ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2024-6-106-110ovoshchi-2528Research ArticleСАДОВОДСТВО, ОВОЩЕВОДСТВО, ВИНОГРАДАРСТВО И ЛЕКАРСТВЕННЫЕ КУЛЬТУРЫHORTICULTURE, VEGETABLE PRODUCTION, VITICULTURE AND MEDICINAL CROPSВоздействие препарата «Эпин-экстра» на повышение устойчивости сортов Fragaria х ananassa Duch. к весенним заморозкамThe effect of the drug "Epin-extra" on increasing the resistance of Fragaria х ananassa Duch. varieties to spring frostshttps://orcid.org/0000-0002-1019-3518СтупинаА. Ю.StupinaA. Yu.

Ступина Анна Юрьевна - младший научный сотрудник.

302530, Орловская область, Орловский район, п/о Жилина, ВНИИСПК

Researcher ID: P-2709-2018

Anna Yu. Stupina - Junior Researcher.

p/o Zilina, VNIISPK, Oryol district, Orel region, 302530

Researcher ID: P-2709-2018

stupina@orel.vniispk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9097-8042ПрудниковП. С.PrudnikovP. S.

Прудников Павел Сергеевич - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник.

302530, Орловская область, Орловский район, п/о Жилина, ВНИИСПК

Pavel S. Prudnikov - Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher.

p/o Zilina, VNIISPK, Oryol district, Orel region, 302530

ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культурРоссияRussian Research Institute of Fruit Crop BreedingRussian Federation20240112202406106110Copyright © Ступина А.Ю., Прудников П.С., 20242024Ступина А.Ю., Прудников П.С.Stupina A.Y., Prudnikov P.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vegetables.su/jour/article/view/2528Актуальность

Актуальность. Важное условие сохранения жизненного потенциала растений — это способность противостоять неблагоприятным условиям окружающей среды.

Цель работы - исследовать действие препарата «Эпин-экстра» на формирование устойчивости растений Fragaria х ananassa Duch. к весенним заморозкам.

Методы

Методы. Объекты: сорта земляники садовой Царица и Урожайная ЦГЛ. С началом активного роста в весенний период выполняли некорневую обработку растений земляники садовой регулятором роста «Эпин-экстра», содержащий 24-эпибрассинолид. В период бутонизации растения подвергали воздействию отрицательной температурой в камере искусственного климата (-ЗoС) «Espec» PSL-2KPH (Япония). Работу антиоксидантной системы защиты и активность развития процессов перекисного окисления липидов мембран (ПОЛ) на основе накопления малонового диальдегида (МДА) проводили в листьях сортов земляники садовой.

Результаты

Результаты. Показано, что некорневая обработка сортов земляники садовой препаратом «Эпин-экстра» способствовала снижению процессов перекисного окисления клеточных мембран в тканях ассимиляционного аппарата. У сорта Царица содержание МДА было ниже на 10,2%, у сорта Урожайная ЦГЛ на 30,1% относительно контроля. Уровень аминокислоты пролин у сорта Царица был выше контроля на 13,6 %, у сорта Урожайная ЦГЛ на 12,4%. Препарат «Эпин-экстра» способствовал увеличению количества сахаров в ассимиляционном аппарате у обоих сортов.

Relevance

Relevance. A crucial condition for maintaining the vital potential of plants is their ability to with-stand adverse environmental conditions. The aim of the work was to study the effect of the drug "Epin-extra" on strengthening the resistance of Fragaria х ananassa Duch. plants for spring frosts.

Methods

Methods. The objects: strawberry garden Queen and Harvest CGL. With the onset of active growth in the spring period non-root treatments of strawberry plants with were carried out with a solution of the Epin-extra growth regulator containing 24-epibrassinolide. During budding phase, the plants were exposed to negative temperatures in a controlled environment chamber (-3oC) "Espec" PSL-2KPH (Japan). The functioning of the antioxidant defense system and the activity of lipid peroxidation processes in membranes lipids (POL) based on the accumulation of malondialdehyde (MDA) were carried out in the leaves of strawberry varieties.

Results

Results. It was shown that the non-root treatment of strawberry varieties with the Epin-extra preparation contributed to a decrease in the processes of peroxidation of cell membranes. The content of malondialdehyde (MDA) was 10,2% lower by the Tsaritsa variety, and the variety the Urozhainaya CGL by 30,1% compared to the control. The amount of the amino acid proline in the Tsaritsa variety was 13,6 % higher compained to the control, and in the Urozhainaya CGL variety by 12,4%. Treatment with Epin-extra contributed to an increase in the amount of sugars in the leaf tissue of both varieties.

Fragaria х ananassa Duch.малоновый диальдегидсвободный пролинсумма сахаровFragaria х ananassa Duch.malondialdehyde (MDA)free prolinesum of sugarsReferencesАкимов М.Ю., Лукъянчук И.В., Жбанова Е.В., Лыжин А.С. Плоды земляники садовой (Fragaria × ananassa Duch.) как ценный источник пищевых и биологически активных веществ (обзор). Химия растительного сырья. 2020;(1):5–18. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020015511 https://www.elibrary.ru/iwnokhAkimov M.Yu., Luk'yanchuk I.V., Zhbanova E.V., Lyzhin A.S. Strawberry fruit (Fragaria х ananassa Duch.) as a valuable source of nutritional and bio-logically active substances (review). Khimija rastitel'nogo syr'ja. 2020;(1):5-18. (In Russ.) https://doi.org/10.14258/jcprm.2020015511. https://www.elibrary.ru/iwnokhЖученко А.А. Эколого-генетические основы продовольственной безопасности России. М.: Фонд «Знание». 2008. 104 с.Zhuchenko A.A. Ecological and genetic foundations of food security in Russia. Moscow:. 2008. 104 p. (In Russ.)Прудников П.С., Кривушина Д.А., Гуляева А.А. Реакция антиоксидантной системы и интенсивность перекисного окисления липидов Prunus Cerasus L. в ответ на действие гипертермии. Вестник аграрной науки. 2018;1(70):30-35. https://doi.org/10.15217/issn2587-666X.2018.1.30. https://www.elibrary.ru/yqmykoPrudnikov P.S., Krivushina D.A., Gulyaeva A.A. Reaction of antioxidant system and intensity of oversour lipids oxidation of Prunus cerasus L. in response to the hyperthermia effect. Bulletin of agrarian science. 2018;1(70):30-35. (In Russ.) https://doi.org/10.15217/issn2587-666X.2018.1.30. https://www.elibrary.ru/yqmykoКолупаев Ю.Е., Кокорев А.И. Антиоксидантная система и устойчивость растений к недостатку влаги. Физиология растений и генетика. 2019;51(1):28-54. https://doi.org/10.15407/frg2019.01.028Kolupaev Yu.E., Kokorev A.I. Antioxidant system and plant resistance to moisture deficiency. Plant physiology and genetics. (In Russ.) 2019;51(1):28-54. https://doi.org/10.15407/frg2019.01.028Загоскина Н.В., Назаренко Л.В. Активные формы кислорода и антиоксидантная система растений. Вестник МГПУ. Серия: Естественные науки. 2016;2(22):9-23. https://www.elibrary.ru/vzsfbtZagoskina N.V., Nazarenko L.V. Active oxygen species and antioxidant system of plants. MCU journal of natural sciences. 2016;2(22):9-23. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/vzsfbtХу Ц.Ц., Ши Г.С., Су Ц.С. и др. Воздействие РЬ2+ на активность антиоксидантных ферментов и ультраструктуру клеток листьев Potamogeton crispus. Физиология растений. 2007;54(3)469-474. https://www.elibrary.ru/iacfhhHu Z.Z., Shi G.S., Su Z.S. Effect of Pb2+ on antioxidant enzyme activity and leaf cell ultrastructure of Potamogeton crispus. Fiziologiya rastenij. 2007;54(3)469-474. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/iacfhhХолявка М.Г., Карпова С.С., Калаев В.Н., Лепешкина Л.А., Агапов Б.Л., Артюхов В. Г. Оценка оксидадивного статуса растений, произрастающих в различных условиях. Фундаментальные исследования. 2014;8(4):891–897. https://www.elibrary.ru/sjmnkhHolyavka M.G., Karpova S.S., Kalaev V.N., Lepeshkina L.A., Agapov B.L., Artyukhov V.G. Assessment of the oxidative status of the plants growing in various conditions. Fundamental research. 2014;8(4):891-897. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/sjmnkhПрудников П.С., Гуляева А.А. Особенности действия гипертермии на гормональную систему и антиоксидантный статус Prunus Armeniaca L. Селекция и сорторазведение садовых культур Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 170-летию ВНИИСПК. 2015. С. 151-154. https://www.elibrary.ru/uqebanPrudnikov P.S., Gulyaeva A.A. Features of the effect of hyperthermia on the hormonal system and antioxidant status of Prunus Armeniaca L. In the collection: Selection and variety breeding of garden crops Materials of the International scientific and practical conference dedicated to the 170th anniversary of VNIISPK. 2015. P. 151-154. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/uqebanКолупаев Ю.Е., Вайнер А.А., Ястреб Т.О. Пролин: физиологические функции и регуляция содержания в растениях в стрессовых условиях. Вiсник Харкiвского нацiонального аграрного унiверситету. Серiя бiологiя. 2014;2(32):6-22.Kolupaev Yu.E., Weiner A.A., Yastreb T.O. Prolin: physiological functions and regulation of content in plants under stressful conditions. Bulletin of the Kharkiv National Agrarian University. Series biologia, 2014;2(32):6-22. (In Russ.)Karlidag H., Yildirim E., Turan M. Role of 24-epibrassinolide in mitigating the adverse effects of salt stress on stomatal conductance, membrane permeability, and leaf water content, ionic composition in salt stressed strawberry (Fragaria × ananassa). Scientia Horticulturae. 2011;130(1):133-140. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.06.025Karlidag H., Yildirim E., Turan M. Role of 24-epibrassinolide in mitigating the adverse effects of salt stress on stomatal conductance, membrane permeability, and leaf water content, ionic composition in salt stressed strawberry (Fragaria х ananassa). Scientia Horticulturae. 2011;130(1):133-140. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2011.06.025Anwar A., Liu Y., Dong R., Bai L., Yu X., Li Y. The physiological and molecular mechanism of brassinosteroid in response to stress: a review. Biological Research. 2018;51(1):46. https://doi.org/10.1186/s40659-018-0195-2Anwar A., Liu Y., Dong R., Bai L., Yu X., Li Y. The physiological and molecular mechanism of brassinosteroid in response to stress: a review. Biological Research. 2018;51(1):46. https://doi.org/10.1186/s40659-018-0195-2Furio R.N., Salazar S.M., Mariotti-Martínez J.A., Martínez-Zamora G.M., Coll Y., Díaz-Ricci J.C. Brassinosteroid Applications Enhance the Tolerance to Abiotic Stresses, Production and Quality of Strawberry Fruits. Horticulturae. 2022;8(7):572. https://doi.org/10.3390/horticulturae8070572Furio R.N., Salazar S.M., Mariotti-Martínez J.A., Martínez-Zamora G.M., Coll Y., Díaz-Ricci J.C. Brassinosteroid Applications Enhance the Tolerance to Abiotic Stresses, Production and Quality of Strawberry Fruits. Horticulturae. 2022;8(7):572. https://doi.org/10.3390/horticulturae8070572Rehman A., Shahzad B. Brassinosteroids and cold stress tolerance in plants. Brassinosteroids in Plant Developmental Biology and Stress Tolerance. 2022. P. 189-199. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813227-2.00011-4Rehman A., Shahzad B. Brassinosteroids and cold stress tolerance in plants. Brassinosteroids in Plant Developmental Biology and Stress Tolerance. 2022. P. 189-199. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813227-2.00011-4Sheshglani P.Z., Asghari M. Impact of foliar spray with 24-epibrassinolide on yield, quality, ripening physiology and productivity of the strawberry. Scientia Horticulturae. 2020;268(1):109376. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109376Sheshglani P.Z., Asghari M. Impact of foliar spray with 24-epibrassinolide on yield, quality, ripening physiology and productivity of the strawberry. Scientia Horticulturae. 2020;268(1):109376. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109376Ожерельева З.Е., Зубкова М.И. Ускоренная оценка устойчивости генеративных органов земляники садовой к весенним заморозкам. Орел: ВНИИСПК. 2019. 20 с. ISBN: 978-5-900705-92-7. https://www.elibrary.ru/sekcocOzherelieva Z.E., Zubkova M.I. Accelerated assessment of the resistance of generative organs of strawberry to spring frosts. Orel: VNIISPK. 2019. 20 p. ISBN: 978-5-900705-92-7. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/sekcocСтальная И.Д., Гаришвили Т.Г. Метод определения малонового диальдегида с помощью тиобарбитуровой кислоты. Современные методы в биохимии. Медицина. – Москва. 1977. С. 66-68.Stalnaya I.D., Garishvili T.G. Method for the determination of malonic dialdehyde using thiobarbituric acid. Modern methods in biochemistry. Medicine. Moscow. 1977. P. 66-68. (In Russ.)Прудников П.С., Ожерельева З.Е. Физиолого-биохимические методы диагностики устойчивости плодовых культур к засухе и гипертермии (методические рекомендации). Орел: ВНИИСПК. 2019. 46 c. ISBN: 978-5-900705-95-8. https://www.elibrary.ru/bmshhwPrudnikov P.S., Kolereva Z.E. Physiological and biochemical methods for diagnosing the resistance of fruit crops to drought and hyperthermia (methodological recommendations). Eagle: VNIISPK. 2019. 46 p. ISBN: 978-5-900705-95-8. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/bmshhwBates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and soil. 1973;39(1):205-207.Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and soil. 1973;39(1):205-207.Туркина М.В., Соколова С.В. Изучение мембранного транспорта сахарозы в растительной ткани. Физиология растений. 1972;19(5):912-919.Turkina M.V., Sokolova S.V. Studying the membrane transport of sucrose in plant tissue. Fiziologiya rastenij. 1972;19(5):912-919. (In Russ.)Доспехов Б.А., Методика полевого опыта. Агропромиздат. Москва. 1985. 351 с.Dospekhov B.A. Methodology of field experience. Agropromizdat. Moscow. 1985. 351 p. (In Russ.)Balci G., Aras S., Keles H. Exogenous EBL (24-Epibrassinolide) Alleviate Cold Damage in Strawberry. Erwerbs-Obstbau. 2021;63(6):1-6. https://doi.org/10.1007/s10341-021-00566-6Balci G., Aras S., Keles H. Exogenous EBL (24-Epibrassinolide) Alleviate Cold Damage in Strawberry. Erwerbs-Obstbau. 2021;63(6):1-6. https://doi.org/10.1007/s10341-021-00566-6Дерябин А.Н., Суворова Т.А., Сычева С.В., Деревщюков С.Н. Влияние 24-эпибрассинолида на рост, содержание фотосинтетических пигментов, холодоустойчивость и антиоксидантную активность растений томата. Агрохимия. 2021;(2):55-64. https://doi.org/10.31857/S0002188121020058 https://www.elibrary.ru/fciqumDeryabin A.N., Suvorova T.A., Sycheva S.V., Derevshchyukov S.N. Influence of 24-epibrassinolide on growth, content of photosynthetic pigments,cold resistance and antioxidant activity of tomato plants. Agrohimia. 2021;(2):55-64. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0002188121020058. https://www.elibrary.ru/fciqumСинькевич М.С., Сабельникова Е.П., Дерябин А.Н., Астахова Н.В., Дубинина И.М., Бураханова Е.А., Трунова Т.И. Изменения активности инвертазы и содержания сахаров в процессе адаптации растений картофеля к переохлаждению. Российский журнал физиология растений. 2008;55(4):449-454. https://doi.org/10.1134/S1021443708040031. https://www.elibrary.ru/jhkpmvSin'kevich M.S., Sabel'nikova E.P., Deryabin A.N., Astakhova N.V., Dubinina I.M., Burakhanova E.A., Trunova T.I. The changes in invertase activity and the content of sugars in the course of adaptation of potato plants to hypothermia. Russian Journal of Plant Physiology. 2008;55(4):449-454. (In Russ.) https://doi.org/10.1134/S1021443708040031. https://www.elibrary.ru/llayzxSavitch L.V., Harney T., Huner N.P.A. Sucrose metabolism in spring and winter wheat in response to high irradiance, cold stress and cold acclimation. Physiologia Plantarum. 2000;108(3):270-278. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.2000.108003270.xSavitch L.V., Harney T., Huner N.P.A. Sucrose metabolism in spring and winter wheat in response to high irradiance, cold stress and cold acclimation. Physiologia Plantarum. 2000;108(3):270-278. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.2000.108003270.xAver`yanov А.А., Lapikova V.P. Interaction between Sugars and Hydroxyl Radical as Related to Fungal Toxicity of Leaf Excretions. Biokhimiya. 1989;(54):1646-1651.Aver'yanov А.А., Lapikova V.P. Interaction between Sugars and Hydroxyl Radical as Related to Fungal Toxicity of Leaf Excretions. Biokhimiya. 1989;(54):1646-1651.Czapski G. On the Use of OH Scavengers in Biological Systems. Israel Journal of Chemistry. 1984;(24):29–32. https://doi.org/10.1002/ijch.198400005Czapski G. On the Use of OH Scavengers in Biological Systems. Israel Journal of Chemistry. 1984;(24):29-32. https://doi.org/10.1002/ijch.198400005Morelli R., Russo-Volpe S., Bruno N., Lo Scalzo R. Fenton-dependent damage to carbohydrates: free radical scavenging activity of some simple sugars. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2004;51(25):7418-25. https://doi.org/10.1021/jf030172qMorelli R., Russo-Volpe S., Bruno N., Lo Scalzo R. Fenton-dependent damage to carbohydrates: free radical scavenging activity of some simple sugars. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2004;51(25):7418-25. https://doi.org/10.1021/jf030172qAlia S., Saradhi P., Mohanty P. Involvement of proline in protecting thylakoid membranes against free radical-induced photodamage. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 1997;(38):253–257. https://doi.org/10.1016/S1011-1344(96)07470-2Alia S., Saradhi P., Mohanty P. Involvement of proline in protecting thylakoid membranes against free radical-induced photodamage. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 1997;(38):253-257. https://doi.org/10.1016/S1011-1344(96)07470-2Ефимова М.В., Мануйлова А.В., Малофий М.К, Карташов А.В., Кузнецов Вл.В. Влияние брассиностероидов на формирование защитных реакций проростков рапса в условиях засоления. Вестник Томского государственного университета. Биология. 2013;1(21):118-128. https://www.elibrary.ru/snfvvlEfimova M.V., Manuylova A.V., Malofiy М.К., Kartashov A.V., Kuznetsov V.V. Influence of brassinosteroids on forming protective reactions in rape seedlings under salinity. Tomsk State University Journal of Biology. 2013;1(21):118-128. (In Russ.) https://www.elibrary.ru/snfvvlЛубянова А.Р., Масленникова Д.Р. Шакирова Ф.М. Защитное действие 24-эпибрассинолида на растения пшеницы в условиях нарушения водного режима. Биомика. 2021;13(1):47-53. https://doi.org/10.31301/2221-6197.bmcs.2021-5. https://www.elibrary.ru/eefkpaLubynova A.R., Maslennikova D.R., Shakirova F.M. Protective effect of 24-epibrassinolide on wheat plants under water deficit. Biomics. 2021;13(1):47-53. (In Russ.) https://doi.org/10.31301/2221-6197.bmcs.2021-5. https://www.elibrary.ru/eefkpa

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