Changes in growth and hormonal balance of wheat ecotypes with different drought adaptation strategies depending on the time of drought occurrence | Изменения в росте и гормональном балансе различающихся по стратегии адаптации к засухе экотипов пшеницы в зависимости от времени наступления засухи

Английский. In Western Siberia, drought usually occurs in spring, and in the Volga region – in summer. As a result, wheat cultivated on the territory of the Russian Federation has formed ecotypes with different drought resistance strategies. They are steppe Volga and forest-steppe West Siberian ecotypes, represented in the work by 'Omskaya 35' (O-35) and 'Ekada 109' (E-109) varieties, respectively. The aim of the research was to assess the effect of drought, simulated during the early ontogenesis and at the booting phase, on the growth, level of ABA, IAA and cytokinins (CK), as well as elements of the yield structure of O-35 and E-109 varieties. The experiments were carried out in 2023–2024 in controlled conditions. In the early drought the relative growth rate (RGR) of E-109 seedlings declined by 15% and of O-35 - by 25%. The drought simulation during the booting phase resulted in a decrease in RGR in vegetating E-109 plants by 22% and in O-35 plants by 31%, respectively, indicating a higher degree of drought resistance in the E-109 variety at both stages of ontogenesis. Moisture deficit caused changes in the phytohormone content in both varieties, but greater shifts were characteristic of O-35. If under early drought conditions, 7-9-day-old E-109 plants exhibited a 1.5-fold increase in ABA concentration, IAA and CK levels declined by 40% and 37%; in O-35 seedlings, the ABA content increased twice while IAA and CK concentrations dropped by 65% and 60%. Similar changes in the hormonal balance of both varieties were revealed during the booting phase. Early drought resulted in a decrease (by 15%) in production indices (spike length, number of grains per spike, 1000-grain weight) of both ecotypes. If E-109 plants dehydrated during the booting phase showed a decrease in yield indices by 15%, while in the O-35 variety, the drop in these parameters was more pronounced reaching 35%. Thus, the O-35 plants, characterized by the strategy of avoiding spring drought, are able to recover after early soil drought, but they tolerate the drought in the booting phase harder.

Русский. В Западной Сибири засуха обычно наступает весной, а в Поволжье – летом. Вследствие этого, у пшениц, возделываемых на территории РФ, сформировались экотипы с разными стратегиями засухоустойчивости – степной волжский и лесостепной западносибирский, представленные в работе сортами Омская 35 (О-35) и Экада 109 (Э-109) соответственно. Цель исследований – оценить влияние засухи, моделируемой в раннем онтогенезе и в фазе трубкования, на рост, уровень гормонов АБК, ИУК и цитокининов (ЦК), а также элементы структуры урожая сортов О-35 и Э-109. Эксперименты проводили в 2023–2024 гг. в контролируемых условиях. При ранней засухе относительная скорость роста (ОСР) проростков Э-109 уменьшалась на 15%, а у сорта О-35 – на 25%. Моделирование засухи в фазе трубкования привело к падению ОСР у вегетирующих растений Э-109 на 22%, а у растений О-35 – на 31%, что свидетельствует о большей устойчивости к засухе сорта Э-109 на обоих этапах онтогенеза. Дефицит влаги вызывал изменения в содержании фитогормонов в обоих сортах, однако более значительные сдвиги были характерны для растений О-35. Если в условиях ранней засухи у 7-9-суточных растений Э-109 наблюдалось 1,5-кратное увеличение концентрации АБК, а уровни ИУК и ЦК снижались на 40% и 37%, то у проростков О-35 содержание АБК повышалось в два раза, а концентрации ИУК и ЦК падали на 65% и 60%. Аналогичные изменения в гормональном балансе обоих сортов были выявлены и в фазе трубкования. Ранняя засуха приводила к сопоставимому уменьшению (на 15%) показателей продуктивности (длина колоса, число зерен в колосе, масса 1000 зерен) сортов обоих экотипов. Если подвергнутые обезвоживанию в фазе трубкования растения Э-109 характеризовались уменьшением показателей урожайности на 15%, то у сорта О-35 падение этих параметров было более существенным и достигало 35%. Таким образом, растения О-35, характерной особенностью которых является стратегия ухода от весенней засухи, способны восстанавливаться после ранней почвенной засухи, но засуху в фазе трубкования они переносят гораздо тяжелее.