ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГРИБКОВОЙ ИНФЕКЦИИ BIPOLARIS SOROKONIANA НА СВЕТОВЫЕ РЕАКЦИИ ФОТОСИНТЕЗА ПШЕНИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО МЕТОДА
Аннотация
Обычная корневая гниль является широко распространенным заболеванием, вызываемым грибом Bipolaris sorokoniana, который паразитирует на злаковых растениях. Изучено влияние грибковой инфекции на световые реакции фотосинтеза пшеницы мягкой при одновременной регистрация индукционных кривых быстрой и замедленной флуоресценции, а также редокс-состояния пигмента Р700. Обнаружено уменьшение квантового выхода электронного транспорта в фотосистеме II (φE0) и индекса производительности (PIABS), увеличение рассеивания энергии на реакционный центр (DI0/RC) и ΔpHзависимого нефотохимического тушения флуоресценции (qE) у зараженных растений. Показано уменьшение пика индукции замедленной флуоресценции при 10–50 мс. Реакции фотосистемы I проявляли большую устойчивость к грибковой инфекции по сравнению с реакциями фотосистемы II. Для ранней диагностики состояния растений в условиях грибковой инфекции возможно использование параметров индукции флуоресценции хлорофилла а.
Об авторах
Д. Н. Маторин
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
докт. биол. наук, проф., вед. науч. сотр. кафедры биофизики биологического факультета
Тел.: 8-499-267-45-01
Н. П. Тимофеев
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
аспирант кафедры гидробиологии биологического факультета
Тел.: 8-495-939-39-68
А. П. Глинушкин
Всероссийский научно-исследовательский институт фитопатологии
Россия
Россия
43050, Московская область, р.п. Большие Вяземы, ул. Институт, 5-а
докт. с.-х. наук, проф., директор
Тел.: 8-498-694-11-24
Л. Б. Братковская
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия
Россия
119234, г. Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 12
канд. биол. наук, вед. науч. сотр. кафедры гидробиологии биологического факультета
Тел.: 8-495-939-25-18
Б. К. Заядан
Казахский национальный университет имени аль-Фараби
Казахстан
Казахстан
050040, г. Алматы, проспект аль-Фараби, 71
докт. биол. наук, декан биологического факультета
Тел.: 8-727-249-62-04
Список литературы
1. Bakonyi J., Apony I., Fisch G. Diseases caused by Bipolaris sorokiniana and Drechslera tritici-repentis in Hungary // Helminthosporium blights of wheat: spot blotch and tan spot / Eds. E. Duveiller, H.J. Dubin, and J. Reeves. Mexico City: CIMMYT, 1997. P. 80–85.
2. Kumar J., Schäfer P., Hückelhoven R., Langen G., Baltruscha H., Stein E., Kogel K.H. Bipolaris sorokiniana, a cereal pathogen of global concern: Cytological and molecular approaches towards better control // Mol. Plant Pathol. 2002. Vol. 3. N 4. P. 185–195.
3. Гольцев В.Н., Каладжи М.Х., Кузманова М.А., Аллахвердиев С.И. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла a – теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений // М.–Ижевск: ИКИ-РХД, 2014. 220 с.
4. Маторин Д.Н., Рубин А.Б. Флуоресценция хлорофилла высших растений и водорослей // М.–Ижевск: ИКИ-РХД, 2012. 256 с.
5. Christova I., Stefanovb D., Velinovc T., Goltsev V., Georgievab K., Abrachevaa P., Genovab Y., Christov N. The symptomless leaf infection with grapevine leafroll associated virus 3 in grown in vitro plants as a simple model system for investigation of viral effects on photosynthesis // J. Plant Physiol. 2007. Vol. 164. N 9. P. 1124–1133.
6. Granum E., Pérez-Bueno M., Calderón C.E., Ramos C., Vicente A., Cazorla F. M., Barón M. Metabolic responses of avocado plants to stress induced by Rosellinia necatrix analysed by fluorescence and thermal imaging // Eur. J. Plant Pathol. 2015. Vol. 142. N 3. P. 625–632.
7. Rai M.K., Shende S., Strasser R.J. JIP test for fast fluorescence transients as a rapid and sensitive technique in assessing the effectiveness of arbuscular mycorrhizal fungi in Zea mays: Analysis of chlorophyll a fluorescence // Plant Biosyst. 2008. Vol. 142. N 2. P. 191–198.
8. Scholes J.D., Rolfe S.A. Photosynthesis in localised regions of oat leaves infected with crown rust (Puccinia coronata): quantitative imaging of chlorophyll fluorescence // Planta. 1996. Vol. 199. N 4. P. 573–582.
9. Yan K., Han G., Ren C., Zhao S., Wu X., Bian T. Fusarium solani infection depressed photosystem performance by inducing foliage wilting in apple seedlings // Front. Plant Sci. 2018. Vol. 9:479.
10. Scholes J.D., Farrar J.F. Increased rates of photosynthesis in localized regions of a barley leaf infected with brown rust // New Phytol. 1986. Vol. 104. N 4. P. 601–612.
11. Bassanezi R.B., Amorim L., Filho A.B., Berger R.D. Gas exchange and emission of chlorophyll fluorescence during the monocycle of rust, angular leaf spot and anthracnose on bean leaves as a function of their trophic characteristics // J. Phytopathol. 2002. Vol. 150. N 1. P. 37–47.
12. Kuckenberg J., Tartachnyk I., Noga G. Temporal and spatial changes of chlorophyll fluorescence as a basis for early and precise detection of leaf rust and powdery mildew infections in wheat leaves // Precis. Agric. 2009. Vol. 10. N 1. P. 34–44.
13. Tartachnyk I.I., Rademacher I., K hbauch W. Distinguishing nitrogen deficiency and fungal infection of winter wheat by laser-induced fluorescence // Precis. Agric. 2006. Vol. 7. N 4. P. 281–293.
14. Strasser R.J., Tsimilli-Michael M., Qiang S., Goltsev V. Simultaneous in vivo recording of prompt and delayed fluorescence and 820-nm reflection changes during drying and after rehydration of the resurrection plant Haberlea rhodopensis // BBA-Bioenergetics. 2010. Vol. 1797. N 6–7. P. 1313–1326.
15. Bulychev A.A., Osipov V.A., Matorin D.N., Vredenberg W.J. Effects of far-red light on fluorescence induction in infiltrated pea leaves under diminished ΔpH and Δφ components of the proton motive force // J. Bioenerg. Biomembr. 2013. Vol. 45. N 1–2. P. 37–45.
16. Lazár D., Schansker G. Models of chlorophyll a fluorescence transients // Photosynthesis in silico / Eds. A. Laisk, L. Nedbal, and Govindjee. Dordrecht: Springer, 2009. P. 85–123.
17. Briquet M., Vilre D., Goblet P., Mesa M., Elo M.C. Plant cell membranes as biochemical targets of the phytotoxin helminthosporol // J. Bioenerg. Biomembr. 1998. Vol. 30. N 3. P. 285–295.
18. Веселовский В.А., Веселова Т.В. Люминесценция растений. Теоретические и практические аспекты // М.: Наука, 1990. 220 c.
19. Чаморовский С.К., Mаторин Д.Н. Влияние антагонистов кальмодулина на замедленную флуоресценцию хлоропластов и водорослей // Биохимия. 1984. Т. 49. № 13. С. 2029–2034.
Рецензия
Для цитирования:
Маторин Д.Н., Тимофеев Н.П., Глинушкин А.П., Братковская Л.Б., Заядан Б.К. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГРИБКОВОЙ ИНФЕКЦИИ BIPOLARIS SOROKONIANA НА СВЕТОВЫЕ РЕАКЦИИ ФОТОСИНТЕЗА ПШЕНИЦЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО МЕТОДА. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2018;73(4):247-253.
For citation:
Matorin D.N., Timofeev N.P., Glinushkin A.P., Bratkovskaja L.B., Zayadan B.K. APPLICATION OF THE FLUORESCENCE METHOD FOR INVESTIGATING THE INFLUENCE OF ROOT ROT PATHOGEN BIPOLARIS SOROKNIANA ON PHOTOSYNTHETIC LIGHT REACTIONS IN WHEAT PLANTS. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2018;73(4):247-253. (In Russ.)
Просмотров:
334
Послать статью по эл. почте 