CC BY
39
Регуляция процессов физиологического старения при длительном репродуцировании картофеля
Role of Pre-sowing Treatment of Tubers in the Control of Potato Diseases
S. V. Vasilyeva, V. N. Zeyruk, M. K. Derevyagina, G. L. Belov
A. G. LorkhAII-Russian Research Institute of Potato Farming, ul. Lorkha, 23, pos. Kraskovo, Lyuberetskii r-n, Moskovskayaobl., 140051, Russian Federation
Abstract. The studies were carried out in a field crop rotation in Lyubertsy district, Moscow region on sod-podzol sandy loamy soil with the following agrochemical characteristics: pH(KCl) = 4.9-5.1; hydrolytic acidity was 3.6-3.8 mg-eq/100 g; S = 2.5 mg-eq/100 g; V=41.0%; the content of mobile phosphorus and potassium (according to Kirsanov) was 342.0 and 64.0 mg/kg; humus content was
I.7%. The forecrop was a vetch-oat mixture. The area of experimental plots was 25 m2, the replication was fourfold. The design of the test included the following variants: without treatment (control); the complex scheme of plant protection from diseases with the use of Prestizh protectant (1.0 L/t); the analogous scheme with Ernesto Quantum protectant (0.3 L/t). Accounting and observations were carried out on 50 permanent counting plants of each replication according to standard methods. Statistical processing of the obtained results was performed by the variance analysis according to B.A. Dospekhov. In the experiment, a batch of seed potato of homogeneous quality of Udacha variety, which belongs to the group of early varieties, was planted. Agrometeorological conditions of the growing periods of2016-2017were generally satisfactory for the growth and development of potato and favorable for the development of late blight. Cold and prolonged spring contributed to the development of Rhizoctonia blight. In comparison with the control, both protectants ensured more uniform sprouts of potato in the range of 92-98%. The abundance of Rhizoctonia during the vegetative period in variants with the preplant treatment of tubes decreased 3.3-6.3 times, in comparison with the control. High efficacy of both protectants against black scab was proved. The quality of the harvested crop significantly improved; the number of diseased tubers decreased4.1-4.4 times in 2016, 1.64.1 times in 2017. The loss of yield during storage decreased 1.5-3.3 times on average over two years. The output of standard potato increased by 53.4-55.7% in 2016, and by
II.5-29.2%in2017.
Keywords: potato protectants; pre-sowing treatment; fungicides; efficiency; productivity.
Author Details: S. V. Vasilyeva, Cand. Sc. (Agr.), leading research fellow; V. N. Zeyruk, J2 D. Sc. (Agr.), head of laboratory (e-mail: vzey-
0 ruk@mail.ru); M. K. Derevyagina, Cand. Sc. w (Biol.), leading research fellow; G. L. Belov,
01 Cand. Sc. (Biol.), seniorresearch fellow.
For citation: Vasilyeva S. V., Zeyruk V. N., s Derevyagina M. K, Belov G. L. Role of Pre-§ sowing Treatment of Tubers in the Control of ■i Potato Diseases. Zemledelie. 2018. No. 5. S Pp. 37-40 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-S 3913-2018-10510.
DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10511 УДК 635.21:631.531.02:33
А. И. УСКОВ1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом (e-mail: korenevo2000@mail.ru) Л. Б. УСКОВА1, кандидат экономических наук, старший научный сотрудник Д. В. КРАВЧЕНКО1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник П. А. ГАЛУШКА1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Е. Н. ЗАКАБУНИНА2, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент
всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства им. А. Г Лорха, ул. Лорха, 23, пос. Красково, Люберецкий р-н, Московская обл., 140051, Российская Федерация
Российский государственный аграрный заочный университет, ул. Юлиуса Фучика, 1, Балашиха, Московская обл., 143900, Российская Федерация
Процессы вырождения и физиологического старения картофеля сопровождаются накоплением в клетках активных форм кислорода (АФК) и увеличением активности окислительно-восстановительных ферментов. Цель исследований - изучение изменения активности фермента перокси-дазы в клубнях (ростках) и листьях растений картофеля при длительном репродуцировании материала с использованием специфических геропротекторов (ионов Скулачева). Для проведения исследований в 2017 г. использовали материал сортов Жуковский ранний и Крепыш, репродуцируемый с 2008 г. на опытном поле Всероссийского научно-исследовательского института картофельного хозяйства (Московская область) на дерново-подзолистой супесчаной по механическому составу почве. После 9 лет применения препарата SkQ1 (ионы Скулачева) наблюдали стабильное снижение активности пероксидазы, утилизирующей АФК, в глазках и ростках клубней картофеля сорта Жуковский ранний - в 1,4. ..2,3 раза, сорта Крепыш - в 1,1... 1,7 раза. Активность пероксидазы в листьях растений картофеля, репродуцируемого с использованием геропротекторов, была достоверно ниже, чем в контроле: в 1,6... 1,9 раза на следующий день после опрыскивания посадок в период бутонизации - начала цветения и в 1,2...2,2 раза на стадии отмирания ботвы через 40
суток после обработки посадок препаратом вЮ?. Отмеченные различия соответствовали наблюдаемой в опыте пролонгации вегетационного периода для материала, культивируемого с регулярными обработками ионами Скулачева. Проведенная оценка изменения активности пероксидазы в клубнях (ростках) и листьях картофеля на девятый год репродуцирования позволяет сделать вывод о возможности регуляции процессов накопления АФК в клетках и физиологического старения материала путем применения биологически активных веществ, обладающих геропротекторными свойствами (ионов Скулачева).
Ключевые слова: активные формы кислорода, физиологическое старение картофеля, ионы Скулачева, активность пероксидазы.
Для цитирования: Регуляция процессов физиологического старения при длительном репродуцировании картофеля /А. И. Усков, Л. Б. Ускова, Д. В. Кравченко и др.//Земледелие. 2018. №5. С. 40-44. Ш: 10.24411/0044-3913-2018-10511.
Главная особенность биологии культуры картофеля связанас вегетативным способом размножения. В результате с течением времени, подвергаясь регулярному накопительному воздействию фитопатогенов, культура вырождается и физиологически стареет под влиянием абиотических стрессов, связанных с неблагоприятными внешними факторами при культивировании и хранении [1]. Процессы вырождения и физиологического старения сопровождаются нарушением внутриклеточного баланса активных форм кислорода (АФК) [2]. Увеличение концентрации свободных радикалов изменяет нормальный редокс-статус клеток культивируемых растений, вызывая окислительные стрессы [3], которыеприводяткповреж-дению функциональных макромолекул (ферментов) и нарушению физиологических процессов, протекающих в клеточных структурах [4].
В целях противодействия окислительным стрессам, вызывающим физиологическое старение картофеля,перспективно использование препаратов специфических анти-оксидантов, восстанавливающих нормальный внутриклеточный баланс АФК и выполняющих в этом случае геропро-текторную функцию.В НИИ ФХБ имени А.Н. Белозерского (МГУ) были получены
специфические митохондриально-ориентированные антиоксиданты, названные «ионами Скулачева» (ЭкО) и состоящие из проникающего липо-фильногокатионатрифенилдецилфос-фония и производных пластохинона хлоропластов [5]. Их использование на картофеле оказывает стабилизирующее воздействие нарост, развитие иурожай-ность растений в различных условиях вегетационного периода [6, 7, 8].
Регуляция внутриклеточного баланса АФК связана с влиянием специфических антиоксидантов (ионов Скулачева) на сложный комплекс окислительно-восстановительных реакций дыхательной цепи внутри митохондрий. Проникая в митохондрии, ионы Скулачева, благодаря липофильному катиону трифенилдецилфосфония, направленно локализуются на внутренней поверхности мембраны, ориентируясь антиоксидантной частью молекулы во внутреннее пространство органеллы. Молекулы ЭкО легко восстанавливаются комплексами I и II дыхательной цепи, способны к многократному действию, вследствие чего обеспечивают необходимый эффект при использовании в нано-концентрациях [9].
О степени накопления АФК в клетках растений косвенно можно судить по изменению активности таких ферментов, утилизирующих атомы кислорода, как каталаза, супероксиддисмутаза, аскор-батпероксидаза и др.
Цель наших исследований - изучение изменения активности фермента перок-сидазы в листьях растений картофеля во время вегетации и ростках (глазках) в период покоя и при прорастании клубней для выявления воздействия
геропротекторов (ионов Скулачева) на регуляцию процессов физиологического старения при длительном репродуцировании культуры.
Для проведения исследований в 2017 г использовали материал, репродуцируемый с 2008 г на опытном поле ВНИИКХ (Московская область) в рамках многолетнего полевого опыта по изучению применения геропротекторов (ионов Скулачева) при выращивании различных полевых поколений семенного картофеля. Почва опытного участка дерново-подзолистая супесчаная по механическому составу со следующими агрохимическими показателями: рНКС| - 4,5; гумус -1,8 %; содержание Р205и KjO (по Кирсанову) - соответственно 220 и 180 мг/100 г почвы.
В качестве геропротектора в опыте использовали препарат из группы ионов Скулачева-SkQI (10-(6/-пластохинонил) децилтрифенилфосфоний), показавший наибольшую эффективность на стадии предварительныхиспытаний.
Полевой опыт ежегодно закладывали по следующей схеме: 6e3SkQ1 (контроль); предпосадочная обработка клубней и опрыскивание посадок SkQ1.
Обработку клубней проводили накануне высадки водным раствором препарата в концентрации 25 нМ. Для опрыскивания вегетирующих растений в период бутонизации -начала цветения использовали водный раствор препарата в концентрации 2,5 нМ. В контрольном варианте обработку проводили водным раствором пропиленгликоля (растворитель субстанции SkQ1) в тех же концентрациях.
Для закладки опыта в 2017 г использовали материал сортов Жуковский
ранний и Крепыш, репродуцированный на опытном поле ВНИИКХ (п. Коре-нево) в течение 9 лет без обработок и при ежегодных обработках ионами Скулачева в наложении. Повторность опыта - четырехкратная, по 25 клубней в повторности.
Активность пероксидазы определяли микрометодом, описанным Р. М. Хай-руллиным с соавт. [10] в нашей модификации. В качестве экстрагирующего буфера использовали 0,02М фосфатно-солевой буфер (рН 7,4), содержащий 0,4 % обезжиренного молока. Анализ проводили в планшетах для имму-ноферментного анализа в объеме 100 мкл. Окрашивающий субстрат- раствор тетраметилбензидина(ТМБ). Развитие окраски оценивали через 15 мин при длине волны 620 нм. Активность фермента выражали в относительных единицах поглощения на 1 г сырой массы материала [3].
Полевые исследования и математическую обработку результатов опыта проводили в соответствии с методиками исследований по культуре картофеля [11] неиспользованием дисперсионного анализа по Б.А. Доспехову [12].
Результаты исследований свидетельствуют о том, что как в глазках, находящихся в состоянии физиологического покоя, так и в ростках клубней картофеля изучаемых сортов, возделываемых в течение 9 лет без использования геропротекторов, активность пероксидазы была стабильно выше, чем у материала, культивируемого с регулярным применением ионов Скулачева. В ряде случаев, например, для проклюнувшихся глазков (06.04.2017) и сформированных ростков (20.04.2018)
3 -2,
3,3
3,3
5,6
„, 1,2
3,8
Контроль SkQ1 Контроль SkQ1 Контроль SkQ1 Контроль SkQ1 Контроль SkQ1 1 23456789 10
Рис. 1. Динамика активности пероксидазы в клубнях сорта Жуковский ранний, отн. ед./г сырой массы (цифрами на диаграмме обозначены средние величины активности фермента, а также min и max значения с учетом ошибки средней величины в пределах 2а): 1,2— спящие глазки; 3,4 — проклюнувшиеся глазки; 5,6 — ростки (06.04.2017); 7,8 — ростки (20.04.2017); 9, 10 — ростки (17.05.2017) через 2суток после обработки препаратом SkQl (25нМ).
&
IO
О ^
Рис. 2. Динамика активности пероксидазы в клубнях сорта Крепыш, отн. ед./г сырой массы: 1, 2 — спящие глазки; 3,4 — проклюнувшиеся глазки; 5,6 — ростки (06.04.2017); 7,8—ростки (20.04.2017); 9,10 — ростки (17.05.2017) через 2 суток после обработки препаратом 5к01 (25нМ).
сорта Жуковский ранний, а также первичных ростков (06.04.2018) сорта Крепыш, превышения перекрывали области колебаний ошибок средних величин и носили математически достоверный характер(рис. 1, 2).
Обработка клубней опытного вари-антапрепаратомЭк01 приводилакзна-чительному снижению активности пе-
роксидазы в ростках семенных клубней сортаЖуковский ранний, по сравнению с величиной этого показателя до обработки, в 2,2 раза, сорта Крепыш - в 2,5 раза. Активность пероксидазы в ростках клубней контрольного варианта после обработки раствором пропиленгликоля также снижалась, но при этом оставалась на 14-71 % выше, чем у материала,
репродуцируемого с использованием геропротекторов.
В период всходов отмечали достоверное увеличение активности пероксидазы в листьях растений сорта Жуковский ранний на материале, регулярно обрабатываемом перед посадкой раствором Эк01. Она возрастала, по сравнению с контролем без обработок,
Рис. 3. Динамика активности пероксидазы в листьях растений картофеля сорта Жуковский ранний, отн.ед./г сырой массы: 1, 2 — всходы (22.06.17); 3,4 — бутонизация — цветение (05.07.17); 5,6— бутонизация-цветение (06.07.17) через 1 сутки после опрыскивания 5к01 (2,5 нМ); 7,8— цветение (13.07.17) через 7 суток после опрыскивания; 9, 10— цветение (20.07.17) через 14 суток после обработки; 11, 12 — отмирание ботвы (15.08.17) через 40суток после обработки.
Рис. 4. Динамика активности пероксидазы в листьях растений картофеля сорта Крепыш, отн.ед./г сырой массы: 1, 2 — всходы (22.06.17); 3,4— бутонизация — цветение (05.07.17); 5,6— бутонизация — цветение (06.07.17) через 1 сутки после опрыскивания 5к01 (2,5нМ); 7,8— цветение (13.07.17) через7суток после опрыскивания; 9, 10 — цветение (20.07.17) через 14 суток после обработки; 11, 12— отмираниеботвы (15.08.17) через 40сутокпослеобработки.
почти в 1,5 раза (рис. 3). Изменение активности пероксидазы в листьях сорта Крепыш в этот период не превышало величины ошибки опыта (рис. 4).
При опрыскивании посадок в период бутонизации - начала цветения в опыте наблюдали увеличение активности пероксидазы в листьях растений, относительно величины этого показателя до обработки. При этом на материале, обработанном раствором Эк01, она была достоверно ниже, чем в контроле: длясортаЖуковский ранний-на60,4%, для сорта Крепыш - почти в 2 раза.
На стадии отмирания ботвы (15.08.17 г) у обоих изучаемых сортов также отмечали более низкую активность пероксидазы в листьях при регулярных обработках материала ионами Скулаче-ва: для сортаЖуковский ранний меньше, чем в контроле, в 2,2 раза, для сорта Крепыш - в 1,2 раза. Причем в первом случае снижение активности пероксидазы носило достоверный характер.
Анализ клубней нового урожая на стадии физиологического покоя показал значительное снижение общей активности пероксидазы в глазках, по сравнению с величиной этого показателя в листьях вегетирующих растений (см. табл.). При этом различия между вариантами опыта не превышали двукратную величину среднего квадрати-ческого отклонения (2а).
Рост активности пероксидазы характерен для процессов накопления перок-сидных радикалов, обладающих высокой окислительной способностью и входящих
в группу АФК. Известно, что увеличение концентрации АФК - фактор физиологического старения клеток [2]. Полученные в нашихисследованияхданныеодинамике активности пероксидазы в глазках и ростках клубней картофеля свидетельствуют о более высокой степени физиологического старения материала, репродуцируемого в течение 9 лет без использования геропротекторов. Исследования показали, что как в глазках, так и ростках клубней картофеля изучаемых сортов, возделываемыхбез использования ионов Скулачева, активность пероксидазы была стабильно выше, чем у материала, культивируемого с регулярным применением препаратаЭкС1.
Следует отметить, что в клубнях сорта Жуковский ранний отмечали более высокую активность фермента, чем в клубнях сорта Крепыш. Кроме того, использование ионов Скулачева в качестве геропротекторов при репродуцировании сортаЖуковский ранний приводило к достоверному снижению величины этого показателя в ростках, по отношению к контролю без обработок препаратом ЭкС1, в 1,7-2,3 раза, тогда как уменьшение активности пероксидазы в клубнях сорта Крепыш в большинстве
Активность пероксидазы в глазках клубней картофеля на стадии физио-логическогопокоя (02.11.2017), отн.ед./г сырой массы
Вариант Жуковский ранний Крепыш
Контроль 3,2±0,9 1,7+0,4
БкО! 2,2±0,6 2,4±0,4
проб не выходило за пределы ошибки опыта. Этот факт может свидетельствовать о прогрессирующем накоплении АФК в клубнях сорта Жуковский ранний и более выраженном через 9 лет репродуцирования и быстром,по сравнению с сортом Крепыш, процессе физиологического старения материала.
Изменение активности пероксидазы в листьях связано с физиологическими процессами, происходящими во время вегетации картофеля, и отображает активную реакцию растений на внешние абиотические воздействия, такие как чрезмерная или недостаточная освещенность, экстремально высокая температура, заморозки, засуха, переувлажнение, засоление, тяжелые металлы, применение гербицидов и других ядохимикатов и др. Известно также, что усилением окислительной активности в клетках и образованием перекисных радикалов, вызывающихдеструктивные процессы в клеточных мембранах, сопровождается развитие патогенезау растений при поражении болезнями [13, 14]. При этом отмечены изменения ультраструктуры клеток, характерные для ранних стадий ы старения[15]. о
Применение специфических внутри | митохондриальных антиоксидантов ^ (ионов Скулачева) во время вегетации ® растений противодействует наруше- 5 ниям нормального внутриклеточного 2 балансаАФК, вызываемым неблагопри- ™ ятными внешними воздействиями био- м тического и абиотического характера. В ® этом случае ионы Скулачева выполняют »
функцию регуляторов окислительно-восстановительных процессов в листьях растений картофеля.
Полученные данные позволяют судить о разл ичиях в динамике активности пероксидазы в листьях изучаемых сортов картофеля в разные фазы развития растений. Для всходов сорта Жуковский ранний было характерно достоверное превышение активности фермента в материале, обработанном препаратом Эк01, по сравнению с репродуцируемым без использования ионов Скула-чева, что соответствовало более интенсивному процессу появления и развития всходов. Однако на последующих этапах вегетации в фазах бутонизации, цветения и отмирания ботвы активность пероксидазы в листьях растений сорта Жуковский ранний, культивируемых с регулярным использованием препарата Эк01, была стабильно ниже, чем у растений контрольного варианта.
Опрыскивание посадок в период бутонизации - начала цветения способствовало активизации окислительно-восстановительных процессов в листьях растений изучаемых сортов картофеля. При этом на следующий день после обработки активность пероксидазы в варианте с репродуцированием материала с использованием ионов Скулачева, была достоверно ниже, чем в контроле, какдля сорта Жуковский ранний (в 1,6 раза), таки для сорта Крепыш (в 1,9 раза). Это, на наш взгляд, свидетельствуето прямой регуляции ионами Скулачева, которые служат специфическими антиоксидантами, концентрации АФК в листьях картофеля.
Характерно, что на стадии отмирания ботвы (через 40 суток после обработки посадок препаратом Эк01) активность пероксидазы в листьях растений, культивируемых с использованием ионов Скулачева, также была ниже, чем в контроле, у обоих изучаемых сортов картофеля. Причем на сорте Жуковский ранний она достоверно снижалась в 2,2 раза, что указывает на более интенсивное нако-плениеАФКв клеткахлистьев материала, репродуцируемого без использования препарата Эк01, к концу вегетации. Отмеченные различия соответствовали наблюдаемой в опыте пролонгации вегетационного периодадля материала, культивируемого с применением регулярных обработок ионами Скулачева.
Проведенная оценка изменений активности пероксидазы в клубнях (ростках) и листьях картофеля на девятый год 5? репродуцирования позволяет сделать о вывод о возможности регуляции про-т цессов накопления активных форм кислорода (АФК) в клетках и физиоло-о гического старения материала путем | применения биологически активных веществ, обладающих геропротектор-® ными свойствами (ионов Скулачева). 5 Характерно, что наиболее заметно $ такое воздействие проявлялось на
сорте Жуковский ранний, созданном селекционерами более 40 лет назад. Для более «молодого» сорта Крепыш воздействие геропротекторов имело менее выраженный характер и проявлялось в видетенденции.
Литература.
1. Struik Р. С. Physiological age of seed tubers. Special Issue: The Canon of potato Science // Potato Research. 2007. Vol. 50. №3/4. Pp. 375-377.
2. Harman D. Aging: Minimizing free radical damage // J. Anti-Aging Medicine. 1999. Vol. 2. Pp. 15-36.
3. Методы определения редокс-статуса культивируемых клеток растений: учебно-методическое пособие. Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2011.61 с.
4. Кольтовер В. К. Свободнорадикальная теория старения: современное состояние и перспективы //Успехи геронтологии. 1998. Вып. 2. С. 37-42.
5. Mitochondria-Targeted Plastoquinone Derivatives as Tools to Interrupt Execution of the Aging Program. 1. Cationic Plastoquinone Derivatives: Synthesis and in vitro Studies / Y N. Antonenko, A. V. Avetisyan, L. E. Bakeeva, etc. // Biochemistry (Moscow). 2008. Vol. 73. №12. Pp.1273-1287.
6. Влияние новых наногеропротекторов на продуктивность картофеля при репродуцировании/А. И. Усков, Л. Б.Ускова, Н. П Па-хомова и др. // Владимирский земледелец. 2016. № 2 (76). С. 30-32.
7. Влияние ионов Скулачева на урожай и качество клубней картофеля / А. И. Усков, Л. Б.Ускова, Н. П Пахомоваи др. //Владимирский земледелец. 2017. № 2 (80). С. 32-33.
8. Влияние новых наногеропротекторов на рост и развитие растений картофеля / А. И. Усков, Л. Б. Ускова, Е. Н. Закабунина и др. // Вестник РГАЗУ. 2015. Вып. 19 (24). С. 14-20.
9. Скулачев В. П. Попытка биохимиков атаковать проблему старения: «Мегапроект» по проникающим ионам. Первые итоги и перспективы // Биохимия. 2007. Т. 72. Вып. 12. С. 1572-1586.
10. Активация хитоолигосахаридами окисления ортофенилендиамина проростками пшеницы в присутствии щавелевой кислоты / Р. М. Хайруллин, Л. Г. Яруллина, Н. Б. Трошина и др. // Биохимия. 2001. Т. 66. №3. С. 354-358.
11. Методика исследований по защите картофеля от болезней, вредителей, сорняков и иммунитету / А. С. Воловик, Л. Н. Тро-фимец, А. Б. Долягин и др. М.: ВНИИКХ, Россельхозакадемия, 1995.106 с.
12. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. М.:Агропромиздат, 1985.351 с.
13. Агол В. И. Взаимодействие вируса и клетки. Биосинтез вирусов // Основы биологии вирусов/подред. В. И. Товарницкого. М.: Наука, 1966.С. 177-290.
14. Журавлев А. И. Биоантиокислители в животном организме// Биоантиокислители. М.: HayKa,1975.TVII. С. 15-20.
15. Лахматова И. Т.Индукция устойчивости растений к вирусам биологически активными веществами (иммунизация) // Сельскохозяйственная биология. Серия Биология растений. 1992. №3. С. 13-21.
Regulation of Physiological Aging Processes during Long-Term Potato Reproduction
A. I. Uskov1, L. B. Uskova1,
D. V. Kravchenko1, P. A. Galushka1,
E. N. Zakabunina2
1A. G. Lorkh All-Russian Research Institute of Potato Farming, ul. Lorkha, 23, pos. Kraskovo, Lyuberetskii r-n, Moskovskayaobl., 140051, Russian Federation
2Russian Agrarian Correspondence University, ul.YuliusaFuchika, 1, Balashikha, Moskovskayaobl., 143900, Russian Federation
Abstract. The potato degradation and physiological aging processes are accompanied by accumulation of the reactive oxygen species (ROS) and increase in the activity of redox enzymes. The aim of the research was to study changes in the activity of the peroxidase enzyme in tubers (sprouts) and leaves of potato plants during long-term potato reproduction using specific geroprotectors (Skulachev's ions). For the investigations, in 2017 the material of Zhu-kovsky Ranny and Krepysh varieties was used, which had been reproduced since 2008 in the experimental field of the All-Russian Research Institute of Potato Breeding (Moscow region) onthesod-podzolsabuloussoil. After nineyears of application ofSkQ preparation (Skulachev's ions), there was observed the stable reduction of peroxidase activity, utilizing ROS, 1.4-2.3 times in eyes and sprouts of potato tubers of Zhukovsky Ranny variety and 1.1-1.7 times -of Krepysh variety. The peroxidase activity in the leaves of potato plants, reproduced with the use of geroprotectors, was significantly lower than in the control: 1.6-1.9 times the day after spraying the plantings in the phase of budding and the beginning of flowering and 1.2-2.2 times at the stage of the death of the tops in 40 days after treatment of plantings with SkQ1. The noted differences corresponded to the prolongation of the vegetation period for the material, cultivated with the use of regular treatments with Skulachev's ions, observed in the experiment. The assessment of changes in the activity of peroxidase in tubers(sprouts) and leaves of potato in the ninth year of reproduction allows to make a conclusion about the possibility of regulation of the accumulation processes of reactive oxygen species (ROS) in cells and physiological aging of the material by using biologically active substances with geroprotective properties (Skulachev's ions).
Keywords: reactive oxygen species; physiological aging of potato; Skulachev's ions; peroxidase activity.
Author Details: A. I. Uskov, D. Sc. (Agr), head of division (e-mail: korenevo2000@mail. ru); L. B. Uskova, Cand. Sc. (Econ), senior research fellow; D. V. Kravchenko, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; P. A. Galushka, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; E N. Zakabunina, Cand. Sc. (Agr.).
For citation: Uskov A. I., Uskova L. B., Kravchenko D. V., Galushka P. A., Zakabunina E. N. Regulation of Physiological Aging Processes during Long-Term Potato Reproduction. Zemledelije. 2018. No. 5. Pp. 40-44 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10511.
