ВПЛИВ ПЕРЕДПОСІВНОЇ ОБРОБКИ НАСІННЯ НА АМІЛАЗНУ АКТИВНІСТЬ, ВМІСТ ВУГЛЕВОДІВ І БІЛКІВ В ЗЕРНІ ЖИТА ОЗИМОГО
Ключові слова:
vжито озиме, передпосівна обробка, вітамін Е, убіхінон-10, параоксибензойна кислота, метіонін, MgSO4.
Анотація
Жито озиме є традиційною культурою для зони Полісся України, тому пошук і розробка ефективних та безпечних підходів за засобів для стимуляції росту і розвитку цієї культури є актуальним. Матеріалом дослідження було насіння жита озимого (Secale cereale L.) сортів Синтетик 38 і Забава та композиції метаболічно активних речовин: вітамін Е (10-8 М), параоксибензойна кислота (ПОБК) (0,001%), метіонін (0,001%), убіхінон-10 (10-8 М) і MgSO4 (0,001%), які використовувалися в наступних поєднаннях – вітамін Е+ПОБК+метіонін, вітамін Е+ПОБ- К+метіонін+MgSO4, вітамін Е+убіхінон-10. Проводили передпосівну обробку насіння досліджуваними композиціями та дослідження вмісту білку, крохмалю та водорозчинних цукрів, а також активність амілаз в зерні жита озимого. За застосування досліджуваних композицій метаболічно активних сполук спостерігається збільшення вмісту білку в зерні жита озимого. Найбільше зростання порівняно з контрольним варіантом було продемонстровано за застосування композицій вітамін Е+ПОБК+метіонін і Е+ПОБК+метіонін+MgSO4. Також за передпосівної обробки насіння композиціями метаболічно активних сполук спостерігається зростання вмісту крохмалю у зерні. Найбільш ефективними виявились композиції Е+ПОБК+метіонін+MgSO4 і вітамін Е+убіхінон-10 для жита озимого обох досліджуваних сортів. Вміст розчинних моно- і дисахаридів в зерні жита озимого за умов передпосівної обробки насіння зменшується. Передпосівна обробка насіння досліджуваними композиціями метаболічно активних речовин не впливала на активність амілаз в зерні жита озимого обох сортів. Тільки в зерні жита озимого сорту Забава за передпосівної обробки насіння композицією Е+ПОБК+метіонін спостерігається достовірне зниження сумарної амілазної активності за рахунок зниження активності β-амілази. Результати проведеного дослідження можуть мати практичне значення для подальшого вивчення впливу цих композицій на рослинні організми з метою обґрунтування їх використання в рослинництві.
Посилання
1. Antonenko, K., Duma, M., Kreicberg, V. & Kunkulberga, D. (2016). The influence of microelements selenium and cooper on the rye malt amylase activity and flour technological properties. Agronomy Research, 14(S2), 1261–1270.
2. Antonets, O. A. & Shramenko, K. I. (2021). Vplyv mineralnykh dobryv na urozhainist zerna zhyta ozymoho [The influence of mineral fertilizers on the yield of winter rye grain]. Materialy XI naukovo-praktychnoi internet-konferentsii «Aktualni napriamky ta problemy u tekhnolohiiakh vyroshchuvannia produktsii roslynnytstva» / Redkol.: V.V. Hanhur (vidp. red.) ta in. Poltavskyi derzhavnyi arharnyi universytet, 131–133 (in Ukrainian).
3. Asami, T., & Nakagawa, Y. (2018). Preface to the Special Issue: Brief review of plant hormones and their utilization in agriculture. Journal of Pesticide Science, 43(3), 154–158. doi: 10.1584/jpestics.M18-02
4. Crusciol, C. A. C., Arruda, D. P., Fernandes, A. M., Antonangelo, J. A., Alleoni, L. R. F. & Nascimento, C. A. C. (2018). Methods and extractants to evaluate silicon availability for sugarcane. Scientific Reports, 8, 916. doi: 10.1038/s41598-018-19240-1 PMID: 29343823
5. Demchuk, N. (2019) Zhyto ozyme: tekhnolohiia vyroshchuvannia: obrobitok gruntu, dobryva, nasinnia, zakhyst ta zbyrannia [Winter rye: cultivation technology: tillage, fertilizers, seeds, protection and harvesting]. Access mode: http://superagronom.com/articles/378-jito-ozime-tehnologiya-viroschuvannya-obrobitok-gruntu-dobriva-nasinnya-zahist-tazbirannya (in Ukrainian).
6. Furanets, O. A. & Piddubniak, V. A. (2019). Vplyv strokiv i doz azotnykh dobryv na vrozhainist ozymoho zhyta v umovakh promyvnoho vodnoho rezhymu [The influence of periods and doses of nitrogen fertilizers on the yield of winter rye under the conditions of the washing water regime]. Tavriiskyi naukovyi visnyk, 110(1), 194–199 (in Ukrainian).
7. Grytsaenko, Z. M., Grytsaenko, A. O. & Karpenko, V. P. (2003) Metody biolohichnykh ta ahrokhimichnykh doslidzhen roslyn i hruntiv [Methods of biological and agrochemical studies of plants and soils]. NICHLAWA, Kyiv, 320. (in Ukrainian).
8. Hildebrandt, T. M., Nunes Nesi, A., Araújo, W. L., & Braun, H.-P. (2015). Amino Acid Catabolism in Plants. Molecular Plant, 8(11), 1563–1579. doi: 10.1016/j.molp.2015.09.005
9. Horobets, M., Chaika, T. & Krykunova, V. (2021). Influence of growth stimulants on the ontogenesis of spring barley (Hordeum Vulgare L.). Colloquium-journal, (7(94)), 41–42. doi: 10.24412/2520-6990-2021-794-41-42
10. Hospodarenko, H. M. & Ptashnyk, M. M. (2013). Vmist bilka ta krokhmaliu v zerni zhyta ozymoho zalezhno vid vydiv, norm i strokiv vnesennia dobryv [The content of protein and starch in winter rye grains depending on the species, norms and terms of fertilization]. Novitni ahrotekhnolohii, 1(1), 5–10 (in Ukrainian).
11. Jiang, K., & Asami, T. (2018). Chemical regulators of plant hormones and their applications in basic research and agriculture. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 82(8), 1265–1300. doi: 10.1080/09168451.2018.1462693
12. Kabashnikova, L. F., Kalituho, L. N. & Derevinskij, A. V. (2003). Kolichestvennyj analiz svobodnyh i svjazannyh uglevodov v odnoj naveske rastitel’noj tkani [Quantitative analysis of free and bound carbohydrates in one sample of plant tissue]. BGPU, Minsk, 22. (in Russian).
13. Korotkova, I. V., Horobets, M. V., & Chaika, T. O. (2021). Vplyv Stymuliatoriv Rostu Na Produktyvnist Sortiv Yachmeniu Yaroho [Influence of Growth Stimulators on Productivity of Spring Barley Varieties]. Visnyk Poltavskoi Derzhavnoi Ahrarnoi Akademii, 2, 20–30 (in Ukrainian). doi: 10.31210/visnyk2021.02.02
14. Kunah, O. M., Pakhomov, O. Y., Zymaroieva, А. А., Demchuk, N. I., Skupskyi, R. M., Bezuhla, L. S., & Vladyka, Y. P. (2018). Agroeconomic and agroecological aspects of spatial variation of rye (Secale cereale) yields within Polesia and the Forest-Steppe zone of Ukraine: The usage of geographically weighted principal components analysis. Biosystems Diversity, 26(4), 276–285. doi: 10.15421/011842
15. Kunkulberga, D., Linina, A., Kronberga, A., Kokare, A. & Lenenkova, I. (2017). Grain quality of winter rye cultivars grown in Latvia. Conference Paper “Foodbalt 2017”. doi: 10.22616/foodbalt.2017.015.
16. Kurylenko, A. O., Kurylenko, O. V., Kuchmenko, O. B. & Havii, V. M. (2021). Vplyv peredposivnoi obrobky nasinnia kompozytsiiamy metabolichno aktyvnykh rechovyn na morfometrychni pokaznyky ozymoho zhyta v umovakh Polissia Ukrainy [The influence of pre-sowing treatment of seeds with the composition of metabolically active substances on the morphometric indicators of winter rye in the conditions of Polissia of Ukraine]. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Ahronomiia i biolohiia, 4, 25-32 doi: 10.32845/agrobio.2021.4.4. (in Ukrainian).
17. Kurylenko, A. O., Kurylenko, O. V., Kuchmenko, O. B. & Havii, V. M. (2021). Vplyv peredposivnoi obrobky nasinnia kompozytsiiamy metabolichno aktyvnykh rechovyn na vmist fotosyntetychnykh pihmentiv u lystkakh roslyn ozymoho zhyta sortiv Syntetyk 38 i Zabava na riznykh etapakh ontohenezu [Vplyv predposivnoi obrobky nasinnia kompozytsiiamy metabolichno aktivnykh rechovyn na vmist fotosyntetychnykh pihmentiv u lystkakh roslyn ozymoho zhyta sortiv Syntetyk 38 i Zabava na riznykh etapakh ontohenezu]. East European Scientific Journal, 75(11), 11–16 doi: 10.31618/ESSA.2782-1994.2021.4.75.169. (in Ukrainian).
18. Kuzminyih, A.N. & Pashkova, G.I. (2016). Urozhaynost i kachestvo zerna ozimoy rzhi v zavisimosti ot primeneniya stimulyatorov rosta [Productivity and grain quality of winter rye depending on the use of growth stimulants]. Vestnik Mariyskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya «Selskohozyaystvennyie Nauki. Ekonomicheskie Nauki», 1(5), 26–29 (in Russian).
19. Liu, M., & Lu, S. (2016). Plastoquinone and Ubiquinone in Plants: Biosynthesis, Physiological Function and Metabolic Engineering. Frontiers in Plant Science, 7. doi: 10.3389/fpls.2016.01898
20. Lobiuc, A., Damian, C., Costica, N. & Leahu, A. (2017). Morphological and biochemical parameters in chemically elicited rye sprouts. Studia Universitatis “Vasile Goldiş”, Seria Ştiinţele Vieţii, 27(3), 157–162.
21. Maathuis, F. J. (2009). Physiological functions of mineral macronutrients. Current Opinion in Plant Biology, 12(3), 250–258. doi: 10.1016/j.pbi.2009.04.003
22. Miret, J. A., & Munné-Bosch, S. (2015). Redox signaling and stress tolerance in plants: a focus on vitamin E. Annals of the New York Academy of Sciences, 1340(1), 29–38. doi: 10.1111/nyas.12639
23. Mokrosnop, V. M. (2014). Functions of tocopherols in the cells of plants and other photosynthetic organisms. The Ukrainian Biochemical Journal, 86(5), 26–36. doi: 10.15407/ubj86.05.026.
24. Muralikrishna, G. & Nirmala, M. (2005). Cereal α-amylases – an overview. Carbohyd, 60(2), 163-173. doi: 10.1016/j.carbpol.2004.12.002.
25. Sharma, K., Singh, U., Sharma, P., Kumar, A. & Sharma, L. (2015). Seed treatments for sustainable agriculture – a review. Journal of Applied and Natural Science, 7(1), 521–539. doi: 10.31018/jans.v7i1.641
26. Skrypnik, L., Maslennikov, P., Novikova, A., & Kozhikin, M. (2021). Effect of Crude Oil on Growth, Oxidative Stress and Response of Antioxidative System of Two Rye (Secale cereale L.) Varieties. Plants, 10(1), 157. doi: 10.3390/plants10010157
27. Stahl, E., Hartmann, M., Scholten, N., & Zeier, J. (2019). A Role for Tocopherol Biosynthesis in Arabidopsis Basal Immunity to Bacterial Infection. Plant Physiology, 181(3), 1008–1028. doi: 10.1104/pp.19.00618
28. Stepniewska, S., Cacak-Pietrzak, G., Szafranska, A., Ostrowska-Ligeza, E. & Dziki, D. (2021). Assessment of the starch-amylolytic complex of rye flours by traditional methofs and modern one. Materials, 14, 7603. doi: 10.3390/ma14247603
29. Szczepanek, M. (2018). Technology of maize with growth stimulants application. Engineering for Rural Development, 17, 483–490. doi: 10.22616/ERDev2018.17.N074
30. Yakhin, O. I., Lubyanov, A. A., Yakhin, I. A., & Brown, P. H. (2017). Biostimulants in plant science: A global perspective. Frontiers in Plant Science, 7. doi: 10.3389/fpls.2016.02049
31. Zymaroieva, A., Zhukov, O., Romanchuck, L., & Pinkin, A. (2019). Spatiotemporal dynamics of cereals grains and grain legumes yield in Ukraine. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 25(6), 1107–1113.
2. Antonets, O. A. & Shramenko, K. I. (2021). Vplyv mineralnykh dobryv na urozhainist zerna zhyta ozymoho [The influence of mineral fertilizers on the yield of winter rye grain]. Materialy XI naukovo-praktychnoi internet-konferentsii «Aktualni napriamky ta problemy u tekhnolohiiakh vyroshchuvannia produktsii roslynnytstva» / Redkol.: V.V. Hanhur (vidp. red.) ta in. Poltavskyi derzhavnyi arharnyi universytet, 131–133 (in Ukrainian).
3. Asami, T., & Nakagawa, Y. (2018). Preface to the Special Issue: Brief review of plant hormones and their utilization in agriculture. Journal of Pesticide Science, 43(3), 154–158. doi: 10.1584/jpestics.M18-02
4. Crusciol, C. A. C., Arruda, D. P., Fernandes, A. M., Antonangelo, J. A., Alleoni, L. R. F. & Nascimento, C. A. C. (2018). Methods and extractants to evaluate silicon availability for sugarcane. Scientific Reports, 8, 916. doi: 10.1038/s41598-018-19240-1 PMID: 29343823
5. Demchuk, N. (2019) Zhyto ozyme: tekhnolohiia vyroshchuvannia: obrobitok gruntu, dobryva, nasinnia, zakhyst ta zbyrannia [Winter rye: cultivation technology: tillage, fertilizers, seeds, protection and harvesting]. Access mode: http://superagronom.com/articles/378-jito-ozime-tehnologiya-viroschuvannya-obrobitok-gruntu-dobriva-nasinnya-zahist-tazbirannya (in Ukrainian).
6. Furanets, O. A. & Piddubniak, V. A. (2019). Vplyv strokiv i doz azotnykh dobryv na vrozhainist ozymoho zhyta v umovakh promyvnoho vodnoho rezhymu [The influence of periods and doses of nitrogen fertilizers on the yield of winter rye under the conditions of the washing water regime]. Tavriiskyi naukovyi visnyk, 110(1), 194–199 (in Ukrainian).
7. Grytsaenko, Z. M., Grytsaenko, A. O. & Karpenko, V. P. (2003) Metody biolohichnykh ta ahrokhimichnykh doslidzhen roslyn i hruntiv [Methods of biological and agrochemical studies of plants and soils]. NICHLAWA, Kyiv, 320. (in Ukrainian).
8. Hildebrandt, T. M., Nunes Nesi, A., Araújo, W. L., & Braun, H.-P. (2015). Amino Acid Catabolism in Plants. Molecular Plant, 8(11), 1563–1579. doi: 10.1016/j.molp.2015.09.005
9. Horobets, M., Chaika, T. & Krykunova, V. (2021). Influence of growth stimulants on the ontogenesis of spring barley (Hordeum Vulgare L.). Colloquium-journal, (7(94)), 41–42. doi: 10.24412/2520-6990-2021-794-41-42
10. Hospodarenko, H. M. & Ptashnyk, M. M. (2013). Vmist bilka ta krokhmaliu v zerni zhyta ozymoho zalezhno vid vydiv, norm i strokiv vnesennia dobryv [The content of protein and starch in winter rye grains depending on the species, norms and terms of fertilization]. Novitni ahrotekhnolohii, 1(1), 5–10 (in Ukrainian).
11. Jiang, K., & Asami, T. (2018). Chemical regulators of plant hormones and their applications in basic research and agriculture. Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 82(8), 1265–1300. doi: 10.1080/09168451.2018.1462693
12. Kabashnikova, L. F., Kalituho, L. N. & Derevinskij, A. V. (2003). Kolichestvennyj analiz svobodnyh i svjazannyh uglevodov v odnoj naveske rastitel’noj tkani [Quantitative analysis of free and bound carbohydrates in one sample of plant tissue]. BGPU, Minsk, 22. (in Russian).
13. Korotkova, I. V., Horobets, M. V., & Chaika, T. O. (2021). Vplyv Stymuliatoriv Rostu Na Produktyvnist Sortiv Yachmeniu Yaroho [Influence of Growth Stimulators on Productivity of Spring Barley Varieties]. Visnyk Poltavskoi Derzhavnoi Ahrarnoi Akademii, 2, 20–30 (in Ukrainian). doi: 10.31210/visnyk2021.02.02
14. Kunah, O. M., Pakhomov, O. Y., Zymaroieva, А. А., Demchuk, N. I., Skupskyi, R. M., Bezuhla, L. S., & Vladyka, Y. P. (2018). Agroeconomic and agroecological aspects of spatial variation of rye (Secale cereale) yields within Polesia and the Forest-Steppe zone of Ukraine: The usage of geographically weighted principal components analysis. Biosystems Diversity, 26(4), 276–285. doi: 10.15421/011842
15. Kunkulberga, D., Linina, A., Kronberga, A., Kokare, A. & Lenenkova, I. (2017). Grain quality of winter rye cultivars grown in Latvia. Conference Paper “Foodbalt 2017”. doi: 10.22616/foodbalt.2017.015.
16. Kurylenko, A. O., Kurylenko, O. V., Kuchmenko, O. B. & Havii, V. M. (2021). Vplyv peredposivnoi obrobky nasinnia kompozytsiiamy metabolichno aktyvnykh rechovyn na morfometrychni pokaznyky ozymoho zhyta v umovakh Polissia Ukrainy [The influence of pre-sowing treatment of seeds with the composition of metabolically active substances on the morphometric indicators of winter rye in the conditions of Polissia of Ukraine]. Visnyk Sumskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. Seriia: Ahronomiia i biolohiia, 4, 25-32 doi: 10.32845/agrobio.2021.4.4. (in Ukrainian).
17. Kurylenko, A. O., Kurylenko, O. V., Kuchmenko, O. B. & Havii, V. M. (2021). Vplyv peredposivnoi obrobky nasinnia kompozytsiiamy metabolichno aktyvnykh rechovyn na vmist fotosyntetychnykh pihmentiv u lystkakh roslyn ozymoho zhyta sortiv Syntetyk 38 i Zabava na riznykh etapakh ontohenezu [Vplyv predposivnoi obrobky nasinnia kompozytsiiamy metabolichno aktivnykh rechovyn na vmist fotosyntetychnykh pihmentiv u lystkakh roslyn ozymoho zhyta sortiv Syntetyk 38 i Zabava na riznykh etapakh ontohenezu]. East European Scientific Journal, 75(11), 11–16 doi: 10.31618/ESSA.2782-1994.2021.4.75.169. (in Ukrainian).
18. Kuzminyih, A.N. & Pashkova, G.I. (2016). Urozhaynost i kachestvo zerna ozimoy rzhi v zavisimosti ot primeneniya stimulyatorov rosta [Productivity and grain quality of winter rye depending on the use of growth stimulants]. Vestnik Mariyskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya «Selskohozyaystvennyie Nauki. Ekonomicheskie Nauki», 1(5), 26–29 (in Russian).
19. Liu, M., & Lu, S. (2016). Plastoquinone and Ubiquinone in Plants: Biosynthesis, Physiological Function and Metabolic Engineering. Frontiers in Plant Science, 7. doi: 10.3389/fpls.2016.01898
20. Lobiuc, A., Damian, C., Costica, N. & Leahu, A. (2017). Morphological and biochemical parameters in chemically elicited rye sprouts. Studia Universitatis “Vasile Goldiş”, Seria Ştiinţele Vieţii, 27(3), 157–162.
21. Maathuis, F. J. (2009). Physiological functions of mineral macronutrients. Current Opinion in Plant Biology, 12(3), 250–258. doi: 10.1016/j.pbi.2009.04.003
22. Miret, J. A., & Munné-Bosch, S. (2015). Redox signaling and stress tolerance in plants: a focus on vitamin E. Annals of the New York Academy of Sciences, 1340(1), 29–38. doi: 10.1111/nyas.12639
23. Mokrosnop, V. M. (2014). Functions of tocopherols in the cells of plants and other photosynthetic organisms. The Ukrainian Biochemical Journal, 86(5), 26–36. doi: 10.15407/ubj86.05.026.
24. Muralikrishna, G. & Nirmala, M. (2005). Cereal α-amylases – an overview. Carbohyd, 60(2), 163-173. doi: 10.1016/j.carbpol.2004.12.002.
25. Sharma, K., Singh, U., Sharma, P., Kumar, A. & Sharma, L. (2015). Seed treatments for sustainable agriculture – a review. Journal of Applied and Natural Science, 7(1), 521–539. doi: 10.31018/jans.v7i1.641
26. Skrypnik, L., Maslennikov, P., Novikova, A., & Kozhikin, M. (2021). Effect of Crude Oil on Growth, Oxidative Stress and Response of Antioxidative System of Two Rye (Secale cereale L.) Varieties. Plants, 10(1), 157. doi: 10.3390/plants10010157
27. Stahl, E., Hartmann, M., Scholten, N., & Zeier, J. (2019). A Role for Tocopherol Biosynthesis in Arabidopsis Basal Immunity to Bacterial Infection. Plant Physiology, 181(3), 1008–1028. doi: 10.1104/pp.19.00618
28. Stepniewska, S., Cacak-Pietrzak, G., Szafranska, A., Ostrowska-Ligeza, E. & Dziki, D. (2021). Assessment of the starch-amylolytic complex of rye flours by traditional methofs and modern one. Materials, 14, 7603. doi: 10.3390/ma14247603
29. Szczepanek, M. (2018). Technology of maize with growth stimulants application. Engineering for Rural Development, 17, 483–490. doi: 10.22616/ERDev2018.17.N074
30. Yakhin, O. I., Lubyanov, A. A., Yakhin, I. A., & Brown, P. H. (2017). Biostimulants in plant science: A global perspective. Frontiers in Plant Science, 7. doi: 10.3389/fpls.2016.02049
31. Zymaroieva, A., Zhukov, O., Romanchuck, L., & Pinkin, A. (2019). Spatiotemporal dynamics of cereals grains and grain legumes yield in Ukraine. Bulgarian Journal of Agricultural Science, 25(6), 1107–1113.
Опубліковано
2022-12-04
Як цитувати
Куриленко, А. О., & Кучменко, О. Б. (2022). ВПЛИВ ПЕРЕДПОСІВНОЇ ОБРОБКИ НАСІННЯ НА АМІЛАЗНУ АКТИВНІСТЬ, ВМІСТ ВУГЛЕВОДІВ І БІЛКІВ В ЗЕРНІ ЖИТА ОЗИМОГО. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Агрономія і біологія, 48(2), 105-110. https://doi.org/10.32845/agrobio.2022.2.15
ISSN 
ISSN 
