<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Samara Journal of Science</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Samara Journal of Science</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Самарский научный вестник</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2309-4370</issn><issn publication-format="electronic">2782-3016</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Samara State University of Social Sciences and Education</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">34346</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.17816/snv201983102</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>General Biology</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Общая биология</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Leaf pigment complex of spring soft wheat cultivars of different maturity groups under different moisture regimes</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Влияние различных условий увлажнения на пигментный комплекс листьев сортов мягкой яровой пшеницы разных групп спелости</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Amunova</surname><given-names>Oksana Sergeevna</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Амунова</surname><given-names>Оксана Сергеевна</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>candidate of biological sciences, researcher of Spring Wheat Breeding Laboratory</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории селекции пшеницы</p></bio><email>priemnaya@fanc-sv.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Lisitsin</surname><given-names>Evgeny Mikhailovich</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Лисицын</surname><given-names>Евгений Михайлович</given-names></name></name-alternatives><address><country country="RU">Russian Federation</country></address><bio xml:lang="en"><p>doctor of biological sciences, professor of Ecology and Zoology Department, head of Plant Edaphic Resistance Department</p></bio><bio xml:lang="ru"><p>доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и зоологии, заведующий отделом эдафической устойчивости растений</p></bio><email>edaphic@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff2"/><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Federal Agricultural Research Center of the North-East named N.V. Rudnitsky</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого</institution></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff2"><aff><institution xml:lang="en">Vyatka State Agricultural Academy</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Вятская государственная сельскохозяйственная академия</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2019-08-05" publication-format="electronic"><day>05</day><month>08</month><year>2019</year></pub-date><volume>8</volume><issue>3</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 8, NO3 (2019)</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 8, №3 (2019)</issue-title><fpage>19</fpage><lpage>25</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2020-06-02"><day>02</day><month>06</month><year>2020</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2019, Amunova O.S., Lisitsin E.M.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2019, Амунова О.С., Лисицын Е.М.</copyright-statement><copyright-year>2019</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Amunova O.S., Lisitsin E.M.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Амунова О.С., Лисицын Е.М.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://snv63.ru/2309-4370/article/view/34346">https://snv63.ru/2309-4370/article/view/34346</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Creation of new higher productive cultivars of cereal crops is often linked with straightening of degree of resistance to abiotic environmental factors. Indirectly this degree of resistance could be estimated on quantitative change in leaf pigment composition. There is practical interest to compare the activity of pigment complex of flag leaves of wheat cultivars belonging to different maturity groups that could give information on direction of breeding improvement of plant physiological-and-genetic traits under different ecological conditions. Plants of nine breeding lines and two standard cultivars grew in 2016–2018 at the experimental field of FARC of North-East (Kirov) under continental climate conditions with moderately cold winter and warm summer. The study of flag leaves pigment complex allows to discover differences between early and middle-ripening cultivars on investigated parameters in different hydrothermal conditions. During the study years, middle-ripening cultivars accumulated more chlorophyll <italic>a</italic> than the early ones. On average this excess was about 10%. The studied cultivars were differed on distribution of pigment between structural parts of photosystems: middle-ripening cultivars had more chlorophyll <italic>a </italic>in reaction centers whereas the amount of the pigment in light-harvesting complexes was not differed. Hydrothermal conditions significantly influenced the differences between cultivar groups. Thus, under dry conditions the content of chlorophyll <italic>b </italic>and carotenoids in flag leaves of cultivars belonging to both group of maturity had no significant differences. Under normal or moist conditions middle-ripening cultivars contained 11,0–12,6% more chlorophyll <italic>b </italic>and 7,6–23,1% more carotenoids than the early cultivars. Under dry conditions the two groups of cultivars significantly differed on mass ratio chlorophyll a/b: in the middle-ripening cultivars it was 5,0% higher than in the early ones. Based on chlorophyll <italic>a </italic>and <italic>b </italic>content at flowering stage breeding lines С-64, С-65, С-103, and С-129 were selected. The amount of chlorophyll in these genotypes was significantly higher than in Margarita standard cultivar. Within the group of early cultivars, no one exceeded Bazhenka standard by the pigment content. The cultivars of this group reacted on abiotic growing conditions change very much (the amount of precipitations and air temperature): the coefficients of chlorophyll <italic>a</italic> content variation were 6,5–16,3%, of chlorophyll <italic>b</italic> content – 26,9–29,7%, of carotenoids content – 4,1–17,2%.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>Создание новых, более продуктивных сортов зерновых культур часто связано с усилением степени устойчивости к абиотическим факторам среды выращивания. Косвенно эту устойчивость можно оценить по количественным изменениям пигментного состава. Практический интерес представляет сравнение работы пигментного комплекса флаговых листьев сортов пшеницы разных групп спелости, что может дать информацию о направлении селекционного улучшения физиолого-генетических признаков растений в различных экологических условиях. Растения 9 селекционных линий и 2 сортов-стандартов выращивали в 2016–2018 гг. на опытном поле ФАНЦ Северо-Востока (г. Киров) в условиях континентального климата с умеренно холодной зимой и теплым летом. Исследование пигментного комплекса флаговых листьев в фазу цветения позволило выявить отличия раннеспелых и среднеспелых генотипов по изучаемым параметрам в разных гидротермических условиях. В среднем за годы изучения среднеспелые генотипы накапливали больше хлорофилла <italic>а</italic>, чем раннеспелые; это превышение составило около 10%. Изученные сорта различались распределением пигмента между структурными частями фотосистем: у среднеспелых линий больше хлорофилла <italic>a</italic> содержалось в реакционных центрах, тогда как количество хлорофилла <italic>a</italic> в светособирающих комплексах не отличалось. Гидротермические условия конкретного года значимо влияли на различия между группами сортов. Так, в засушливых условиях содержание хлорофилла <italic>b</italic> и каротиноидов во флаговых листьях у сортов двух групп спелости значимо не отличалось. Но в нормальных и влажных условиях среднеспелые сорта по сравнению с раннеспелыми содержали хлорофилла <italic>b</italic> на 11,0–12,6% больше, каротиноидов – на 7,6–23,1%. В засушливых условиях две группы сортов значимо различались по массовому соотношению хлорофиллов <italic>a</italic> и <italic>b</italic>: у среднеспелых сортов оно было на 5,0% выше, чем у раннеспелых. По содержанию хлорофиллов <italic>a</italic> и <italic>b</italic> в фазу цветения в группе среднеспелых сортов выделены селекционные линии С-64, С-65, С-103, С-129. Количество хлорофиллов у этих генотипов статистически значимо превысило показатели стандартного сорта Маргарита. В раннеспелой группе селекционные линии по содержанию пигментов находились на уровне стандарта Баженка. Сорта этой группы сильно реагировали на изменение абиотических условий выращивания (количество выпадающих осадков и температуру воздуха): коэффициенты вариации содержания хлорофилла <italic>a</italic> имели значения 6,5–16,3%, содержания хлорофилла <italic>b</italic> – 26,9–29,7%, каротиноидов – 4,1–17,2%.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>hydrothermal conditions</kwd><kwd>moistening</kwd><kwd>drought</kwd><kwd>flag leaf</kwd><kwd>flowering stage</kwd><kwd>breeding lines</kwd><kwd>early cultivars</kwd><kwd>middle-ripening cultivars</kwd><kwd>photosynthetic apparatus</kwd><kwd>pigments</kwd><kwd>chlorophyll</kwd><kwd>carotenoids</kwd><kwd>light-harvesting complex</kwd><kwd>reaction center</kwd><kwd>resistance to environmental stresses</kwd><kwd>Kirov Region</kwd><kwd>coefficient of variation</kwd><kwd>analysis of variances</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>гидротермические условия</kwd><kwd>увлажнение</kwd><kwd>засуха</kwd><kwd>флаговый лист</kwd><kwd>фаза цветения</kwd><kwd>селекционные линии</kwd><kwd>раннеспелые сорта</kwd><kwd>среднеспелые сорта</kwd><kwd>фотосинтетический аппарат</kwd><kwd>пигменты</kwd><kwd>хлорофилл</kwd><kwd>каротиноиды</kwd><kwd>светособирающий комплекс</kwd><kwd>реакционный центр</kwd><kwd>устойчивость к средовым стрессам</kwd><kwd>Кировская область</kwd><kwd>коэффициент вариации</kwd><kwd>дисперсионный анализ</kwd></kwd-group><funding-group/></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Croft H., Chen J.M. Leaf pigment content // Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. Oxford: Elsevier Inc. 2017. P. 1–22. DOI: 10.1016/B978-0-12-409548-9.10547-0.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Chen M. Chlorophyll Modifications and Their Spectral Extension in Oxygenic Photosynthesis // Annual Review of Biochemistry. 2014. № 83. P. 317–340. DOI: 10.1146/annurev-biochem-072711-162943.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Тарасенко С., Живлюк Е. Пигментный состав сортов мягкой озимой пшеницы // Наука и инновации. 2009. № 7 (77). С. 25–28.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Croce R., van Amerongen H. Natural strategies for photosynthetic light harvesting // Nature Chemical Biology. 2014. Vol. 10. P. 492–501. DOI: 10.1038/nchembio.1555.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Demming-Adams B., Adams W. The role of xanthophylls cycle carotenoids in the protection of photosynthesis // Trends and Plant Science. 1996. Vol. 1. P. 21–27. DOI: 10.1016/S1360-1385(96)80019-7.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Reynolds M.P., Balota M., Delgado M.I.B., Amani I., Fischer R.A. Physiological and morphological traits associated with spring wheat yield under hot, irrigated conditions // Australian Journal of Plant Physiology. 1994. Vol. 21. P. 717–730.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Mohammadi M., Karimizadeh R.A., Naghavi M.R. Selection of bread wheat genotypes against heat and drought tolerance based on chlorophyll content and stem reserves // Journal of Agriculture &amp; Social Sciences. 2009. Vol. 5. P. 119–122.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Ristic Z., Bukovnik U., Prasad P.V.V. Correlation between Heat Stability of Thylakoid Membranes and Loss of Chlorophyll in Winter Wheat under Heat Stress // Crop Science. 2007. Vol. 47 (5). P. 2067–2075.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Talebi R. Evaluation of chlorophyll content and canopy temperature as indicators for drought tolerance in durum wheat (Triticum durum Desf.) // Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 2011. Vol. 5 (11). P. 1457–1462.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Sharifi P., Mohammadkhari N. Effects of drought stress on photosynthesis factors in wheat genotypes during anthesis // Cereal Research Communications. 2015. Vol. 44 (2). P. 1–11.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Cao Z., Mondal S., Cheng D., Wang C., Lui A., Song J., Li H., Zhao Z., Lui J. Evaluation of agronomic and physiological traits associated with high temperature stress tolerance in the winter wheat cultivars // Acta Plant Physiol. 2015. Vol. 37. P. 80–90.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Nahakpam S. Chlorophyll Stability: A Better Trait for Grain Yield in Rice under Drought // Indian Journal of Ecology. 2017. Vol. 44 (Special Issue-4). P. 77–82.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Maglovski M., Gersi Z., Rybansky L., Bardacova M., Moravcikova J., Bujdos M., Dobrikova A., Apostolova E., Kraic J., Blehova A., Matusikova I. Effect of nutrition on wheat photosynthetic pigment responces to arsenic stress // Polish Journal of Environmental Studies. 2019. Vol. 28 (3). P. 1821–1829.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Кобилецька M., Маленька У. Вплив саліцилової кислоти на вміст фотосинтетичних пігментів у рослинах кукурудзи за дії кадмій хлориду // Вісник Львівського університету. Серія біологічна. 2012. Вип. 58. С. 300–308.</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Eggink L.L., Park H., Hoober J.K. The role of chlorophyll b in photosynthesis: Hypothesis // BMC Plant Biology. 2001. 1:2.</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Strzalka K., Kostecka-Gugala A., Latowski D. Carotenoids and Environmental Stress in Plants: Significance of Carotenoid-Mediated Modulation of Membrane Physical Properties // Russian Journal of Plant Physiology. 2003. Vol. 50, № 2. P. 168–172.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Joshi P.N., Ramaswamy N.K., Iyer R.K. Nair J.S., Pradhan M.K., Gartia S., Biswal B., Biswal U.C. Partial protection of photosynthetic apparatus from UV-B-induced damage by UV-A radiation // Environmental and Experimental Botany. 2007. Vol. 59. P. 166–172. DOI: 10.1016/j.envexpbot.2005.11.005.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Ramel F., Birtic S., Cuine S., Triantaphylides C., Ravanat J.-L., Havaux M. Chemical Quenching of Singlet Oxygen by Carotenoids in Plants // Plant Physiology. 2012. Vol. 158. P. 1267–1278.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Lichtenthaler H.K., Buschmann C. Chlorophylls and Carotenoids: Measurement and Characterization by UV-VIS Spectroscopy // eds. R.E. Wrolstad, T.E. Acree, H. An, E.A. Decker, M.H. Penner, D.S. Reid, S.J. Schwartz, C.F. Shoemaker and P. Sporns. New York: John Wiley and Sons, 2001. F4.3.1-F4.3.8.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Li Y., Liu C., Zhang J., Yang H., Xu L., Wang Q., Sack L., Wu X., Hou J., He N. Variation in leaf chlorophyll concentration from tropical to cold-temperate forests: association with gross primary productivity // Ecological Indicators. 2018. Vol. 85. P. 383–389.</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Junker L.V., Ensminger I. Relationship between leaf optical properties, chlorophyll fluorescence and pigment changes in senescing Acer saccharum leaves // Tree Physiology. 2016. Vol. 36. P. 694–711.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
