New concept of the relationship between broomrape and sunflower. Report 2 – Response of broomrape seedlings to phytohormonal secretions from sunflower roots | Новая концепция взаимоотношений заразихи и подсолнечника. Сообщение 2 – Реакция проростков заразихи на фитогормональные выделения корней подсолнечника

English. According to new developed concept of the relationship between broomrape and sunflower, primary broomrape seedling (PBS) is a natural explant with a high callusogenic capacity that initiates callusogenesis with formation of a dense callus in the form of a broomrape tubercle upon contact with sunflower root. Therefore, it is hypothesized that PBS is highly responsive to the main exogenous phytohormones. The aim of the research was to study the response of PBSs, as an explant initiating grafting by approaching sunflower with subsequent callus formation, to auxin and cytokinin as exogenous callusogenesis regulating phytohormones. The research was carried out at V.S. Pustovoit All-Russian Research Institute of Oil Crops in 2022–2024 involving the sunflower 'VNIIMK 8883 uluchshenny' variety and sunflower 'Natalie' hybrid, and on seeds of broomrape of races G and F in the ratio 50 : 50, collected in 2021–2023 in the Krasnodar, Voronezh, and Volgograd regions. It was experimentally proved that the addition of auxin and cytokinin to solutions of sunflower root secretions during the germination of broomrape seeds showed their high modifying effect. The addition of auxin accelerated the formation of PBSs and was accompanied by the thickening of their apical part. In the presence of cytokinin, germination of broomrape seeds was completely blocked. The addition of cytokinin to the water solution of sunflower root secretions with germinated broomrape seeds caused the formation of loose callus in the apical part of broomrape seedlings. The treatment of sunflower plants in pots with 0.005% auxin and cytokinin solutions in the presence of broomrape seeds in the soil reduced the number of broomrape sprouts formed on sunflower roots. The highest effect of broomrape development inhibition, was obtained due to cytokinin treatment. The number of broomrape sprouts per plant was reduces more than twice (to 6 vs. 13) in comparison to the control. It is possible to select sunflower forms with genetically increased cytokinin content.

Russian. Согласно вновь разработанной концепции взаимоотношений заразихи и подсолнечника, первичный проросток заразихи (ППЗ) представляет собой подобие естественного экспланта с высокой каллусогенной способностью; при контакте с корнем подсолнечника ППЗ инициирует каллусогенез с образованием плотного каллуса в виде клубенька заразихи. ППЗ, гипотетически, должен быть высоко отзывчив на регулирующие каллусогенез фитогормоны. Цель исследований - изучение отзывчивости ППЗ как экспланта, инициирующего прививку сближением с подсолнечником с последующим каллусообразованием, на ауксин и цитокинин. Исследования проводили в 2022–2024 гг. в ФГБНУ ФНЦ ВНИИМК, г. Краснодар, на сорте подсолнечника ВНИИМК 8883 улучшенный и гибриде подсолнечника Натали и на семенах заразихи рас G и F в соотношении 50:50, собранных в 2021–2023 гг. в Краснодарском крае, Воронежской и Волгоградской областях. Доказано, что добавление ауксина и цитокинина в растворы корневых выделений подсолнечника при проращивании семян заразихи показало высокий модификационный эффект. При добавлении ауксина формирование ППЗ ускорялось и сопровождалось утолщением их апикальной части. В присутствии цитокинина прорастание семян заразихи полностью блокировалось. Добавление цитокинина в водный раствор корневых выделений подсолнечника с проросшими семенами заразихи вызвало образование рыхлого каллуса в апикальной части проростков заразихи. Обработка растений подсолнечника в сосудах с присутствием в почве семян заразихи растворами ауксина и цитокинина в концентрации 0,005% снизила количество и массу сформировавшихся побегов заразихи на корнях подсолнечника. Наиболее высокий эффект сдерживания развития заразихи получен при обработке подсолнечника цитокинином: количество побегов заразихи на 1 растение подсолнечника удалось снизить более чем в два раза по сравнению с контролем (6 против 13 шт.). Возможен отбор форм подсолнечника с генетически повышенным содержанием цитокинина.