ovoshchiОвощи РоссииVegetable crops of Russia2072-91462618-7132Федеральный научный центр овощеводства10.18619/2072-9146-2019-6-80-83ovoshchi-928Research ArticleАГРОХИМИЯAGROCHEMISTRYФормирование устойчивости к гипотермии сортов Fragaria x ananassa Duch. разного эколого-географического происхождения в осенний периодFormation of resistance to hypothermia varieties Fragaria x ananassa Duch, different ecological-geographical origin in autumn periodhttps://orcid.org/0000-0001-9097-8042ПрудниковП. С.PrudnikovP. S.

кандидат биол. наук, ведущий научный сотрудник,

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

Candidate of Biological Sciences,

Zhilina, Orel region, 302530

prudnicov@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1730-4073ОжерельеваЗ. Е.OzherelievaZ. E.

кандидат с.-х. наук, ведущий научный сотрудник,

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

Candidate of Agricultural Sciences,

Zhilina, Orel region, 302530

ozherelieva@vniispk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2869-2374КривушинаД. А.KrivushinaD. A.

младший научный сотрудник, аспирант,

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

Graduate student,

Zhilina, Orel region, 302530

https://orcid.org/0000-0002-0741-4607ЗубковаМ. И.ZubkovaM. I.

научный сотрудник, аспирант,

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

researcher,

Zhilina, Orel region, 302530

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культур»РоссияRussian Research Institute of Fruit Crop Breeding (VNIISPK)Russian Federation201918122019068083Copyright © Прудников П.С., Ожерельева З.Е., Кривушина Д.А., Зубкова М.И., 20192019Прудников П.С., Ожерельева З.Е., Кривушина Д.А., Зубкова М.И.Prudnikov P.S., Ozherelieva Z.E., Krivushina D.A., Zubkova M.I.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/928Актуальность

Актуальность. Одним из значительных факторов, влияющих на рост и развитие земляники садовой, является отрицательная температура зимой и, особенно в ее бесснежный период. Представляло интерес изучить особенности окислительного стресса, накопления протекторных соединений, антиоксидантного и водного статуса в осенний период у сортов земляники садовой разного эколого-географического происхождения в условиях Орловской области.

Материал и методы

Материал и методы. Объектами исследований в осенний период служили листья сортов Fragaria ananassa различного эколого-географического происхождения: Царица, Alba, Sara, Korona, Кокинская ранняя, Соловушка, Урожайная ЦГЛ.

Результаты

Результаты. В осенний период при подготовке к зиме у сортов земляники Соловушка, Царица, Sara и Korona отмечали повышенную антиоксидантная активность (на примере ферментов СОД и каталазы), незначительное образование активных форм кислорода и, как следствие, низкое структурно-функциональное повреждение клеточных мембран. Также показано, что по мере снижения температуры происходило увеличение связанной и снижение свободной воды в листьях растений. При этом к концу осени на фоне высокого содержания свободного пролина (19,38-29,73 мг/кг) и сахаров (2,65-6,46 мг/г) у сортов Соловушка, Царица, Sara и Korona по сравнению с Урожайной ЦГЛ и Alba наблюдался наибольший показатель отношения связанная/свободная вода (4,10-8,10). Таким образом, сорта Соловушка, Царица, Sara и Korona характеризуются высокой адаптационной способностью к зимним условиям Орловской обрасти. 

Relevance

Relevance. One of the most important factors which can influence on the growth and development of strawberries is the negative temperature in winter and especially in its snowless period. We were interested to study special aspects of the oxidative stress, accumulation of protector’s conjunctions, antioxidant and water status in autumn period of varieties strawberry garden different ecologicalgeographical origin in the conditions of the Orel region.

Methods

Methods. The objects of the research were the leaves of Fragaria ananassa of different ecological and geographical origin in autumn period: Tsaritsa, Alba, Sara, Korona, Kokinskaya Rannya, Solovushka, Urozhainaya TsGL.

Results

Results. As the result was shown that in autumn period, when plants began preprocessing for winter, strawberry varieties Solovushka, Tsaritsa, Sara and Korona have been marked by increased antioxidant activity (for example, the enzymes SOD and catalase), little formation of reactive oxygen species and, in the end, low structural and functional damage to cell membranes. Also it was shown an increase in bound and a decrease in free water in the leaves of plants when the temperature decreased. At the same time, in the end of autumn, on the background of high content of free proline (19.38-29.73 mg/kg) and sucrose (2.65-6.46 mg/g), the varieties Solovushka, Tsaritsa, Sara and Korona had the highest ratio of bound/free water (4.10-8.10) in comparison with the with Urozhainaya TsGL and Alba. Thus, the varieties Solovushka, Tsaritsa, Sara and Korona are characterized by high adaptability to the winter conditions in the Orel region. 

земляника садоваяводный режимпролинперекисное окисление липидовперекись водородакаталазаустойчивостьгипотермияgarden strawberrywater regimeprolinelipid peroxidationhydrogen peroxidecatalaseresistancehypothermiaРабота выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-016-00041-а.ReferencesГоворова Г.Ф., Говоров Д.Н. Земляника: прошлое, настоящее, будущее. М., 2004. 347 с.Govorova G.F., Govorov D.N. Strawberries: past, present, future. M., 2004. 347 p. (In Russ.)Абызов В.В. Биологические особенности и хозяйственная ценность сортов земляники в условиях средней полосы России: автореф. дис. …канд. с.-х. наук. Мичуринск-наукоград РФ, 2008. 23 с.Abyzov VV Biological features and economic value of strawberry varieties in the middle zone of Russia: abstract. dis. ... cand. sciences. Michurinsk, 2008. 23 p. (In Russ.)Стольникова Н.П. Культура земляники в Западной Сибири. ФГБНУ НИИСС. Барнаул: ИП Колмогоров И.А., 2014. 182 с.Stolnikova N.P. Strawberry culture in Western Siberia. Barnaul: IP Kolmogorov I.A., 2014. 182 p. (In Russ.)Серебрякова Т.Ю., Воронин Н.С., Еленевский А.Г., Батыгина Т.Б., Н.И. Шорина Н.И. Ботаника с основами фитоценологии. Анатомия и морфология растений. М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. 543 с.Serebryakova T.Yu., Voronin N.S., Elenevsky A.G., Batygina T.B., Shorina N.I., Savinykh N.P. Botany with the basics of phytocenology. Anatomy and morphology of plants. M.: IKC "Akademkniga", 2006. 543 p. (In Russ.)Удовенко Г.В. Механизмы адаптации растений к стрессам. Физиология и биохимия культурных растений. 1979;11(2):99-107.Udovenko G.V. Mechanisms of plant adaptation to stresses. Physiology and biochemistry of cultivated plants. 1979;11(2):99-107. (In Russ.)Ожерельева З.Е., Прудников П.С., Зубкова М.И., Кривушина Д.А., Князев С.Д. Определение морозостойкости земляники садовой в контролируемых условиях (методические рекомендации). Орел: ВНИИСПК, 2019. 25 с.Ozherelieva Z.E., Prudnikov P.S., Zubkova M.I., Krivushina D.A., Knyazev S.D. Determination of frost resistance of strawberry garden under controlled conditions (guidelines). Orel: VNIISPK, 2019. 25 p. (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 с.Prudnikov P.S., Ozherelieva Z.E. Physiological and biochemical methods for the diagnosis of resistance of fruit crops to drought and hyperthermia (guidelines). Orel: VNIISPK, 2019. 46 p. (In Russ.)Туркина М.В., Соколова C.B. Изучение мембранного транспорта сахарозы в растительной ткани. Физиология растений. 1972;19(5):912-919.Dospekhov B.A. Methodology of field experience. M.: Agropromizdat, 1985. 351 p. (In Russ.)Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985. 351 с.Vladimirov Yu.A., Azizova O.A., Deev A.I. Free radicals in living systems // Itogi Nauki i Tekhniki. Biophysics. 1999;29:249. (In Russ.)Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И. Свободные радикалы в живых системах. Итоги науки и техники. Биофизика. 1999;(29):249.Piskarev I.М., Ivanova A.G., Samodelkin M.N., Ivashchenko M.N. Initiation and research of free-radical processes in biological experiments. N. Novgorod, 2016. 140 p. (In Russ.)Пискарев И.М., Иванова А.Г., Самоделкин М.Н., Иващенко М.Н. Инициирование и исследование свободно-радикальных процессов в биологических экспериментах. Н. Новгород: ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА, 2016. 140 с.Skorzynska-Polit E. Lipid peroxidation on plant cells, its physiological role and changes under heavy metal stress. Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 2007;(74):49-54.Skorzynska-Polit E. Lipid peroxidation on plant cells, its physiological role and changes under heavy metal stress. Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 2007;74:49-54.Lelevich V.V. Biological chemistry. State Medical University. Grodno. 2009. 275 p. (In Russ.)Лелевич В.В. Биологическая химия. ГрГМУ. Гродно. 2009. 275 с.Halliwell, B., Gutteridge, J.M.C. The importance of free radicals and catalitic metal ions in human diseases. Molec. Aspects Med. 1985;(8):89-193.Halliwell, B., Gutteridge, J.M.C.: The importance of free radicals and catalitic metal ions in human diseases. Molec. Aspects Med. 1985;(8):89-193.Ozherelieva Z.E. Changes in the water regime of varieties of garden strawberries in the autumn period. Fruit growing, seed growing, introduction of woody plants. 2018;(21):166-169. (In Russ.)Ожерельева З.Е. Изменения водного режима сортов земляники садовой в осенний период. Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. 2018;(21):166-169.Kushnirenko M.D. Physiology of water exchange and drought tolerance of fruit crops. Chisinau: Shtiintsa, 1975. 215 p. (In Russ.)Кушниренко М.Д. Физиология водообмена и засухоустойчивости плодовых культур. Кишинёв: Штиинца, 1975. 215 с.Javadian N., Karimzade G., Mafuzi S., Ganati F. Cold-induced changes in enzyme activity and the content of proline, carbohydrates and chlorophylls in wheat. Plant Physiology. 2010;57(4):580-588. (In Russ.)Джавадиан Н., Каримзаде Г., Мафузи С., Ганати Ф. Вызванные холодом изменения активности ферментов и содержания пролина, углеводов и хлорофиллов у пшеницы. Физиология растений. 2010;57(4):580-588.Prudnikov P.S., Krivushina D.A., Gulyaev A.A. The components of the antioxidant system and the LPO intensity of Prunus cerasus L. under the action of hyperthermia and drought. Selection and cultivation of garden crops. 2016;(3):116-119. (In Russ.)Прудников П.С., Кривушина Д.А., Гуляева А.А. Компоненты антиоксидантной системы и интенсивность ПОЛ Prunus cerasus L. при действии гипертермии и засухи. Селекция и сорторазведение садовых культур. 2016;(3):116-119.Chudinova L.A., Orlova N.V. Physiology of plant resistance: textbook. allowance for the special course. Permian. Perm. Univ., 2006. 124 p. (In Russ.)Чудинова Л.А., Орлова Н.В. Физиология устойчивости растений: учеб. пособие к спецкурсу. Пермь. Перм. ун-т, 2006. 124 с.Luo Y., Tang H. Zhang Y. Production of reactive oxygen species and antioxidant metabolism about strawberry leaves to low temperatures. J. Agr. Sci. 2011;(3):89-96.Luo Y., Tang H. Zhang Y. Production of reactive oxygen species and antioxidant metabolism about strawberry leaves to low temperatures. J. Agr. Sci. 2011;(3):89-96.Luo Y., Tang H. Zhang Y. Production of reactive oxygen species and antioxidant metabolism about strawberry leaves to low temperatures. J. Agr. Sci. 2011;(3):89-96.

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