J 2024

Effects of Foliar Application of a Lambda-Cyhalothrin Insecticide on Photosynthetic Characteristics of a Fodder Plant Malva moschata

LANG, Jaroslav; Miloš BARTÁK; Josef HÁJEK; Eliška STAŇKOVÁ; Kateřina TRNKOVÁ et al.

Základní údaje

Originální název

Effects of Foliar Application of a Lambda-Cyhalothrin Insecticide on Photosynthetic Characteristics of a Fodder Plant Malva moschata

Název česky

Účinky listové aplikace insekticidu lambda-cyhalothrin na fotosyntetické vlastnosti pícniny Malva moschata

Autoři

LANG, Jaroslav; Miloš BARTÁK; Josef HÁJEK; Eliška STAŇKOVÁ a Kateřina TRNKOVÁ

Vydání

Agronomy, Basel, MDPI, 2024, 2073-4395

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

40101 Agriculture

Stát vydavatele

Švýcarsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 3.400

Označené pro přenos do RIV

Ano

Kód RIV

RIV/00216224:14310/24:00138974

Organizační jednotka

Přírodovědecká fakulta

EID Scopus

Klíčová slova česky

fotosystém II; ochranné mechanismy; nefotochemické zhášení

Klíčová slova anglicky

photosystem II; protective mechanisms; non-photochemical quenching

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 14. 3. 2025 15:13, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Recently, a large number of pesticides with different chemical structures and modes of action (MOAs) have become regularly used in agriculture. They are used to control the insect populations in various crops. Foliar application of pesticides may negatively affect crop physiology, especially photosynthesis. However, the sensitivity of particular crops, especially their primary and secondary photosynthetic processes, to insecticide application is generally unknown. Our study aimed to evaluate the negative effects of lambda-cyhalothrin (λ-CY) on photosystem II (PSII) in Malva moschata (Musk mallow). We used fast chlorophyll fluorescence transients (i.e., OJIPs) and OJIP-derived parameters, the effective quantum yield of PSII (ΦPSII), induction curves of non-photochemical quenching (NPQ) and spectral reflectance curves and indices. The recommended concentration (0.05 μM) and a 10 times higher concentration (0.5 μM) of λ-CY did not cause any negative effect on photosynthetic parameters. An overdosed foliar application (100 times higher than recommended, i.e., 50 μM) led to changes in OJIP shape; a decrease in performance index (PIABS), maximum photosynthetic yield (FV/FM) and photosynthetic electron transport (ET0/RC); and an increase in protective mechanisms (unregulated quenching, DI0/RC). These changes lasted only tens of minutes after application, after which the parameters returned to pre-application values. An overdosed λ-CY application caused more rapid activation of NPQ, indicating the early response to stress in PSII. The application of 50 μM λ-CY caused an increase in spectral reflectance above 720 nm and changes in the indices that indicated λ-CY-induced stress.

Česky

V poslední době se v zemědělství pravidelně používá velké množství pesticidů s různou chemickou strukturou a způsobem účinku (MOA). Používají se k regulaci populací hmyzu v různých plodinách. Foliární aplikace pesticidů může negativně ovlivnit fyziologii plodin, zejména fotosyntézu. Citlivost konkrétních plodin, zejména jejich primárních a sekundárních fotosyntetických procesů, na aplikaci insekticidů však není obecně známa. Cílem naší studie bylo zhodnotit negativní účinky lambda-cyhalotrinu (λ-CY) na fotosystém II (PSII) u slézu mošusového (Malva moschata). Použili jsme rychlé fluorescenční tranzienty chlorofylu (tj. OJIP) a parametry odvozené od OJIP, efektivní kvantový výtěžek PSII (ΦPSII), indukční křivky nefotochemického zhášení (NPQ) a křivky a indexy spektrální odrazivosti. Doporučená koncentrace (0,05 μM) a desetkrát vyšší koncentrace (0,5 μM) λ-CY neměly žádný negativní vliv na fotosyntetické parametry. Předávkovaná listová aplikace (100krát vyšší než doporučená, tj. 50 μM) vedla ke změnám tvaru OJIP; poklesu indexu výkonnosti (PIABS), maximálního fotosyntetického výtěžku (FV/FM) a fotosyntetického elektronového transportu (ET0/RC) a zvýšení ochranných mechanismů (neregulované zhášení, DI0/RC). Tyto změny trvaly jen několik desítek minut po aplikaci, poté se parametry vrátily na hodnoty před aplikací. Předávkovaná aplikace λ-CY způsobila rychlejší aktivaci NPQ, což svědčí o časné reakci na stres v PSII. Aplikace 50 μM λ-CY způsobila zvýšení spektrální odrazivosti nad 720 nm a změny indexů, které indikovaly stres vyvolaný λ-CY.

Návaznosti

VAN 2023, interní kód MU
Název: Český antarktický výzkumný program 2023
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Český antarktický výzkumný program 2023, Výzkum v oblasti Antarktidy