Влияние интенсивности света и его спектрального состава на фотосинтетическую активность огурца Cucumis sativus при фузариозном заражении

Abstract

Изучены ответные реакции хлоропластов у растений огурца сорта Кустовой, выращенных при освещении разной интенсивности (6000 и 11 000 лк) или при LED-освещении с преобладанием красного и дальнего красного света, на заражение грибом Fusarium oxysporum. В хлоропластах, сформированных при пониженной освещенности, через 72 ч после инфицирования возрастало количество хлорофиллов и каротиноидов, тогда как в хлоропластах, сформированных при повышенной освещенности, наблюдалось существенное усиление катаболизма пигментов. При фузариозе в условиях изученного светового диапазона не был задействован виолаксантиновый цикл, а фотохимическая активность хлоропластов мало зависела от уровня освещенности. Преобладание красного или дальнего красного света вызывало повышение содержания хлорофиллов и каротиноидов в пересчете на сухую массу листа по сравнению с таковым у растений, выращенных на белом свету. При заражении на белом и красном свету происходило увеличение, а при заражении на дальнем красном свету – уменьшение общего содержания хлорофиллов и каротиноидов относительно их уровня в здоровых растениях. Установлено, что фузариозное увядание привело к снижению фотохимической активности фотосистемы I и сопряженного с ней транспорта электронов (на 20 %) в хлоропластах, сформированных на красном и дальнем красном свету. Также отмечено снижение функциональной эффективности фотосистемы II, скорее всего, за счет необратимых изменений пигмент-белковых комплексов при обоих режимах LED-освещения. Рассмотрены различные механизмы ответной реакции хлоропластов растений огурца на инфицирование патогеном в зависимости от световых условий формирования фотосинтетических мембран.