ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2022-2-122-129ecodag-2492Research ArticleСЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ЭКОЛОГИЯAGROCULTURAL ECOLOGYВлияние коротких пептидов на рост и урожайность соиThe effect of short peptides on the growth and yield of soybeanshttps://orcid.org/0000-0001-8471-0891АсееваТ. А.AseevaT. A.

Татьяна А. Асеева, член‐корреспондент РАН, доктор сельскохозяйственных наук, ВРИО директора

680521 г. Хабаровск, с. Восточное, ул. Клубная, 13

Тел. +79241065299

Tatyana A. Aseeva, Doctor of Agricultural Sciences, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Acting Director

13 Klubnaya St, Vostochnoe, Khabarovskiy region, 680521

Tel. +79241065299

aseeva59@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7547-7725ХавинсонВ. Х.KhavinsonV. Kh.

Владимир Х. Хавинсон

Санкт‐Петербург

Vladimir Kh. Khavinson

St. Petersburg

https://orcid.org/0000-0001-8134-5104МироноваЕ. С.MironovaE. S.,

Екатерина С. Миронова

Санкт‐Петербург

Ekaterina S. Mironova

St. Petersburg

https://orcid.org/0000-0003-2536-1438РыжакГ. А.RyzhakG. A.

Галина А. Рыжак

Санкт‐Петербург

Galina A. Ryzhak

St. Petersburg

https://orcid.org/0000-0002-6331-4045СелезневаН. А.SeleznevaN. A.,

Наталья А. Селезнева

Хабаровск

Natalya A. Selezneva

Khabarovskiy region

https://orcid.org/0000-0001-7265-4714ФедороваТ. Н.FedorovaT. N.

Тамара Н. Федорова

Хабаровск

Tamara N. Fedorova

Khabarovskiy region

ФГБУН ХВИЦ ДВО РАН «Дальневосточный научно‐исследовательский институт сельского хозяйства»Far Eastern Agricultural Research Institute, Khabarovsk Federal Research Centre, Far Eastern Branch, Russian Academy of SciencesАННО ВО НИЦ «Санкт‐Петербургский институт биорегуляции и геронтологии»; ФГБУН Институт физиологии им. И.П. Павлова РАНSt Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology; Pavlov Institute of Physiology, Russian Academy of SciencesАННО ВО НИЦ «Санкт‐Петербургский институт биорегуляции и геронтологии»St Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology202214072022172122129Copyright © Асеева Т.А., Хавинсон В.Х., Миронова Е.С., Рыжак Г.А., Селезнева Н.А., Федорова Т.Н., 20222022Асеева Т.А., Хавинсон В.Х., Миронова Е.С., Рыжак Г.А., Селезнева Н.А., Федорова Т.Н.Aseeva T.A., Khavinson V.K., Mironova E.S., Ryzhak G.A., Selezneva N.A., Fedorova T.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2492Цель

Цель. Изучение влияния коротких ди‐ и тетрапептидов (AB‐0, AE‐0) на рост, развитие и урожайность сои сорта Батя.

Материалы и методы

Материалы и методы. Биологически активные дипептид AB‐0 и тетрапептид AE‐0. Полевые исследования проводились на лугово‐ бурой оподзоленно‐глеевой тяжелосуглинистой почве. За месяц до посадки семена сои были обработаны дипептидом/тетрапептидом разной концентрации 0,01 г/л или 0,001 г/л. Проведено кустарно‐ ручное и производственные исследование.

Результаты

Результаты. Применение дипептида AB‐0 в кустарно‐ручном исследовании оказало положительное влияние на ростовые процессы сои сорта Батя по сравнению с контролем. Применение тетрапептида AE‐0 в кустарно‐ручном исследовании увеличило массу растений на 7,3‐67,0 г, высоту растений на 3,0‐9,0 см по сравнению с контролем. Применение дипептида AB‐0 и тетрапептида AE‐0 повысило урожайность сои максимально на 81,2‐83,7% по сравнению с контролем. Применение пептидов AB‐0 и AE‐0 в производственном опыте способствовало повышению урожая на 30,5% и 18,4% соответственно по сравнению с контролем.

Заключение

Заключение. Изученные короткие пептиды AB‐0 и AE‐0 оказали влияние на рост, развитие и урожайность сои сорта Батя. Их можно отнести к регуляторам роста растений.  

Aim

Aim. Study of the effect of short di‐ and tetrapeptides (AB‐0, AE‐0) on the growth, development and productivity of Batya soybean varieties.

Material and Methods

Material and Methods. Biologically active dipeptide AB‐0 and tetrapeptide AE‐0 were used. Field studies were carried out on meadow‐brown podzolized gley heavy loamy soil. One month before planting, soybean seeds were treated with dipeptide/tetrapeptide of concentrations of 0.01 g/l or 0.001 g/l. Hand‐tended and industrial‐level research was carried out.

Results

Results. The use of dipeptide AB‐0 in a hand‐tended study had a positive effect on the growth processes of soybeans of the Batya variety compared to the control. The use of tetrapeptide AE‐0 in a hand‐tended study increased the weight of plants by 7.3‐67.0 g and plant height by 3.0‐9.0 cm compared to the control. The use of dipeptide AB‐0 and tetrapeptide AE‐0 increased the yield of soybeans by a maximum of 81.2‐83.7% compared to the control. The use of peptides AB‐0 and AE‐0 in an industrial‐level experiment increased the yield by 30.5% and 18.4%, respectively, compared with the control.

Conclusion

Conclusion. The short peptides AB‐0 and AE‐0 studied had an impact on the growth, development and productivity of Batya soybean varieties. They can be classified as plant growth regulators.  

Короткие пептидыростурожайностьсоярегулятор ростаShort peptidesgrowthyieldsoygrowth regulatorReferencesПерсикова Т.Ф. Продуктивность бобовых культур при локальном внесении удобрений. Горки: Белорусская государственная сельскохозяйственная академия, 2002. 204 с.Persikova T.F. Produktivnost' bobovykh kul'tur pri lokal'nom vnesenii udobrenii [Productivity of leguminous crops with local fertilization]. Gorki, Belarusian State Agricultural Academy Publ., 2002, 204 p. (In Belarus)Асеева Т.А. Оценка агроклиматических ресурсов Среднего Приамурья и их влияние на продуктивность сельскохозяйственных культур // Вестник КрасГАУ. 2008. N 3. С. 109-113.Aseeva T.A. Assessment of agroclimatic resources of the Middle Amur region and their impact on the productivity of agricultural crops. Vestnik KrasGAU [Bulletin of KrasGAU]. 2008, no. 3, pp. 109- 113. (In Russian)Синеговский М.О. Перспективы производства сои в дальневосточном федеральном округе // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2020. N 1. С. 13-16. DOI: 10.30850/vrsn/2020/1/13-16Sinegovskiy M.O. Perspectives of soybean production in the far east federal district. Vestnik of the Russian agricultural since, 2020, no. 1, pp. 13-16. (In Russian)Система ведения агропромышленного производства Приморского края. Новосибирск, РАСХН, ДВ НМЦ, Примор. НИИСХ, 2001. 363 с.Sistema vedeniya agropromyshlennogo proizvodstva Primorskogo kraya [The system of conducting agro-industrial production in Primorsky Krai]. Novosibirsk, RAAS Publ., 2001, 363 p. (In Russian)Драчев М.К., Воронцов В.А., Бабич Н.Н., Джабраилов А.А. Соя на Северо-Востоке центрального Черноземья // Зерновое хозяйство России. 2013. N 5. С. 21-24.Drachev M.K., Vorontsov V.A., Babich N.N., Dzhabrailov A.A. Soybeans in the North-East of the Central Black Earth Region. Zernovoe khozyaistvo Rossii [Grain Economy of Russian]. 2013, no. 5, pp. 21-24. (In Russian)Cao X.C., Chen X.Y., Li X.Y., Yuan L., Wu L.H., Zhu Y.H. Rice uptake of soil adsorbed amino acids under sterilized environment // Soil Biol Biochem. 2013. V. 62. P. 13-21. DOI: 10.1016/j.soilbio.2013.02.018Cao X.C., Chen X.Y., Li X.Y., Yuan L., Wu L.H., Zhu Y.H. Rice uptake of soil adsorbed amino acids under sterilized environment. Soil Biol Biochem, 2013, vol. 62, pp. 13-21. DOI: 10.1016/j.soilbio.2013.02.018Sauheitl L., Glaser B., Weigelt A. Uptake of intact amino acids by plants depends on soil amino acid concentrations // Environ Exp Bot. 2009. V. 66. Iss. 2. P. 145-152. DOI: 10.1016/j.envexpbot.2009.03.009Sauheitl L., Glaser B., Weigelt A. Uptake of intact amino acids by plants depends on soil amino acid concentrations. Environ Exp Bot., 2009, vol. 66, iss. 2, pp. 145-152. DOI: 10.1016/j.envexpbot.2009.03.009Liu H.J., Zhong X., Huang Y., Qiao C.C., Shao C., Li R., Shen Q.R. Production of free amino acid and short peptide fertilizer from rapeseed meal fermentation using Bacillus flexus NJNPD41 for promoting plant growth // Pedosphere. 2018. V. 28. Iss. 2. P. 261- 268. DOI: 10.1016/S1002-0160(18)60012-8Liu H.J., Zhong X., Huang Y., Qiao C.C., Shao C., Li R., Shen Q.R. Production of free amino acid and short peptide fertilizer from rapeseed meal fermentation using Bacillus flexus NJNPD41 for promoting plant growth. Pedosphere, 2018, vol. 28, iss. 2, pp. 261- 268. DOI: 10.1016/S1002-0160(18)60012-8Dalir N., Khoshgoftarmanesh A.H. Symplastic and apoplastic uptake and root to shoot translocation of nickel in wheat as affected by exogenous amino acids // J Plant Physiol. 2014. V. 171. Iss. 7. P. 531-536. DOI: 10.1016/j.jplph.2013.12.011Dalir N., Khoshgoftarmanesh A.H. Symplastic and apoplastic uptake and root to shoot translocation of nickel in wheat as affected by exogenous amino acids. J Plant Physiol., 2014, vol. 171, iss. 7, pp. 531-536. DOI: 10.1016/j.jplph.2013.12.011Araya T., Miyamoto M., Wibowo J., Suzuki A., Kojima S., Tsuchiya Y.N., Sawa S., Fukuda H., Von Wiren N., Takahashi H. CLE- CLAVATA1 peptide-receptor signaling module regulates the expansion of plant root systems in a nitrogen-dependent manner // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2014. V. 111. N 5. P. 2029-2034. DOI: 10.1073/pnas.1319953111Araya T., Miyamoto M., Wibowo J., Suzuki A., Kojima S., Tsuchiya Y.N., Sawa S., Fukuda H., Von Wiren N., Takahashi H. CLE- CLAVATA1 peptide-receptor signaling module regulates the expansion of plant root systems in a nitrogen-dependent manner. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2014, vol. 111, no. 5, pp. 2029-2034. DOI: 10.1073/pnas.1319953111Djordjevic M.A., Mohd-Radzman N.A., Imin N. Small-peptide signals that control root nodule number, development, and symbiosis // Journal of Experimental Botany. 2015. V. 66. Iss. 17. P. 5171-5181. DOI: 10.1093/jxb/erv357Djordjevic M.A., Mohd-Radzman N.A., Imin N. Small-peptide signals that control root nodule number, development, and symbiosis. Journal of Experimental Botany, 2015, vol. 66, iss. 17, pp. 5171-5181. DOI: 10.1093/jxb/erv357Wang G., Zhang G., Wu M. CLE peptide signaling and crosstalk with phytohormones and environmental stimuli // Front Plant Sci. 2016. V. 6. P. 1211. DOI: 10.3389/fpls.2015.01211Wang G., Zhang G., Wu M. CLE peptide signaling and crosstalk with phytohormones and environmental stimuli. Front Plant Sci., 2016, vol. 6, pp. 1211. DOI: 10.3389/fpls.2015.01211Ванюшин Б.Ф., Ашапкин В.В., Александрушкина Н.И. Регуляторные пептиды у растений // Биохимия. 2017. Т. 82. N 2. С. 189-195.Vanyushin B.F., Ashapkin V.V., Aleksandrushkina N.I. Regulatory peptides in plants. Biokhimiya [Biochemistry]. 2017, vol. 82, no. 2, pp. 189-195. (In Russian)Федореева Л.И., Диловарова Т.А., Ашапкин В.В., Мартиросян Ю.Ц., Хавинсон В.Х., Харченко П.Н., Ванюшин Б.Ф. Короткие экзогенные пептиды регулируют экспрессию генов семейств CLE, KNOX1 и GRF у Nicotiana tabacum // Биохимия. 2017. Т. 82. Вып. 4. С. 700-709.Fedoreyeva L.I., Dilovarova T.A., Ashapkin V.V., Martirosyan Yu.Ts., Khavinson V.Kh., Kharchenko P.N., Vanyushin B.F. Short exogenous peptides regulate the expression of genes of the CLE, KNOX1 and GRF families in Nicotiana tabacum. Biokhimiya [Biochemistry]. 2017, vol. 82, no. 4, pp. 700-709. (In Russian)Хавинсон В.Х. Пептиды, геном, старение. М.: РАН. 2020. 58 с.Khavinson V.Kh. Peptidy, genom, starenie [Peptides, genome, aging]. Moscow, RAS Publ., 2020, 58 p. (In Russian)Федореева Л.И., Смирнова Т.А., Коломийцева Г.Я., Хавинсон В.Х., Ванюшин Б.Ф. Взаимодействие коротких пептидов с FITC-мечеными гистонами пшеницы и их комплексами с дезоксирибоолигонуклеотидами // Биохимия. 2013. Т. 78. Вып. 2. С. 230-242.Fedoreyeva L.I., Smirnova T.A., Kolomijtseva G.Ya., Khavinson V.KH., Vanyushin B.F. Interaction of short peptides with FITC- labeled wheat histones and their complexes with deoxyribooligonucleotides. Biokhimiya [Biochemistry]. 2013, vol. 78, no. 2, pp. 230-242. (In Russian)Хавинсон В.Х., Линькова Н.С., Тарновская С.И. Короткие пептиды регулируют экспрессию генов // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016. Т. 162. N 8. С. 259-264.Khavinson V.Kh., Lin'kova N.S., Tarnovskaya S.I. Short peptides regulate gene expression. Byulleten' ehksperimental'noi biologii i meditsiny [Byulleten eksperimental noj biologii mediciny]. 2016, no. 8, pp. 259-264. (In Russian)Vanyushin B.F., Khavinson V.Kh. Short Biologically Active Peptides as Epigenetic Modulators of Gene Activity // Epigenetics – A Different Way of Looking at Genetics. W. Doerfler, P. Böhm (eds.). Springer International Publishing Switzerland. 2016. P. 69- 90.Vanyushin B.F., Khavinson V.Kh. Short Biologically Active Peptides as Epigenetic Modulators of Gene Activity. Epigenetics – A Different Way of Looking at Genetics. W. Doerfler, P. Böhm (eds.). Springer International Publishing Switzerland, 2016, pp. 69- 90.Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат. 1985. 351 с.Dospekhov B.A. Metodika polevogo opyta [Field experiment technique]. Moscow, Agropromizdat Publ., 1985, 351 p. (In Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.