Вплив обробки насіння метаболічно активними речовинами на активність аскорбатпероксидази та вміст аскорбату в проростках пшениці м’якої (Triticum aestivum L.) за умов водного дефіциту

Abstract

У статті наведено порівняльну характеристику впливу метаболічно активних речовин та їх комбінацій на активність аскорбатпероксидази та вміст аскорбату в проростках пшениці м’якої в умовах водного дефіциту. Встановлено, що розчин вітаміну Е підвищує активність аскорбатпероксидази в проростках, перевищуючи показник контролю на 65,5 % та на 2,4 %, як порівняти з показниками проростків, насіння яких знаходилося у змодельованих умовах посухи. Розчин убіхінону-10 в умовах водного дефіциту найефективніше підвищує вміст аскорбату на 46,3 % у тканинах проростків пшениці м’якої. Попередня обробка насіння метаболічно активними речовинами посилює активацію аскорбатпероксидази та збільшує вміст аскорбату в проростках пшениці м’якої, що сприяє максимальній реалізації системи антиоксидантного захисту рослин в умовах посухи.

The article presents a comparative analysis of the effects of metabolically active substances and their combinations on ascorbate peroxidase activity and ascorbate content in common wheat (Triticum aestivum L.) seedlings under water deficit conditions simulated using PEG 6000. Ten seed treatment options were studied: control (unprocessed seeds + distilled water); PEG 6000 solution (12 %); vitamin E solution (10-8M) – E; ubiquinone-10 solution (10-8M) – Q; methionine solution (0.001 %) – M; paraoxybenzoic acid (POBA) solution (0.001%) – P; MgSO4 solution (0.001%) – Mg; combinations: vitamin E (10-8M) + ubiquinone-10 (10-8M) – EQ; vitamin E (10-8M) + methionine (0.001 %) + POBA (0.001 %) – EMP; vitamin E (10-8M) + methionine (0.001 %) + POBA (0.001 %) + MgSO4 (0.001 %) – EMPMg. The experimental water deficit was simulated using a 12 % PEG 6000 solution. It was found that simulated drought conditions induced a 63.1% increase in ascorbate peroxidase activity compared to the control. Pretreatment of wheat seeds with compound E resulted in a 65.5 % increase in ascorbate peroxidase activity compared to the control and a 2.4 % increase compared to seedlings under simulated water deficit conditions using PEG 6000. The activity of ascorbate peroxidase in wheat seedlings after treatment with magnesium sulfate, ubiquinone-10, and the combination of vitamin E + ubiquinone-10 exceeded control values by 47.6 %, 35.7 %, and 31 %, respectively, but did not surpass the levels induced by PEG. This suggests a protective effect of these substances under water deficit conditions but does not completely mitigate the inhibitory effect of PEG 6000. Under simulated water deficit conditions, the accumulation of ascorbate in seedling tissues exceeded control values by 29.1 %. Treatment with ubiquinone-10 increased ascorbate content by 46.3 %, while treatment with a combination of vitamin E + methionine + POBA + MgSO4 increased it by 24.2 %. Other treatments also showed increases: vitamin E + methionine + POBA (18.8 %), methionine (13 %), and vitamin E + ubiquinone-10 (7.4 %). Pre-treatment of wheat seeds with metabolically active substances increased the activity of antioxidant enzymes in wheat seedlings, enhancing drought resistance in the Provintsialka variety. Therefore, seed treatment with these substances could serve as a component of grain crop cultivation technology under water deficit conditions.