Физиологические особенности устойчивости генотипов томата к высоким температурам
https://doi.org/10.18619/2072-9146-2025-4-25-32
Аннотация
Актуальность. Томат (Solanum lycopersicum L.) является одним из важнейших овощных культур в мире. В условиях изменения климата разработка сортов, устойчивых к жаре, стала ключевой темой исследований в области селекции томата. Тепловая устойчивость – это феномен, регулируемый стадиями развития, и ее механизм до сих пор неизвестен, и на одной стадии развития может быть связана или не быть связанной с устойчивостью на других стадиях. Изучения реакцию генотипов томата и определить ключевые физиологические характеристики, связанные с устойчивостью к высоким температурам, является актуальным.
Материал и методы. Экспериментальный дизайн этого исследования был полностью рандомизированным. Тридцать восемь сортов томатов были разделены на типы плодов: черри (<50 г), средний (50–<100 г) и крупный (> 100 г). Сбор данных и статистический анализ проводился с общее принятыми методами.
Результаты. Результаты показали, что для эффективной селекции сортов томатов, устойчивых к тепловому стрессу, необходимо учитывать, как физиологические реакции растений томата на высокие температуры, так и генотипическую специфику каждого сорта, а также размер плодов, который оказывает влияние на продуктивность в условиях повышенных температур. Выявлена корреляция между урожайностью в условиях контроля и в условиях высокой температуры, что указывает на то, что сорта с высоким урожаем в условиях контроля могут также показывать хороший результат по урожайности и в условиях высоких температур.
При поддержке: Данное исследование было поддержано грантом (Проект №: PJ0157022021 «Селекция и отбор линий томатов, устойчивых к аномальным температурам») Национального научного исследовательский института плодоовощеводства и лекарственных растений, Администрации развития сельского хозяйства, Республика Корея.
Об авторах
Ш. Н. Ражаметов
Научно-исследовательский институт генетических ресурсов растений
Узбекистан
Узбекистан
Шерзод Нигматуллаевич Ражаметов – кандидат с.-х. наук, исследователь
г. Ташкент, Узбекистан
М.-Ч. Чо
Национальный научно-исследовательский институт плодоовощеводства и лекарственных растений Республики Корея
Южная Корея
Южная Корея
Мёнг Чеол Чо – кандидат с.-х. наук, заведующий лабораторией
г. Ванжу, Республика Корея
Список литературы
1. Hedhly A., Hormaza J.I., Herrero M. Global warming and sexual plant reproduction. Trends Plant Sci. 2009;(14):30–36. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2008.11.001
2. Zandalinas S.I., Fritschi F.B., Mittler R. Global warming, climate change, and environmental pollution: Recipe for a multifactorial stress combination disaster. Trends Plant Sci. 2021;(26):588–599. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2021.02.011
3. Jones P.D., New M., Parker D.E., Martin S., Rigor, I.G. Surface air temperature and its changes over the past 150 years. Rev. Geophys. 1999;(37):173–199. https://doi.org/10.1029/1999RG900002
4. Golam F., Prodhan Z.H., Nezhadahmadi A., Rahman M. Heat tolerance in tomato. Life Sci. J. 2012;(9):1936–1950.
5. Bita C., Gerats T. Plant tolerance to high temperature in a changing environment: Scientific fundamentals and production of heat stress-tolerant crops. Front. Plant Sci. 2013;(4):273. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00273
6. Zhou R., Kjaer K., Rosenqvist E., et al. Physiological response to heat stress during seedling and anthesis stage in tomato genotypes differing in heat tolerance. Agron. Crop. Sci. 2017;(203):68–80. https://doi.org/10.1111/jac.12166
7. 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. Agriculture. 2021;(11):792. https://doi.org/10.3390/agriculture11080792
8. Rieu I., Twell D., Firon N. Pollen development at high temperature: From acclimation to collapse. Plant Physiol. 2017;(173):1967–1976. https://doi.org/10.1104/pp.16.01644
9. Sato S., Kamiyama M., Iwata T., Makita N., Furukawa H., Ikeda H. Moderate increase of mean daily temperature adversely affects fruit set of Lycopersicon esculentum by disrupting specific physiological processes in male reproductive development. Ann. Bot. 2006;(97):731–738. https://doi.org/10.1093/aob/mcl037
10. Peet M., Sato S., Gardner R. Comparing heat stress effects on male-fertile and male-sterile tomatoes. Plant Cell Environ. 1998;(21):225–231.
11. Sato S., Peet M.M., Gardner R.G. Altered flower retention and developmental patterns in nine tomato cultivars under elevated temperature. Sci Hortic. 2004;(101):95–101. doi:10.1016/j.scienta.2003.10.008 http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2003.10.008
12. 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). Euphytica. 2017;(213):156. DOI 10.1007/s10681-017-1949-6
13. Adams S.R., Cockshull K.E., Cave C.R.J. Effect of Temperature on the Growth and Development of Tomato Fruits. Ann. Bot. 2001;(88):869–877.
14. Stevens M.A., Rudich J. Genetic potential for overcoming physiological limitations on adaptability, yield, and quality of the tomato. HortScience. 1978;(13):673–679.
15. ElAhmadi A.B., Stevens M.A. Reproductive responses of heat tolerant tomatoes to high temperature. J Am Soc Hortic Sci. 1979;(104):686–691.
16. Lohar D., Peat W. Floral characteristics of heat-tolerant and heat sensitive tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars at high temperature. Sci Hortic. 1998;(73):53–60
17. Ho L.C. The mechanism of assimilate partitioning and carbohydrate compartmentation in fruit in relation to the quality and yield of tomato. J Exp Bot. 1996;(47):1239–1243. https://doi.org/10.1093/jxb/47.special_issue.1239
18. Sato S., Peet M. M., Thomas J. F. Physiological factors limit fruit set of tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) under chronic, mild heat stress. Plant. Cell Environ. 2000;(23):719–726. http://dx.doi.org/10.1046/j.1365-3040.2000.00589.x
19. Firon N., Shaked R., Peet M., Pharr D., Zamski E., Rosenfeld K., Althan L., Pressman E. Pollen grains of heat tolerant tomato cultivars retain higher carbohydrate concentration under heat stress conditions. Sci. Hortic. 2006;(109):212–217.
20. Abdul-Baki A.A., Stommel J.R. Pollen viability and fruit set of tomato genotypes under optimum and high-temperature regimes. HortScience. 1995;(30):115–117.
21. Srivastava K., Kumar S., Bhandari H., Vaishampayan A. Search for tomato hybrids suited for high temperature stress condition. In: Proceedings of SABRAO 13th congress and international conference, September 14–16, Bogor, Indonesia. 2016. pp 137–150
22. Panthee D., Jonathan P., Piotrowski A. Heritability of flower number and fruit set under heat stress in tomato. HortScience. 2018;(53):1294–1299. https://www.doi.org/10.21273/HORTSCI13317-18
23. Giorno F., Wolters-Arts M., Mariani C., Rieu I. Ensuring reproduction at high temperatures: The heat stress response during anther and pollen development. Plants. 2013;(2):489–506. https://doi.org/10.3390/plants2030489
24. Rudich J., Zamski E., Regev Y. Genotype variation for sensitivity to high temperature in the tomato: pollination and fruit set. Bot Gaz. 1977;(138):448–452.
25. Picken A.J.F. A review of pollination and fruit set in the tomato (Lycopersicon esculentum Mill.). J. Hortic. Sci. 1984;(59):1–13.
26. Shelby R.A., Greenleaf W.H., Peterson C.M. Comparative floral fertility in heat tolerant and heat sensitive tomatoes. J Am Soc Hortic Sci. 1978;(103):778–780. http://dx.doi.org/10.21273/JASHS.103.6.778
Рецензия
Для цитирования:
Ражаметов Ш.Н., Чо М. Физиологические особенности устойчивости генотипов томата к высоким температурам. Овощи России. 2025;(4):25-32. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2025-4-25-32
For citation:
Rajametov Sh.N., Cho M. Physiological features of tolerance of tomato genotypes on high temperatures. Vegetable crops of Russia. 2025;(4):25-32. (In Russ.) https://doi.org/10.18619/2072-9146-2025-4-25-32
Просмотров:
8
Послать статью по эл. почте 