Paprastosios eglės antrinių metabolitų ir fotosintezės pigmentų kaita po poveikio šalta plazma bei elektromagnetiniu lauku

Abstract

Genetinės atrankos vykdymas ir fizinių metodų panaudojimas medžių selekcijoje yra galimybė padidinti atsparumą patogenams, o taip pat skatinti gyvybingumą ir antrinių metabolitų kaupimąsi. Šio darbo tikslas - įvertinti inovatyvių fizikinių metodų - žemos temperatūros plazmos ir elektromagnetinio lauko poveikį antrinių metabolitų ir fotosintezės rodiklių kitimui skirtingose Picea abies pusiausibsų šeimose. Eksperimentas atliktas Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filiale Miškų institute. Bandymui atrinktos ir apdorotos 7 skirtingų paprastosios eglės genotipų sėklos. Kiekvienas genotipas paveiktas 3 skirtingais fiziniais metodais: 1 ir 2 minučių šalta plazma (ŠP) bei 2 minučių elektromagnetiniu lauku (EML). Eksperimento metu nustatyti suminiai fenolių junginių kiekiai, o taip pat chlorofilų a/b ir karotinoidų koncentracijos eglės spygliuose. Tyrimo rezultatai parodė, kad fenolinių junginių kiekis, chlorofilo a ir b bei karotinoidų koncentracijos priklauso nuo apdorojimo trukmės ir genotipo. Taikant ŠP1 poveikį daugiau nei 1,5 karto didėjo fenolinių junginių kiekis 457 šeimoje, o ŠP2 - 477 ir 548 šeimose, atitinkamai ~ 1,2 ir 1,5 karto palyginti su kontrole. Po ŠP1 poveikio nustatytas beveik 2 kartus didesnis chlorofilo a kiekis 477 genotipo šeimoje, o taip pat ~ 1,4 karto didesnis chlorofilo b kiekis toje pačioje šeimoje palyginti su kontroliniais variantais. Elektromagnetinio lauko poveikis iš esmės didino 577 ir 599 šeimų chlorofilo a ir b kiekius bei teigiamai veikė karotinoidų kiekį šių šeimų genotipuose.

The execution of genetic selection and usage of physical methods in trees selection is possibility to increase of resistance to pathogens and also to promote vitality and accumulation of secondary metabolites. The aim of this work - to evaluate an innovative physical methods - low temperature plasma and electromagnetic field effect on secondary metabolites and photosynthesis rates changes in different Picea abies half-sib families. The experiment was done in Lithuanian Research Centre for Agriculture and Forestry department The Institute of Forestry. In this experiment 7 different Norway spruce genotypes seeds were selected and processed. Each genotype was affected 3 different physical methods: 1- or 2- minutes cold plasma (CP) and 2 minutes electromagnetic field (EML). During experiment were determined total phenolic content (TPC), chlorophyll a/b content and carotenoids concentration in Norway spruce needles as well. The results showed phenolic content, chlorophyll a/b and carotenoids concentration depend on treatment duration and the genotype. The effect of CP1 increrased more than 1.5-fold TPC in 457 family, CP2 in 477 548 ~1.2 and 1.5-fold respectivcely comparing with control. After CP1 exposure were determined almost 2-fold higher chlorophyll a content in 477 genotype family and ~ 1.4-fold higher chlorophyll b content in the same family comparing with control. The effect of electromagnetic field significantly increased 577 and 599 family's chlorophyll a and b contents and had positive impact on carotenoids content in this families' genotypes.