Вісн. Харків. нац. аграрн. ун-ту. Сер. Біологія, 2020, вип. 2 (50), с. 105-118


https://doi.org/10.35550/vbio2020.02.105




ВПЛИВ ФОЛІАРНОЇ ОБРОБКИ СИНТЕТИЧНИМИ РЕГУЛЯТОРАМИ РОСТУ НА МОРФОГЕНЕЗ, ВМІСТ ПІГМЕНТІВ, ФІТОГОРМОНІВ ТА ПРОДУКТИВНІСТЬ Solanum melongena L.


В. В. Рогач1, Л. В. Войтенко2, М. М. Щербатюк2, Т. І. Рогач1, І. В. Косаківська2

1Вінницький державний педагогічний університет
ім. Михайла Коцюбинського
(Вінниця, Україна)
2Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного
Національної академії наук України
(Київ, Україна)
E-mail: lesyavoytenko@gmail.com


В умовах ґрунтово-піщаної культури проаналізовано вплив фоліарної обробки 0,005% водним розчином 1-нафтилоцтової кислоти (1-НОК), гіберелової кислоти (ГК3) та 6-бензиламінопурину (6-БАП) на ріст і фізіолого-біохімічні характеристики рослин баклажана (Solanum melongena L.) сорту Алмаз. Встановлено, що обробка стимуляторами росту у фазі бутонізації призводила до збільшення лінійних розмірів рослин, кількості листків, маси сирої речовини листків, стебел і коренів, а також маси сухої речовини цілої рослини. Після обробки розчинами ГК3 і 6-БАП впродовж усього вегетаційного періоду збільшувалася площа листкових пластинок, а наприкінці вегетації – загальна площа листкової поверхні усієї рослини. Обробка 6-БАП вірогідно підвищувала сумарний  вміст хлорофілів у листках, тоді як за дії ГК3 цей показник зменшувався. Стимулятори росту потовщували листкові пластинки за рахунок розростання клітин хлоренхіми. У варіантах із ГК3 і 6-БАП зростав об’єм клітин стовпчастої паренхіми, а при застосуванні 1-НОК збільшувалися розміри клітин губчастої паренхіми. Усі препарати достовірно збільшували вміст індоліл-3-оцтової кислоти (ІОК), ГК3 та абсцизової кислоти (АБК) у стеблах. У листках після обробки 6-БАП ендогенні ІОК та ГК3 знайдені у слідових кількостях, тоді як за дії екзогенних 1-НОК та ГК3 вміст ІОК суттєво збільшувався. Після обробки рослин розчином 1-НОК рівень ендогенної ГК3 зменшувався, натомість екзогенна ГК3 спричиняла накопичення гормону в листках баклажана. Вміст АБК у листках рослин за дії екзогенних 1-НОК та ГК3 зростав, а після обробки розчином 6-БАП зменшувався. Пул цитокінінів у стеблах та листках збільшувався за дії 1-НОК, тоді як 6-БАП пригнічував накопичення цитокінінів у стеблах та стимулював у листках. Обробка розчином ГК3 практично не впливала на накопичення цитокінінів. Усі стимулятори росту підвищували урожайність культури баклажана за рахунок збільшення кількості плодів на рослині та середньої маси одного плоду. Найефективнішим виявилося застосування синтетичного аналога цитокінінів – 6-БАП.


Ключові слова: Solanum melongena, 6-БАП, 1-нафтилоцтова кислота, ГК3, морфогенез, мезоструктура, хлорофіл, фітогормони, урожайність

 


ЛІТЕРАТУРА


1. Vedenicheva N.P., Kosakivska I.V. 2017. Tsytokininy yak rehulyatory ontohenezu roslyn za riznykh umov zrostannya (Cytokinins as regulators of plant ontogenesis under different growth conditions). Kyiv : Nash Format : 200 p. (In Ukrainian).
 
2. Voytenko L.V., Kosakivska I.V . 2016. Polyfunctional phytohormone abscisic acid. Visn. Hark. nac. agrar. univ., Ser. Biol. 1 (37) : 27-41. (In Ukrainian).
 
3. Kiriziy D.A. 2004. Fotosintez i rost rasteniy v aspekte donorno-aktseptornykh otnosheniy (Photosynthesis and plant growth in the aspect of source-sink relationships). Kyiv : 191 p. (In Russian).
 
4. Kuryata V.G., Poprotska I.V., Rogach T.I. 2017. The impact of growth stimulators and retardants on the utilization of reserve lipids by sunflower seedlings. Regul. Mech. Biosyst. 8 (3) : 317-322 (In Ukrainian).
https://doi.org/10.15421/021750
 
5. Mokronosov A.T., Borzenkova R.A. 1978. Methods for quantitative assessment of the structure and func-tional activity of photosynthetic tissues and organs. Trudy po prikladnoy botanike, genetike i selektsii. 61 (3) : 119-131. (In Russian).
 
6. Polyvanyj S.V., Kuryata V.G. 2015. Effects of treptolem on morphogenesis, productivity and qualitative characteristics of poppy oil. Agrobiology. 1 : 65-72 (In Ukrainian).
 
7. Rogach T.I. 2009. Particularity of morphogenesis and productivity of sunflower plants under the influence of treptolem. In: Fiziolohiya roslyn: problemy ta perspektyvy rozvytku, Vol. 1. Kyiv : 680-686 (In Ukrainian).
 
8. Rohach V.V. 2017. Influence of growth stimulants on photosynthetic apparatus, morphogenesis and pro-duction process of eggplant (Solanum melongena). Biosyst. Divers. 25 (4) : 297-304 (In Ukrainian).
https://doi.org/10.15421/011745
 
9. Khodanitska O.O., Kuryata V.G. 2011. The effect of treptolem on seed yield and quality characteristics of flaxseed oil. Kormy i kormovyrobnyctvo. 70 : 54-59. (In Ukrainian).
 
10. Ahmed W., Tahir F.M., Rajwana I.A., Raza S.A., Asad H.U. 2012. Comparative evaluation of plant growth regulators for preventing premature fruit drop and improving fruit quality parameters in 'Dusehri' mango. Int. J. Fruit Sci. 12 (4) : 372-389.
https://doi.org/10.1080/15538362.2012.679175
 
11. Alexopoulos A.A., Karapanos I.C., Akoumianakis K.A., Passam H.C. 2017. Effect of gibberellic acid on the growth rate and physiological age of tubers cultivated from true potato seed. J. Plant Growth Regul. 36 (1): 1-10.
https://doi.org/10.1007/s00344-016-9616-z
 
12. AOAC. 2010. Official methods of analysis of Association of Analytical Chemist International (18th ed.). Association of Analytical Chemist. Gaithersburg, Maryland, USA.
 
13. Aremu A.O., Plačková L., Masondo N.A., Amoo S.O., Moyo M., Novák O., Doležal K., Staden J.V. 2017. Regulating the regulators: responses of four plant growth regulators during clonal propagation of Lachenalia montana. Plant Growth Regul. 82 (2) : 305-315.
https://doi.org/10.1007/s10725-017-0260-9
 
14. Cruz-Castillo J.G., Baldicchi A., Frioni T., Marocchi F., Moscatello S., Proietti S., Battistelli A., Famiani F. 2014. Pre-anthesis CPPU low dosage application in-creases 'Hayward' kiwifruit weight without affecting the other qualitative and nutritional characteristics. Food Chemistry. 158 (1) : 224-228.
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2014.01.131
 
15. Ghorbani J.M.G., Sorooshzadeh A., Modarres Sanavy S.A.M., Allahdadi I., Moradi F. 2011. Effects of the exogenous application of auxin and cytokinin on carbohydrate accumulation in grains of rice under salt stress. Plant Growth Regul. 65 : 305-313.
https://doi.org/10.1007/s10725-011-9602-1
 
16. Gonzatto M.P., Böettcher G.N., Schneider L.A., Lopes A.A., Júnior J.C.S., Petry H.B., Pedroso de Oliveira R., Schwarz S.F. 2016. 3,5,6-trichloro-2-pyridinyloxyacetic acid as effective thinning agent for fruit of 'Montenegrin a' mandarin. Cienc. Rural. 46 (12) : 2078-2083.
https://doi.org/10.1590/0103-8478cr20140057
 
17. Khalid S., Malik A.U., Khan A.S., Razzaq K., Naseer M. 2016. Plant growth regulators application time influences fruit quality and storage potential of young 'Kinnow' mandarin trees. Intl. J. Agric. Biol. 18 (3) : 623-629.
https://doi.org/10.17957/IJAB/15.0136
 
18. Khalloufi M., Martínez-Andújar C., Lachaâl M., Karray-Bouraoui N., Pérez-Alfocea F., Albacete A. 2017. The interaction between foliar GA3 applica-tion and arbuscular mycorrhizal fungi inoculation improves growth in salinized tomato (Solanum lycopersicum L.) plants by modifying the hormonal balance. J. Plant Physiol. 214 : 134-144.
https://doi.org/10.1016/j.jplph.2017.04.012
 
19. Khan M.N., Mohammad F. 2013. Effect of GA3, N and P ameliorate growth, seed and fibre yield by enhanc-ing photosynthetic capacity and carbonic anhydrase activity of linseed: a dual purpose crop. J. Integrative Agriculture. 12 (7) : 1183-1194.
https://doi.org/10.1016/S2095-3119(13)60443-8
 
20. Kosakivska I.V., Vasyuk V.A., Voytenko L.V., Shcherbatiuk M.M., Romanenko K.O., Babenko L.M. 2020. Endogenous phytohormones of fern Polysti-chum aculeatum (L.) Roth gametophytes at different stages of morphogenesis in vitro culture. Cytol. Genet. 54 (1) : 23-30.
https://doi.org/10.3103/S0095452720010089
 
21. Li Y., Zhang D., Xing L., Zhang S., Zhao C., Han M. 2016. Effect of exogenous 6-benzylaminopurine (6-BA) on branch type, floral induction and initiation, and related gene expression in 'Fuji' apple (Malus domestica). Plant Growth Regul. 79 (1) : 65-70.
https://doi.org/10.1007/s10725-015-0111-5
 
22. Luo Y., Yang D., Yin Y., Cui Z., Li Y., Chen J., Zheng M., Wang Y., Pang D., Li Y., Wang Z. 2016. Effects of exogenous 6-BA and nitrogen fertilizers with varied rates on function and fluorescence char-acteristics of wheat leaves post anthesis. Scientia Agricultura Sinica. 49 (6) : 1060-1083.
 
23. Madzikane-Mlungwana O., Moyo M., Aremu A.O., Plíhalova L., Doleal K., Staden J.V., Finnie J.F. 2017. Differential responses to isoprenoid, N6-substituted aromatic cytokinins and indole-3-butyric acid in direct plant regeneration of Eriocephalus africanus. Plant Growth Regul. 82 (1): 103-110.
https://doi.org/10.1007/s10725-016-0242-3
 
24. Mao J.-P., Zhang D., Zhang X., Li K., Liu Z., Meng Y., Lei C., Han M.-Y. 2018. Effect of exogenous indole-3-butanoic acid (IBA) application on the morphology, hormone status, and gene expression of developing lateral roots in Malus hupehensis. Sci. Horticult. 232 : 112-120.
https://doi.org/10.1016/j.scienta.2017.12.013
 
25. Mesejo C., Rosito S., Reig C., Martínez-Fuentes A., Agustí M. 2012. Synthetic auxin 3,5,6-TPA provokes Citrus clementine (Hort. ex Tan) fruitlet ab-scission by reducing photosynthate availability. J. Plant Growth Regul. 31 (2) : 186-194.
https://doi.org/10.1007/s00344-011-9230-z
 
26. Poprotska I.V., Kuryata V.G. 2017. Features of gas ex-change and use of reserve substances in pumpkin seedlings in conditions of skoto- and photomorpho-genesis under the influence of gibberellin and chlormequat-chloride. Regul. Mech. Biosyst. 8 (1) : 317-322.
https://doi.org/10.15421/021713
 
27. Rai R.K., Tripathi N., Gautam D., Singh P. 2017. Exogenous application of ethrel and gibberellic acid stim-ulates physiological growth of late planted sugar-cane with short growth period in sub-tropical India. J Plant Growth Regul. 36 (2) : 472-486.
https://doi.org/10.1007/s00344-016-9655-5
 
28. Ren B., Zhang J., Dong S., Liu P., Zhao B. 2017. Regu-lations of 6-benzyladenine (6-BA) on leaf ultrastructure and photosynthetic characteristics of water-logged summer maize. J. Plant Growth Regul. 36 (3) : 743-754.
https://doi.org/10.1007/s00344-017-9677-7
 
29. Song S.-W., Lei Y.-L., Huang X.-M., Su W., Chen R.-Y., Hao Y.-W. 2019. Crosstalk of cold and gibberellin effects on bolting and flowering in flowering Chinese cabbage. J. Integr. Agricult. 18 (5) : 992-1000.
https://doi.org/10.1016/S2095-3119(18)62063-5
 
30. Tubić L., Savić J., Mitić N., Milojević J., Janošević D., Budimir S., Zdravković-Korać S. 2016. Cytokinins differentially affect regeneration, plant growth and antioxidative enzymes activity in chive (Allium schoenoprasum L.). Plant Cell Tiss. Organ. Cult. 124 (1) : 1-14.
https://doi.org/10.1007/s11240-015-0869-1
 
31. Van Emden H.F. 2008. Statistics for terrified biologists. Blackwell, Oxford. http://doi: org/10.1007/s11099-011-0058-3
 
32. Xiaotao D., Yuping J., Hong W., Haijun J., Hongmei Z., Chunhong C., Jizhu Y. 2013. Effects of cytokinin on photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluores-cence parameters, antioxidative system and carbo-hydrate accumulation in cucumber (Cucumis sativus L) under low light. Acta Physiol. Plant. 35 (5) : 1427-1438.
https://doi.org/10.1007/s11738-012-1182-9
 
33. Xing X., Jiang H., Zhou Q., Xing H., Jiang H., Wang S. 2016. Improved drought tolerance by early IAA- and ABA-dependent H2O2 accumulation induced by α-naphthaleneacetic acid in soybean plants. Plant Growth Regul. 80 (3) : 303-314.
https://doi.org/10.1007/s10725-016-0167-x
 
34. Yıldırım B., Yeşiloğlu T., İncesu M., Kamiloğlu M.U., Çimen B., Tamer Ş. 2012. Effects of 2,4-DP (2,4-dichlorophenoxypropionic acid) plant growth regulator on fruit size and yield of Valencia oranges (Citrus sinensis Osb.). New Zealand J. Crop Horticult. Sci. 40 (1) : 55-64.
https://doi.org/10.1080/01140671.2011.604091
 
35. Zhou Q., Gao B., Li W.-F., Mao J., Yang S.-J., Li W., Ma Z.-H., Zhao X., Chen B.-H. 2020. Effects of ex-ogenous growth regulators and bud picking on grafting of grapevine hard branches. Sci. Horticult. 264 : 109-186.
https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109186