. Однак селекція пшениці на стійкість до фузаріозу шляхом традиційного багатовікового відбору є трудомісткою та дорогою. Тому пошук нових ефективних інструментів, які сприятимуть відбору рослин із бажаними характеристиками на ранніх етапах селекційних програм, є актуальним завданням. В лабораторних дослідженнях використали сорти пшениці різної стійкості до абіотичних і біотичних факторів в польових умовах: стійкі, сереньостійкі і нестійкі. Етилен і жирні кислоти визначали газохроматографічними методами. Виявлено закономірності синтезу етилену і жирних кислот різними за стійкістю до біотичних і абіотичних факторів сортів озимої пшениці. Стійкі сорти характеризуються суттєво більшим вмістом цих сполук в порівнянні із нестійкими. Аналогічна закономірність виявлена і по відношенню до вилягання рослин: чим більший вміст цих сполук, тим більша стійкість до вилягання. В даній статті викладено два методи оцінки стійкості озимої пшениці до абіотичних і біотичних стресів, які можуть бути імплементовані в програмах селекційного відбору.
Посилання
https://ukraine.un.org/uk/sdgs
https://www.haw-hamburg.de/en/ftz-nk/programmes/iccirp)
https://croploss.org/news-blogs/can-artificial-intelligence-really-help-solve-global-crop-loss/.
http://www.eea.europa.eu/publications/eea_report_2008_4
Farber C., Mahnke M., Sanchez L., Kurouski D. (2019). Advanced spectroscopic techniques for plant disease diagnostics. A review. Trends Anal. Chem., 118, pp. 43-49. https://doi.org/10.1016/j.trac.2019.05.022
Chen Y., Kistler H.C., Ma Z. (2019). Fusarium graminearum trichothecene mycotoxins: biosynthesis, regulation, and management. Annu. Rev. Phytopathol.,
, pp. 15–39). https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-082718-100318
Ajdanian L., Babaei M., Arouiee H., Nemati H., Astatkie T., Lajayer B.A. (2023). Role of ethylene in regulating physiological and molecular aspects of plants under abiotic stress. In: A Sharma et al. (Eds) The Role of Growth Regulators and Phytohormones in Overcoming Environmental Stress (pp. 113-135). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-323-98332-7.00009-3
Kryuchkova L.O., Makoveychuk T.I., Yavorska V.K., Kurchii B.A. (2006). Salicylic acid content in the leaves of winter wheat seedlings of different resistance to phytopathogenes. Fisiologia i Biokhimiya Kulturnykh Rastenii, 38(1), pp. 45-52
Kurchii V.M., Kurchii B.A. (2000). Decomposition of acetylcholine with ethylene formation in vitro. Possible free radical mechanism of acetylcholine action. Ukr. Biokhim. Zhurnal, 72, pp. 69–72.
Liljenberg C., Kates M. (1985). Changes in lipid composition of oat root membranes as a function of water-deficit stress. Can. J. Biochem. Cell Biol., 63(2), pp. 77–84. https://doi.org/10.1139/o85-01
Xiao R., Zou Y., Guo X., Li H., Lu H. (2022). Fatty acid desaturases (FADs) modulate multiple lipid metabolism pathways to improve plant resistance. Mol. Biol. Rep. 49, pp. 9997–10011. https://doi.org/10.1007/s11033-022-07568-x
Lim G.H., Singhal R., Kachroo A, Kachroo P. (2017). Fatty acid- and lipid-mediated signaling in plant defense. Annu. Rev. Phytopathol., 55, pp. 505–536. https://doi.org/10.1146/annurev-phyto-080516-035406
Timmusk S, Nevo E, Ayele F, Noe S, Niinemets Ü (2020) Fighting Fusarium pathogens in the era of climate change: a conceptual approach. Pathogens 28(9):419. https://doi.org/10.3390/pathogens9060419
Miedaner T., Juroszek P. (2021). Climate change will influence disease resistance breeding in wheat in Northwestern Europe. Theor. Appl. Genet. 134(6), pp. 1771–1785. https://doi.org/10.1007/s00122-021-03807-0
Hay W.T., Anderson J.A., McCormick S.P., Hojilla-Evangelista M.P., Selling G.W., Utt K.D., Bowman M.J., Doll K.M., Ascherl K.L., Berhow M.A., Vaughan M.M. (2022). Fusarium head blight resistance exacerbates nutritional loss of wheat grain at elevated CO2. Sci. Rep., 12(1), pp. 15. https://doi.org/10.1038/s41598-021-03890-9
Wilson W., Dahl B., Nganje W. (2018). Economic costs of Fusarium head blight, scab and deoxynivalenol. World Mycotoxin J., 11(2), pp. 291–302. https://doi.org/10.3920/WMJ2017.2204
UN’s The 2030 Agenda for Sustainable Development. https://sdgs.un.org/2030agenda
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).
