combined effects of elevated o3 concentrations and enhanced uv-b radiation of the biometric and biochemical properties of soybean roots

Совместное воздействие повышенных концентраций O3 и усиленного УФ-B-излучения на биометрические и биохимические свойства корней сои

Clicks: 239
ID: 147263
2017
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #596 of 812 articles by views in phytochemistry letters

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 812 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Enhanced ultraviolet-B (UV-B) radiation and elevated tropospheric ozone alone may inhibit the growth of agricultural crops. However, research regarding their combined effects on growth and biochemical properties of roots is still scarce. Using open top chambers, we monitored the response of growth, secondary metabolites, endogenous hormones and enzyme activities of soybean roots to elevated O3 and enhanced UV-B individually and in combination at stages of branching, flowering and podding. Our results indicated that the root biomass decreased by 23.6, 25.2, and 27.7%, and root oxidative capacity declined by11.2, 39.9, and 55.7% exposed to elevated O3, enhanced UV-B, and O3 + UV-B, respectively, compared to the control treatment. Concentrations of quercetin and ABA were significantly increased, while concentrations of total polyphenol and P-coumaric acid responded insignificantly to elevated O3, enhanced UV-B, and O3 + UV-B during the whole period of soybean growth. Elevated O3, enhanced UV-B and O3 + UV-B showed significant negative effects on superoxide dismutase (EC 1.15.1.1) activity at flowering stage, on activities of peroxidase (EC 1.11.1.7) and catalase (EC 1.11.1.6) at podding stage, on ascorbate peroxidase activity during the whole period of soybean growth. Moreover, compared to hormones and enzyme activity, secondary metabolisms showed stronger correlation with root growth exposed to elevated O3 and enhanced UV-B individually and in combination. Our study concluded that combined effects of O3 and UV-B radiation significantly exacerbated the decline of soybean root growth, and for annual legumes, the inhibited root growth exposed to O3 and/or UV-B radiation was mostly associated with secondary metabolisms (especially flavonoids).
Повышенный уровень ультрафиолетового излучения спектра B (УФ-B) и повышенная концентрация тропосферного озона по отдельности способны угнетать рост сельскохозяйственных культур. Однако исследования их совместного воздействия на рост и биохимические свойства корней все еще немногочисленны. С использованием камер с открытым верхом мы исследовали реакцию ростовых показателей, вторичных метаболитов, эндогенных гормонов и активности ферментов корней сои на действие повышенных концентраций O3 и повышенного уровня УФ-B как по отдельности, так и в комбинации на стадиях ветвления, цветения и бобообразования. Полученные результаты показали, что по сравнению с контролем биомасса корней снизилась на 23,6, 25,2 и 27,7 %, а окислительная способность корней сократилась на 11,2, 39,9 и 55,7 % при воздействии повышенного O3, повышенного УФ-B и их сочетания (O3 + УФ-B) соответственно. Концентрации кверцетина и АБК достоверно увеличились, тогда как общее содержание полифенолов и концентрация *п*-кумаровой кислоты незначительно реагировали на повышенный O3, повышенный УФ-B и O3 + УФ-B на протяжении всего периода вегетации сои. Повышенный O3, повышенный УФ-B и их комбинация O3 + УФ-B оказали выраженное отрицательное влияние на активность супероксиддисмутазы (КФ 1.15.1.1) на стадии цветения, на активность пероксидазы (КФ 1.11.1.7) и каталазы (КФ 1.11.1.6) на стадии бобообразования, а также на активность аскорбатпероксидазы в течение всего периода роста сои. Кроме того, по сравнению с гормонами и активностью ферментов, вторичный метаболизм продемонстрировал более тесную корреляцию с ростом корней в условиях воздействия повышенного O3 и повышенного УФ-B как по отдельности, так и совместно. В исследовании сделан вывод о том, что комбинированное воздействие O3 и УФ-B излучения существенно усугубляет угнетение роста корней сои, а у однолетних бобовых культур ингибирование роста корневой системы под действием O3 и/или УФ-B радиации в наибольшей степени связано с вторичным метаболизмом (в частности, флавоноидов).
Reference Key
mao2017frontierscombined Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Bing Mao;Bing Mao;Yan Wang;Tian-Hong Zhao;Rong-Rong Tian;Wei Wang;Jia-Shu Ye
Journal phytochemistry letters
Year 2017
DOI
10.3389/fpls.2017.01568
URL
http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2017.01568/full
Keywords
flavonoids enzyme activities open-top chambersplant culture

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.