Улучшение водного статуса и антиоксидантной защиты под действием спермидина повышает засухоустойчивость тысячелистника обыкновенного (Achillea millefolium L.)

Засуха представляет серьёзную угрозу для продуктивности сельского хозяйства во всём мире. В этом исследовании изучали защитное действие экзогенного спермидина на тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium L.) при засухе. Растения выращивали при трёх уровнях водообеспеченности — 25, 50 и 75% полевой влагоёмкости — и опрыскивали по листьям растворами спермидина в концентрациях 0, 1,5 и 3 мкМ. Засуха значительно снижала относительное содержание воды, уровень фотосинтетических пигментов (хлорофиллов и каротиноидов), накопление осмолитов (пролина и растворимых сахаров), а также активность антиоксидантных ферментов, включая каталазу (CAT), пероксидазу (POD) и аскорбатпероксидазу (APX), что свидетельствовало об окислительном повреждении. Обработка спермидином ослабляла повреждение, вызванное засухой, улучшая перечисленные показатели. Наиболее выраженное влияние на содержание фотосинтетических пигментов и осмолитов отмечали при концентрации 1,5 мкМ, тогда как концентрация 3 мкМ была наиболее эффективна для вторичных метаболитов (фенольных соединений, флавоноидов и антоцианов) и антиоксидантных ферментов. Засуха также повышала содержание вторичных метаболитов, в частности фенольных соединений, а спермидин дополнительно усиливал этот эффект. Кроме того, спермидин поддерживал целостность мембран и осмотическую адаптацию при дефиците воды. В целом спермидин повышал засухоустойчивость тысячелистника, регулируя физиологические и биохимические процессы. Полученные результаты дают представление о механизмах адаптации растений под действием спермидина при дефиците воды. Оптимизация концентрации спермидина может способствовать созданию засухоустойчивых сельскохозяйственных культур.