Экзогенный мелатонин повышает устойчивость растений сои к засухе, стимулируя их рост и антиоксидантную защиту

Мелатонин — биологически активная индоламиновая молекула, регулирующая широкий спектр физиологических процессов в период роста растений и повышающая устойчивость к абиотическим стрессам. В настоящем исследовании изучали предполагаемую роль экзогенного мелатонина, наносимого на листья или в прикорневую зону, в повышении устойчивости проростков сои к засухе. Предварительная обработка проростков сои мелатонином в концентрациях 50 и 100 мкМ достоверно уменьшала негативное влияние засухи на показатели роста растений и содержание хлорофилла. Благоприятное действие при засухе было более выраженным при внесении мелатонина в ризосферу, чем при обработке листьев. Повышение устойчивости под действием мелатонина могло быть связано с улучшением фотосинтетической активности, снижением содержания абсцизовой кислоты и уменьшением вызванного засухой окислительного повреждения за счёт снижения накопления активных форм кислорода и малонового диальдегида. Интересно, что по сравнению с контролем содержание жасмоновой и салициловой кислот после обработки мелатонином было достоверно выше при его внесении в прикорневую зону, чем при обработке листьев. Мелатонин стимулировал активность основных антиоксидантных ферментов, включая супероксиддисмутазу, каталазу, полифенолоксидазу, пероксидазу и аскорбатпероксидазу. Кроме того, мелатонин препятствовал вызванному засухой повышению содержания пролина и сахаров. Полученные данные показали, что изменение содержания эндогенных растительных гормонов и активности антиоксидантных ферментов под действием мелатонина повышает устойчивость проростков сои к засухе. Результаты свидетельствуют о более выраженной физиологической роли мелатонина в прикорневой зоне, чем в листьях, что может иметь значение для его широкомасштабного применения в полевых условиях во время засухи.