Wplyw egzogennej spermidyny na rosliny ogorka [Cucumis sativus L.] rosnace w warunkach stresu suszy

• Autorzy: Blamowski Z K , Borowski E. , Paczos K.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano wpływ egzogennej spermidyny (0, 1 i 2 mmol • dm -3) na rośliny ogórka poddane działaniu siedmiodniowej suszy. Wykonano pomiary parametrów wzrostu, wymiany gazowej, fluorescencji chlorofilu, deficytu wysycenia wodą tkanek (WSD), wypływu elektrolitów (EL) oraz zawartości wolnej proliny. Susza hamowała wzrost i wymianę gazową, obniżała potencjalną wydajność kwantową PSII /Fv/Fm/, zwiększała natomiast wartości WSD i EL oraz zawartość wolnej proliny. Traktowanie roślin spermidyną bezpośrednio przed suszą wpłynęło na zmniejszenie koncentracji proliny, deficytu wody w tkankach i wypływu elektrolitów a zwiększenie przewodności szparkowej (gs), intensywności fotosyntezy (Pn) i transpiracji (E). Nie stwierdzono natomiast większych zmian w przebiegu pierwotnych reakcji fotochemicznych w PSII (Fv/Fm., ΦPSII, qP i qN). W okresie po ustąpieniu stresu utrzymywał się korzystny wpływ spermidyny na względne tempo wzrost /RGR/ i intensywność wymiany gazowej. Uzyskane w pracy wyniki wskazują, że egzogenna spermidyną wraz z indukowaną stresem proliną przyczyniają się w warunkach suszy do zwiększonego uwodnienia tkanek, utrzymania aktywności enzymatycznej komórek oraz zachowania integralności błon komórkowych. Korzystny wpływ spermidyny na kondycję ogórków w okresie suszy skraca także czas niezbędny do powrotu roślin do stanu roślin kontrolnych.

EN

The effect or exogenous spermidine (0; 1 and 2 mmol dm•') on cucumber plant subjected to seven day drought (30% f.w.c.) were studied. Growth rate of plants, gas exchange. chlorophyll fluorescence. water saturation deficit in tissue (WSD), leakage electrolytes (EL) as well as the content of free proline were determined. The results showed that drought inhibited growth and gas exchange. decreased the potential efficiency of PSII (Fv/Fm) but increased the value of WSD, EL and the level of free proline in tissue. The spermidine treatment of plants immediately before drought influenced the decrease concentration of free proline. water dericit and leakage of electrolytes but the increase of stomatal conductance (g.). intensity of photosynthesis (Pn) and transpiration (E). Greater change on the course of primary photosynthetic reactions in PSU (Fv/Fm., ΦPSII, qP, qN) were not detected. The autors concluded. that in drought conditions exogenous spermidine together with proline induced by stress. contribute lo increase of water content in tissue and maintenance of the enzymatic activity of cells as well as they guarantee the integrity of cell membranes. Profitable effect of spermidine on the condition of cucumber in drought period shorted the time necessary for plants to come back to level of control treatment.

Słowa kluczowe

PL

zawartosc wolnej proliny; wyplyw elektrolitu; susza; ogorki; deficyt wysycenia woda tkanek; fluoroscencja chlorofilu; wymiana gazowa; wzrost roslin; warunki stresowe; spermidyna egzogenna; procesy fizjologiczne

EN

free proline content; electrolyte leakage; drought; cucumber; saturation deficit; plant tissue; chlorophyll fluorescence; gas exchange; plant growth; stress condition; exogenous spermidine; physiological process

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2001
• Tom: 54
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.5-16,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Blamowski Z K

• Akademia Rolnicza, ul.Akademicka 15, 20-934 Lublin

autor

Borowski E.

autor

Paczos K.

Bibliografia

• Aspinall D., Paleg L.G., 1981. Proline accumulation: physiological aspects. [W:] L.G. Paleg, D. Aspinall (eds), The physiology and biochemistry of drought resistance in plants. Academic Press, Sydney, New York, pp. 205 - 241.
• Bandurska H., 1999. Rola proliny w reagowaniu roślin na stres deficytu wody w świetle dotychczasowych wyników badań. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 469: 31-42.
• Bates L.S., Waldren R.R., Teare I.D., 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant Soil 39: 205-207.
• Besford R.T., Richardson C.M., Campos J.L., Tiburcio A.F., 1993. Effect of polyamines on stabilization of molecular complexes in thylakoid membranes of osmotically-stressed oat leaves. Planta, 189: 201-206.
• Borowski E., Blamowski Z.K., 1997. Effects of soil drought and polyamines on vegetation of cucumber plants. Proceedings - Posters Int. Hort. Sc. Conf. Biological and Technical Development in Horticulture, Lednice na Morave, s. 319.
• Borowski E., Blamowski Z.K., Michałek W., 2000. Effects of Tomatex (Triacontanol) on chlorophyll fluorescence and tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) yields. Acta Physiol. Plant. 22: 271-274.
• Cechin I., 1998. Photosynthesis and chlorophyll fluorescence in two hybrids of sorghum under different nitrogen and water regimes. Photosynthetica 35: 233-240.
• Evans P.T., Malmberg R.L., 1989. Do polyamines have roles in plant development ? Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 40: 235-269.
• Flores H.E., Galston A.W., 1984. Osmotic stress-induced polyamine accumulation in cereal leaves. I. Physiological parameters on the response. Plant Physiol. 75: 102-109.
• Floryszak-Wieczorek J., Grabikowski E., Kubiś J., Krzywański Z., 1992. The effect of spermidine on lipid peroxidation in wheat leaves during water stress. Acta Physiol. Plant. 1: 3 - 10.
• Galston A.W., Sawhney R.K., 1990. Polyamines in plant physiology. Plant Physiol. 94: 406-410.
• Hanson A.D., Hiltz W.D., 1982. Metabolic responces of mesophytes to plant water deficits. Annu. Rev. Plant Physiol. 33: 162-203.
• Kościelniak J., 1993. Wpływ następczy temperatur chłodowych w termoperiodyźmie dobowym na produktywność fotosyntetyczną kukurydzy (Zea mays L.). Zesz. Nauk. AR Kraków, Rozpr. hab. nr 174.
• Kubiś J., Krzywański Z., 1991. Dynamika zmian zawartości poliamin w liściach pomidora podczas narastającego deficytu wody w glebie i po jego usunięciu. Rocz. AR Poznań, Ogród. 19: 43-50.
• Kvet J., Ondok J.P., Nečas J., Jarvis P.G., 1971. Methods of growth analysis. [In:] Plant photosynthetic production. Manual of methods, (eds) Šesták Z., Čatsky J. and Jarvis P.G., Dr W. Junk N.V. Publishers. The Hague, 343-391.
• Majumdar S., Gosh S., Glisk B.R., Dumborff E.B., 1991. Activities of chlorophyllase, phosphoenolopyruvate carboxylase in primary leaves of soybean during senescence and drought. Physiol. Plant. 81: 473-480.
• Nuccio M.L., Rhodes D., McNeil S.D., Hanson A.D., 1999. Metabolic engineering of plants for osmotic stress resistance. Curr. Opin. Plant Biol. 2: 128 - 134.
• O'Toole J.C., Crookson R.K., Treharne K.J., Ozbun J.L., 1976. Mesophyll resistance and carboxylase activity. A comparison under water stress conditions. Plant Physiol. 57 : 465-468.
• Smith T.A., 1985. Polyamines. Annu. Rev. Plant Physiol. 36: 117-143.
• Starck Z., 1998. Reakcja roślin na multistresowe warunki środowiska w aspekcie produkcji i dystrybucji masy. [W:] Ekofizjologiczne aspekty reakcji roślin na działanie abiotycznych czynników stresowych, (eds) S. Grzesiak, A. Skoczowski, Z. Miszalski Kraków, ss. 21-31.
• Sińska L, 1997. Poliaminy i aminy aromatyczne. [W:] Jankiewicz L.S., (red.) Regulatory wzrostu i rozwoju roślin. Właściwości i działanie. PWN W-wa, ss. 150-168.
• Tabor C.W., Tabor H., 1984. Polyamines. Annu. Rev. Biochem. 53: 749-790.
• Tiburcio A.F., Campos J.L., Figueras X., Besford R.T., 1993. Recent advances in the understanding of polyamine functions during plant development. Plant Growth Regul. 12: 331-340.
• Tiburcio A.F., Besford R.T., Capell T., Borrell A., Testillan o P.S., Risueño M.C., 1994. Mechanisms of polyamine action during senescence responses induced by osmotic stress. J. Exp. Bot. 45: 1789-1800.
• Van Der Mescht A., DeRonde J.A., Van Der Merwe T., Rossouw F.T., 1998. Changes in free proline concentrations and polyamine levels in potato leaves during drought stress. South Afr. J. of Sci. 94: 347-354.