Спектральные характеристики листьев ячменя при адаптации фотосинтетического аппарата к засухе

Показано, что действие почвенной засухи на начальных этапах развития стресса не вызывает в фотосинтетических мембранах листьев растений ячменя значимых деструктивных процессов, на что указывает отсутствие нарушения фотохимической активности фотосистем 1 и 2. Дефицит влаги в почве вызывает активацию адаптационного механизма, заключающегося в перераспределении энергии между фотосистемами, что минимизирует фотодеструктивное воздействие. Установлено, что в листьях растений ячменя при засухе существенно снижается нефотохимическое тушение флуоресценции хлорофилла, в большей степени его регулируемая составляющая, что потенциально опасно, так как при длительном стрессовом воздействии хлоропласты таких растений уязвимы к фотоокислительному стрессу. Подавление регулируемой диссипации энергии в фотосинтетической мембране при засухе может быть лимитирующим фактором, определяющим устойчивость растений ячменя к такому стрессовому воздействию.

1. O. Ahluwalia, P. C. Singh, R. Bhatia. Resources, Environ. and Sustainability (2021), https://doi.org/10.1016/j.resenv.2021.100032

2. A. Kumar, A. Prasad, M. Sedlářová, B. Ksas, M. Havaux, P. Pospíšil. Free Radical Biology and Medicine, 160, N 3 (2020) 894—907, https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2020.08.027

3. Т. Г. Каляга, Н. В. Козел. Журн. Бел. гос. ун-та. Биология, N 3 (2020) 46—53, https://doi.org/10.33581/2521-1722-2020-3-46-53

4. S. Talbi, J. A. Rojas, M. Sahrawy, M. Rodriguez-Serrano, K. E. Cardenas, M. Debouba, L. M. Sandalio. Environ. Exp. Bot., 176 (2020) Art.104099, https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2020.104099

5. M. Ashraf, P. J. C. Harris. Photosynthetica, 51, N 2 (2013) 163—190, https://doi.org/10.1007/s11099- 013-0021-6

6. A. Sezgin, C. Altuntaş, M. Demiralay, S. Cinemre, R. Terzi. J. Plant Physiology, 232 (2019) 65—73, https://doi.org/10.1016/j.jplph.2018.11.026

7. H. Kautsky, A. Hirsch. Naturwissenschaften, 19 (1931) 964—969

8. Д. Ю. Корнеев. Информационные возможности метода индукции флуоресценции, Киев, Альтер- пресс (2002) 5—7

9. Dual-PAM-100 Measuring System for Simultaneous Assessment of P700 and Chlorophyll Fluorescence. Instrument Description and Instructions for Users, Germany, Heinz Walz GmbH (2009) 3—26

10. D. M. Kramer, G. Johnson, O. Kiirats, G. E. Edwards. Photosynthesis Res., 79 (2004) 209—218, https://doi.org/10.1023/B:PRES.0000015391.99477.0d

11. C. Klughammer, U. Schreiber. Planta, 192 (1994) 261—268, https://doi.org/10.1007/BF01089043

12. H. M. Kalaji, L. Račková, V. Paganová, T. Swochyna, S. Rusinowski, K. Sitko. Environ. Exp. Botany, 152 (2018) 149—157, https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2017.11.001

13. A. Stirbet, D. Lazár, J. Kromdijk, Govindjee. Photosynthetica, 56 (2018) 86e104, https://doi.org/10.1007/s11099-018-0770-3

14. M. S. Makarenko, N. V. Kozel, A. V. Usatov, O. F. Gorbachenko, N. G. Averina. OnLine J. Biol. Sci., 16, N 4 (2016) 193—196, https://doi.org/10.3844/ojbsci.2016.193.198

15. В. Г. Ладыгин. Физиол. растений, 45, № 5 (1998) 741—762

16. Н. В. Шалыго, Н. В. Козел. Журн. прикл. спектр., 73 (2006) 266—269 https://doi.org/10.1007/s10812-006-0073-5

17. Ю. В. Вязов, Н. В. Козел, В. П. Доманский, Н. В. Шалыго. Журн. прикл. спектр., 81 (2015) 929—934 https://doi.org/10.1007/s10812-015-0044-9

18. D. Latowski, P. Kuczynska, K. Strzalka. Redox Rep., 16, N 2 (2011) 78—90, https://doi.org/10.1179/174329211X13020951739938

19. Y. Ueno, S. Aikawa, A. Kondo, S. Akimoto. J. Phys. Chem. Lett., 7 (2016) 3567—3571, https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.6b01609

20. F. Busch, N. P. A. Hunter, I. Ensminger. Funct. Plant. Biol., 36 (2009) 1016—1026, https://doi.org/10.1071/FP08043

21. П. Ф. Рокицкий. Биологическая статистика, Минск (1973) 28—50

22. J. Manoyan, T. Samovich, N. Kozel, V. Demidchik, L. Gabrielyan. Int. J. Hydrogen Energy, 47, N 38 (2022) 16815—16823, https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.03.194