CC BY
70
12. Pivovarova N.B. [et al.] Preconditioning reduces NMDA-induced, calcium-dependent mitochondrial damage in hippocampal neurons // J. Neurochem. -2008. - Vol. 104. - Р. 1686-1699.
13. Schaeffer W.I. Terminology Associated with Cell Tissue and Organ Culture, Molecular Biology and Molecular Genetics // In Vitro Cellular and Developmental Biology. - 1990. - Vol. 26. - P. 97-101.
14. See V [et al.] Calcium/calmodulin-dependent protein kinase type IV (CaMKIV) inhibits apoptosis induced by potassium deprivation in cerebellar granule neurons // FASEB. - 2001. - Vol. 15. - P. 134-144.
15. Ward M. V [et al.] Mitochondrial Membrane Potential and Glutamate Excitotoxicity in Cultured Cerebellar Granule Cells // The Journal of Neuroscience. - 2000. - Vol. 20 (19). - P. 7208-7219.
ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТЬ СОРТОВ ВИНОГРАДА ПО ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ И АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИМ ПАРАМЕТРАМ
© Ненько Н.И.*, Киселева Г.К.*, Схаляхо Т.В.*
Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт
садоводства и виноградарства Россельхозакадемии, г. Краснодар
Изучены физиологические и анатомо-морфологические особенности сортов винограда из Всероссийской Ампелографической коллекции ГНУ АЗОСВиВ в летний период. Выявлено, что сорт Красностоп АЗОС является носителем признаков засухоустойчивости, сорт Достойный - жаростойкости, что может использоваться в практической селекции.
Природный и почвенно-климатический потенциал территорий юга России позволяет выращивать виноград столовых, технических и универсальных сортов с высокими потребительскими качествами для использования в свежем виде и промышленной переработки. Произошедшие в последние десятилетия глобальные изменения климата привели к его засушливости и утрате адаптивности некоторых сортов винограда к условиям выращивания, в том числе и к снижению их засухоустойчивости [1-4]. В связи с этим актуальны физиологические и анатомо-морфологические исследования для выделения сортов с повышенной засухоустойчивостью.
* Заведующий лабораторией Физиологии и биохимии растений, доктор сельскохозяйственных наук.
* Старший научный сотрудник лаборатории Физиологии и биохимии растений, кандидат биологических наук.
" Младший научный сотрудник лаборатории Физиологии и биохимии растений.
Цель настоящей работы - изучить физиологические и анатомо-морфо-логические особенности различных сортов винограда в летний период и выявить из них наиболее засухоустойчивые.
Исследования проводили в 2012 году Всероссийской Ампелографиче-ской коллекции ГНУ АЗОСВиВ, г. Анапа. Объектами исследований служили сорта винограда Кристалл, Достойный и Красностоп АЗОС, выдержавшие экстремально низкие температуры февраля 2012 г. Растения одного года посадки, подвой Кобер 5ББ. Формировка - двусторонний высокоштамбовый спиральный кордон АЗОС. Возделывание на черном паре при схеме посадки 3 х 2,5 м.
Для оценки адаптационной устойчивости изучаемых сортов винограда к засухе определяли общую оводненность листьев, содержание свободной и связанной форм воды, хлорофилла, коэффициент повреждения мембран [3, 5]. Анатомо-морфологические исследования проводили согласно методике с использованием светового микроскопа «Olympus BX 41» [6].
—♦—Кристалл —■—Достойный —й—Красностоп
Рис. 1. Оводненность листьев винограда в условиях летнего периода Анапо-Таманской зоны
Летний период 2012 года был жарким и засушливым; низкая влагообеспе-ченность растений отмечалась в июне и августе, когда количество выпавших осадков составляло 9 мм. Июль и август отличались высокими температурами воздуха (37°С и 35°С, соответственно). В июне и июле 2012 г. большая оводненность листьев отмечалась у сортов Кристалл (76,21 и 71,55 %, соот-
ветственно) и Красностоп АЗОС (74,57 и 71,52 %, соответственно), а в августе - у сорта Достойный (81,77 %), что позволяет предположить у последнего лучшее протекание обменных процессов в условиях засухи и согласуется с ростом содержания свободной формы воды (рис. 1).
Следует отметить отрицательную корреляцию (Ккоррел. = -0,83 —0,9) между оводненностью листьев и минимальной температурой воздуха у сортов Кристалл и Красностоп АЗОС (рис. 2). В августе более активные репарационные процессы наблюдались у сортов Кристалл и Достойный, о чем свидетельствует большее содержание свободной формы воды. У сорта Крас-ностоп АЗОС в августе преобладало содержание связанной воды в листьях.
Красностоп
А
-Дос
ЗОС
Кристалл
-1 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6
□ Ккоррел с осадками □ Ккоррел. Ттт.
Рис. 2. Зависимость оводненности листьев винограда от гидротермических условий среды летнего периода Анапо-Таманской зоны
Критерии соотношения содержания связанной воды к свободной в листьях изучаемых сортов винограда за июнь-август 2012 г. составили: у сорта Кристалл 0,85-6,28; у сорта Достойный 0,66-7,03: у сорта Красностоп АЗОС 3,47-7,03; что характеризует сорт Красностоп АЗОС, как более устойчивый к низкой влагообеспеченности.
Активность фотосинтетического аппарата винограда - один из параметров, наиболее чувствительных в высокотемпературному стрессу. Устойчивость растений винограда к засухе характеризуется также устойчивостью хлорофилла к разрушению. Большим содержанием суммы хлорофиллов (а + б) в июне и июле характеризовались сорта Кристалл (5,98-8,09) и Красностоп АЗОС (7,48-
10,07), а сорт Достойный (9,72) - в августе. Большей эффективностью первичных процессов фотосинтеза (Кэппфс) в июне и августе 2012 г. среди изученных отличался сорт Красностоп АЗОС (Кэппфс= 1,38 и 0,98, соответственно), а в экстремальных условиях июля - сорт Достойный (Кэппфс = 0,98). На протяжении летнего периода 2012 г. отмечалось повышение жаростойкости листьев изучаемых сортов винограда, что связано с закаливанием.
Критерии жаростойкости сортов винограда в июне-августе 2012 г. по коэффициенту повреждения мембран (КП) составили: 15,15-4,3 у сорта Кристалл, 4,07-0,6 - у сорта Достойный и 14,04-9,1 у сорта Красностоп АЗОС. Более жаростойким в условиях жары июля - августа оказался сорт Достойный.
Анатомо-морфологические исследования, проведенные в июле, показали, что сорта винограда отличаются по анатомо-морфологическим параметрам листовой пластинки. Характерной особенностью засухоустойчивых сортов является преобладание слоя палисадной паренхимы над слоем губчатой, что наблюдалось у сортов Достойный и Красностоп АЗОС. Доля палисадного слоя от общей толщины листовой пластинки у сорта Красностоп АЗОС составляла 47,0 %, доля губчатого слоя - 44,3 %, у сорта Достойный - 46,3 % и 44,7 %, у сорта Кристалл - 45,1 % и 45,9 %, соответственно.
Изучение развития устьичного аппарата на нижнем эпидермисе листа показало, что максимальное количество устьиц отмечено у сорта Красно-стоп АЗОС и составляло 230 штук на 1 мм2 листовой поверхности. У сорта Достойный отмечено 196 устьиц на единицу листовой поверхности, у сорта Кристалл 201 устьице на 1 мм2 листовой поверхности. Длина устьиц варьировала от 27,2 мк у сорта Красностоп АЗОС до 30,2 мк у сорта Кристалл. Ширина устьиц варьировала от 15,5мк у сорта Красностоп АЗОС до 18,1 мк у сорта Кристалл (рис. 3).
сорт Красностоп АЗОС сорт Кристалл
Рис. 3. Микрофото устьичного аппарата с нижнего эпидермиса листовой пластинки винограда (увеличение 10x80).
По анатомо-морфологическим показателям у сорта Красностоп АЗОС более всего проявились признаки ксероморфной структуры листовой пла-
стинки. У этого сорта отмечено наибольшее развитие слоя палисадной паренхимы по сравнению с губчатой, более мощное развитие клеток верхнего эпидермиса с кутикулой, мельче линейные размеры устьиц, что является признаками ксероморфной организации и обуславливают устойчивость растений к засухе.
Таким образом, проведенные физиолого-биохимические и анатомо-морфологические исследования сортов винограда выявили наиболее адаптивные и устойчивые к засухе в условиях летнего периода 2012 г. сорта винограда. Для практической селекции могут быть рекомендованы сорт Крас-ностоп АЗОС, как носитель признаков засухоустойчивости, и сорт Достойный - жаростойкости.
Список литературы:
1. Ненько Н.И. Оценка адаптационной способности к засухе технических сортов винограда в Анапо-Таманской зоне / Н.И. Ненько, Г.К.Киселева, Т.В. Схаляхо // Досягнення 1 проблеми генетики, селекци та бютехнологи: зб. наук. пр. / НАН Украши, НААН Укра1ни, НАМН Украши, Укр. т-во генетиков и селекцюнеров 1м.М.1. Вавилова; редкол.: В.А. Кунах (голов. ред.) [та ш.]. - К.: Логос, 2012. - Т. 3: Присвячено 100-р1ччю в1д дня народження Й.А. Рапопорта. - С. 507-510.
2. Ненько Н.И. Адаптация технических сортов винограда к засухе в ана-по-таманской зоне / Н.И. Ненько, Г.К. Киселева, Т.В. Схаляхо // Виноградарство и виноделие. Сборник научных трудов. - Ялта, 2011. - Т. 41, Ч. 2. -С. 21-23.
3. Ненько Н.И. Проницаемость клеточных мембран как критерий оценки засухоустойчивости винограда / Н.И. Ненько, Т.В. Схаляхо // Садоводство и виноградарство. - 2011. - № 1. - С. 25-28.
4. Ненько Н.И. Особенности анатомо-морфологического строения листа перспективных технических сортов винограда в связи с влагообеспеченностью / Н.И. Ненько, Г.К. Киселева, Т.В. Схаляхо // Высокоточные технологии производства хранения и переработки винограда. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2010. - С. 70-73.
5. Ненько Н.И. Физиологические методы в адаптивной селекции плодовых культур / Н.И. Ненько, Т.Н. Дорошенко, Т.А. Гасанова // Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012. - С. 189-198.
6. Киселева, Г.К. Анатомо-морфологическая оценка адаптивного потенциала сортов плодовых культур и винограда // Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. - Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012. - С. 199-205.
