Вплив УФ С на толерантість антиоксидантної системи Pisum sativum гороху до абіотичних стресів
Анотація
Мета. Перевагами використання УФ-С для захисту рослин є нетоксичність, ефективність проти широкого спектра патогенів без ризику виникнення резистентності, низька вартість та простота застосування. Однак рослини, які необхідно опромінити УФ-С можуть бути додатково ослаблені абіотичними стресами. Тому метою наших досліджень було вивчення впливу абіотичних стресів на чутливість рослин до дії УФ-С на прикладі гороху (Pisum sativum L.). Методи. Наносили механічні пошкодження на листки гороху сорту Ароніс та підвищували рівень води для затоплення. Опромінювали рослини УФ-С дозою 10 кДж/м2. Впродовж дослідів визначали вміст ендогенного пероксиду водню, проводили морфометричні вимірювання росту й розвитку листків та коренів. Повторність дослідів триразова, результати оброблені статистично. Результати. УФ-С опромінення є потужним індуктором окисного стресу, що проявилось значним підвищенням концентрації H₂O₂ вже на 4-й день після опромінення. Найбільша амплітуда коливань перекису водню зафіксована у варіанті з комбінованим впливом (затоплення + УФ-С), з вираженим піком на 10-й день. При механічному пошкодженні листків реакція рослин виявляє складнішу і пролонговану динаміку, поєднання поранення та УФ-С демонструє найвищий рівень H₂O₂ на 7-му добу. Висновки. Комбінована дія механічного поранення та УФ-С стимулює потужнішу та тривалішу оксидативну відповідь порівняно з кожним фактором окремо, що свідчить про синергізм цих впливів.
Посилання
Zulkifli N. A., Izhar Khairul M. A. A., Lau H. Y., Azizi M. M. F. Advances in irradiation technology for plant disease resistance: a review. Agricultural Reviews. 2024. Vol. 45 (1). P. 25–34. https://doi.org/10.18805/ag.RF-284.
Pelayo D., Hernández-Pellón A., Santos G., Rumayor M., Ortiz I., Rivero M. J., Performance of high-efficiency UV-C LEDs in water disinfection: experimental, life cycle assessment, and economic analysis of different operational scenarios, Journal of Environmental Management. 2024. Vol. 364. 121442. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.121442.
Sonntag F., Liu H., Neugart S. Nutritional and physiological effects of postharvest UV radiation on vegetables: a review. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2023. Vol. 71 (26). P. 9951–9972. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c00481
Keszthelyi S., Gibicsar S., Binder A. et al. Impact of UV-C irradiation on storage pests with different ecological functions and the viability of the treated grains. Journal of Plant Protection Research. 2024. Vol. 64 (4). P. 384–393. https://doi.org/10.24425/jppr.2024.152885
Zhuk І. V., Shylina Ju. V., Dmitriev A. P. Effect of biotic elicitor and donor NO treatment in complex defence of wheat plants against hypoxia and wounding stress. Factors in experimental evolution of organisms. 2022. Vol. 30. P. 73–78. https://doi.org/10.7124/FEEO.v30.1464. [in Ukranian]
Zhuk I. V., Shylina Ju. Effect of nicotinic acid in defence of wheat plants against hypoxia under flooding stress. Factors in experimental evolution of organisms. 2023. Vol. 32. P. 91–95. https://doi.org/10.7124/FEEO.v32.1542 [in Ukranian]
Zhuk I. V., Shylina Ju. V., Kovbasenko R. V. The induction of non-specific immunity of wheat by UV-C treatment and kojic acid as a biotic elicitor. Factors in experimental evolution of organisms. 2024. Vol. 34. P. 160–164. https://doi.org/10.7124/FEEO.v34.1675 [in Ukranian]
Tibaldi C., Oliveira S., Dinelli G., Marotti I., Raymundo A. Nutritional features of organic peas (Pisum sativum L.) cultivated in different Italian environments and rheological profile of pea-enriched crackers. J. Sci. Food Agric. 2025. Vol. 105. P. 3606–3619. https://doi.org/10.1002/jsfa.14156.
Samy M. A., Ramasamy P., Chinnusamy A., Kumar V. S. B. Legumes: physiology and molecular biology of abiotic stress tolerance. Springer : Singapore, 2023. 390 p. https://doi.org/10.1007/978-981-19-5817-5.
Chen L.-M., Kao Ch.-H. Effect of excess copper on rice leaves: evidence involvement of lipid peroxidation. Bot. Bull. Acad. Sin. 1999. Vol. 40. P. 283–287.
Ang M., Saju C. Y., Porter J. M. et al. Decoding early stress signaling waves in living plants using nanosensor multiplexing. Nat Commun. 2024. Vol. 15. 2943 https://doi.org/10.1038/s41467-024-47082-1.
Eckardt N. A., Avin-Wittenberg T., Bassham D. C. et al. The lowdown on breakdown: Open questions in plant proteolysis, The Plant Cell. 2024. Vol. 36 (9). P. 2931–2975. https://doi.org/10.1093/plcell/koae193.
Lauria G. C. Ceccanti, E. Lo Piccolo et al. “Metabolight”: how light spectra shape plant growth, development and metabolism. Physiol Plant. 2024. Vol. 176 (6). e145872024. https://doi.org/10.1111/ppl.14587.
Jazayeri S. M., Aarrouf J., Urban L., Lopez-Lauri F. Comparison of the effects of UV-C light in the form of flash or continuous exposure: a transcriptomic analysis on Arabidopsis thaliana L. International Journal of Molecular Sciences. 2024. Vol. 25 (24). 13718. https://doi.org/10.3390/ijms252413718.
Pons C., Mas-Normand L., Chevallier O. et al. Priming for drought resistance: UV-C flashes triggered pipecolate accumulation and dehydration avoidance in Capsicum chinense Jacq. but induced no growth or metabolic costs, Environmental and Experimental Botany. 2024. Vol. 226. 105873. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2024.105873.
