Effect of Pre-Sowing Treatment of Spring Wheat Seeds ( Triticum aestivum  L.) with Organic Acids of Natural Origin in a Rarefied Medium on Plant Growth and Development

N. V. Verkhovtseva; Верховцева Н. В.; E. N. Kubarev; Кубарев Е. Н.; G. R. Balashov; Балашов Г. Р.; A. E. Robert; Роберт А. Э.

doi:10.31857/S0002188123040142

Effect of Pre-Sowing Treatment of Spring Wheat Seeds (Triticum aestivum L.) with Organic Acids of Natural Origin in a Rarefied Medium on Plant Growth and Development

Authors: Verkhovtseva N.V.¹, Kubarev E.N.², Balashov G.R.¹, Robert A.E.¹
Affiliations:
1. Lomonosov Moscow State University, Faculty of Soil Science
2. The Educational and Experimental Soil and Ecological Center of the Lomonosov Moscow State University
Issue: No 4 (2023)
Pages: 51-61
Section: Experimental Articles. Plant Growth Regulators
URL: https://journals.rcsi.science/0002-1881/article/view/139506
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002188123040142
EDN: https://elibrary.ru/DJOINX
ID: 139506

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

The effect of pre-sowing treatment of spring wheat seeds (Triticum aestivum L.) with succinic and salicylic acids at concentrations of 10^–5 M and 10^–3 M with and without the use of a vacuum infiltrator was studied. The obtained results showed a positive effect of seed treatment under conditions of rarefied pressure (0.9 atm, 15 min) on the development of coleoptile and seedling root on the 7th day of germination. On day 3 (when determining the germination energy), the effect of a rarefied medium did not reveal a significant effect. Under stressful conditions of plant development with hyperthermia, it was found that treatment of seeds with salicylic acid at a concentration of 10^–3 M in a rarefied environment provided the best result in reducing stress load by suppressing catalase activity. Succinic acid at a concentration of 10^–5 M proved to be the best option as a growth enhancer. Together with the use of a rarefied medium, such treatment most significantly accelerated the development of the coleoptile and the root of the seedling on the 7^th day of germination.

Keywords

vacuum infiltration, pre-sowing seed treatment, growth regulators, succinic acid, salicylic acid.

References

Величко А.К., Соловьев В.Б., Генгин М.Т. Методы лабораторного определения общей перекись-разрушающей активности ферментов растений // Изв. ПГПУ им. В.Г. Белинского. Естеств. науки. Биохимия. 2009. № 14 (18). С. 44–48.
Верещагин А.Л., Еремина В.В., Захарьева Ю.И., Хмелева А.Н., Кунец Л.Л. Биологическая активность сверхмалых концентраций ряда природных органических кислот – интермедиатов цикла Кребса // Изв. вузов. Прикл. химия и биотехнол. 2012. № 2 (3). С. 72–75.
Грабовская Н.И., Бабенко О.Н., Сафронова Н.М., Хусаинова Р.К. Особенности применения янтарной кислоты в качестве биостимулятора и адаптогена растений // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. Естеств. и техн. науки. 2020. № 1. С. 28–32.
Дмитриева С.А., Пономарева А.А., Минибаева Ф.В., Гордон Л.Х. АФК и протон-опосредованное действие салициловой кислоты на рост и ультраструктуру клеток корней пшеницы // Уч. запис. Казан. гос. ун-та. 2008. Т. 150. Кн. 3. Естеств. науки. С. 123–135.
Колупаев Ю.Е., Карпец Ю.В. Салициловая кислота и устойчивость растений к абиотическим стрессорам // Вестн. Харьков. нац. аграрн. ун-та. Сер. биол. 2009. Вып. 2 (17). С. 19–39.
Колупаев Ю.Е., Карпец Ю.В., Кабашникова Л.Ф. Антиоксидантная система растений: клеточная компартментация, защитные и сигнальные функции, механизмы регуляции (обзор) // Прикл. биохим. и микробиол. 2019. Т. 55. № 5. С. 419–440.
Колупаев Ю.Е., Карпец Ю.В., Ястреб Т.О., Мусатенко Л.И. Участие пероксидазы и супероксиддисмутазы в усилении генерации активных форм кислорода колеоптилями пшеницы при действии салициловой кислоты // Физиол. и биохим. культ. раст. Биология. 2010. Т. 42. № 3. С. 210–217.
Коц Г.П., Ястреб Т.О., Швиденко Н.В., Батова Е.Н., Мирошниченко Н.Н., Туренко В.П., Колупаев Ю.Е. Влияние экзогенных салициловой и янтарной кислот на устойчивость растений проса к абиотическим и биотическим стрессорам // Вестн. Харьков. нац. аграрн. ун-та им. В.В. Докучаева. Сер. биол. 2012. Вып. 1 (25). С. 32–38.
Колупаев Ю.Е., Ястреб Т.О. Стресс-протекторные эффекты салициловой кислоты и ее структурных аналогов // Физиол. и биохим. культур. раст. 2013. Т. 45. № 2. С. 113–126.
Мацков Ф.Ф. Распознавание живых, мертвых и поврежденных хлорофиллоносных тканей растений по реакции образования феофитина при оценке устойчивости к экстремальным воздействиям // Методы оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды. Л.: Колос, 1976. С. 54–60.
Мирошников С.А., Лебедев С.В., Сизова Е.А., Яушева Е.В., Докина Н.Н., Рогачев Б.Г., Сандакова Г.Н., Фролов Д.В., Кизаев М.А., Гавриш И.А. Способ предпосевной обработки семян яровой сильной пшеницы. 2019. RU 2700616 C1.
Мирошников С.А., Малышева А.В., Дерябина Т.Д., Фролов Д.В., Павлов Л.Н., Рогачев Б.Г. Эффективный способ предпосевной обработки семян нута // Вестн. мясн. скотоводства. 2011. Т. 4. № 64. С. 104–110.
Молодченкова О.О. Влияние салициловой кислоты на ответные реакции проростков кукурузы при абиотических стрессах // Вестн. Харьков. нац. аграр. ун-та им. В.В. Докучаева. Сер. биол. 2012. Вып. 3 (15). С. 24–32.
Мушинский А.А., Сизова Е.А., Аминова Е.В., Рогачев Б.Г., Пашинина Т.А., Докина Н.Н., Кизаев М.А., Фролов Д.В. Способ предпосадочной обработки клубней семенного картофеля. 2018. RU 2690937 C1.
Низова Г.К. Влияние предпосевной обработки семян янтарной кислотой на качество зеленой массы и зерна овса // Научн.-техн. бюл. ВИР. 1988. Т. 184. С. 17–20.
Чемерис О.В. Влияние салициловой кислоты на активность каталазы в инфицированных грибом Heterobasidion annosum (Fr.) Bref. проростках Pinus pallasiana D. Don // Пром. ботаника. 2019. Вып. 19. № 2. С. 29–33.
ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. Дата введения в действие 01.07.1986. М.: Стандартинформ, 2011. 64 с.
Horvath E., Janda T., Szalai G., Paldi E. In vitro salicylic acid inhibition of catalase activity in maize: differences between the isozymes and a possible role in the induction of chilling tolerance // Plant Sci. 2002. V. 163. P. 1129–1135.
Kang G., Wang Z., Xia K., Sun G. Protection of ultrastructure in chilling-stressed banana leaves by salicylic acid // J. Zhejiang Univ. Sci. B. 2007. V. 8. № 4. P. 277–282.
Raskin I. Salicylic acid, a new plant hormone // Plant Physiol. 1992. V. 99. P. 799–803.