350901 Россия, г. Краснодар, ул. 40-летия Победы, 39
39 40-letiya Pobedy St., Krasnodar 350901, Russia
350901 Россия, г. Краснодар, ул. 40-летия Победы, 39
39 40-letiya Pobedy St., Krasnodar 350901, Russia
Актуальность. Выявление наиболее устойчивых сортов плодовых культур на определенных территориях произрастания включает различные подходы исследования, в числе которых немалую роль играют физиолого-биохимические показатели. В настоящей работе представлены результаты расчета активности пероксидазы, одного из основных ферментов антиоксидантной системы защиты растений, при естественных изменениях гидротермического режима в летний период, которые были приняты в качестве контрольных условий, и при искусственном воздействии экстремально высоких температур.
Материалы и методы. Изучены три сорта яблони отечественной селекции ‘Фортуна’, ‘Союз’, ‘Прикубанское’ и сорт ‘Лигол’ польского происхождения. В отобранных листьях в течение летнего периода 2018, 2019 г. определяли активность пероксидазы и ее изоферментный состав в контрольных и стрессовых условиях (при искусственном прогреве листьев). Для разделения пероксидаз на изоформы использовали нативный электрофорез на полиакриламидном геле. Оценку интенсивности развития окислительного стресса в листьях проводили по показателю перекисного окисления липидов, а именно по содержанию малонового диальдегида.
Результаты. Установлено, что исследованные показатели характеризуются высокой степенью неоднородности, обусловленной как сортовой спецификой, так и изменчивостью погодных условий. Были выделены изоформы пероксидаз с молекулярной массой от 70 до 60 кДа, отличающиеся максимальным уровнем изменчивости – от одной до четырех изоформ. К двум другим группам отнесли изоформы с молекулярной массой ~130–100 кДа (1–3 изоформы) и ~55 кДа (1 изоформа). Наибольшая активность фермента была выявлена в самый жаркий месяц за исследованный период (июль 2018 г.) у сортов ‘Фортуна’ и ‘Союз’, но в лабораторных условиях наименее восприимчивым к воздействию стрессового фактора оказался триплоидный сорт ‘Союз’.
Background. Various approaches are used for identification of the most resistant fruit crop cultivars, including the analysis of different physiological and biochemical indicators. In Krasnodar Territory, Russia, one of the major stressors in summer is the hydrothermal stress. Drought and heat lead to an oxidative stress, as reactive oxygen species are produced in plant cells. Plants respond to oxidative damage by activating antioxidant enzymes, such as superoxide dismutase, catalase, and various peroxidases. Peroxidase is able to decompose hydrogen peroxide. Peroxidase activity was calculated under natural summertime changes in the hydrothermal pattern (control) and in simulated high-temperature conditions.
Materials and methods. Three apple cultivars of Russian breeding, ‘Fortuna’, ‘Soyuz’ and ‘Prikubanskoe’, and cv. ‘Ligol’ of Polish origin were studied. In the summers of 2018–2019, their leaf samples were analyzed to assess peroxidase activity and its isozyme composition under control and stress conditions. Native electrophoresis in polyacrylamide gel was used for separation of peroxidase isoforms. Malondialdehyde content was measured to identify oxidative stress levels in apple leaves.
Results. The tested indicators demonstrated a high degree of heterogeneity induced by both cultivar specificity and seasonal weather dynamics. Peroxidase isoforms with a molecular weight of 70 to 60 kDa, characterized by the maximum level of variability (1–4 isoforms), were isolated. Two other groups included 1–3 isoforms with a molecular weight of ~130–100 kDa, and one with a molecular weight of ~55 kDa. The highest enzyme activity was found in cvs. ‘Fortuna’ and ‘Soyuz’ in July 2018, the hottest month during the period of research. Under simulated conditions, the triploid cultivar ‘Soyuz’ was least susceptible to the stress impact.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.