РОЗДІЛ 2
ОБ'ЄКТ, УМОВИ ПРОВЕДЕННЯ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об'єкт та умови проведення дослідження
Об'єктами досліджень були рослини озимої пшениці сорту Поліська 90 Миронівської селекції (лісостепового екотипу) та Алий парус Одеської селекції (степового екотипу).
Це високопродуктивні, середньостиглі, стійкі до патогенів та шкідників сорти, які характеризуються добрими хлібопекарськими якостями і належать до цінних пшениць [63].
Дослідження проводили в лабораторних та польових умовах: лабораторні - на базі кафедри фізіології та екології рослин біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, польові - на базі відділу інтенсивних технологій вирощування зернових колосових культур та кукурудзи Українського науково-дослідного інституту землеробства УААН ( с.м.т. Чабани Київської області).
При проведенні лабораторних дослідів насіння озимої пшениці пророщували в термостаті при температурі 25о С. Етиольовані проростки з колеоптилями завдовжки 3-4 см висаджували на пластинки з оргскла, встановлені над кюветами об'ємом 0,5 л. В одній кюветі розміщували по 320 проростків. Вирощування рослин проводили в лабораторних умовах при температурі 20-25о С, інтенсивність освітлення - 5000 лк, світловий період 16 год. Для вивчення впливу пероксиду водню на адаптивні процеси рослин пшениці підбір концентрацій здійснювали з огляду на дані з літератури та враховуючи результати власних попередніх скринінгових досліджень. Такими виявилися концентрації пероксиду водню в діапазоні від 0,2 мкМ до 1 мМ. Відповідно до прийнятої вікової періодизації життєвого циклу пшениці [87] досліджувались 7-добові проростки , які належать до другого вікового періоду - стадії формування проростка, тривалість якої у пшениці варіює від 5 до 15 діб. Усі органи в цей період - корінь, листки, зародкове стебло - є зародковими, що утворилися за рахунок материнських речовин насінини. Після досягнення проростками 7- добового віку рослини обробляли пероксидом водню (коренева обробка) в концентраціях: 0,2; 0,5 мкМ і витримували 4 години та 24 години. Другу частину рослин обробляли пероксидом водню в концентраціях 50, 100, 150, 200 мкМ, час експозиції 4 години. Контрольні рослини вирощували на дистильованій воді. Для дослідження впливу Н2О2 за умов зростання напруженості дії фактора рослини обробляли пероксидом водню в концентрації 500 мкМ, шляхом обприскування надземної частини і витримували дослідні рослини в цих умовах 4, 24, 48, 72 години. Контрольні рослини обприскували дистильованою водою.
Польові стаціонарні досліди проводили впродовж 3 вегетаційних періодів з 2001 по 2004 роки. Рослини озимої пшениці вирощували у дрібно ділянкових дослідах. Площа ділянок 10 м2 Оксидний стрес створювали на посівах озимої пшениці сорту Поліська 90 та Алий парус шляхом позакореневого внесення 1000 мкМ розчину пероксиду водню у фазу кущіння. Витрати розчину - 0,5 л на м2. Контролем слугували рослини, що оброблялись дистильованою водою. Кожен дослід виконано у чотирьох повторностях. Грунт дослідної ділянки окультурений, темно-сірий, опідзолений, легкосуглинковий. Агрохімічна характеристика грунту: вміст гумусу - 1,78 %, рН - 4,8, гідролітична кислотність - 2,6 м х екв/100г, сума поглинених основ - 12,4 мг х екв/100г, легкорозчинного азоту - 8,0 мг/100г грунту, вміст обмінного калію - 13,3 мг/100г грунту, рухомого фосфору - 14,0 мг/100г грунту, рухомих форм свинцю - 5,1 мг/кг грунту.
Мінеральні добрива вносили в дозах N120P90K90 . N30P90K90 вносили під основний обробіток грунту восени до висіву, N90 - у вигляді аміачної селітри шляхом дворазового підживлення навесні: N60 - в другій декаді квітня та N30 - на фазі колосіння. Посів проводили в другій декаді вересня насінням районованого сорту Поліська 90 та Алий парус. Пшеницю висівали пунктирним способом з розрахунку 5 млн. зерен на гектар. Технологія вирощування озимої пшениці загальноприйнята з використанням засобів захисту рослин від бур'янів, хвороб і шкідників. Збір урожаю проводили в третій декаді липня.
Відбір та підготовку до аналізу грунтового та рослинного матеріалу здійснювали відповідно до загальноприйнятих методик [46]. Проби грунту для агрохімічної характеристики відбирали перед посівом з контрольного варіанту. Визначення інтегральних показників фізіологічного стану рослин пшениці проводили у фази кущіння, виходу в трубку, колосіння та молочно-воскової стиглості (МВС). Для досліджень використовували фотосинтетичні тканини верхнього листка, на який припадає більша частина асиміляційної активності рослин, а на останніх етапах органогенезу саме з нього надходить основна частина фотоасимілятів до колосу [43].
З метою вивчення біохімічних основ індукції пероксидом водню природних захисних механізмів озимої пшениці, обприскували пероксидом водню (1000 мкМ) надземну частину рослин сорту Поліська 90 у фазі кущіння. За 24 години досліджували реакцію ліпід-пігментного комплексу та про-антиоксидантної системи, за 96 годин - процеси адаптації до заподіяного стресу і проводили другу обробку з подальшим визначенням досліджуємих показників у всіх фазах онтогенезу.
2.2. Методи досліджень
В умовах лабораторних та польових дослідів вивчали вплив пероксиду водню на фізіолого-біохімічні процеси проростків пшениці. Агрохімічний аналіз грунтів проводили на базі агрохімічної лабораторії Інституту землеробства УААН загальноприйнятими методами [1].
Досліджували вплив пероксиду водню різної концентрації на зміни у складі компонентів ліпід-пігментного комплексу та про-антиоксидантної системи у фотосинтетичних тканинах озимої пшениці та у виділених хлоропластах.
Хлоропласти 7-8 добових проростків пшениці виділяли за допомогою диференційного центрифугування за методикою Гавриленко В.Ф. та інш. [16]. Середовище суспендування хлоропластів: 0,35 М сахароза, 5 мМ Na-аскорбат, 2 мМ L-цистеїн, 1 мМ MgCl2, 50 мМ тріс-HCl-буфер, рН 7,8, 5 мМ 2-меркаптоетанол. Отриманий гомогенат пропускали через нейлоновий фільтр і центрифугували
- Київ+380960830922