Preview

Овощи России

Расширенный поиск

Влияние степени повреждения листьев после обработки низкой температурой (охлаждения) на рост и репродуктивные параметры перца острого

https://doi.org/10.18619/2072-9146-2022-1-5-11

Полный текст:

Аннотация

Актуалность. Растения перца чувствительны к пониженным температурам на всех этапах роста, и низкие температуры являются основным фактором, влияющим на рост растений, рост и развитие плодов и продуктивность. Оценка и идентификация низкотемпературных (LT) устойчивых генотипов перца на разных стадиях роста актуальна в селекционной программе для создания новых сортов. В настоящем исследовании мы исследовали влияние повреждения листа в пределах 25% (LCD) после обработки низкой температурой в стадии проростков на рост, вегетативные и репродуктивные параметры образцов перца с различной холодоустойчивостью.

Материал и методика. Использовали два образца перца «PE-J-2» и «Neokgwang», отобранные как устойчивый и чувствительный к низким температурам на ювенильной стадии развития (стадия 3-4 настоящих листьев), соответственно. Проростки выбранных образцов перца с 25% визуальными повреждениями зеленой части листа от низких температур (становятся слегка пожелтевшими-беловатыми или высушенными) и растения в контроле (NT) выращивали в условиях теплицы (день/ночь 30…32/22…24°C) в течение 10 недель, чтобы оценить влияние LCD на вегетативные и репродуктивные параметры образцов перца после предварительной обработки охлаждением. У растений перца были измерены вегетативные параметры, такие как высота растения (PH), длина листа (LL) и ширина (LW), количество междоузлий (NI), длина главной оси (LMA), свежая масса растений (PFW) и корней (RFW), а также репродуктивное признаки: количество цветков (NFL) и плодов (NFR), коэффициент завязывания плодов (FS), длина (FL) и диаметр (FD) плодов, общая продуктивность растения (TY). Эксперимент был полностью рандомизирован. Статистический анализ выполняли с использованием SAS Enterprise Guide 7.1 (SAS Institute Inc., Кэри, Северная Каролина, США).

Результаты. В результате исследования было выявлено, что отобранные образцы острого перца, холодоустойчивые на стадии проростка, не всегда могут проявлять хорошие агрономические показатели на стадиях роста, и они могут колебаться в зависимости от особенностей генотипа. Проростки с повреждением листьев в пределах 25% могут существенно повлиять на рост вегетативных и репродуктивных параметров растений перца. Выявлены более четкие корреляции между некоторыми вегетативными и репродуктивными параметрами у NT и LCD растений.

Об авторах

Ш. Н. Ражаметов
Национальный научный институт плодоовощеводства и лекарственных растений, Администрация развития сельского хозяйства
Южная Корея

Ражаметов Шерзод Нигматуллаевич  – PhD (сельское хозяйство), докторант-исследователь, Отдел овощных культур

г. Вонжу, 55365



Ын Ё. Янг
Национальный научный институт плодоовощеводства и лекарственных растений, Администрация развития сельского хозяйства
Южная Корея

Янг Ын-Ёнг – PhD (сельское хозяйство), Руководитель проекта, Отдел овощных культур

г. Вонжу, 55365



М. Ч. Чо
Национальный научный институт плодоовощеводства и лекарственных растений, Администрация развития сельского хозяйства
Южная Корея

Чо Мёнг Чеол – PhD (сельское хозяйство), зав. лабораторией, Отдел овощных культур

г. Вонжу, 55365



Х. Б. Жеонг
Национальный научный институт плодоовощеводства и лекарственных растений, Администрация развития сельского хозяйства
Южная Корея

Жеонг Хёо Бонг – старший научный сотрудник, Отдел овощных культур

г. Вонжу, 55365



Список литературы

1. Bakker J.C. and Van Uffelen J.A.M. The effects of diurnal temperature regimes on growth and yield of sweet pepper. Netherlands J. Agril. Sci. 1998;36(20):1-208. https://doi.org/10.1018174/njas.v36i3.16670

2. Venema J.H., Posthumus F., de Vries M., van Hasselt P.R. Differential response of domestic and wild Lycopersicon species to chilling under low light: growth, carbohydrate content, photosynthesis and the xanthophyll cycle. J. Physiologia Plantarum. 1999;105:81–88. DOI: 10.1034/J.1399-3054.1999.105113.X

3. Fang X., Zaiqiang Y., Liyun Z. Low temperature and weak light affect greenhouse tomato growth and fruit quality. J. Plant Sci. 2018;6:16-24. doi:10.11648/j.jps.20180601.14

4. Thomashow M.F. Plant cold acclimation: freezing tolerance genes and regulatory mechanisms. Annu. Rev. Plant Biol. 1999;50:571–599. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.50.1.571

5. Chinnusamy V., Zhu J. K. & Sunkar, R. Gene regulation during cold stress acclimation in plants. Methods Mol. Biol. 2010;639:39–55. https://doi.org/10.1007/978-1-60761-702-0_3

6. Erickson A.N., Markhart A.H., Flower developmental stage and organ sensitivity of bell pepper (Capsicum annuum L.) to elevated temperature. Plant Cell Environ. 2002; 25:123–130. https://doi.org/10.1046/j.0016-8025.2001.00807.x.

7. Adams S.R., Cockshull K.E., Cave C.R. Effect of temperature on the growth and development of tomato fruits. Ann. Bot. 2001;88:869-877. https://doi.org/10.1006/anbo.2001.1524

8. Der Van Ploeg A., Heuvelink E. Influence of sub-optimal temperature on tomato growth and yield: a review. J. Hortic. Sci. Biotech. 2005;80:6652-659. https://doi.org/10.1080/14620316.2005.11511994

9. Yang E.-Y., Rajametov S.N., Cho M.-C., Jeong H.-B., Chae W.-B. Factors Affecting Tolerance to Low Night Temperature Differ by Fruit Types in Tomato. Agriculture. 2021;11:681. https://doi.org/10.3390/agriculture11070681

10. Munir Sh., Liu H., Xing Y., Hussain S., Ouyang B., Zhang Y., Li H., Ye Z. Overexpression of calmodulin-like (ShCML44) stress-responsive gene from Solanum habrochaites enhances tolerance to multiple abiotic stresses. Sci. Rep. 2016;6;31772. http://doi.org/10.1038/srep31772

11. Ding F., Liu B., Zhang Sh. Exogenous melatonin ameliorates coldinduced damage in tomato plants. Sci. Hortic. 2017;219:264–271. http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2017.03.029

12. Rihan H.Z., Al-Issawi M., Fuller M.P. Advances in physiological and molecular aspects of plant cold tolerance. J. Plant Interact. 2017;12:143–157. https://doi.org/10.1080/17429145.2017.1308568

13. Liu H., Ouyang B., Zhang J., Wang T., Li H., et al. Differential Modulation of Photosynthesis, Signaling, and Transcriptional Regulation between Tolerant and Sensitive Tomato Genotypes under Cold Stress. PLoS ONE. 2012;7(11):e50785. doi:10.1371/journal.pone.0050785

14. Chen H., Chen X., Chen D, Li J., Zhang Y., Wang A. A comparison of the low temperature transcriptomes of two tomato genotypes that differ in freezing tolerance: Solanum lycopersicum and Solanum habrochaites. J. BMC Plant Biology, 2015;15:132. DOI: 10.1186/s12870-015-0521-6

15. Hu T., Wang Y., Wang Q., Dang N., Wang L., Liu Ch, et al. The tomato 2-oxoglutarate-dependent dioxygenase gene SlF3HL is critical for chilling stress tolerance. J. Horticulture Research. 2019;6:45. https://doi.org/10.1038/s41438-019-0127-5

16. Goodstal F.J., Kohler G.R., Randall L.B., Bloom A.J., St Clair D.A. A major QTL introgressed from wild Lycopersicon hirsutum confers chilling tolerance to cultivated tomato (Lycopersicon esculentum). J. Theor. Appl. Genet. 2005;111:898–905. https://doi.org/10.1007/s00122-005-0015-2

17. Somerville C. Direct tests of the role of membrane lipid composition in low temperature-induce photoinhibition and chilling sensitivity in plants and cyanobacteria. Proc. Natl. Acad. Sci. (USA). 1995;92:6215–6218. doi: 10.1073/pnas.92.146215

18. Foolad M., Lin G. Relationship between cold tolerance during seed germination and vegetative growth in tomato: Germplasm evaluation. J. Am. Soc. Hortic. Sci. 2000;125:679–683. https://doi.org/10.21273/JASHS.125.6.679

19. Park E., Hong S.J., Lee A.Y., Park J., Cho B.K., Kim G. Phenotyping of Low-Temperature Stressed Pepper Seedlings Using Infrared Thermography. J. of Biosystems Eng. 2017;42(3):163-169. https://doi.org/10.5307/JBE.2017.42.3.163

20. Kato K. Flowering and fertility of forced green peppers at lower temperatures. J. Jpn. Soc. Hortic. Sci. 1989;58:113–121.

21. Shaked R., Rosenfeld K., Pressman E. The effect of low night temperatures on carbohydrates metabolism in developing pollen grains of pepper in relation to their number and functioning. Sci. Hortic. 2004;102:29–36. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2003.12.007

22. Seo J.-U.; Hwang J.-M.; Oh S.-M. Effects of night temperature treatment of raising seedlings before transplanting on growth and development of pepper. J. Bio-Env. Con. 2006;15:149–155.

23. Rajametov S.N., Lee K., Jeong H.B., Cho, M.C., Nam C.W., Yang E.Y. Physiological Traits of Thirty-Five Tomato Accessions in Response to Low Temperature. J. Agriculture. 2021;11:792. https://doi.org/10.3390/agriculture11080792

24. Rajametov S.N., Lee K., Jeong H.B., Cho M.C., Nam C.W., Yang E.Y. The Effect of Night Low Temperature on the Agronomical Traits of ThirtyNine Pepper Accessions (Capsicum annuum L.). J. Agronomy. 2021;11:1986. https://doi.org/10.3390/agronomy11101986

25. Zhang C., Liu J., Zhang Y., Cai X., Gong P., Zhang J., Ye Z. Overexpression of SlGMEs leads to ascorbate accumulation with enhanced oxidative stress, cold, and salt tolerance in tomato. J. Plant Cell Rep. 2011;30:389–398. DOI 10.1007/s00299-010-0939-0

26. Hu Y., Wu Q., Sprague S., Park S., Oh M., et al. Tomato expressing Arabidopsis glutaredoxin gene AtGRXS17 confers tolerance to chilling stress via modulating cold responsive components. J. Hortic. Res. 2015;2:15051. doi:10.1038/hortres.2015.51

27. Rajametov S.N., Yang E.Y., Jeong H.B., Cho M.C., Chae S.Y., Paudel N. Heat Treatment in Two Tomato Cultivars: A Study of the Effect on Physiological and Growth Recovery. J. Horticulturae. 2021;7:119. https://doi.org/10.3390/horticulturae7050119

28. Rajametov Sh., Yang E.Y., Cho M.Ch., Chae S.Y., Bong J.H. Screening of pepper (Capsicum L.) seedlings tolerance to low temperature. The Agrarian Sci J. 2020;11:78-82. https://doi.org/10.28983/asj./2020i11pp78-82

29. Hoek H.I.S., Hanisch Ten Cate C.H., Keijzer C.J., Schel J.H., Dons H.J.M. Development of the fifth leaf is indicative for whole plant performance at low temperature in tomato. J. Ann. Bot. 1993;72:367–374.

30. Xu J., Wolters-Arts M., Mariani C., Huber H., Rieu I. Heat stress affects vegetative and reproductive performance and trait correlations in tomato (Solanum lycopersicum). J. Euphytica. 2017;213:156. https://doi:10.1007/s10681-017-1949-9

31. Rajametov Sh., Yang E.Y., Cho M.Ch., Chae S.Y., Won B.Ch. Physiological traits associated with high temperature tolerance differ by fruit types and sizes in tomato (Solanum lycopersicum L.). J. Hortic. Environ. Biotechnol. 2020;61:837-847. https://doi.org/10.1007/s13580-020-00280-4

32. Abdul-Baki A.A., Stommel J.R. Pollen viability and fruit set of tomato genotypes under optimum and high-temperature regimes. J. Hort. Sci. 1995;30:115–117. https://doi.org/10.21273./HORTSCI.30.1.115

33. Sato S., Peet M.M., Thomas J.F. Physiological factors limit fruit set of Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) under chronic high temperature. Plant Cell Environ. 2000;23:719-726. https://doi:10.1046/j.1365-3040.2000.00589.x

34. Rajametov S., Yang E.Y., Cho M.C., Bong J.H., Chae S.Y., Chae W.B. Heat-tolerant hot pepper exhibits constant photosynthesis via increased transpiration rate, high proline content and fast recovery in heat stress condition. Sci. Rep. 2021;11:14328. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93697-5


Рецензия

Для цитирования:


Ражаметов Ш.Н., Янг Ы.Ё., Чо М.Ч., Жеонг Х.Б. Влияние степени повреждения листьев после обработки низкой температурой (охлаждения) на рост и репродуктивные параметры перца острого. Овощи России. 2022;(1):5-11. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2022-1-5-11

For citation:


Rajametov S.N., Yang E.Y., Cho M.C., Jeong N.B. Effect of leaf cold damage after chilling temperature treatment on growth and reproductive parameters of chilli pepper plants. Vegetable crops of Russia. 2022;(1):5-11. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2022-1-5-11

Просмотров: 152


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-9146 (Print)
ISSN 2618-7132 (Online)