Chlorophyll fluorescence in the leaves of wheat seedlings under the combined effect of chloride salinity and infection with Bipolaris sorokiniana | Флуоресценция хлорофилла в листьях проростков сортов пшеницы при совместном действии хлоридного засоления и инфицирования Bipolaris sorokiniana

English. The results of the studies of photosynthetic activity in the of spring soft wheat seedlings of three varieties and their adaptive responses to the combined effect of infection with the pathogen of common root rot of cereals Bipolaris sorokiniana Shoem. and chloride salinity on the parameters of chlorophyll fluorescence (ChlF) are presented. The seedlings were grown from pathogen-infected 3-day-old germinated seeds on sodium chloride solution (experiment) and on tap water (control) under specified climatic conditions. ChlF was recorded in 10, 12, 14, and 16-day-old seedlings using a Dual-PAM-100/F fluorimeter in a Slow Kinetics mode. The studies were carried out in 2022, 2023. The informativeness of the ChlF parameters Y(II), ETR, qP, Y(NPQ), qN and Y(NO) as biomarkers of photosynthetic activity and assessment of the resistance of the varieties to the combined effects of B. sorokiniana and chloride salinity was confirmed. The Fv /F0 and Fv /Fm parameters turned out to be less sensitive. The maximum significant intervarietal differences (from 1.8 to 4.3 times) were detected in six parameters of the ChlF. The smallest changes in ChlF parameters relative to the control were found in the more resistant 'Sibirskaya 21' compared to the less resistant varieties 'Novosibirskaya 41' and 'Novosibirskaya 29'. Severe stress condition on the 16th day of cultivation of the 'Novosibirskaya 29' and 'Novosibirskaya 41' seedlings resulted in a synchronous increase in the parameter of unregulated non-photochemical quenching of ChlF Y(NO) by 45.8 and 59.9% and a decrease in the parameters of the regulated photochemical quenching Y(NPQ) and qN from 44.5 to 58.9%, respectively. This indicates a decrease in the efficiency of protective regulatory mechanisms during photosynthesis, which can serve as a diagnostic indicator in assessing the stress tolerance of varieties. It is possible to use ChlF parameters to assess photosynthetic activity, identify adaptive components and phenotyping of wheat varieties for resistance under the combined action of B. sorokiniana and chloride salinity.

Russian. Представлены результаты исследований фотосинтетической активности проростков трех сортов яровой мягкой пшеницы и их адаптивных реакций на совместное действие инфицирования возбудителем обыкновенной корневой гнили злаков Bipolaris sorokiniana Shoem. и хлоридного засоления по параметрам флуоресценции хлорофилла (ФлХ). Проростки выращивали из инфицированных патогеном 3-суточных проросших семян на растворе хлорида натрия (опыт) и на водопроводной воде (контроль) в заданных климатических условиях. ФлХ регистрировали у 10, 12, 14 и 16-суточных проростков флуориметром Dual-PAM-100/F в режиме Slow Kinetics. Исследования проводили в 2022, 2023 гг. Подтверждена информативность параметров ФлХ Y(II), ETR, qP, Y(NPQ), qN и Y(NO) в качестве биомаркеров фотосинтетической активности и оценки устойчивости сортов к совместному действию B. sorokiniana и хлоридного засоления. Параметры Fv /F0 и Fv /Fm оказались менее чувствительными. Максимальные достоверные межсортовые различия (от 1,8 до 4,3 раза) выявлены по шести параметрам ФлХ. Наименьшие изменения параметров ФлХ относительно контроля были у более устойчивого сорта Сибирская 21 по сравнению с менее устойчивыми сортами Новосибирская 41 и Новосибирская 29. Сильное стрессовое состояние на 16-е сутки культивирования проростков сортов Новосибирская 29 и Новосибирская 41 привело к синхронному увеличению параметра нерегулируемого нефотохимического тушения ФлХ Y(NO) на 45,8 и 59,9% и к снижению параметров регулируемого фотохимического тушения Y(NPQ) и qN от 44,5 до 58,9% соответственно. Это указывает на снижение эффективности защитных регулирующих механизмов при фотосинтезе, что может служить диагностическим показателем при оценке стрессоустойчивости сортов. Сделан вывод о возможности применения параметров ФлХ для оценки фотосинтетической активности, выявления адаптивных компонент и фенотипирования сортов пшеницы по устойчивости при совместном действии B. sorokiniana и хлоридного засоления.