Жук І. В. Роль ендогенних регуляторних систем в посухостійкості пшениці

Дисертація присвячена дослідженню ролі NO-сигнальної системи та значення транспорту води по аквапоринових водних каналах у реалізації продуктивності пшениці за дії природної посухи. На прикладі 9 сортів ярої та 9 сортів озимої пшениці вперше показано, що NO регулює водний статус рослин. За характером реакції на дію NO сорти ділили на три групи. NO спричиняв коливання обводнення прапорцевих листків слабо- та середньостійких сортів, у стійких сортів NO посилював відтік води від листків до колоса. Вперше досліджена роль транспорту води по аквапоринових каналах у регуляції водного режиму пшениці за умов посухи. Характер інгібування активності аквапоринових водних каналів у листках рослин пшениці обумовлювався специфікою сорту та меншою мірою - типом інгібітора. Найзначнішим інгібування активності водного транспорту було у слабостійких сортів і найнижче - у стійких. Вперше продемонстровано, що ендогенна регуляторна дія NO зменшувала деструктивну дію природної посухи на хлоропласти клітин листкового мезофілу. Вперше показано, що інгібітор хлорид ртуті спричиняв деструкцію хлоропластів листків пшениці, змінював форму зовнішньої оболонки, локалізацію і розміри крохмальних зерен. Показано, що високотемпературний стрес підвищував активність антиоксидантних ферментів пероксидази та каталази. Достресова обробка рослин пшениці донором NO знижувала рівень оксидного стресу, що зменшувало активність сумарних пероксидаз. Вперше показана морфогенетична дія NO на рослини пшениці, яка проявилась у збільшенні розмірів прапорцевого листка, кількості зерен у колосі, маси 1000 зерен, підвищенні врожаю рослин ярої та озимої пшениці в польових умовах. Вперше встановлено, що інгібування транспорту води по аквапоринових каналах у фазі виходу в трубку пшениці є критичним для росту і розвитку рослин та формування їх продуктивності. Таким чином, нами вперше встановлено, що ендогенні регуляторні системи NO-сигнальна та транспортна по аквапоринових водних каналах відіграють визначну роль у формуванні посухостійкості пшениці.