Флуоресценция хлорофилла листьев пшеницы при инфицировании Bipolaris sorokiniana, хлоридном засолении и гипертермии семян | Chlorophyll fluorescence of wheat leaves when infected with Bipolaris sorokiniana, chloride salinity and seed hyperthermia

English. The informative value of chlorophyll fluorescence (ChlF) indices in10-day-old spring wheat seedlings was compared in laboratory conditions under separate and combined action of stressors. The research was carried out in 2020, 2021. The separate and combined action of chloride salinity (1.3%), infection with cereal root rot pathogen Bipolaris sorokiniana Shoem. (5000 conidia per grain) suppressed light and dark reactions of photosynthesis. A significant decrease in the effective quantum yield of Y(II), the photochemical quenching coefficient qP and the electronic transport rate ETR was found in both varieties, the greatest under combined action of stressors (up to 62.7%). The maximum photochemical quantum yield of FS II Fv/Fm had no significant changes. Inhibition of light-dependent reactions was accompanied by a significant increase in the values of non-photochemical quenching ChlF - coefficient qN and quantum yield of regulated non-photochemical quenching ChlF Y (NPQ) from 24.1 to 72.1% in both varieties, most pronounced in 'Sibirskaya 12'. The index Y(NO), the quantum yield of unregulated non-photochemical quenching of ChlF, changed insignificantly relative to the control in both varieties. A positive effect of seed pre-heating (43 deg С) on the functional activity of photosynthetic apparatus of seedlings – the reliable (p not more than 0,05) increase of Y(II), qP, ETR (by 18.0-59.0%) indices and decrease of Y(NPQ), Y(NO) and qN (by 18.8-35.1%) indices at further infection and chloride salinization in both sorts, mainly in the variety 'Omskaya 18' was revealed. The informative value of ChlF indices for assessment of varieties stress tolerance was confirmed. Significant inter-variety differences (from 1.2-6.2 times) were revealed for almost all indices (except for Fv/Fm, Y(NO), Fv) for all test variants. There is varietal specificity, the least changes in ChlF indices relative to the control were observed in more tolerant 'Omskaya 18' in all test variants. The proposed approach will make it possible to develop a non-invasive method for early diagnosis (phenotyping) of stress tolerance in new wheat genotypes.

Russian. Сравнивалиинформативностьпараметров (Пр) флуоресценции хлорофилла (ФлХ) 10-суточных проростков яровой пшеницы при раздельном и совместном действии стрессоров. Исследования проводили в 2020, 2021 гг. в лабораторных условиях.Раздельное и совместное действие хлоридного засоления (1,3%), инфицирования возбудителем корневой гнили злаков BipolarissorokinianaShoem. (5000 конидий на зерно) подавляло световые и темновые реакции фотосинтеза. Выявлено достоверное снижение эффективного квантового выхода Y(II), коэффициента фотохимического тушения qPи скорости электронного транспорта ETR у обоих сортов, наибольшее – при совместном действии стрессоров (до 62,7%). Максимальный фотохимический квантовый выход ФС II Fv/Fmдостоверноне менялся. Ингибирование светозависимых реакций сопровождалось достоверным ростом значений Прнефотохимического тушения(НФТ)ФлХ – коэффициента qNи квантового выхода регулируемого НФТФлХY(NPQ) от 24,1 до 72,1% у обоих сортов (больше у Сибирской 12). ПрY(NO) – квантовый выход нерегулируемого НФТФлХ – изменялся недостоверно относительно контроля у обоих сортов. Выявлен положительный эффект предварительной гипертермии семян (43 град. С) на функциональную активность фотосинтетического аппарата проростков – достоверное (р не более 0,05) увеличение значений ПрY(II), qP, ETR (на 18,0–59,0%) и снижение значений ПрY(NPQ), Y(NO) и qN(на 18,8–35,1%) при последующем действии инфицирования и хлоридного засоления у обоих сортов, больше - у Омской 18. Установлена информативность ПрФлХ для оценки стрессоустойчивости сортов. Достоверные межсортовые различия (в 1,2–6,2 раза) выявлены практически по всем Пр(кроме Fv/Fm, Y(NO), Fv) по всем вариантам опыта. Выявлена сортоспецифичность – наименьшие изменения ПрФлХ относительно контроля были у устойчивого сорта Омская 18 во всех вариантах опыта. Предложенный подход позволит разработать неинвазивный метод ранней диагностики стрессоустойчивости (фенотипирования) новых генотипов пшеницы к действию стрессоров.