The exogenous regulation of a phenotypic manifestation of a trait of a photoperiodic sensitivity in soybean | Экзогенная регуляция фенотипического проявления признака фотопериодической чувствительности у сои

English. Soybean is a photoperiodically highly sensitive, short-day plant. There are practically no genes and gene complexes of photoperiodic neutrality in the soybean gene pool. This greatly limits the optimal day lengths and latitudinal ranges of cultivation of the vast majority of soybean varieties. Therefore, the task of neutralizing the negative impact of shortened day lengths on soybeans is of global importance. The purpose of these studies was to study the possibility of exogenous neutralization of photoperiodic sensitivity of soybeans by using gibberellin solutions applied on vegetative plants in order to prolong the vegetative growth period of them, the formation of additional nodes of beans and seeds, providing an increase in yield against the background of suboptimal, shortened day lengths. The research was carried out in 2019–2022 at the V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops (VNIIMK), Krasnodar, involving soybean varieties 'Puma', 'Barguzin', 'Vita' and 'Slavia'. Based on the theory of hormonal regulation of flowering by M.H. Chilakhyan we developed a method for exogenous regulation of a genetically determined trait of high photoperiodic sensitivity of soybeans to shortened day lengths. The most sensitive to exogenous regulation of photoperiodic sensitivity stage of soybean ontogeny – the 4th trifoliate leaf (ontogeny stage V4) was established by treating plants with a solution of gibberellin. The most active concentration of gibberellin aqueous solutions was determined; it is 0.003%, the application of which to soybean leaves, at the stage of ontogenesis V4, causes prolongation of vegetative plant growth, formation of additional nodes, beans and seeds. Exogenous phytohormonal prolongation of vegetative growth increases the yield of photoperiodically sensitive soybean varieties when they are grown under conditions of shortened day lengths, including in second summer crops after harvesting winter crops.

Russian. Соя является фотопериодически высокочувствительным короткодневным растением. В генофонде сои практически отсутствуют гены и генные комплексы фотопериодической нейтральности. Это очень ограничивает оптимальные длины дня и широтные диапазоны возделывания подавляющего большинства сортов сои. Стоит задача нейтрализации негативного влияния укороченных длин дня на сою. Изучали возможность экзогенной нейтрализации фотопериодической чувствительности сои путём применения растворов гиббереллина по вегетирующим растениям с целью пролонгации периода их вегетативного роста, формирования дополнительных узлов бобов и семян, обеспечивающих увеличение урожайности на фоне неоптимальных, укороченных длин дня. Исследования проводили в 2019–2022 гг. в ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК (г. Краснодар) на сортах сои Пума, Баргузин, Вита и Славия. На основе теории гормональной регуляции цветения М.Х. Чайлахяна разработан способ экзогенной регуляции генетически детерминированного признака высокой фотопериодической чувствительности сои к укороченным длинам дня. Установлена наиболее чувствительная к экзогенной регуляции фотопериодической чувствительности стадия онтогенеза сои – 4-й тройчатосложный лист (стадия онтогенеза V4), посредством обработки растений раствором гиббереллина. Определена наиболее активная концентрация растворов гиббереллина – 0,003%, нанесение которой на листья сои на стадии онтогенеза V4 вызывает пролонгацию вегетативного роста растений, обеспечивает формирование дополнительных узлов, бобов и семян. Экзогенная фитогормональная пролонгация вегетативного роста увеличивает урожайность фотопериодически чувствительных сортов сои при их выращивании в условиях укороченных длин дня, в том числе, в повторных летних посевах после уборки озимых колосовых культур.