| Abstract: | Magistrantūros studijų baigiamajame darbe pateikiami kalio hidrokarbonato poveikio žaliosios šerytės augalams sausros sąlygomis tyrimų rezultatai. Tyrimai atlikti 2015–2016 metais Vytauto Didžiojo universiteto, Žemės ūkio akademijos (buvo Aleksandro Stulginskio universiteto) Agronomijos fakultete, Biologijos ir augalų biotechnologijos institute, JTC Agrobiotechnologijos laboratorijoje.
Tyrimo objektas – žalioji šerytė (Setaria viridis (L.) P. Beauv.).
Tyrimo tikslas – įvertinti kalio hidrokarbonato poveikį žaliosios šerytės osmolitų ir fotosintezės pigmentų kiekiams sausros sąlygomis.
Tyrimo metodai: augalai auginti programuojamoje klimato kameroje esant 25/18 °C (dieną/ naktį) temperatūrai, 16/8 val. (dieną/naktį) fotoperiodui ir 150 µmol m-2s-1 apšviestumui. Nuo augalų sudygimo iki 3 pilno lapo išsivystymo (13 fenologinė fazė pagal BBCH skalę) augalai auginti įprasto (65 ± 5 %) substrato drėgnio sąlygomis. Eksperimento metu augalai nupurkšti 10 mg l-1, 20 mg l-1, 30 mg l-1 koncentracijų kalio hidrokarbonato tirpalais (purškimo norma – 40 ml m-2), kontrolės augalai nupurkšti distiliuotu vandeniu. Osmolitų (prolino, tirpiųjų sacharidų) ir chlorofilo kiekiai nustatyti po 0, 4, 8, 12, 16 sausros dienų bei po imituotos sausros sąlygų augalus gausiai palaisčius.
Prolino kiekis nustatytas taikant modifikuotą ninhydrino metodą (McClinchey, Kott, 2008). Bendrieji tirpieji sacharidai nustatyti antrono metodu ir išreikšti gliukozės ekvivalentu (Yemm, Willis, 1954). Fotosintetiniai pigmentai nustatyti pagal Wettstein metodiką (Гавриленко, Жыгалова, 2003).
Tyrimo rezultatai: nustatyta, kad nupurškus žaliosios šerytės augalus kalio hidrokarbonato tirpalais juose susikaupė mažesni osmolitų kiekiai, kurie ir nusako padidėjusį tirtų augalų atsparumą sausrai. Lyginant su nepurkštais augalais, reikšmingai mažesni prolino ir tirpiųjų sacharidų kiekiai nustatyti augaluose purkštuose 20 mg l-1 ir 30 mg l-1 kalio hidrokarbonato koncentracijų tirpalais.
Purškimas per lapus skirtingų koncentracijų kalio hidrokarbonato tirpalais skatino fotosintetinių pigmentų (chlorofilų ir karotenoidų) sintezę žaliosios šerytės augaluose drėgmės trūkumo sąlygomis. Efektyviausiai veikė 20 mg l-1 ir 30 mg l-1 koncentracijų kalio hidrokarbonato tirpalai.
Rekomenduojama naudoti sausros sąlygų sukeliamų padarinių eliminavimui 20 mg l-1 kalio hidrokarbonato koncentracijos tirpalą.
The master thesis presents the results of research on the effect of potassium bicarbonate on green foxtail under drought conditions. The experiment was carried out in Institute of Biology and Plant Biotechnology of Vytautas Magnus University (was Aleksandras Stulginskis University) and Laboratory of Agrobiotechnology of Join Research Center in 2015–2016.
Research object – green foxtail (Setaria viridis (L.) P. Beauv.).
Research aim – to evaluate the effect of potassium bicarbonate on green foxtail’s accumulation of osmolytes and photosynthesis pigments under the drought conditions.
Research methods: the plants were cultivated in a programmable growth chamber at 25/18°C (day/night) temperature, 16/8 h (day/night) photoperiod and 150 μmol m-2 s-1 illumination. From emergence to the stage of fully developed third leaf (13th phenological stage BBCH scale) the plants were grown in the conditions of normal moisture of the substrate (65 ± 5 %). During the experiment the plants were sprayed with potassium bicarbonate solution at 10 mg l-1; 20 mg l-1 and 30 mg l-1 concentrations (spray rate – 40 ml m-2), control plants were sprayed with distilled water. Osmolyte (proline, soluble saccharides) and chlorophyll quantities were determined after 0, 4, 8, 12, 16 days of drought and after simulated drought conditions the plants were watered.
Proline content was determined using a modified ninhydrin method (McClinchey, Kott, 2008). Total soluble sugars were estimated by the anthrone method (Yemm et al., 1954). Photosynthetic pigments were quantified according to Wettstein methodology (Гавриленко, Жигалова, 2003).
Research results: it was determinate that after spraying green foxtail plants with potassium bicarbonate solutions, accumulated lower content of osmolites in them, which indicates an increased drought resistance. Compared to non-sprayed plants, significantly lower amounts of proline and soluble saccharides were found in plants sprayed with solutions of 20 mg l-1 and 30 mg l-1 potassium bicarbonate concentrations.
Different concentrations of potassium bicarbonate solutions promoted the synthesis of photosynthetic pigments (chlorophylls and carotenoids) in green foxtail plants under the drought conditions. The most effective 20 mg l-1 and 30 mg l-1 potassium bicarbonate solutions.
To eliminate the effects of drought conditions is recommended to use a solution of 20 mg l-1 potassium bicarbonate. |
