Izvestiya of Saratov University.

Chemistry. Biology. Ecology

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)

For citation:

Korobko V. V., Dashtoian J. V., Kalinina A. V., Костикова Ю. А. Влияние солевого стресса на рост и развитие корневой системы проростков интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы. Izvestiya of Saratov University. Chemistry. Biology. Ecology, 2025, vol. 25, iss. 2, pp. 195-204. DOI: 10.18500/1816-9775-2025-25-2-195-204, EDN: VFHSFH

This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Full text:
download
(downloads: 343)
Language: 
Russian
Heading: 
Biology
Article type: 
Article
UDC: 
581.1+ 633.111.1+631.524.85
DOI: 
10.18500/1816-9775-2025-25-2-195-204
EDN: 
VFHSFH

Влияние солевого стресса на рост и развитие корневой системы проростков интрогрессивных линий яровой мягкой пшеницы

Autors: 
Korobko V. V., Saratov State University
Dashtoian Juliia V., Federal Center of Agriculture Research of the South-East Region
Kalinina Alla V., Federal Center of Agriculture Research of the South-East Region
Костикова Юлия Алексеевна, Saratov State University
Abstract: 

The study of the resistance of plants obtained as a result of introgressive breeding to the action of various factors, including salinization, is an important stage of breeding work. The eff ect of salt stress on the growth and development of the root system of seedlings of introgressive lines of spring soft wheat has been studied. The objects of the study are seedlings of introgressive lines of spring soft wheat obtained with the participation of Triticum dicoccum Shuebl, Aegilops speltoides Tausch, Agropyron elongatum (Host) Beauv. Seedlings of the Saratov 76 variety are used as a standard. The objects were cultivated under laboratory conditions. As a substrate, isoosmotic solutions of NaCl, Na2 SO4 , their mixture in a ratio of 1:1 and H2 O (control) were used. The eff ect of salinization on growth was assessed according to the following criteria: the number of roots, their length, the values of the root index and the root-to-shoot ratio. The seedlings of the studied lines in the control version of the experiment are inferior to the standard variety in terms of root length and root availability. It was found that the least inhibitory eff ect of chloride and sulfate salinization of the substrate on root growth in length is manifested in seedlings of the L657 line: the length of the main root and the roots of the lower and upper tiers exceed similar indicators of seedlings of the standard variety. Salinization has a negative eff ect on the root index of seedlings of both the standard variety and the studied lines of soft wheat, while seedlings of lines L657 and L664 in terms of the root index are signifi cantly superior to the standard variety in all salinization variants. According to the number of roots in seedlings, there are no statistically signifi cant diff erences between lines containing foreign genetic material and the standard variety.

Key words: 
Triticum aestivum L.
introgressive lines of bread wheat
chloride salinity
sulfate salinity
seedling morphogenesis
Reference: 
  1. Бюллетень «Посевные площади Российской Федерации в 2024 году (весеннего учета)», Федеральная служба государственной статистики, Бюллетени о состоянии сельского хозяйства (электронные версии) [сайт]. https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13277 (дата обращения: 28.08.2024).  
  2. Bilkis A., Islam M. R., Hafiz M. H. R., Hasan M. A. Effect of NaCl induced salinity on some physiological and agronomic traits of wheat // Pakistan Journal of Botany. 2016. Vol. 48, № 2. P. 455–460.  
  3. Панкова Е. И., Горохова И. Н. Анализ сведений о площади засоленных почв России на конец XX и начало XXI веков // Бюллетень Почвенного института имени В. В. Докучаева. 2020. Вып. 103. С. 5–33. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-103-5-33  
  4. Maas E. V., Hoffman G. J. Crop salt tolerance-current assessment // Journal of the Irrigation and Drainage Division. 1977. Vol. 103, № 2. P. 115–134. https://doi.org/10.1061/JRCEA4.0001137  
  5. Shabala S., Munns R. Salinity stress: Physiological constraints and adaptive mechanisms // Plant Stress Physiology / ed. S. Shabala. 2nd ed. Wallingford : CABI, 2017. P. 24–63. https://doi.org/10.1079/9781780647296.0024  
  6. Liqing Ma, Erfeng Zhou, Naxing Huo, Ronghua Zhou, Guoying Wang, Jizeng Jia. Genetic analysis of salt tolerance in a recombinant inbred population of wheat (Triticum aestivum L.) // Euphytica. 2007. Vol. 153, № 1. P. 109–117. https://doi.org/10.1007/s10681-006-9247-8  
  7. Адонина И. Г., Тимонова Е. М., Салина Е. А. Интрогрессивная гибридизация мягкой пшеницы: результаты и перспективы // Генетика. 2021. Т. 57, № 4. С. 384–402. https://doi.org/10.31857/S0016675821030024  
  8. Даштоян Ю. В., Калинина А. В., Коробко В. В. Влияние засоления на морфогенез проростков интрогрессивных линий мягкой пшеницы с генетическим материалом Aegilops columnaris // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23, вып. 3. С. 308–317. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2023-23-3-308-317, EDN: FVXSFT  
  9. Baranova O. A., Adonina L. G., Sibikeev S. N. Molecular cytogenetic characteristics of new spring bread wheat introgressive lines resistant to stem rust // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2024. Vol. 28, № 4. P. 377–386. https://doi.org/10.18699/vjgb-24-43  
  10. Michel B. E., Kaufmann M. R. The osmotic potential of polyethylene glycol 6000 // Plant Physiology. 1973. Vol. 51, № 5. P. 914–916. https://doi.org/10.1104/pp.51.5.914  
  11. Шевлягина О. Ф., Коробко В. В. Особенности реализации донорно-акцепторных отношений при нарушении целостности зародышевой корневой системы проростка Triticum aestivum L. // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, вып. 2. С. 219–225. https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-2-219-225  
  12. Голуб Н. А. Параметры первичной корневой системы озимой пшеницы и возможности их использования в оценке сортов // Физиология продуктивности и устойчивости зерновых культур : сб. науч. тр. Краснодар : КНИИСХ, 1988. С. 42–47.  
  13. Ledo А., Burslem D. F. R. P., Paul K. I., Battaglia M., England J. R., Pinkard E., Roxburgh S., Ewel J. J., Barton C., Brooksbank K., Carter J., Eid T. H., Fitzgerald A., Jonson J., Mencuccini M., Montagu K. D., Montero G., Ruizpeinado R., Mugasha W. A., Ryan C. M., Sochacki S., Specht A., Wildy D., Wirth C., Zerihun A., Chave J. Tree size and climatic water deficit control root to shoot ratio in individual trees globally // New Phytologist. 2018. Vol. 217, № 1. P. 8–11. https://doi.org/10.1111/nph.14863  
  14. Коробко М. А., Коробко В. В. Использование Python для обработки и визуализации данных при фитотестировании // Биоразнообразие и антропогенная трансформация природных экосистем : материалы XII Всероссийской научно-практической конференции (Балашов, 24–25 мая 2024 г.). Саратов : Саратовский источник, 2024. С. 67–72.  
  15. Лисицын Е. М. Показатели развития корневых систем в эдафической селекции ячменя // Зернобобовые и крупяные культуры. 2018. № 2 (26). С. 66–71. https://doi.org/10.24411/2309-348X-2018-10019.  
  16. Agathokleous E., Kitao M., Koike T., Calabrese E. J. Does the root to shoot ratio show a hormetic response to stress? An ecological and environmental perspective // Journal of Forestry Research. 2019. Vol. 30, № 5. P. 1569–1580. https://doi.org/10.1007/s11676-018-0863-7  
  17. Удовенко Г. В., Семушина Л. А. Продуктивность, накопление солей и водно-осмотические свойства растений при чистом и смешанном засолении почвы // Агрохимия. 1970. № 11. С. 90–101.  
  18. Удовенко Г. В., Семухина Л. А., Сааков В. С., Галкин В. И., Кошкин В. А., Кинченко Т. А. Влияние засоления на состояние и активность фотосинтезирующего аппарата растений // Физиология растений. 1974. Т. 21, вып. 3. С. 623–629.  
  19. Турулев В. В. Влияние солевого, пищевого и водного режимов на урожай озимой пшеницы // Мелиорация антропогенных ландшафтов : сб. науч. тр. НГМА. Новочеркасск : НГМА, 2000. С. 19–22.  
  20. Abdel-Ghani A. H. Response of wheat varieties from semi-arid regions of Jordan to salt stress // J. Agronomy & Crop Science. 2009. Vol. 195. P. 55–65. https://doi.org/10.1111/j.1439-037X.2008.00319.x  
  21. Chaurasia S. Identification of salt-tolerant wheat genotypes (Triticum aestivum L.) through physiological and ionic studies under salinity stress // Journal of Crop Science and Biotechnology. 2024. Vol. 27. P. 273–285. https://doi.org/10.1007/s12892-023-00229-w  
  22. Chaurasia S., Singh A. K., Songachan L. S., Sharma A. D., Bhardwaj R., Singh K. Multi-locus genome-wide association studies reveal novel genomic regions associated with vegetative stage salt tolerance in bread wheat (Triticum aestivum L.) // Genomics. 2020. Vol. 112, iss. 6. P. 4608–4621. https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2020.08.006.  
  23. Genc Y., Oldach K., Verbyla A. P., Lott G., Hassan M., Tester M., Wallwork H., McDonald G. K. Sodium exclusion QTL associated with improved seedling growth in bread wheat under salinity stress // Theor. Appl. Genet. 2010. Vol. 121, № 5. P. 877–894. https://doi.org/10.1007/s00122-010-1357-y  
  24. Юдина Р. С., Леонова И. Н., Салина Е. А., Хлесткина Е. К. Изменение солеустойчивости мягкой пшеницы в результате интрогрессии генетического материала Aegilops speltoides и Triticum timopheevii // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2015. Вып. 19, ч. 2. С. 171–175. https://doi.org/10.18699/VJ15.021
Received: 
25.10.2024
Accepted: 
01.04.2025
Published: 
30.06.2025
Short text (in English):
download
(downloads: 232)