Особливості морфології продихового апарату пшениці м’якої

  • Ю. Ю. Римар Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148 https://orcid.org/0000-0003-3051-3774
  • О. В. Проніна Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148 https://orcid.org/0000-0002-7972-9296
  • В. П. Дуплій Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148 https://orcid.org/0000-0002-7479-7257
  • Б. В. Моргун Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України, Україна, 03143, м. Київ, вул. Академіка Заболотного, 148 https://orcid.org/0000-0001-7041-6894
Ключові слова: продихи, замикаючі клітини, морфологія, щільність продихів, Triticum aestivum

Анотація

Мета. Знайти та охарактеризувати відмінні селекційні лінії та сорти пшениці м’якої за морфологічними ознаками продихового апарату для подальшого вивчення генетичних закономірностей біогенезу продихів. Методи. Оцінку продихового апарату проводили методом відбитків із середини адаксіальної та абаксіальної сторони прапорцевого листка. Плівки з відбитками вивчали під світловим мікроскопом під 100–200 кратним загальним збільшенням, виміряли довжину та ширину замикаючої клітини, продихової щілини, кількість продихів та провели статистичну обробку даних. Результати. Зроблено оцінку морфології продихового апарату для трьох сортів пшениці м’якої, характерних для України, та трьох селекційних форм з Північної Америки, які відрізняються за морфо-біологічними параметрами. Селекційна лінія «Короткоостиста» вирізняється за кількістю продихів на адаксіальній поверхні листка, «Карликова» характеризується зростанням сумарної площі продихових щілин на одиницю площі листкової пластинки на адаксіальній стороні, а «Остиста, короткостеблова» має менший показник на абаксіальній стороні й одночасно демонструє зниження сумарної площі продихів абаксіальної поверхні листка. Висновки. Вдалося знайти морфологічно суттєво відмінні лінії за параметрами продихового апарату, що є надзвичайно цінним дослідним матеріалом для поглибленого молекулярно-генетичного вивчення біогенезу продихів пшениці.

Посилання

Morhun V. V., Sanin Ye. V., Schwartau V. V. Klub 100 tsentneriv. Suchasni sorty ta systemy zhyvlennia i zakhystu ozymoi pshenytsi. 8-me vyd. Kyiv : Lohos, 2014. 150 p. [in Ukrainian]

Ren S., Qin Q., Ren H. Contrasting wheat phenological responses to climate change in global scale. Science of the Total Envi-ronment. 2019. Vol. 665. P. 620–631. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.01.394.

Morgounov A., Sonder K., Abugalieva A., Bhadauria V., Cuthbert R. D., Shamanin V., Zelenskiy Yu., DePauw R. M. Effect of climate change on spring wheat yields in North America and Eurasia in 1981-2015 and implications for breeding. PLOS ONE. 2018. Vol. 13(10). P.e0204932. doi: 10.1371/journal.pone.0204932.

Hatfield J. L., Dold C. Agroclimatology and wheat production: coping with climate change. Frontiers in Plant Science. 2018. Vol. 9. doi: 10.3389/fpls.2018.00224.

Hetherington A. M., Woodward F. I. The role of stomata in sensing and driving environmental change. Nature. 2003. Vol. 424(6951). P. 901–908. doi: 10.1038/nature01843.

Hepworth C., Doheny-Adams T., Hunt L., Cameron D. D., GrayJ. E. Manipulating stomatal density enhances drought tolerance without deleterious effect on nutrient uptake. New Phytologist. 2015. Vol. 208(2). P. 336–341. doi: 10.1111/nph.13598.

Franks P. J., Doheny-Adams T. W., Britton-Harper Z. J., Gray J. E. Increasing water-use efficiency directly through genetic manipulation of stomatal density. New Phytologist. 2015. Vol. 207(1). P. 188–195. doi: 10.1111/nph.13347.

Ramsey F. Statistical sleuth: A course in methods of data analysis. Boston : Brand: Brooks/Cole, 2013. 760 p.

Hughes J., Hepworth C., Dutton C., Dunn J. A., Hunt L., Stephens J., Waugh R., Cameron D. D., Gray J. E. Reducing stomatal density in barley improves drought tolerance without impacting on yield. Plant Physiology. 2017. Vol. 174(2). P. 776–787. doi: 10.1104/pp.16.01844.

Dunn J., Hunt L., Afsharinafar M., Meselmani M. A., Mitchell A., Howells R., Wallington E., Fleming A. J., Gray J. E. Re-duced stomatal density in bread wheat leads to increased water-use efficiency. Journal of Experimental Botany. 2019. Vol. 70(18). P. 4737–4748. doi: 10.1093/jxb/erz248.

Gitz III D. C., Baker J. T., Echevarria-Laza H., Payton P., Mahan J. R., LascanoR. J. CO2 and chamber effects on epidermal development in field-grown peanut (Arachishy pogaea L.). American Journal of Plant Sciences. 2017. Vol. 8(3). P. 349–362. doi: 10.4236/ajps.2017.83025.

Caine R. S., Chater C. C., Kamisugi Y., CumingA. C., Beerling D. J., Gray J. E., Fleming A. J. An ancestral stomatal patterning module revealed in the non-vascular land plant Physcomitrella patens. Development. 2016. Vol. 143 (18). P. 3306–3314. doi: 10.1242/dev.135038.