Сельскохозяйственная биология, 2016, том 51, №5, с. 688-695

Методика. В работе использовали семена овощных форм амаранта Amaranthus caudatus L. сортообразца К173 (К173) и A. cruentus L. сортооб­разца К185 (К185), полученные из Всероссийского НИИ селекции и семе­новодства овощных культур (Московская обл.) и кристаллические пАБК и 6-БАП («Sigma-Aldrich Corp.», США).
Для определения влияния пАБК и 6-БАП на всхожесть семена амаранта замачивали в водных растворах препаратов (от 10^-9 до 10^-4 М) на 24 ч. Затем семена высушивали в слабом токе воздуха при комнатной тем­пературе. В качестве контроля использовали семена, замоченные дистил­лированной воде. Всхожесть определяли по проценту проросших семян от их общего числа после инкубации на влажной фильтровальной бумаге в чашках Петри в течение 72 ч при 24 °С.
Для изучения ростовых и биохимических показателей растения вы­
ращивали из семян, обработанных 1 мкМ растворами пАБК или 6-БАП (опыт) или дистиллированной водой (контроль), как описано выше. Про­рощенные семена высаживали в сосуды с песком (10 откалиброванных про­ростков на сосуд, по 3 сосуда на каждый вариант эксперимента) и выращи­вали растения при температуре 24 °С, 14-часовом фотопериоде и освещен­ности 150 Вт*м^-2; для полива использовали питательную среду Кноппа. Биометрические показатели учитывали каждые 15 сут до даты сбора урожая (115-е сут), о продуктивности судили по приросту биомассы. В листьях 45- суточных растений определяли содержание хлорофилла (23); фотохимиче­скую активность хлоропластов, изолированных (24) из таких листьев, оце­нивали по скорости электронного транспорта (25) и фотофосфорилирования (26). В листьях растений с 15-х по 45-е сут измеряли активность нитратредук­тазы (НР) и количество нитрита (27), содержание элементарного азота (28) и общего белка (29). Чистую продуктивность фотосинтеза (ЧПФ, г • м~² • сут¹) за период с 45-х по 55-е сут рассчитывали по методу Ничипоровича (30).
В статье представлены результаты одного типичного эксперимента из пяти. Биометрические параметры определяли у 30 растений. Повтор­ность биохимических анализов 3-кратная. В таблицах и на рисунках при­ведены средние арифметические значения со стандартной ошибкой. До­стоверность различий оценивали по ^-критерию Стьюдента при Р = 0,95.
Результаты. Всхожесть семян амаранта зависела от концентрации растворов пАБК и 6-БАП, используемых для обработки (рис. 1). У необра­ботанных семян она составляла 70 %. Воздействие пАБК приводило к ее значительному повышению (на 23±5 %) при концентрации 10^-6 М и сни­жению на 22±6 % — при 10^-4 М. Действие 6-БАП было аналогичным. По­скольку оптимальной для всхожести семян оказалась концентрация рас­творов 10^-6 М (1 мкМ), ее далее использовали в экспериментах с растени­ями. Данные по всхожести семян у К185 и К173 почти не различались.
Рис. 1. Всхожесть семян у сортообразцов овощного амаранта Amaranthus caudatus L. К173 (а) и A cruentus L. К185 (б) при обра­ботке растворами п-аминобензойной кислоты и A caudatus L. К173 при обработке 6- бензиламинопурином (в) (Х±х, лаборатор­ный опыт).
Мы обнаружили, что по­сле предпосевной обработки се­мян 1 мкМ пАБК 15-суточные проростки К173 и К185 пре­восходили контроль по высоте на 10±5 % (с 6-БАП на 22±4 %), по массе на 76±6 % (с 6-БАП на 129±8 %) (рис. 2). Обычно в этот период развития у растений ама­ранта наступает остановка роста надземной части, называемая фазой скрытого роста. Из приведенных дан­ных видно, что проростки миновали указанную фазу при воздействии обоих стимуляторов, но эффект 6-БАП был сильнее. Необходимо отметить, что при этом наблюдали значительное ускорение роста корней. Длина главного корня у контрольных растений составляла в среднем 1,2±0,1 см, после воз­действия пАБК — 2,8±0,3 см, 6-БАП — 3,3±0,3 см, или соответственно 233±10 % и 275±9 % к контролю. Влияние 6-БАП на все показатели у 15- суточных проростков оказалось заметно сильнее, чем у пАБК. Результаты
воздействия стимуляторов на параметры проростков К185 были аналогичны таковым для К173.
Рис. 2. Динамика ростовых показате­лей у двух сортообразцов овощного амаранта после предпосевной обра­ботки семян раствором п-аминобен- зойной кислоты (пАБК, 1 мкМ) и у одного сортообразца при воздействии 6-бензиламинопурина (6-БАП, 1 мкМ) 1, 2 — Amaranthus caudatus L. К173, 3, 4, 5, 6 — A. cruentus L. К185; 1, 3, 5 — накопление биомассы, 2, 4, 6 — высота растений; 1, 2, 3, 4 — пАБК, 5, 6 — 6-БАП (X±x, лабораторный опыт).
Стимулирующее дей­ствие пАБК на рост в высо­ту сохранялось на протяже­нии жизни растений, за ис­ключением периода закладки генеративных органов (60-80-е сут) (рис. 2). Было обнаружено достоверное значительное увеличение массы целых растений на всех этапах онтогенеза в сравнении с контролем. Максимальный эффект наблюдали к сбору урожая (115-е сут), когда масса надземной части растений, выращенных из обра­ботанных пАБК семян, превышала массу контрольных на 85±10 %. Харак­тер воздействия пАБК и 6-БАП на высоту и массу растений в онтогенезе совпадал (см. рис. 2), но степень влияния последнего была выше. Тенден­ции в изменении ростовых параметров у второго сортообразца К185 при применении регуляторов роста полностью воспроизводили их динамику для К173, но при этом абсолютные значения оказались несколько выше.
Основной показатель продуктивности овощных форм амаранта — выход биомассы листьев с растения. Его значение на 115-е сут при воз­действии пАБК на К173 составляло в среднем в контроле 130±10 г, в опы­те — 195±14 г (на 50±11 % больше, чем в контроле). Этот параметр для К185 превышал контроль на 68±9 % (95±6 г в контроле и 160±14 г в опы­те). Масса 1 м² листьев у растений К173 при предпосевной обработке семян превышала контроль на 48±5 % (520±26 г в контроле и 770±36 г в опыте), у К185 — на 40±8 %. 6-БАП увеличивал выход биомассы листьев с растения на 62±9 %, а массу 1 м² листьев — на 61±8 %. Эти данные свидетельствуют, что степень воздействия пАБК и 6-БАП на продуктивность листовой массы у двух сортообразцов достоверно не различалась или различалась мало.
Поскольку продуктивность растений во многом определяется ак­тивностью фотосинтетического аппарата, мы изучили фотохимическую ак­тивность изолированных хлоропластов. В хлоропластах из листьев 45- суточных растений сортообразца К173 при предпосевной обработке семян пАБК и 6-БАП отмечалось увеличение как скорости транспорта электро­нов, так и скорости образования АТФ в сравнении с контролем (табл. 1). При этом степень воздействия у 6-БАП на скорость образования АТФ бы­ла значительно выше, чем у пАБК при практически равном влиянии на скорость транспорта электронов. Различие в эффекте двух биоактивных агентов заключалось и в том, что при применении пАБК содержание хло­рофилла в листьях не изменялось, а под воздействием 6-БАП сильно уве­личивалось. Несмотря на это, значения ЧПФ листьев с 45-х по 55-е сут ро­ста в вариантах с пАБК и 6-БАП достоверно не различались: с пАБК ЧПФ
увеличилась на 22±7 % относительно контроля (с 2,3±0,15 до 2,8±0,19 г - м~² • сут^-1), с 6-БАП — на 30±5 % (с 2,3±0,15 до 3,0±0,15 г-м² • сут¹).

1. Показатели фотосинтетической активности в хлоропластах из листьев 45- суточных растений амаранта (Amaranthus caudatus L., сортообразец К173) после предпосевной обработки семян пАБК и 6-БАП (X±x, лабораторный опыт)