PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2008 | 524 |
Tytuł artykułu

Effects of water deficit on the relative water content, proline accumulation and injury of cell membranes in leaves of old and modern cultivars of winter wheat

Warianty tytułu
PL
Wpływ deficytu wody na względną zawartość wody, akumulację wolnej proliny oraz uszkodzenie błon komórkowych w liściach starych i nowoczesnych odmian pszenicy ozimej
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Genotype-dependent variation in water stress-induced tissue dehydration (RWC), proline accumulation (PA), membrane injury (MI) and stress resistance (R) was studied among old and modern cultivars of winter wheat (Triticum aestivum L.). Twenty-day- old seedlings grown in nutrient solution were subjected to a moderate water stress (-0.75 MPa) by immersing (for 72 h) their root systems in aerated nutrient solution with the addition of polyethylene glycol (PEG 6000). Both cultivar groups tended to exhibit a different responsibility to the moderate stress. Water deficit induced reductions in the water content of leaves in five out of nine modern cultivars only and in these cultivars an increased accumulation of free proline was found. The highest, about 100-fold increase in PA was noticed in the modern cvs Emika and Finezja. The highest MI (≈ 12%) had the modern cv. Finezja. The leaf PA under stress positively correlated with MI, but both characteristics showed negative correlations with RWC. Only weak and insignificant relationships between leaf characteristics and stress resistance were observed. The results suggest that none of the individual measured physiological parameters would indirectly serve as a precise indicator for drought resistance in the studied wheat collection.
PL
Badano różnice genotypowe w reagowaniu na deficyt wody pomiędzy starymi i nowoczesnymi odmianami pszenicy ozimej (Triticum aestivum L.) na podstawie pomiaru uwodnienia liści (RWC), akumulacji wolnej proliny (PA), uszkodzenia błon komórkowych (MI) oraz wskaźnika odporności na stres (R). Dwudziestodniowe siewki pszenicy poddano działaniu umiarkowanego deficytu wody (-0,75 MPa) poprzez zanurzenie korzeni w roztworze pożywki z dodatkiem glikolu polietylenowego (PEG 6000). Badane grupy odmian charakteryzowały się inną reakcją na zastosowany czynnik stresowy. Deficyt wody przyczynił się do obniżenia zawartości wody w liściach pięciu z siedmiu nowoczesnych odmian pszenicy i u tych odmian nastąpił też znaczny wzrost poziomu wolnej proliny. Największy, około 100-krotny wzrost poziomu proliny stwierdzono u odmian Emika i Finezja. Nowoczesna odmiana Finezja charakteryzowała się też największym (MI ≈ 12%) uszkodzeniem błon komórkowych. Stwierdzono pozytywną korelację pomiędzy akumulacją wolnej proliny w liściach a uszkodzeniem błon komórkowych (MI) oraz negatywną korelację tych cech z uwodnieniem liści (RWC). Korelacje między tymi cechami liści a poziomem odporności na stres były słabe i nieistotne. Wyniki sugerują, że żaden z badanych parametrów fizjologicznych liści nie był precyzyjnym wskaźnikiem poziomu odporności na suszę analizowanej kolekcji pszenicy.
Wydawca
-
Rocznik
Tom
524
Opis fizyczny
p.115-126,fig.,ref.
Twórcy
autor
  • Department of Plant Physiology, Agricultural University, Wołynska 35, 60-637 Poznan, Poland
autor
Bibliografia
  • Ashraf M., Foolad M. R. 2007. Roles of glycine betaine and proline in improving plant biotic stress resistance. Environmental Exp. Bot. 59: 206 - 216.
  • Bandurska H. 1991. The effect of proline on nitrate reductase activity in water-stressed barley leaves. Acta Physiol. Plant. 13: 3 - 11.
  • Bandurska H. 2000. Does proline accumulated in leaves of water deficit stressed barley plants confine cell membrane injury? I. Free proline accumulation and membrane injury index in drought and osmotically stressed plants. Acta Physiol. Plant. 22: 409 - 415.
  • Blum A. 2005. Drought resistance, water-use efficiency, and yield potential - are they compatible, dissonant, or mutually exclusive. Aust. J. Agric. Res. 56: 1159 - 1168.
  • Bates L. S., Waldren R. P., Teare J. D. 1973. Rapid determination of proline for water stress studies. Plant and Soil 39: 205 - 207.
  • Blum A., Ebercon A. 1981. Cell membrane stability as measure of drought and heat tolerance in wheat. Crop Sci. 21: 43 - 47.
  • Bohnert H. J., Jensen R. G. 1996. Strategies for engineering water stress tolerance in plants. Trends in Biotechnol. 14: 89 - 97.
  • Bray E. 1997. Plant responses to water deficit. Trends in Plant Sci. 2: 48 - 54.
  • Byszewski W. 1977. Biological Basis of Plant Productivity (in Polish). PWN Warszawa: 351 pp.
  • Chaves M. M., Maroco J. P., Pereira J. 2003. Understanding plant responses to drought - from genes to the whole plant. Functional Plant Biology 30: 239 - 264.
  • Delauney A. J., Verma D. P. S. 1993. Proline biosynthesis and osmoregulation in plants. Plant Journal 4: 215 - 223.
  • Dexter S. T., Tottingham W. E., Graber L. F. 1932. Investigation of the hardiness of the plants by measurement of electrical conductivity. Plant Physiol. 7: 63 - 78.
  • Dhanda S. S., Sethi G. S., Behl R. K. 2004. Indices of drought tolerance in wheat genotypes at early stages of plant growth. J. Agronomy Crop Sci. 190: 6 - 12.
  • Hanson A. D., Nelson C. E., Pederson A. R., Everson E. H. 1979. Capacity for proline accumulation during water stress in barley and its implications for breeding for drought resistance. Crop Sci. 19: 489 - 493.
  • Hare P. D., Cress W. A. 1997. Metabolic implications of stress-induced proline accumulation in plants. Plant Growth Regulation 21: 79 - 102.
  • Hsiao T. C. 1973. Plant responses to water stress. Annu. Rev. Plant Physiol. 24: 519 - 570.
  • Kavi Kishor P. B., Sangam S., Amrutha R. N., Sri Laxmi P., Naidu K. R., Rao K. R. S. S., Rao S., Reddy K. J., Theriappan P., Sreenivasulu N. 2005. Regulation of proline biosynthesis, degradation, uptake and transport in higher plants: Its implications in plants growth and abiotic stress tolerance. Curr. Sci. 88: 424 - 438.
  • Kocsy G., Laurie R., Szalai G., Szilgyi V., Simon-Sarkadi L., Galiba G., Ronde J. A. 2005. Genetic manipulation of proline levels affects antioxidants in soybean subjected to simultaneous drought and heat stresses. Physiol. Plantarum 124: 227 - 235.
  • Money N. P. 1989. Osmotic pressure of aqueous polyethylene glycols. Relationship between molecular weght and vapour pressure deficit. Plant Physiol. 91: 766 - 769.
  • Morgan J. M. 1992. Osmotic components and properties associated with genotypic differences in osmoregulation in wheat. Aust. J. Plant Physiol. 19: 67 - 76.
  • Nayyar H. 2004. Variation in osmoregulation in differently drought-sensitive wheat genotypes involves calcium. Biologia Plantarum 47: 541 - 547.
  • Nayyar H., Kaushal S. K. 2002. Alleviation of negative effects of water stress in two contrasting wheat genotypes by calcium and abscisic acid. Biologia Plantarum 45/1: 65 - 70.
  • Nayyar H., Walia D. P. 2003. Water stress induced proline accumulation in contrasting wheat genotypes as affected by calcium and abscisic acid. Biologia Plantarum 46: 275 - 279.
  • Premachandra G. S., Shimada T. 1987. The measurement of cell membrane stability using polyethylene glycol as a drought tolerance test in wheat. Japan. J. Crop Sci. 3: 92 - 97.
  • Sawahel W. A., Hassan A. H. 2002. Generation of transgenic wheat plants producing high levels of the osmoprotectant proline. Biotech. Letters 24: 721 - 725.
  • Schonfeld M. A., Johnson R. C., Carver B. F., Mornhinweg D. W. 1988. Water relations in winter wheat as drought resistance indicators. Crop Sci. 28: 526 - 531.
  • Sullivan C. Y. 1971. Technique for measuring plant drought stress, in: Drought and Resistance in Crops. Larson K. I., Eastin J. D. (Eds), Madison, Wisconsin, Crop. Science Society of America: 1 - 18.
  • Szegletes Z., Erdei L., Tari I., Cseuz L. 2000. Accumulation of osmoprotectants in wheat cultivars of different drought tolerance. Cereal Res. Commun. 28: 403 - 410.
  • Weatherly P. E. 1950. Studies in water relation of cotton plants. I. The measurement of water deficits in leaves. New Phytol. 49: 81 - 97.
  • Yoshiba Y., Kiysue T., Nakashima K., Yamaguchi-Shinozaki K. 1997. Regulation of levels of proline as an osmolyte in plants under water stress. Plant Cell Physiol. 38: 1095 - 1102.
  • Zhu B., Su J., Chang M., Verma D. P. S., Fan Y. L., Wu R. 1998. Overexpression of A- pyrroline-5-carboxylase synthetase gene and analysis of tolerance to water- and salt- stress in transgenic rice. Plant Sci. 139: 41 - 48.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikatory
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.dl-catalog-847f6789-5219-486f-bd0c-4f1f029232d7
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.