Біохімічні показники рослин сої звичайної за інфікування вірусом мозаїки сої
Вантажиться...
Дата
2025
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
У роботі представлено результати комплексного дослідження впливу вірусу мозаїки сої (ВМС) на біохімічні показники рослин сої української селекції. Актуальність теми зумовлена суттєвими втратами врожаю цієї культури внаслідок інфекції, що може сягати 50–70%, а також недостатнім рівнем знань про біохімічні механізми формування захисних реакцій у рослин хазяїв. Розкриття цих механізмів має ключове значення для селекції та підвищення імунітету сої проти вірусів. Об’єктом дослідження були здорові та інфіковані ВМС рослини сортів ‘Аврора’, ‘Аріадна’, ‘Васильківська’ ‘Зміна’, ‘Еврідіка’, ‘Серенада’, ‘Сяйво’, ‘Одеситка’, ‘Таврія’, ‘Фенікс’. Оцінювали вміст загального білка, розчин них цукрів, флавоноїдів, хлорофілів а і b, каротиноїдів, а також активність нейтральної протеази та інгібітора трипсину. Отримані результати засвідчили, що вірусна інфекція спричиняє комплексні зміни метаболізму: зниження вмісту білка та хлорофілів, що відображає пригнічення фотосинтетичної активності, поряд із підвищенням рівня розчинних цукрів у частини сортів. Водночас виявлено тенденцію до накопичення флавоноїдів і варіабельні зміни у вмісті каротиноїдів, що може свідчити про активацію антиоксидантних та адаптивних механізмів у відповідь на стрес. Характер реакцій відрізнявся між сортами: деякі (‘Васильківська’, ‘Фенікс’) продемонстрували більш виражене зростання захисних метаболітів, тоді як інші (‘Еврідіка’, ‘Одеситка’) виявили більшу вразливість. Таким чином, результати доводять, що ВМС істотно трансформує білковий, вуглеводний та пігментний обміни у рослин сої, а сортові відмінності реакцій вказують на перспективність використання окремих генотипів у селекції на стійкість до вірусних хвороб. Отримані дані є важливими для глибшого розуміння біохімічних механізмів стійкості та розробки практич- них заходів захисту посівів сої.
This study presents the results of a comprehensive analysis of the impact of soybean mosaic virus (SMV) infection on the biochemical parameters of soybean plants of Ukrainian breeding. The relevance of the research is determined by the considerable yield losses caused by SMV, which can reach 50–70%, as well as by the insufficient knowledge of the biochemical mechanisms underlying the host–pathogen interactions. Elucidating these mechanisms is crucial for the development of breeding strategies aimed at increasing soybean resistance to viral diseases. The objects of the study were healthy and SMV-infected plants of soybean cultivars ‘Avrora’, ‘Ariadna’, ‘Vasylkivska’, ‘Zmina’, ‘Evridika’, ‘Serenada’, ‘Syayvo’, ‘Odesytka’, ‘Tavriya’, and ‘Fenix’. The evaluation included total protein content, soluble sugars, flavonoids, chlorophyll a and b, carotenoids, as well as the activity of neutral protease and trypsin inhibitor. The results showed that viral infection induced complex metabolic changes: a significant reduction in protein and chlorophyll content, reflecting the suppression of photosynthetic activity, accompanied by an increase in soluble sugars in some cultivars. At the same time, a tendency towards flavonoid accumulation and variable changes in carotenoid content were observed, indicating the activation of antioxidant and adaptive mechanisms in response to stress. The nature of responses differed among cultivars: some (‘Vasylkivska’, ‘Fenix’) demonstrated more pronounced accumulation of protective metabolites, while others (‘Evridika’, ‘Odesytka’) exhibited higher susceptibility. Thus, the findings demonstrate that SMV significantly alters protein, carbohydrate, and pigment metabolism in soybean plants, with cultivar-specific responses highlighting the potential of certain genotypes for breeding resistant varieties. These data provide importan insights into the biochemical mechanisms of resistance and can be applied in the development of practical strategies for crop protection.
This study presents the results of a comprehensive analysis of the impact of soybean mosaic virus (SMV) infection on the biochemical parameters of soybean plants of Ukrainian breeding. The relevance of the research is determined by the considerable yield losses caused by SMV, which can reach 50–70%, as well as by the insufficient knowledge of the biochemical mechanisms underlying the host–pathogen interactions. Elucidating these mechanisms is crucial for the development of breeding strategies aimed at increasing soybean resistance to viral diseases. The objects of the study were healthy and SMV-infected plants of soybean cultivars ‘Avrora’, ‘Ariadna’, ‘Vasylkivska’, ‘Zmina’, ‘Evridika’, ‘Serenada’, ‘Syayvo’, ‘Odesytka’, ‘Tavriya’, and ‘Fenix’. The evaluation included total protein content, soluble sugars, flavonoids, chlorophyll a and b, carotenoids, as well as the activity of neutral protease and trypsin inhibitor. The results showed that viral infection induced complex metabolic changes: a significant reduction in protein and chlorophyll content, reflecting the suppression of photosynthetic activity, accompanied by an increase in soluble sugars in some cultivars. At the same time, a tendency towards flavonoid accumulation and variable changes in carotenoid content were observed, indicating the activation of antioxidant and adaptive mechanisms in response to stress. The nature of responses differed among cultivars: some (‘Vasylkivska’, ‘Fenix’) demonstrated more pronounced accumulation of protective metabolites, while others (‘Evridika’, ‘Odesytka’) exhibited higher susceptibility. Thus, the findings demonstrate that SMV significantly alters protein, carbohydrate, and pigment metabolism in soybean plants, with cultivar-specific responses highlighting the potential of certain genotypes for breeding resistant varieties. These data provide importan insights into the biochemical mechanisms of resistance and can be applied in the development of practical strategies for crop protection.
Опис
Ключові слова
соя, вірус мозаїки сої, протеїн, інгібітор трипсину, протеази, біохімічні показники, стійкість рослин, Glycine max L., soybean mosaic virus, protein, trypsin inhibitor, proteases, biochemical indicators, plant resistance
Бібліографічний опис
Біохімічні показники рослин сої звичайної за інфікування вірусом мозаїки сої [Текст] / Я. Фанін, О. Молодченкова, Л. Міщенко, А. Дуніч, І. Міщенко, А.Дащенко, В. Січкар, Г. Лаврова // Слобожанський науковий вiсник. Серiя Природничi науки : науковий журнал / МОН України, Сумський державний педагогічний університет імені А. С. Макаренка ; [гол. ред. А. О. Корнус ; редкол.: Miroslava Hlebova, Ю. В. Буц, В. П. Воровка та ін.]. – Одеса : Видавничий дім «Гельветика», 2025. – Вип. 2. – С. 70–79. – DOI: 10.32782/naturalspu/2025.2.9