CC BY
8УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ ВИНОГРАДА К СТРЕССАМ ЛЕТНЕГО ПЕРИОДА _ЮГА РОССИИ
Ненько Наталия Ивановна
доктор с.-х.. наук, профессор, Заведующая лабораторией физиологии и биохимии растений, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение, «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт,
садоводства и виноградарства», г. Краснодар Ильина Ирина Анатольевна
доктор техн. наук, профессор, Заместитель директора по научной работе, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение, «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт,
садоводства и виноградарства», г. Краснодар Киселева Галина Константиновна,
кандидат биол.наук, доцент, старший научный сотрудник лаборатории физиологии и биохимии растений, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение, «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт, садоводства и виноградарства», г. Краснодар
Сундырева Мария Андреевна
кандидат с.-х.наук, научный сотрудник лаборатории физиологии и биохимии растений, Федеральное государственное бюджетное научное учреждение, «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт, садоводства и виноградарства», г. Краснодар
THE STABILITY OF THE PLANTS OF GRAPES TO THE OF THE SUMMER PERIOD OF THE SOUTHOF RUSSIA
Nenko Nataliya Ivanovna, Doctor of Agricultural Science, Professor head of laboratory of physiology and biochemistry of the plants, Federal State Budgetary Scientific Institution North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture, Krasnodar,
Ilina Irina Anatolevna, Doctor of Technical Sciences, Professor, Deputy Director on scientific work, Federal State Budgetary Scientific Institution North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture, Krasnodar Kiseleva GalinaKonstantinovna, Candidate of Biological Science, associate Professor, senior scientific worker of laboratory of physiology and biochemistry Federal State Budgetary Scientific Institution North Caucasian Regional, Research Institute of Horticulture and Viticulture, Krasnodar
Sundyreva Maria Andreevna, Candidate of Agricultural Science, scientific worker of laboratory of physiology and biochemistry, Federal State Budgetary Scientific Institution North Caucasian Regional, Research Institute of Horticulture and Viticulture, Krasnodar
АННОТАЦИЯ
Изучены биохимические закономерности приспособления растений винограда различного эколого-географи-ческого происхождения к стрессам летнего периода юга России. Использованы методы спектрального анализа и капиллярного электрофореза и световой микроскопии. Выявлены особенности протекания биохимических процессов в листьях раcтений винограда, в условиях засухи и жары. Установлено, что в процессе адаптации механизмы устойчивость изучаемых сортов винограда к жаре и засухе изменяются специфически и обусловлены их генетическим потенциалом.
Ключевые слова: виноград, засухоустойчивость, жаростойкость биохимические закономерности, капиллярный электрофорез, световая микроскопия ABSTRACT
The biochemical patterns of adaptation of plants of grapes of different eco-geographical origin to the stresses of the summer period of the south of Russia are studied. The methods of spectral analysis and capillary electrophoresis and light microscopy are used. Are revealed the special features of the flow of biochemical processes in leaves of racteniy of grapes, under the conditions of drought and heat. It is established that in the process of adaptation the mechanisms the stability of the studied types of grapes to the heat and drought change specifically and are caused by their genetic potential.
Key words: grapes, drought and heat resistance, biochemical regularity, capillary electrophoresis, the light microscopy
Изучение физиологического и экологического состояния растений винограда, их реакций на абиотические стрессы актуализируется в связи с участившимися стрессами, связанными с засухами на фоне высоких температур летнего периода В условиях постоянно варьирующих факторов внешней среды большое значение имеет активация защитно-компенсаторных и других приспособительных реакций растений винограда, в том числе направленных на регуляцию и сохранение относительного постоянства внутренней среды, как одного из важнейших средств приспособления к действию повреждающих факторов [1, 2].
Цель работы - выявить физиолого-биохимические закономерности обеспечения устойчивости растений винограда различного эколого-географического происхождения к стрессам летнего периода юга России.
Объекты исследований - сорта винограда технического назначения: раннего срока созревания межвидовой гибрид европейско-амуро-американский Кристалл и среднего срока созревания - межвидовые гибриды европейско-американской группы Достойный и Красностоп АЗОС анапской ампелографической коллекции ФГБНУ АЗОСВиВ СКЗНИИСиВ. Растения одного года посадки, подвой Кобер 5ББ. Формировка - двусторонний высокоштамбовый спиральный кордон АЗОС. Возделывание растений
винограда - на черном паре при схеме посадки 3 х 2,5 м. Устойчивость растений винограда к высокотемпературному и водному стрессам летнего периода характеризовали по коэффициенту повреждения мембран (кондукто-метрическим методом); содержанию в листьях свободной и связанной воды (весовым методом), белков и пигментов (спектральным методом), пролина и сахарозы, ИУК и АБК (методом капиллярного электрофореза на Капель 105Р) [3]. Анатомо-морфологические и исследования проводили с использованием микроскопа Olympus [4]. Установлено, что за период 2012-2014 гг. у всех изучаемых сортов винограда в июле и августе отмечается постепенное увеличение влаги, что характеризует более высокую интенсивность обменных процессов и адаптацию растений к засухе. Оводненность листьев изучаемых сортов
коррелирует с количеством выпавших осадков (Ккоррел = 0,9-1,0) и среднемесячной температурой воздуха (Ккоррел. = 0,92-1), а в 2012 г у сортов Кристалл и Красностоп АЗОС - с минимальной температурой воздуха (Ккоррел. = 0,83-0,90). Особую роль в обеспечении устойчивости к засухе отводится водоудерживающей способности растений, которая при дефиците поступающей воды обеспечивает поддержание водного гомеостаза. Водоудерживаю-щая способность клеточного содержимого зависит от накопления осмотических веществ (пролина, сахарозы). У межвидового гибрида Кристалл (европейско-амуро-аме-риканского происхождения) водоудерживающая способность в 2012 и 2013 г. несущественно зависела от содержания осмопротекторов, а в 2014 г. больше была обусловлена содержанием пролина (Ккоррел. = 0,99) (рис.1).
-9PH-J |
I
п. |
2012 | р-1
га 8 2( п. |
га g 2013 о г
|
_i |
2012 | h
-0,5
□ Кристалл
0 0,5
Ккорреляции
□ Достойный
1,5
□ Красностоп АЗОС
Рисунок 1- Биохимическая характеристика засухоустойчивости сортов винограда в летний период 2012-2014 гг.
в анапо-таманской зоне
У сортов Достойный и Красностоп АЗОС в 2012 г. водоудерживающая способность коррелировала как с содержанием пролина, так и сахарозы, в 2013 г. у сорта Достойный- с содержанием сахарозы, у Красностоп АЗОС - с содержанием пролина, в 2014 г. у обоих сортов - с содержанием сахарозы. Это позволило сделать вывод, что механизмы устойчивости к низкой влагообеспеченности у изучаемых сортов в процессе адаптации изменяются специфически и обусловлены их генетическим потенциалом.
50
В августе 2014 г. в сравнении с 2012 г. отмечалось увеличение содержания белка в листьях винограда, что характеризует высокую степень устойчивости изучаемых сортов винограда к условиям произрастания (рис. 2). Снижение содержания белка в листьях изучаемых сортов винограда в августе 2012 и 2013 гг. обусловлено более активным его распадом вследствие активации обменных процессов.
40
ш 30 ю
И ср
О)
ч: о
о
20 10 0
д
V
4«
к
июнь июль 20 август 12 июнь июль 20 август 13 июнь июль 2014 август
Кристалл
Достойный
Красностоп АЗОС
Рисунок 2- Динамика содержания белка в листьях винограда в условиях летнего периода 2012-2014 гг.
анапо-таманской зоны
1
В 2012 г. в условиях засухи на протяжении всего летнего периода отмечалось постепенное повышение устойчивости клеточных мембран к разрушению (рис.3). В июле 2013 г. выпало большое количество осадков, чтоактивизи-ровало протекание репарационных процессов и активацию обмена веществ. Наступивший после июля засушливый период в августе на фоне высокой температуры воздуха привел к повреждению клеточных мембран. В августе 2014 г. у сортов Достойный и Кристалл отмечалось по-
вышение устойчивости клеточных мембран к разрушению. Этот факт свидетельствует о высокой степени адаптации изучаемых межвидовых гибридов к гидротермическим условиям места произрастания. С уменьшением содержания свободной и увеличением связанной воды в листьях винограда содержание ингибитора роста АБК (Ккоррел. = 0,49 - 0,91) и соотношение АБК/ИУК (Ккоррел. = 0,92 - 0,99 для сорта Кристалл) увеличиваются.В летний период 2014 г. эти показатели были выше, чем в 2013 г. (рис. 4).
80 70 60 50 40 30 20 10 0
Л V
Л / X
к V N —^ к
X 2 ■— л ^ 2 20 тм._ н о ^ со го 12 X 2 с; 2 2 2 август 3 X 2 н с; 2 ^ 2014 т с со а
—•—Кристалл —■—Достойный —л—Красностоп АЗОС
Рисунок 3- Жаростойкость винограда в условиях летнего периода 2012-2014 гг. анапо-таманской зоны
1
0,8 0,6
5 0,4
о
* 0,2
0 -0,2
Кристалл
Достойный
Красностоп АЗОС
□ 2013 □ 2014
Рисунок 4- Зависимость отношения связанной воды к свободной от содержания АБК в листьях винограда
У сорта Достойный содержание АБК коррелирует с Красностоп АЗОС обусловлено повышением протектор-
оводненностью листьев (Ккоррел. = 0,8-0,9). В условиях ной функции каротина к хлорофиллу что свидетельствует
августовской засухи 2012-2014 гг. повышение устойчиво- об адаптации к засухе (рис. 5). сти пигментного комплекса в листьях сортов Достойный и
+
0,55 0,5 0,45 0,4 0,35 0,3
Л,
/ / 4 \ А—
У
/ /
= § 20 1— о ^ со со 12 2 § 20 1— О ^ со со 13 2 1 июль 4 1— О ^ СО со
■ Кристалл
Достойный
Красностоп АЗОС
Рисунок 5- Динамика соотношения содержания каротина и хлорофилла (а+б) в листьях винограда в условиях летнего
периода 2012-2014 гг.
По анатомо-морфологическим показателям в июне 2014 г. более всего проявились признаки ксероморфной структуры листовой пластинки у сортов Достойный и Кристалл, а в июле - у сорта Достойный, что согласуется с большим содержанием абсцизовой кислоты в листьях. У этих сортов отмечено больше число устьиц на единицу поверхности листовой пластинки, что является признаками ксероморфной организации и обуславливает устойчивость растений к засухе.
Таким образом, выявленные особенности протекания биохимических процессов в листьях растений винограда, в условиях засухи и жары свидетельствуют, что в процессе адаптации механизмы устойчивости изучаемых сортов винограда к жаре и засухе изменяются специфически и обусловлены их генетическим потенциалом.
Литература
1. Петров, В.С. Селекционно-технологические методы повышения стрессоустойчивости винограда / В.С. Петров, И.А., Ильина Т.А. Нудьга, М.А. Сундырева
//Методы и способы повышения стрессоустойчивости плодовых культур и винограда: сб. науч. тр. -Краснодар, 2009. - С. 144-156
2. Kishor, PB Kavi. Regulation of proline biosynthesis, degradation, uptake and transport in higher plants: its implications in plant growth and abiotic stress tolerance / PB KaviKishor, S. Sangam, RN Amrutha, PSriLaxmi [et. all.] // Curr. Sci. - 2005 - Vol. 88, № 3. -P. 424-438.
3. Ненько, Н.И. Физиолого-биохимические методы изучения исходного и селекционного материала / Н.И. Ненько, И.А. Ильина, В.С. Петров, М.А. Сунды-рева // Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012.- С. 530-540
4. Киселева, Г.К. Анатомо-морфологическая оценка адаптивного потенциала сортов плодовых культур и винограда / Г.К. Киселева // Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве.- Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012. - С. 199-205.
НОВЫЕ ДАННЫЕ ПО РАСПРОСТРАНЕНИЮ И ДИНАМИКЕ ЧИСЛЕННОСТИ ИКСОДО-ВЫХ КЛЕЩЕЙ (IXODIDAE) НА ТЕРРИТОРИИ ЯКУТИИ И ИМЕЮЩИЕСЯ ПРЕДПОСЫЛКИ
ПРОЯВЛЕНИЯ КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА
Никифоров Олег Иннокентьевич
Зоолог ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Саха (Якутия)» г.Якутск
Чернявский Виктор Федорович
кандидат мед. Наук, врач-эпидемиолог ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Саха (Якутия)», г.Якутск
Данилов Лазарь Лазаревич
врач-микробиолог ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Саха (Якутия)», г.Якутск
Никифорова Евдокия Николаевна младший научный сотрудник, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
NEW DATA ON DISTRIBUTION AND POPULATION DYNAMICS OF TICKS (IXODIDAE) ON THE TERRITORY OF YAKUTIA AND THE EXISTING BACKGROUND MANIFESTATIONS OF TICK-BORNE ENCEPHALITIS
Nikiforov Oleg, Zoologist FBАН «Center of hygiene and epidemiology in the Republic of Sakha (Yakutia)», Yakutsk Cherniavsky Viktor, candidate of medical Sciences, epidemiologist FBAH «Center of hygiene and epidemiology in the Republic of Sakha (Yakutia)», Yakutsk
Danilov Lazarus, doctor-microbiologist FBAH «Center of hygiene and epidemiology in the Republic of Sakha (Yakutia)», Yakutsk
Nikiforova Evdokia, Junior researcher, Institute of biological problems of cryolithozone SB RAS АННОТАЦИЯ
Приводятся новые данные по распространению и динамике численности иксодовых клещей по материалам регионального мониторинга в системе санитарно-эпидемиологического надзора за последние 10 лет. Отмечено, что на территории Якутии происходит повышение активности иксодовых клещей, особенно ярко выраженное в южных районах и в окрестностях городских населенных пунктов. В сезонном отношении отмечается сдвиг повышения активности иксодовых клещей на более ранние фенологические сроки. При лабораторных исследованиях впервые выявлены инфицированные клещи из 11 районов республики.
Ключевые слова: иксодовые клещи, численность, изменение климата, Якутия, вирусофорность ABSTRACT
New data on distribution and population dynamics of ticks according to the materials of the regional monitoring system of sanitary and epidemiological surveillance in the last 10 years. The activity of ticks is stated to increase, especially in the southern regions and in the suburbs of urban settlements. The tick activity of ticks is shifted to earlier phenological terms. The laboratory investigations revealed for the first time infected ticks from 11 districts of the Republic. Keywords: ticks, population, climate change, Yakutia, virusforsch
