Роль экссудатов семян и корней во взаимодействиях между растениями разных видов в ценозе

Методом биотестов изучено влияние экссудатов семян лекарственных растений Matricaria chamomilla L., Artemisia absinthium L., Ricinus communis L., Tanacetum vulgare L. на энергию прорастания и морфофизиологические параметры семян сорных растений при совместном набухании и прорастании. Ингибирование энергии прорастания семян сорных растений метаболитами семян лекарственных видов зависело: от вида как сорного, так и лекарственного растения, структуры и химического состава семян лекарственных растений, восприимчивости семян сорняков к экссудатам из семян лекарственных растений, исходного соотношения семян лекарственных растений и сорняков при набухании и последующем прорастании. Получены новые данные, показывающие, что водные растворы корневых выделений культурных растений Lupinus albus L., Helianthus annuus L. и Secale cereale L. обладают ингибирующими аллелопатическими свойствами на рост проростков, как культурных растений (Cucumis sativus L.), так и сорняков (Thlaspi arvense L., Amaranthus retroflexus L.). Эффективность ингибирования ростовых процессов определялась комплексом внутренних и внешних факторов, таких как генотип и возраст донорных растений, условия окружающей среды, продолжительность воздействия компонентов корневых экссудатов и концентрации активных веществ. Делается заключение, что потенциал культурных и лекарственных растений в подавлении или стимулировании роста сорных видов может быть использован в борьбе с засоренностью посевов.

1. Николаева М.Г., Лянгузова И.В., Поздова Л.М. Биология семян. СПб. 1999.232 с.

2. Кондратьев М.Н., Ларикова Ю.С. Экофизиология семян. Формирование фитоценозов. Москва. Изд-во РГАУ-МСХА. 2011. 278 с.

3. Nelson E.B. (2004) Microbial dynamics and interactions in the spermosphere // 2004. Annu. Rev. Phytopathol. V. 42. P. 271-309.

4. Crowe J.H. & Crowe L.M. Membrane integrity in anhydrobiotic organisms: toward a mechanism for stabilizing dry seeds / In Water and Life (Eds. Somero N.G., Osmond C.B., Bolis C.L.). Springer-Verlag, Berlin. 1992. P. 87-103.

5. Nobrega F.M. et al. Antimicrobial proteins from cowpea root exudates: inhibitory activity against Fusarium oxysporum and purification of a chitinase-like protein // Plant Soil. 2006. V. 272. P. 223-232.

6. Melnikova N.N. & Omelchuk S.V. Effect of legume seed exudates on the formation of Rhizobium-legume symbiosis // Appl Biochem Microbiol. 2009. V. 45. P. 297-302.

7. Scarafoni A. et al. The proteome of exudates from germinating Lupinus albus seeds is secreted through a selective dual-step process and contains proteins involved in plant defence // FEBS J. 2013. V. 280. P. 1443-1459.

8. Bertin C., Yang X., Weston L. The role of root exudates and allelochemicals in the rhizosphere // Plant Soil. 2003. V. 256. P. 67-83.

9. Steinkellner S. et al. Flavonoids and strigolactones in root exudates as signals in symbiotic and pathogenic plant-fungus interactions // Molecules. 2007. V. 12. P. 1290-1306.

10. Iqbal A., Fry S. Potent endogenous allelopathic compounds in Lepidium sativum seed exudate: effects on epidermal cell growth in Amaranthus caudatus seedlings // J. Exper. Botany. 2012. Vol. 63. P. 2595-2604.

11. Badri D. et al. Application of natural blends of phytochemicals derived from the root exudates of arabidopsis to the soil reveal that phenolic-related compounds predominantly modulate the soil microbiome // J. Biol. Chem. 2013. V. 288. P. 4502-4512.

12. Naveed M. et al. Rhizosphere-scale quantification of hydraulic and mechanical properties of soil impacted by root and seed exudates // VZJ. Advancing critical zone. 2017. P. 1-12.

13. Khorassani R. et al. Citramalic acid and salicylic acid in sugar beet root exudates solubilize soil phosphorus // BMC Plant Biology. 2011. V. 11. P. 121.

14. Bais H. et al. Root exudation and rhizosphere biology // Plant Physiol. 2003. V. 132. P. 44-51.

15. Демина О.С, Ларикова Ю.С., Кондратьев М.Н. Эффект корневых выделений культурных растений на рост сорных видов. Требования к методике проводимых экспериментов // Научная жизнь (электр.версия). 2017. № 9. 15 С.

16. Кондратьев М.Н., Карпова Г.А., Ларикова Ю.С. Взаимосвязи и взаимоотношения в растительных сообществах. Москва. Изд-во РГАУ-МСХА. 2014. 300 с.

17. Belz R.G. Allelopathy in crop-weed interactions- an update / R.G Belz // Pest Management Science. - 2007. - № 63(4). - р 308-326.