Pigments, efficiency of photosynthesis and winter wheat productivity | Пигменты, эффективность фотосинтеза и продуктивность пшеницы | Пігменти, ефективність фотосинтезу і продуктивність пшениці

Ukrainian. Мета. Проаналізувати показники пігментного апарату і фотосинтетичної ефективності пшениці у зв’язку з перспективами підвищення врожайності. Методи. Польовий, дрібноділянковий, морфометричний, спектрофотометричний, високоефективна рідинна хроматографія, статистичний. Результати. Представлено результати порівняльних досліджень показників фотосинтетичного апарату на різних рівнях його організації (хлоропласт, листок, посів) двох сортів озимої пшениці, з більш ніж 40-річною різницею в термінах створення. У різних умовах вирощування виявлено, що сорт сучасної селекції ‘Фаворитка’ відрізнявся як вищим вмістом основного фотосинтетичного пігменту – хлорофілу, так і його валовою кількістю в листках, а також питомою масою листків та тривалішим функціонуванням фотосинтетичного апарату посіву на пізніх етапах вегетації, ніж сорт більш ранньої селекції ‘Миронівська 808’. На підставі змін показника деепоксидації ксантофілів у віолаксантиновому циклі на зміну умов освітлення встановлено більшу ефективність роботи фотосинтетичного апарату сорту ‘Фаворитка’. Всі ці зміни, в кінцевому підсумку, сприяли ефективнішому використанню поглинутої світлової енергії на утворення біомаси у цього сорту. На основі аналізу власних даних і літературних джерел показано, що підвищення ефективності фотосинтезу є перспективною стратегією збільшення продуктивності рослин. Висновки. Встановлено, що зростання врожайності сучасного сорту озимої пшениці ‘Фаворитка’, порівняно із сортом селекції 60-х років ‘Миронівська 808’, супроводжувалося збільшенням вмісту і валової кількості хлорофілу, а також подовжен­ням періоду функціонування фотосинтетичного апарату посіву в репродуктивний період. Крім того, сучасний сорт відрізнявся підвищенням фотосинтетичної про­дуктивності, зумовленим ефективнішим використанням поглинутої світлової енергії.

Russian. Цель. Проанализировать показатели пигментного аппарата и фотосинтетической эффективности пшеницы в связи с перспективами повышения урожайности. Методы. Полевой, мелкоделяночный, морфометрический, спектрофотомет­рический, высокоэффективная жидкостная хроматография, статистический. Результаты. Представлены результаты сравнительных исследований показателей фотосинтетического аппарата на разных уровнях его организации (хлоро­пласт, лист, посев) двух сортов озимой пшеницы, с более чем 40-летней разницей в сроках создания. В разных условиях выращивания показано, что сорт современной селекции ‘Фаворитка’ отличался как более высоким содержанием основного фотосинтетического пигмента – хлорофилла, так и его валовым количеством в листьях, а также удельной массой листьев и более длительным функционированием фотосинтетического аппарата посева на поздних этапах вегетации, чем сорт более ранней селекции ‘Мироновская 808’. На основании изменений показателя деэпоксидации ксантофиллов в виолаксантиновом цикле на смену условий освещения установлено большую эффективность работы фотосинтетического аппарата сорта ‘Фаворитка’. Все эти отличия, в конечном итоге, способствовали более эффективному использованию поглощенной световой энергии на образование биомассы у этого сорта. На основании анализа собственных данных и литературных источников показано, что повышение эффективности фотосинтеза является перспективной стратегией увеличения продуктивности растений. Выводы. Установлено, что рост урожайности современного сорта озимой пшеницы ‘Фаворитка’, по сравнению с сортом селекции 60-х годов ‘Мироновская 808’, сопровож­дался увеличением содержания и валового количества хлорофилла, а также удлинением периода функционирования фотосинтетического аппарата посева в репродуктивный период. Кроме того, современный сорт отличался повышением фотосинтетической продуктивности, обусловленным более эффективным использованием поглощенной световой энергии.

English. Purpose. To analyze characteristics of pigment apparatus and photosynthetic efficiency of wheat in connection with the perspectives to increase yielding capacity. Methods. Field, small-plot, morphometric, spectrophotometric, high-performance liquid chromatography, statistical ones. Results. The results of comparative studies of the photosynthetic apparatus characteristics of two winter wheat varieties at different levels of its organization (chloroplast, leaf, and crop), with more than 40 years difference of breeding time, are presented. It was shown that under different growing conditions the modern variety ‘Favorytka’ differed both by higher content of chlorophyll as the main photosynthetic pigment and its gross amount in the leaves, as well as specific leaves weight and longer functioning of crop photosynthetic apparatus at the late stages of vegetation than old variety ‘Myronivska 808’. Based on the changes of the de-epoxidation state of xanthophyll cycle pigments, caused by variation of light conditions, the better photosynthetic apparatus efficiency of variety ‘Favorytka’ was established. All these changes ultimately contributed to more efficient use of absorbed light energy for biomass formation of this variety. Found on the analysis of the own data and literature, it is shown that increasing the efficiency of photosynthesis is a promising strategy for rai­sing plant productivity. Conclutions. It was found that the increase of yield of modern winter wheat variety ‘Favorytka’, as compared with variety ‘Myronivska 808’ to be bred in the 60s, was accompanied with a rise of content and gross amount of chlorophyll and a prolongation of functioning of crop photosynthetic apparatus during the reproductive period. In addition, the modern variety was characterized by an increase in photosynthetic productivity due to more efficient use of absorbed light energy.