8СИРДАРЁ ВИЛОЯТИНИНГ УРТАЧА ШУРЛАНГАН ШАРОИТИДАГИ ГУЗА УСИМЛИГИНИНГ БАЪЗИ ФИЗИОЛОГИК КУРСАТКИЧЛАРИ
С. М. Аширалиева, С. М. Набиев
Генетика ва усимликлар экспериментал биологияси институти
М. И. Мадрахимов, А. Т. Хотамов
Гулистон давлат университети
АННОТАЦИЯ
Маколада Сирдарё вилоятининг уртача шурланган шароитида етиштирилган урта толали (О. ИшиИт Ь.) гуза нав ва нав намуналарида физиологик курсаткичлардан усимлик баргларидаги умумий хлорофилл, хлорофилл "а", хлорофилл "Ь", каротиноид ва пролин микдорлари тахлил натижалари келтирилган. Сирдарё вилояти Мирзаобод тумани Бек кластер МЖЧ Бахор СИУ худудидаги "Усимлик махсулотлари етиштириш ва кайта ишлаш технологиялари илмий амалий маркази"нинг тажриба майдонида G. hirsutum L. турига мансуб Самара, Султон, Ан Баёвут-2, Бухоро-102, Т-1849, Т-606, Т-2460, Т-1205, Т-2204, Т-2796, Т-1907, Т-578 ва Т-989 нав ва тизмалар экилди. Тажрибада Султон, Т-2460 ва Т-1205 нав ва тизмалари физиологик жихатдан кучсиз шурланишга Самара, Ан Баёвут-2, Бухоро-102, Т-1849, Т-606, Т-2204, Т-2796, Т-1907, Т-578 ва Т-989 нав ва тизмаларига нисбатан бардошли эканлиги аникланди. Т-1849, Т-606, Т-2204, Т-2796 ва Т-1907 тизмалар физиологик хусусиятлари буйича шурхокликка мойил эканлиги аникланган.
Калит сузлар: О. Ыг8иИт Ь, гуза, нав, тизма, пролин, умумий хлорофилл, хлорофилл "а", хлорофилл "Ь", каротиноид.
"a"
ABSTRACT
The article presents the results of the analysis of total chlorophyll, chlorophyll chlorophyll "b", carotenoid and proline amounts in plant leaves from physiological parameters of upland cotton (G. hirsutim L.) variety and lines grown in low salinity conditions of Syrdarya region. Samara, Sultan, An Bayovut-2, Sultan, An Bayovut-2, Bukhara-102, T-1849, T-1849, T-1849, T-1849, T-1849, T-1849, T-1849, T. -606, T-2460, T-1205, T-2204, T-2796, T-1907, T-578 and T-989 varieties and rows were planted. In the experiment, Sultan, T-2460 and T-1205 varieties and ridges are physiologically tolereance to weak salinity. 578 and T-989 were found to be resistant to cultivars and
December, 2022
55
lines. T-1849, T-606, T-2204, T-2796 and T-1907 lines were found to be prone to salinity according to their physiological characteristics.
Keywords: G. hirsutim L, cotton, cultivar, line, proline, total chlorophyll, chlorophyll "a", chlorophyll "b", carotenoid.
КИРИШ
Шурланган тупроклар шароитида дала экинлари етиштириш ва уларнинг тузга чидамлилигини ошириш мелиорацияда долзарб масала булиб келмокда. Ушбу шароитида дала экинлари шурга мослашувчанлиги ва чидамлилигини оширишнинг илгор технологияларини куллаш асосида амалга ошириш, шунингдек тупроклар мелиорациясига алохида ахамият бериш мухим хисобланади.
Хрзирги кунда, шурланган ерлардан самарали фойдаланишда тупрок шурига нисбатан чидамли навларни ва экинларни тупрок ва иклим шароитидан келиб чикиб, шурланиш даражаларига боглик холда етиштириш технологиялари яратиш максадга мувофикдир.
Узбекистон республикасида пахтачилик кишлок хужалиги сохасининг асосий тармоги хисобланади. Мамлакатимизда гуза усимлигидан 200 дан ортик махсулот олинади ва саноатнинг турли сохаларида ишлатилади. Гуза усимлигининг асосий махсулоти булган толадан инсонлар учун кундалик зарурият хисобланган, экологик соф, табиий махсулотлар-кийим кечак тайёрланади [1,2]. Ер иклимининг глобал тарзда узгариб бораётгани ва республикамиздаги сув захираларининг чекланганлиги, йилдан-йилга кучайиб бораётган сув танкислиги гуза хосилининг микдори ва сифатига кучли салбий таъсир килмокда [3,4]. Гузани сув танкислигига мослашувчанлигининг физиологик хусусиятларини тадкик килиш оркали чидамли ашёларни ажратиб олиш селекция жараёнида мухим урин тутади.
Республикамиз пахтачилигини ривожлантириш учун яратилаётган гуза навлари хосилдор ва толасининг сифати юкори булиши билан бирга унинг шурхокликка чидамли булиши хам зарурдир.
Сув танкислиги ва шурхоклик таъсирида усимлик тукима хужайраларида кислороднинг фаол шаклларини (пероксид, супероксид каби эркин радикаллар) хосил булиш даражаси ортиб, хужайраларда кенг куламдаги функционал бузилишлар содир булади ва бунинг натижасида фотосинтез жараёнини издан чикишига олиб келади. Бу холат оксидланишли стресс деб номланиб, салбий таъсирлар натижасида усимлик организмида юзага келувчи бузилишларнинг асосий
December, 2022
56
ISSN: 2181-1385
Cite-Factor: 0,89 | SIS: 1,12 | ASI-Factor: 1,3 | SJIF: 5,7 | UIF: 6,1
сабабларидан бири хисобланади [5,6]. Усимлик организмида оксидланишли стресс таъсирига каршилик курсатувчи бир катор функционал тизимлар шаклланган. Жумладан, усимлик хужайраларида мавжуд булган турли ферментлар кислороднинг фаол шаклларини хосил булишини пасайтиради. Бундан ташкари, куйи молекулали осмопротектор моддалар микдори ортиб, усимликларни ички мухит баркорорлигини таъминлайди. Булар эса усимликларни ташки мухитнинг нокулай таъсирларидан химоялайди [7,8]. Шунингдек, усимлик хужайраларида осмопротектор моддалардан пролин, глицин бетанин ва маннитол каби моддалар биологик мухим булган оксил макромолекулалари ва хужайра мембраналарини баркарорлиги таъминлайди
АДАБИЁТЛАР ТА^ЛИЛИ ВА МЕТОДОЛОГИЯ
Фотосинтезнинг пасайиши хлоропластнинг асосий компонентлари булган хлорофиллнинг "а" ва "б" шакларига боглик булиб, улар усимликларни усиш ва ривожланишини чеклаб куяди. Manivannan ва бошкалар (2007) уз тадкикотларида оптимал шароитга нисбатан стрессли шароитидаги кунгабокар усимлик баргларида умумий хлорофилл, хлорофилл "а" ва "б" микдорлари камайганлигини кайд этган [10]. Зайтун усимлигининг иккита навида оптимал шароитига нисбатан шурли шароитида умумий хлорофилл микдори 29% дан 42% гача камайиши кузатилган [11]. Тузли стресси остида хлорофилл микдорининг камайиши фото-оксидланиш жараёнидаги хлорофилл деградацияси билан богликлиги аникланган [12].
Усимликлардаги умумий хлорофилл, хлорофилл "а" ва "б" хлорофилл физиологик нуктаи назардан мухим булиб, уларнинг паст концентрацияда булиши усимлик махсулдорлигини камайишига олиб келади. Усимликларда хлоропластнинг компонентларидан бири каротиноидлар эса стресс шароитда усимликларни фото-оксидланишдан химоя килади[9,10, 12]. Абиотик стресс шароитда усимликнинг сув билан боглик физиологик хусусиятларидан баргларнинг сув ютиш хусусияти яъни нисбий сув микдори усимликлардаги сув холатининг энг мухим улчови эканлиги урганилган [1,3,11]. Шурхоклик шароитида сув ютиш хусусияти билан пахта хосилдорлиги уртасидаги узига хос богликлик аникланган [8]. Хлорофилл микдори стрессга чидамли усимлик баргларида чидамсиз усимлик барглардагига нисбатан куп микдорда булиши аникланган [12,13]. Шурхоклик шароитида
[9].
юкрри махсулдор генотипларни аниклашда хлорофилл
December, 2022
микдори ва сув ютиш хусусияти энг самарали физиологик белгилар эканлиги кайд этилган [13,].
Бир катор олимлар томонидан абиотик стресс усимлик ривожланишига салбий таъсир курсатишини ва бу уз навбатида усимлик махсулдорлигининг 50% гача камайишига олиб келишини аникланган [12, 13]. Усимлик махсулдорлигининг баркарорлиги юкори булган гуза навларини яратиш муаммоси - гузада усиш, нокулай мухит омилларига физиологик чидамлилик ва махсулдорликнинг узаро богликдикларини хар томонлама урганишни талаб этади. Чунки, усимлик организмидаги физиологик-биокимёвий жараёнлар усимликнинг биологик хусусиятларига ва мухит шароитларига богликдир. Тадкикотнинг максади сирдарё вилояти кучсиз шурланган шароитида гузанинг нав ва тизмаларни физиологик курсаткичларини урганиш.
ТАДКЩОТ ОБЪЕКТИ ВА УТКАЗИШ ШАРОИТЛАРИ
Тажриба ишлари Сирдарё вилояти Мирзаобод тумани Бек кластер МЖЧ Бахор СИУ худудидаги "Усимлик махсулотлари етиштириш ва кайта ишлаш технологиялари илмий амалий маркази"нинг тажриба майдонида G. hirsutum L. турига мансуб Самара, Султон, Ан Баёвут-2, Бухоро-102, Т-1849, Т-606, Т-2460, Т-1205, Т-2204, Т-2796, Т-1907, Т-578 ва Т-989 нав ва тизмалар экилди. Дала тажриба майдони эскидан сугориладиган буз-утлоки тупрокларидан ташкил топган уртача шурланган ер майдонлари хисобланади. Сирдарё вилоятининг оч тусли буз тупроклари узига хос хусусиятларига эга. Тупрокнинг механик таркибини майда кум (0,1-0,05 мм) ва йирик чанг (0,05-0,01 мм) ташкил этиб, уларнинг микдори 49-64% ни ташкил этди. Йирик заррачалар (0,25 мм катта) микдори эса уртача 1,8% ни ташкил этди. Умуман олганда, тажриба майдони тупрогининг механик таркиби буйича енгил кумокли хисобланади. Тупрокнинг солиштирма массаси 2,71-2,72 с/м3 ни ташкил этди. Тупрокнинг умумий говаклиги 46-48 % ни ташкил этди. Тупрок таркибида асосан NaCl, Na2SO4, MgSO4, Na2CO3 тузлари учрайди. Ушбу тузлардан усимлик учун ош тузи NaCl ва сода Na2CO3 жуда зарарли хисобланади.
Гуза генотип материаллари рендомизация килинган холда 3 такрорда олиб борилди. Намуналар хар бир такрорда жами 50 та уячадан иборат булган 5 метр узунлигидаги иккитадан арикка экилган.
Тадкикот усимликларини гуллаш даврида усимлик баргларидаги умумий хлорофилл, хлорофилл а, хлорофилл б, каротиноид ва пролин микдорлари каби физиологик белгилар урганилиб, куйидаги усулларда аникланди:
December, 2022
58
1) Fy3a HaB Ba HaMyHagapuHHHr Sapraapugaru numeffraap MHKgopu yMyM KaSyg KHHHHraH ycyn [H. K. Lichtenthaler Ba A. R Wellbum, 1983] SugaH aHHKgaHgu.
2) Fy3a HaB Ba HaMyHanapuHHHr Sapraapugaru npoguH MHKgopu SyHuna Bates [Bates 1973] SunaH aHHKgaHgu.
Ou3HonoruK MatnyMOTnapuHHHr SomnaHFHH Taxnunnapu Microsoft® Office EXCEL 2016 gacrypuga Sa^apungu Ba NCSS 2022 gacTypgapugaH ^oñganaHraH xogga gucnepcuoH (ANOVA, Two-Sample T-Test) Taxgarnap kh^hhah.
НАТИЖАЛАР ВА УЛАРНИНГ МУ^ОКАМАСИ
Тадкикот намуналарида пролин микдори урганилганда, энг юкори курсаткичлар Т-2460 ва Т-1205 гуза тизмаларининг баргларида (мос равишда 271,5±8,15 мкг/г ва 279,13±9,22 мкг/г) булса, энг паст курсаткичлар эса Т-2796 ва Т-1907 гуза намуналарида (мор равишда 182,8±7,62 мкг/г ва 157,8±7,52 мкг/г) аникланди (1-расм).
Пролин
350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00
265,60
229,70
243,33 248,23
220,30
I
271,50 279,13
238,40
212,60 I 182,80
157,8
245,37
I 218,10
✓ J
cf С?>
Ж
<V
<tr
<v
-V
У
«V
У
Расм-1. Сирдарё вилояти шароитида урта толали Fy3a нав ва тизмаларининг баргларида пролин микдори
Тадкикотларда стресс шароитда осмопротектор моддалар купрок булса, хужайра ички мухит баркарорлигини таъминлайди деб маълумотлар келтирилган. Тажрибада Султон нави, Т-2460 ва Т-1205 тизмаларидаги усимлик баргларида пролин бошка генотипларга нисбатан купрок синтезланди. Сирдарё вилояти шароитида гуза усимлигининг барглардаги хлорофилл а, хлорофилл б, умумий хлорофилл ва каротиноид микдорлари урганилганда, энг юкори курсаткичлар хлорофилл а микдори буйича Т-2460 ва Т-1205 гуза тизмаларининг баргларида (мос равишда 14,46±0,15 мг/г ва 14,72±0,15 мг/г)
December, 2022
59
булса, энг паст курсаткичлар эса Т-1849, Т-2204 ва Т-1907 гуза тизмаларида (мор равишда 9,96±0,15 мг/г, 9,54±0,2 мг/г ва 9,03±0,18 мг/г) кайд этилди (2 -расм).
Хлорофилл а
-14,46 14,72
_13,47 13,20 12,85 i i 12,65 12,60
Í III HI
Расм-2. Сирдарё вилояти шароитида урта толали Fy3a нав ва тизмаларининг баргларида пролин мивдори
Хлорофилл а ёруглик энергиясини кимёвий энергияга айлантириб беради. Бу эса фотосинтез самарадорлигини оширади. Тажрибада Султон нави, Т-2460 ва Т-1205 тизмаларидаги усимлик баргларида хлорофилл а бошка генотипларга нисбатан купрок синтезланди.
Урта толали гуза нав ва тизмаларида барглардаги хлорофилл б микдори энг юкори микдорда Султон ва Т-2460 генотипларида (мос равишда 5,71±0,28 мг/г ва 5,9±0,23 мг/г) булса, энг паст курсаткич эса Т-1907 (3,58±0,05 мг/г) гуза тизмасида кайд этилди (3-расм). Султон ва Т-2460 гуза нав ва тизмаларида хлорофилл б микдори бошка генотипларга нисбатан ошишидаги фарк ишончли эканлиги аникланди.
Хлорофилл б
7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
4,25
571
— 4,82 4,73
in г-п 3,63 3,86
5,90 íl 5,17 ■г-
3,8
4,42
4,67 4,66
3,58
' s je у ✓ .f J
сГ &
& £
\
л* ¿§>
¿Г
Расм-3. Сирдарё вилояти шароитида урта толали Fy3a нав ва тизмаларининг баргларида хлорофилл б микдори
December, 2022
60
Хлорофилл б фотосинтез жараёнида ёрдамчи пигмент хисобланади. Бу пигмент асосан усимликларда 2-фотосинтез тизимини стресс шароитда химоя ва мослашувчанлигини таъминлайди. Хлорофилл б натижасига кура, Султон ва Т-2460 гуза нав ва тизмалари тузли шароитда бошка нав ва тизмаларга нисбатан мослашувчандир.
Султон нави, Т-2460 ва Т-1205 тизмаларида умумий хлорофилл энг юкори курсаткичларни (мос равишда 19,18±0,28 мг/г, 20,36±0,36 мг/г ва 19,89±0,11 мг/г) намоён этаган булса, энг паст курсаткич эса 12,6±0,23 мг/г га тенг булган холда Т-1907 гуза тизмасида аникланди (4-расм). Гузанинг Т-1849, Т-606, Т-2204 ва Т-1907 тизмаларида барглардаги умумий хлорофилл микдори бошка генотипларга нисбатан камайишининг фарки ишончли эканлиги аникланди.
Умумий хлорофилл
25,00 20,00
15,00
10,00 5,00
0,00
мимПшм
? ^ > & Jt <é> ^ ¿p Л л<*> сРл <л% <£> ^ <0^
Расм-4. Сирдарё вилояти шароитида урта толали Fуза нав ва тизмаларининг баргларида умумий хлорофилл микдори
Усимликлар баргларида умумий хлорофилл куп микдорда булиши унинг хосил элементларини шаклланишига ва ортишига олиб келади. Тажрибада эса Султон нави, Т-2460 ва Т-1205 тизмаларидаги усимлик баргларида умумий хлорофилл бошка генотипларга нисбатан купрок синтезланганлиги аникланди. Усимликларда хлоропластнинг асосий компонентларидан бири булган каротиноид усимликларни куёшнинг турли нурлари таъсиридаги оксидланиш стрессларидан химоя килишда мухим хисобланади. Тадкикот намуналарида каротиноид микдори урганилганда, Султон нави, Т-2460 ва Т-1205 тизмаларида энг юкори курсаткичга (мос равишда 4,08±0,12 мг/г; 4,11±0,13 ва 4,1±0,06 мг/г) булса, энг паст микдор 1,85±0,07 мг/г булиб, Т-1907 тизмасида кайд килинди (4-расм).
December, 2022
61
5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00
3,81 4,°8 3,91
Каротиноид
4,11 4,10
II II--"-
У / J" ^ </ ^ ^ # / J>
с/ c^ ж 0<f v ^ ^ ^ v v
Расм-5. Сирдарё вилояти шароитида урта толали Fуза нав ва тизмаларининг баргларида каротиноид мивдори
Шунингдек, гузанинг Султон нави, Т-2460 ва Т-1205 тизмаларида барглардаги каротиноид микдорининг бошка навларга нисбатан ошишидаги фаркданишни ишончли эканлиги аникданди. Абиотик стрессга чидамли гуза навларида каротиноид микдори чидамсиз навларга нисбатан купрок булиши аникланган [18].
Тажрибадан шуниси аникландики, гузанинг нав ва тизмаларида барглардаги пигмент микдорлари уларнинг келиб чикиши ёки узига хос табиати билан боглик холда турли даражада камайиш ва ошиши кузатилди.
ХУЛОСАЛАР
Сирдарё вилояти уртача шурланиш шароитида гузанинг нав ва тизмаларида хлорофилл а, хлорофилл б, умумий хлорофилл, каротиноид ва пролин микдорлари генотипга боглик холда турли даражада ошиш ва камайиш холатлари аникланди. Султон, Т-2460 ва Т-1205 нав ва тизмалари физиологик жихатдан кучсиз шурланишга Самара, Ан Баёвут-2, Бухоро-102, Т-1849, Т-606, Т-2204, Т-2796, Т-1907, Т-578 ва Т-989 нав ва тизмаларига нисбатан бардошли эканлиги аникланди.
REFERENCES
1. Shavkiev Jaloliddin, Nabiev Saidgani, Abdulahat, Khamdullae,v Shukhrat. Economic and physiological traits of pima cotton lines in Uzbekistan and their correlation. UNIVERSUM: ХИМИЯ И БИОЛОГИЯ. 2021; 7 (85(2)): 14-22.
2. Shukhrat Khamdullaev, Saidgani Nabiev, Abdulahad Azimov, Jaloliddin Shavkiev and Utkir Yuldashov. Combining ability of yield and
yield components in upland cotton (G. hirsutum L.) genotypes
December, 2022
62
under normal and water-deficit conditions. Plant Cell Biotechnology and Molecular Biology. 2021: 22(35&36):176-186
3. Shavkiev J, Azimov A, Nabiev S, Khamdullaev S, Amanov B, Kholikova M, Matniyazova H, Yuldashov U.Comparative performance and genetic attributes of upland cotton genotypes for yield-related traits under optimal and deficit irrigation conditions. SABRAO J. Breed. Genet. 2021; 53(2): 157-171.
4. Beknazarov B.O. "Plant physiology" Tashkent - Aloqachi, 2009. 424-443
5. Shavkiev J, Nabiev S, Azimov A, Khamdullaev S, Amanov B, Matniyazova H, et al. Correlation coefficients between physiology, biochemistry, common economic traits and yield of cotton cultivars under full and deficit irrigated conditions. J. Crit. Rev. 2020;7(4):131-136.
6. 27. Sunkar R., D. Bartels, H.H. Kirch. Overexpression of a stress-inducible aldehyde dehydrogenase gene from Arabidopsis thaliana in transgenic plants improves stress tolerance. Plant J. 2003; 35(4): 452-464.
7. Bohnert, H.J., D.E. Nelson, and R.G. Jensen. Adaptations to environmental stress. Plant Cell. 1995; 7: 1099-1111.
8. Tohir A Bozorov, Rustam M Usmanov, Yang Honglan, Shukhrat A Hamdullaev, Sardorbek Musayev, Jaloliddin Shavkiev, Saidgani Nabiev, Zhang Daoyuan, Alisher A Abdullaev. Effect of water deficiency on relationships between metabolism, physiology, biomass, and yield of upland cotton (Gossypium hirsutum L.). J Arid Land. 2018; 10(3): 441-456.
9. Shavkiev J, Nabiev S, Khamdullaev Sh, Usmanov R, Chorshanbiev N. Physiological-biochemical and yield traits parameters of cotton varieties under different water irrigated regimes. Bull. Agrarian Sci. Uzbekistan. 2019;78(4(2):157-162.
10. Manivannan P, Jaleel CA, Sankar B, Kishorekumar A, Somasundaram R, Alagu Lakshmanan GM, Panneerselvam R. Growth, biochemical modifications and proline metabolism in Helianthus annuus L. as induced by drought stress. Colloids Surf. B: Biointerf. 2007; 59:141-149
11. Guerfel M, Baccouri O, Boujnah D, Chaibi W, Zarrouk M. Impacts of water stress on gas exchange, water relations, chlorophyll content and leaf structure in the two main Tunisian olive (Olea europaea L.) cultivars. Sci. Horticult. 2009; 119: 257263.
12. Massacci A., Nabiev S.M., Pietrosanti L., Nematov S.K., Chernikova T.N., Thor K and Leipner J., Response of the photosynthetic apparatus of cotton (Gossypium hirsutum) to the onset of drought stress under field conditions studied by gas-exchange analysis and chlorophyll
December, 2022
63
ISSN: 2181-1385
Cite-Factor: 0,89 | SIS: 1,12 | ASI-Factor: 1,3 | SJIF: 5,7 | UIF: 6,1
fluorescence imaging. Plant Physiol. Biochem. 2008; 46: 189- 195.
13. Shavkiev J, SH Hamdullaev, S Nabiev, R Usmanov. Water sensitivity and tolerance indices upon productivity in upland cotton and other economic valuable traits. Bulletin of Gulistan State University 2019; (2): 71-76.
14. Кушниренко М.Д., Гончарова Э.А., Бондарь Е.М. Методы изучения водного обмена и засухоустойчивости плодовых растений. Кишинев, 1970. - С.79.
15. Третьяков Н.Н., Карнаухова Т.В, Паничкин Л.А. Практикум по физиологии растений. Агропромиздат, 1990. - С. 271
16. Lichtenthaler H. K. and Wellburn, A. R., Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents, Biochem. Soc. Trans. 1983; 11: 591-592.
17. Bates L.S., Waldren R.P. and Teare I.D. Rapiddetermination of free proline for water-stress studies. Plant Soil. 1973; 39: 205-207.
18. Parida, A. K., Dagaonkar, V. S., Phalak, M. S., Umalkar, G. V., L. P. and Aurangabadkar, L. P. Alterations in Photosynthetic Pigments, Protein and Osmotic Components in Cotton Genotypes Subjected to Shortterm Drought Stress Followed by Recovery. Plant Biotechnol. Rep. 2007; (1): 37-48.
December, 2022
