174. Зейналов А.С., Салихов М.М. Экологически чистый метод обеззараживания одревесневших черенков смородины от почковых клещей // Защита и карантин растений, 2018. - № 2. - С. 17-19.
5. Labanowska B.H., Gajek D. Szkodniki krzewow jagodowych // Plantres: Krakow. 2001. - 172 p.
Niemczyk E. Effectiveness of predatory mites (PhytoseiidaeJ in controlling two-spotted mite (Tetranychus urticae Koch.) on black currant determined in field experiments // Acta Horticulturae, 2000. № 523. - P. 107-111.
УДК 634.13:577.114:631.563 (478)
ВЛИЯНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ХРАНЕНИЯ НА АНАТОМО - МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И НЕКОТОРЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЛОДОВ ГРУШИ РАЗНОЙ ЛЕЖКОСПОСОБНОСТИ
Колесникова Л.С., к.б.н. Маринеску М.Ф., к.б.н. Светличенко В.Ю., н.с.
Институт Генетики, Физиологии и Защиты Растений, Кишинэу, Молдова, [email protected]
Аннотация
Сорта груши Ноябрьская и Выставочная являются перспективными продуктами молдавской селекции. Их потребительские качества лучше всего проявляются после длительного хранения (150-180 дней). Для подбора оптимальных условий, проведен сравнительный анализ по гисто-анатомическим и ряду биохимических показателей плодов до закладки на хранение и в динамике. Показано, что обработка плодов SBA Reglalg и Verbascozid не улучшает их лежкость. Оптимальным является хранение в РГС и обработка ингибитором этилена Fitomag перед закладкой на хранение.
Ключевые слова: груша, длительное хранение, анатомия, пектин, контролируемая атмосфера
INFLUENCE OF STORAGE FEATURES ON ANATOMICAL - MORPHOLOGICAL AND SOME BIOCHEMICAL PARAMETERS OF PEAR FRUITS OF DIFFERENT KEEPING QUALITY
Kolesnikova L.S., candidate of biological sciences Marinesku M.F., candidate of biological sciences Svetlicenko V.Y., scientific researcher
The Institute of Genetics, Physiology and Plant Protection, Chisinau, Moldova, [email protected] Abstract
Pear varieties Noyabrskaya and Vystavochnaya are the promising products of Moldovan breeding. The consumer qualities of these varieties are revealed much better after long - term storage (150-180 days). The comparative analysis of the histo-anatomical and biochemical parameters of fruits before storage and in the dynamics was performed for the selection of the storage optimal conditions. It has been shown that the treatment of the fruits with SBA Reglalg and Verbascozid does not improve their keeping quality. The storage in the controlled atmosphere and treatment with the ethylene inhibitor Fitomag before putting pear fruits into storage is the optimal. Key words: pear, long storage, anatomy, pectin, controlled atmosphere
Введение
Свежие плоды груши обладают великолепными вкусовыми качествами и являются источником питательных веществ для организма человека. Сорта груши Ноябрьская и Выставочная являются перспективными продуктами молдавской селекции. Исходя из этого, очень важен подбор оптимальных условий для их длительного хранения. Биохимические и анатомические особенности плодов груши (Pyrus communis L) в общих чертах характерны для всех Розоцветных (семечковых). Однако, продвижение новых сортов и появление новых методик выращивания и хранения плодов, требует детализации таких исследований. Проведены опыты по обработке плодов на деревьях в саду SBA Reglalg и Verbascozid для выяснения их влияния на лежкость плодов и применена, наряду с уже известным
методом хранения в РГС, обработка плодов ингибитором синтеза этилена Fitomag, перед закладкой их в камеры на длительное хранение.
Материалы и методика
Объектом исследования служил сорт груши Ноябрьская, относящийся к группе зимних. Съемной зрелости плоды данного сорта достигают в начале октября, а потребительской в начале декабря. Плоды крупные (150-200 г., до 300 г), яйцевидные, округлые в верхней части и резко сужающиеся к плодоножке, кожица плотная, шероховатая, окраска при созревании бледно-желтая. Сорт Выставочная - плоды крупные - 250-280 г, до 350 г, кожица гладкая, желтая при созревании. Срок съема - середина октября. Сорта молдавской селекции (Душутина, 1979). Плоды хранили в течении 180 дней в боксах научно-экспериментального комплекса «Карпотрон» ИГФЗР Молдовы. На хранение были заложены несколько вариантов исследуемых плодов по следующей схеме: плоды, обработанные препаратом SBA Reglalg (стимулятор роста растений), с концентрацией раствора 0,05%; плоды, обработанные препаратом SBA Verbascozid (стимулятор роста растений), с концентрацией раствора 0,01%; контроль - плоды без обработки.
Для хранения плодов груши применяли три метода: РГС - регулируемая газовая среда (концентрация газовых смесей составила - 5%СО2+3%О2), t хранения 3Т; обработка плодов препаратом «Фитомаг», в дозе 0,44г/1 м3, t хранения 2Т; контрольные плоды хранились при t 2^ в условиях обычной атмосферы (ОА).
Локализацию крахмала и пектина проводили с помощью гистохимических реакций (Фурст, 1977). Крахмал -реакцией Иогансена; пектиновых веществ - по методу Дефо. Количественное содержание пектиновых веществ определяли по методу (Ермакова, Арасимович,1987).
Результаты и их обсуждение
Околоплодник груши состоит из экзокарпия, мезокарпия и эндокарпия. Роль защитного слоя выполняют восковой налет и кутикула. Мезокарпий состоит из четырех подзон, где и происходят основные процессы синтеза и запасания веществ. Это гиподерма, подзона округлых и овальных клеток и подзона радиально - удлиненных клеток. Характерным для плодов груши, в отличие от яблони, является оформление тонкого слоя округлых клеток четвертой подзоны в т.н. «сердце плода» (Ротару, 1972), это происходит за счет большей толщины клеточных стенок и скопления там склереид. Скереидные клетки имеют оболочки, инкрустированные лигнином. Они образуют в мезокарпии скопления разных размеров особенно крупные в четвертой подзоне. Чем крупнее склиридные группы, тем меньше составляющие их клетки. Одиночные каменистые клетки всегда очень крупные. Чем толще клеточные оболочки, тем разветвленнее система пронизывающих их пор. В полости крупных склерид сохраняются остатки цитоплазмы (Ротару, 1972).
В плодах в процессе хранения происходят изменения в составе пластических веществ. Характер и объем этих изменений зависит от особенностей сорта, факторов и методов хранения (Гудковский, Кожина и др., 2010; Корниенко, 2013). Одним из важных индикаторов состояния паренхимы плода является изменение объема межклетников и толщины клеточных стенок. В клеточных стенках плодов пектин находится в соединении с клетчаткой, гемицелюллозой и ионами, металлов образуя растворимый протопектин (Новикова, Голикова, Овчинникова, 2009).
Было определено количественное содержание пектиновых веществ в исследуемых плодах груши. В начале хранения оно составило - 3,12%, и 1,74%. наибольшее содержание исследуемых веществ наблюдалось в плодах, обработанных препаратом SBA Reglalg.
В зависимости от сорта и способа хранения, содержание пектиновых веществ в плодах изменялось с разной интенсивностью. Разница между контрольными и опытными плодами сорта Ноябрьская, которые хранились в условиях РГС, была очевидна (рисунок 1б).
Рисунок 1 - Изменение содержания пектиновых веществ в исследуемых плодах груши сортов Ноябрьская и Выставочная, (а) - с. Выставочная; (б) - с. Ноябрьская
Так, в конце хранения содержание пектиновых веществ в плодах было выше по сравнению с контрольным вариантом на 23,0%. Отличающиеся результаты выявлены и у плодов, обработанных препаратом Fitomag (ОА) (рисунок 1а, б). У сорта Ноябрьская разница между контрольными и экспериментальными плодами составила -18,7%, а у сорта Выставочная - 8,39%.
В период хранения плодов содержание растворимого пектина увеличивалось, а количество протопектина уменьшалось. Такое распределение фракционного состава влияло на изменение структуры мякоти плодов. При переходе протопектина в растворимый пектин происходит мацерация, то есть разрыхление тканей. Увеличивающиеся межклетники способствуют лучшей аэрации всей толщи плодов и биохимические процессы идут гораздо активней. Минимальные изменения объемов межклетников наблюдаются у обоих сортов при хранении в РГС. Объем межклетников при хранении в обычной атмосфере у сорта Ноябрьская изменяется в 16,2 раза, у сорта Выставочная - в 15,1 раза. Уменьшение толщины клеточной стенки при хранении в обычной атмосфере, как сказано выше, происходит за счет изменения в комплексе пектиновых веществ и в купе с изменениями защитно-покровного комплекса приводит к потере влаги плодами.
Важным структурным индексом, характеризующим состояние плодов во время хранения, является содержание крахмала. В процессе длительного хранения имеет место гидролиз крахмала и полисахаридов. Выше всего содержание крахмала в зеленых плодах. К моменту съема гидролиз его усиливается, но в первый месяц хранения трансформируется в сахара. (Konarska, 2013) Уменьшается число и размеры крахмальных зерен в мезокарпии, часто к концу периода это только пустые оболочки. В большей степени крахмал сохраняется в гиподерме. Темпы гидролиза (расходования) зависят от числа и качества (размеров и плотности) крахмальных зерен и режимов хранения.
Наибольшее количество крахмала - 2,7% на момент закладки на хранение у сорта Ноябрьская. Содержание этого полисахарида в плодах с. Выставочная составило 2,37%. В процессе хранения его количество уменьшается в 8-10 раз, в зависимости от способа хранения, у с. Ноябрьская при хранении в РГС - 0,17%, в варианте Verbascozid + РГС - 0,14%; при обработке плодов препаратом Fitomag - 0,22%, а в варианте Verbascozid + Fitomag - 0,21%. Крахмал из мезокарпия с. Выставочная расходовался следующим образом: РГС - 0,24%, РГС + Verbascozid - 0,22%, Fitomag - 0,17%. Т.е. содержание этого полисахарида изменяется в процессе хранения, но в вариантах с использованием РГС и Fitomag достоверно меньше и темпы его расходования ниже.
В процессе хранения плодов в клетках обоих сортов происходят изменения в количестве и распределении фенольных включений. Оно связано с трансформацией их в иные органические соединения и с утилизацией. Полифинолы составляют антиоксидантный защитный пул организма. (Деменюк, 1974)
Что касается хранившихся и обработанных биологически активным веществом Verbascozid плодов груши, то из анатомо-структурных индексов ярче всего реагируют каменистые клетки - склереиды (Na Li, 2017) Их у обработанных плодов меньше и группы их мельче. Локализуются они в большей степени в гиподерме.
Выводы
1. Показано, что обработка плодов в саду SBA Reglalg и Verbascozid не улучшает лежкость плодов, несмотря на то, что перед съемом в них обнаружено высокое содержание пектиновых веществ.
2. Процессы биодеградации запасных веществ (крахмал, пектины, фенолы) проявляются в меньшей степени у плодов, хранившихся в РГС и обработанных ингибитором этилена Fitomag - с. Ноябрьская и только Fitomag - с. Выставочная.
3. Применяемые методы хранения (РГС и Fitomag) позволили сократить расход пектиновых веществ в плодах груши сортов Ноябрьская и Выставочная.
Литература
1. Гудковский В.А., Кожина Л.В. Инновационные технологии хранения плодов. / Достижения науки и техники АПК. 2010, №8. - С. 72-74.
2. Деменюк М.Н., Нижарадзе А.Н., Салькова Е.Г. Внутриклеточная локализация, инзоэнзимный состав и активность о-дифенолоксидаза яблок. / Прикладная биохимия и микробиология. 1974. - Т. 10. - Вып. 5. - С. 659-665.
3. Душутина К.К. Селекция груши. - Кишинев: Картя Молдовеняскэ, 1979. - 195 с.
4. Ермаков А.И., Арасимович В.В. Методы биохимического анализа растений. - Ленинград: Агропромиздат, 1987. - 430 с.
5. Корниенко Н.Я. Влияние РГС на качество плодов яблони и груши при хранении. / Нау^ прац твденного ф^алу Нацюнального уыверситету БюресурЫв i прiродокорiстування. 2013. - Вып. 154. - С. 190-193.
6. Новикова О.А., Голикова Н.А., Овчинникова Р.Г. Динамика содержания пектиновых веществ в плодах яблони в процессе хранения. / Аграрный вестник Урала. 2009. - №12. - С. 49-50.
7. Ротару Г.И. Сравнительная анатомия околоплодника подсемейства яблоневых. Кишинев: Штиинца, 1972. - 138 с.
8. Фурст Г.Г. Методы анатомо-гистохимического исследования растительных тканей. - Москва: Наука, 1979. - 175 с.
9. Kanarska A. The Relationship between the Morphology and structure and the Quality of Fruits of two Pear Cultivars (Pyrus communis L.) during Their Development and Maturation. / The Saintific World Journal Vol. 2013, Article ID 846796, 13 p.
10. Na Li, Janbeng Ma Et al. Anatomical Stadies of Stone Cills in Fruits of Four Different Pear Cultivares. / International Journal of Agriculture and Biology ISSN print :1560-8530; ISSN Online: 1814-9596 16-866 (2017) 19-4-610-614 D01: 10.17957/ISAB/15.03.04.
