|Generate QR code
Open Access
Subscription Access
Impact of exogenous growth regulators on growth and photosynthetic activity in dwarf mandarin plants (Citrus unshiu Marc.)
https://doi.org/10.31676/0235-2591-2020-6-18-23
Abstract
The impact of synthetic regulators on the growth and development of mandarin plants was investigated. It was shown that the exposure of plants to growth regulators had no effect on leaf chlorophyll content. Non-root application of nanoelicitor and siliplant synthetic regulators elevated the carotenoid content to 2.69-3.11 mg/g (control, water: 2.57 mg/g) and stimulated protective response. The total chlorophyll- carotenoid ratio in plants treated with nanoelicitor (4.29 mg/g) and siliplant (4.12 mg/g) was less than in the control, reflecting the degree of plant adaptation to adverse conditions in the growing season. Exposure to growth regulators improved photosynthetic activity and overall functionality. Chlorophyll fluorescence assays were used to evaluate photosynthetic activity coefficient as falling within a range of 0.54-0.57, which exceeded the control by 1.2-fold. Nanoelicitor was shown to induce active shooting and reduce fruit shedding. Compared to the control, growth regulators increased the retained fruit value by 1.5-1.9-fold and improved plantation productivity. Phytoregulators have shown promise in both improving the functional condition and reducing preharvest shedding in dwarf mandarin plants.
About the Authors
O. G. Belous
Federal Research Center “Subtropical Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”
Russian Federation
Russian Federation
Oksana G. Belous - Dr. Sci. (Biol.), Assoc. Prof., Principal Researcher, Head of the Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry
2/28, Yan Fabritsius str., Sochi, 354002
N. B. Platonova
Federal Research Center “Subtropical Scientific Center of the Russian Academy of Sciences”
Russian Federation
Russian Federation
Junior Researcher, Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry
Sochi
References
1. Ракитин Ю. В. Биологически активные вещества как средства управления жизненными процессами растений. Научные основы защиты урожая. М.: АН СССР, 1963: с. 7-42. Rakitin Yu. V. Biologically active substances as a means of controlling the life processes of plants: in the book “Scientific bases of crop protection”. Moscow: AN SSSR, 1963: p. 7-42. (In Russ.)
2. Агафонов Н. В., Фаустов В. В. Применение регуляторов роста в плодоводстве. М: ВНИИТЭИСХ, 1972, 64 с. Agafonov N. V., Faustov V. V. The use of growth regulators in fruit growing. Moscow: VNIITEISH, 1972, 64 p. (In Russ.)
3. Баскаков Ю. А., Шаповалов А. А. Регуляторы роста растений. М.: Знание, 1982, 64 с. Baskakov Yu. A., Shapovalov A. A. Plant growth regulators. Moscow: Znanie, 1982, 64 p.
4. Лихолат Т. В. Регуляторы роста древесных растений. М.: Лесная промышленность, 1983, 240 с. Likholat T. V. Growth regulators of woody plants. Moscow: Lesnaya promyshlennosti, 1983, 240 p.
5. Shikamany S. D., Reddy N. N. Effects of growth retardants on growth, yield and quality in grape cv. Thompson seedless, Ind. J. Hort. 1989;46(1):31-38.
6. Gianfagna T. Natural and synthetic growth regulators and their use in horticultural and agronomic crops: in Plant Hormones. Springer, Dordrecht, 1995: p. 751-773. DOI:10.1007/978-94-011-0473-9_34
7. Барабаш И. П. Фитогормоны (эндогенные регуляторы) растении, Садоводство и виноградарство. 2008;4:22-23. Barabash I. P. Plant phytohormones (endogenous regulators), Sadovodstvo i vinogradarstvo. 2008;4:22-23. (In Russ.)
8. Tomar C. S., Singh N. Effect of foliar application of nutrients and bio-regulators on growth, fruit set, yield and nut quality of walnut, Indian Journal Horticulture. 2006;64(7):271-273.
9. Reddy P. A., Prasad D. M. Effect of plant growth regulators on fruit characters and yield of pomegranate (Punica granatum L.) cv. Ganesh, International Journal of Engineering Science. 2012;2(2):2331-4490.
10. Lebedev V., Arkaev M., Dremova M., Pozdniakov I., Shestibratov K. Effects of growth regulators and gelling agents on ex vitro rooting of raspberry, Plants. 2019;8(1):3.
11. Горшков В. М. Рост и плодоношение растений мандарина при применении препарата тур в субтропиках Краснодарского края: дисс. … канд. с.-х. наук. М.: ТСХА, 1976, 26 с. Gorshkov V. M. Growth and fruiting of mandarin plants when using the drug tour in the subtropics of the Krasnodar Territory: PhD (Agric.). Moscow: TSKHA, 1976, 26 p. (In Russ.)
12. Дорошенко Т. Н., Рязанова Л. Г., Аль-Хуссейни Акил Моххамед Абдула-Мир, Максимцов Д. В., Ненько Н. И., Белоус О. Г. Перспективы использования физиологически активных веществ для формирования урожая плодов цитрусовых культур, Труды КубГАУ. 2017;1(64):71-77. Doroshenko T. N., Ryazanova L. G., Al-Husseini Akil Mohamed Abdula-Mir, Maksimtsov D. V., Nenko N. I., Belous O. G. Prospects for the use of physiologically active substances for the formation of the harvest of citrus fruits, Trudy KubGAU. 2017;1(64):71-77. (In Russ.). DOI: 10.21515/1999-1703-64-71-76
13. Рындин А. В., Белоус О. Г., Горшков В. М., Дорошенко Т. Н., Рязанова Л. Г., Аль-Хуссейни Акил Моххамед Абдула-Мир. Влияние регуляторов роста на физиологические показатели растений мандарина (Citrus reticulata var. unshiu Tan.) в условиях влажных субтропиков России, Плодоводство и ягодоводство России. 2017;51:92-99. RyndinA. V., Belous O. G., Gorshkov V. M., Doroshenko T. N., Ryazanova L. G., Al-Husseini Akil Mohamed Abdula-Mir. The influence of growth regulators on the physiological parameters of mandarin plants (Citrus reticulata var. unshiu Tan.) in the humid subtropics of Russia, Plodovodstvo i yagodovodstvo Rossii. 2017;51:92-99. (In Russ.)
14. Рындин А. В., Белоус О. Г., Омаров М. Д., Абильфазова Ю. С. Оценка эффективности применения новых регуляторов роста в субтропическом садоводстве, Проблемы агрохимии и экологии. 2019;3:34-38. Ryndin A. V., Belous O. G., Omarov M. D., Abilfazova Yu. S. Evaluation of the effectiveness of the use of new growth regulators in subtropical horticulture, Problemy agrokhimii i ekologii. 2019;3:34-38. (In Russ.) DOI:10.26178/AE.2019.70.59.007
15. Абильфазова Ю. С. Реакция мандарина (Citrus reticulata blanco var. unshiu Tan.) на применение микроэлементов во влажных субтропиках России, Новые технологии. 2016;4:99-103. Abilfazova Yu. S. Reaction of mandarin (Citrus reticulata blanco var. unshiu Tan.) to the use of trace elements in the humid subtropics of Russia, Novye tekhnologii. 2016;4:99-103. (In Russ.)
16. Кшникаткина А. Н., Аленин П. Г., Юров М. И. Урожайность и качество голозерного ячменя при некорневой подкормке Альбитом и Силиплантом в условиях лесостепи Среднего Поволжья, Нива Поволжья. 2013;3(28):38-42. Kshnikatkina A. N., Alenin P. G., Yurov M. I. Productivity and quality of naked barley when foliar feeding with Albit and Siliplant in the forest-steppe conditions of the Middle Volga region, Niva Povolgia. 2013;3(28):38-42. (In Russ.)
17. Soytong K., Kanokmedhakul S., Rattanacherdchai K., Charoenporn C. Microbial elicitors to induce immunity for plant disease control in chilli and tomato. In: Basic and applied aspects of biopesticides. Springer: New Delhi, 2014: p. 99-125. DOI:10.1007/978-81-322-1877-7_6
18. Jakkapat P., Kanokmedhakul, K., Soytong M., Soytong K., YahuafaiJ., Siripong P., Kanokmedhakul S. Meroterpenoid pyrones, alkaloid and bicyclic brasiliamide from the fungus Neosartoryahiratsukae. Fitoterapia, 2020;142:104485. DOI:10.1016/j.fitote.2020.104485
19. Программа и методика сортоизучения плодовых, ягодных и орехоплодных культур. Орел: ВНИИСПК, 1999, 606 с. Program and methodology for the variety study of fruit, berry and nut-bearing crops. Orel: VNIISPK, 1999, 606 p. (In Russ.)
20. Шлык А. А. Определение хлорофилла и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев/ Биохимические методы в физиологии растений. М.: Наука, 1971: с. 154-170. Shlyk A. A. Determination of chlorophyll and carotenoids in green leaf extracts: in the book «Biochemical methods in plant physiology». Moscow: Nauka, 1971: p. 154-170. (In Russ.)
21. Будаговская О. Н., Будаговский А. В., Будаговский И. А., Гончаров С. А. Портативный лазерный прибор для оценки устойчивости растений к фотоингибированию и фотодеструкции, Приборы и техника эксперимента. 2011;1:163-164. Budagovskaya O. N., Budagovskiy A. V., Budagovskiy I. A., Goncharov S. A. Portable laser device for assessing plant resistance to photoinhibition and photodestruction, Pribory i tekhnika eksperimenta 2011;1:163-164. (In Russ.)
22. Будаговская О. Н., Будаговский А. В., Будаговский И. А. Лазерная диагностика растений. Мичуринск: Издательский Дом «Мичуринск», 2010, 60 с. Budagovskaya O. N., Budagovskiy A. V., Budagovskiy I. A. Laser diagnostics of plants. Michurinsk: Publishing House «Michurinsk», 2010, 60 p. (In Russ.)
23. Белоус О. Г., Платонова Н. Б. Фотосинтетический аппарат карликового мандарина сорта ‘Миагава-васе’ при обработках регуляторами роста, Субтропическое и декоративное садоводство. 2019;68:157-164. Belous O. G., Platonova N. B. Photosynthetic apparatus of the dwarf tangerine of the ‘Miagava-vase 'variety when treated with growth regulators, Subtropicheskoye i dekorativnoye sadovodstvo, 2019;68:157-164. (In Russ.). DOI: 10.31360/2225-3068-2019-68-157-164
24. Рибейро Р. В., Сантос М. Г., Мачало Е. С., Оливейра Р. Ф. Фитохимическая реакция листьев фасоли на тепловой стресс после предварительного водного дефицита, Физиология растений. 2008;55(3):387-396. Ribeiro R. V., Santos M. G., Machalo E. S., Oliveira R. F. Phytochemical Response of Bean Leaves to Heat Stress after Prior Water Deficiency, Plant Physiology. 2008;55(3):387-396. (In Russ.)
25. Шевелуха В. С., Блиновский И. К. Состояние и перспективы исследований и применения фиторегуляторов в растениеводстве. Регуляторы роста растений. М.: ВО «Агропромиздат», 1990: с. 6-35. Shevelukha V. S., Blinovsky I. K. State and prospects of research and the use of phytoregulators in crop production: in the book «Plant growth regulators». Moscow: VO «Agropromizdat», 1990: p. 6-35. (In Russ.)
26. Дорошенко Т. Н., Третьяков Г. И., Третьякова О. И. О возможности ранней диагностики солеустойчивости сортоподвойных комбинаций яблони, Физиология и биохимия культурных растений. 1990;36(4):270-275. Doroshenko T. N., Tretyakov G. I., Tretyakova O. I. On the possibility of early diagnostics of salt tolerance of scion/stock combinations of apple trees, Fiziologiya i biokhimiya kul'turnykh rasteniy. 1990;36(4):270-275. (In Russ.)
27. Березина В. Ю., Гурова Т. А. Автоматизированный комплекс измерительной аппаратуры для оценки устойчивости растений к стрессовым факторам среды, Достижения науки и техники АПК. 2006;11:15-17. Berezina V. Yu., Gurova T. A. Automated complex of measuring equipment for assessing plant resistance to stress factors of the environment, Dostizheniya nauki i tekhniki. 2006;11:15-17. (In Russ.).
28. Климов С. В. Спонтанная осцилляция замедленной флуоресценции при диагностике устойчивости с.-х. растений к неблагоприятным факторам внешней среды, Сельскохозяйственная биология. 1996;5:115-122. Klimov S. V. Spontaneous oscillation of delayed fluorescence in the diagnosis of resistance of agricultural plants to unfavorable environmental factors, Sel'skokhozyaystvennaya biologiya. 1996;5:115-122. (In Russ.).
29. Lichtenthaler H. K., Rindere U. The role of chlorophyll fluorescence in the detection of stress conditions in plant, CRC Critical Reviews in Analytical Chemistry. 1988;19(1):29-85.
30. Гаевский Н. А., Моргун В. Н. Использование переменной и замедленной флуоресценции хлорофилла для изучения фотосинтеза растений, Физиология растений. 1993;40(1):136- 145. Gaevsky N. A., Morgun V. N. Use of variable and delayed chlorophyll fluorescence to study plant photosynthesis, Fiziologia rastenii. 1993;40(1):136-145. (In Russ.).
31. Гудковский В. А., Каширская Н. Я., Цуканова Е. М. Изменение активности фермента каталазы и индукции флуоресценции хлорофилла различных по устойчивости культур и сортов при стрессовом и антистрессовом воздействии, Доклады РАСХН. 2000;5:5. Gudkovsky V. A., Kashirskaya N. Ya., Tsukanova E. M. Changes in the activity of the enzyme catalase and the induction of chlorophyll fluorescence of different resistance crops and varieties under stress and anti-stress effects, Doklady RASKHN. 2000;5:5. (In Russ.).
32. Havaux M., Lannoye R. Chlorophyll fluorescence induction: a sensitive indicator of water stress in maize plants, Irrigation Science. 1983;4(2):147-151.
33. Georgieva K. M. Influence of high temperature on the photosynthetic activity in two pea cultivars, Докл. Бълг. АН. 2000;53(6):95-97.
34. Shreiber U., Schliwa U., Bilger W. Continuous recording on photochemical and non-photochemical chlorophyll fluorescence quenching with a new type of modulation fluorometer, Photosynthesis Research. 1986;10(1-2):51-62.
35. Ладыгин В. Г. Фотохимическая активность, спектральные свойства и структура хлоропластов листьев Pisum sativum L. при дефиците железа и анаэробиозе корней, Биофизика. 2005;50(1):86-100. Ladygin V. G. Photochemical activity, spectral properties and structure of chloroplasts in leaves of Pisum sativum L. in case of iron deficiency and anaerobiosis of roots, Biofizika. 2005;50(1):86-100. (In Russ.).
36. Пшибытко Н. Л., Зеневич Л. А., Кабашникова Л. Ф. Состояние фотосинтетического аппарата в процессе фузариозного увядания томата, Физиология растений. 2006;53(1):31-37. Pshibytko N. L., Zenevich L. A., Kabashnikova L. F. The state of the photosynthetic apparatus in the process of tomato fusarium wilt, Fiziologia rastenii. 2006;53(1):31-37. (In Russ.).
37. Joshi S. C., Maikhuri R. K., Joshi V. Chlorophyll fluorescence characteristics, growth and solute accumulation during summer in seedlings of native plant species grown in abandoned agricultural and degraded lands, Journal of Sustainable Forestry. 2000;11(4):97-114.
38. Koch C., Noga G., Strittmatter G. Photosynthetic electron transport is differentially affected during early stages of cultivar/race-specific interactions between potato and phytofthora infestans, Planta. 1994;193:551-557.
Review
For citations:
Belous O.G., Platonova N.B. Impact of exogenous growth regulators on growth and photosynthetic activity in dwarf mandarin plants (Citrus unshiu Marc.). Horticulture and viticulture. 2020;(6):18-23. (In Russ.) https://doi.org/10.31676/0235-2591-2020-6-18-23
Views:
786
Email this article 