vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2022-1-31-37vir-nw-1190Research ArticleИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙSTUDYING AND UTILIZATION OF PLANT GENETIC RESOURCESИзучение интродуцированных сортов яблони по основным компонентам зимостойкости методом моделирования повреждающих факторов в контролируемых условияхA study of introduced apple cultivars according to the main components of winter hardiness by simulating damaging factors under controlled conditionshttps://orcid.org/0000-0001-8795-9991ГалашеваА. М.GalashevaА. M.

Анна Мироновна Галашева, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, зав. отделом

302530, Орловская область, Орловский район, д. Жилина

Anna M. Galasheva, Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher, Head of a Department

Zhilina Village, Orlovsky District, Orel Province 302530

galasheva@vniispk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7896-0149КрасоваН. Г.KrasovaN. G.

Нина Глебовна Красова, доктор сельскохозяйственных наук, главный научный сотрудник, зав. лабораторией

302530, Орловская область, Орловский район, д. Жилина

Nina G. Krasova, Dr. Sci. (Agriculture), Chief Researcher, Head of a Laboratory

Zhilina Village, Orlovsky District, Orel Province 302530

krasovang@vniispk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1730-4073ОжерельеваЗ. Е.OzherelievaZ. E.

Зоя Евгеньевна Ожерельева, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, зав. лабораторией

302530, Орловская область, Орловский район, д. Жилина

Zoya E. Ozherelieva, Cand. Sci. (Agriculture), Leading Researcher, Head of a Laboratory

Zhilina Village, Orlovsky District, Orel Province 302530

ozherelieva@vniispk.ruВсероссийский научно-исследовательский институт селекции плодовых культурРоссияAll-Russian Research Institute of Fruit Crop BreedingRussian Federation20221404202218313137Copyright © Галашева А.М., Красова Н.Г., Ожерельева З.Е., 20222022Галашева А.М., Красова Н.Г., Ожерельева З.Е.Galasheva А.M., Krasova N.G., Ozherelieva Z.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://elpub.vir.nw.ru/jour/article/view/1190

Актуальность. В России большая часть насаждений плодовых культур находится в зоне рискованного земледелия. В европейской части России в зимний период на плодовые культуры влияют воздействия погодных условий (весенние морозы, засухи, ранние морозы, низкотемпературный стресс, короткий вегетационный период, оттепели). Морозы причиняют 98% повреждений плодовым деревьям.Методы. Однолетние ветки промораживали в японской климатической камере марки Espec PSL-2KPH после предварительной закалки при –5°C и –10°C в течение пяти суток; проводили моделирование повреждающих факторов зимнего периода.Результаты. Биоресурсная коллекция ВНИИСПК содержит 730 сортов яблони из различных научных российских и зарубежных учреждений. Проведен анализ по компонентам морозостойкости сортов, полученных из зарубежных стран: Беларусь, Украина, Латвия, Молдавия, США, Канада. Устойчивость растений к ранним морозам –25°C без закалки и после закалки в начале зимы (I компонент) выявила, что основные ткани (кора, камбий, древесина) имели незначительные повреждения у всех изучаемых сортов. Промораживание однолетних веток у изучаемых сортов яблони при температуре –38°C, –40°C (II компонент), показало: устойчивость максимальной морозостойкости к отрицательной температуре в середине января –38°C у сорта молдавской селекции ‘Coremolda’ (повреждение почек и основных тканей – 0,3–1,0 балла). При температуре –40°C (II компонент) устойчивость коры, камбия и древесины (с повреждениями на уровне 2,0 балла) проявили сорта ‘Coremolda’ (молдавской селекции), ‘Aivaris’ (латвийской селекции), которые могут участвовать в селекции как морозостойкие сорта. Промораживание однолетних ветвей при температуре –25°C после 3-дневной искусственной оттепели при +2°C выявило устойчивость почек и тканей у американского сорта яблони ‘Red Free’ и у сорта молдавской селекции ‘Coremolda’ (III компонент).

Background. Most of the plantings of fruit crops in Russia are located in the zone of risky agriculture. In the European part of Russia, in winter, fruit crops are affected by the impacts of weather conditions (spring frosts, droughts, early frosts, low-temperature stress, a short growing season, and thaws). Frosts cause 98% of the damage to fruit trees.Methods. One-year-old branches were frozen in a Japanese Espec PSL-2KPH climate chamber after prehardening under –5°C and –10°C for 5 days, and damaging factors of the winter period were simulated.Results. The bioresource collection of the All-Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding (VNIISPK) contains 730 appletree cultivars from various domestic and foreign institutions. Apple cultivars from Ukraine, Belarus, Latvia, Moldova, USA, France, Czech Republic, Sweden and Canada were analyzed for frost resistance components. The resistance of plants to early frosts of–25°C without hardening and after hardening in early winter (Component I) showed that the main tissues (bark, cambium and wood) suffered minor damage in all studied cultivars. In cv. ‘Belarusskoye Sladkoye’, the damage to the bark scored 2.3 points. Among the studied apple cultivars whose one-year-old branches were frozen at –38°C and –40°C (Component II), ‘Coremolda’ (Moldova) showed the highest frost resistance to the negative mid-January temperature of –38°C (damage to the buds and main tissues scored 0.3–1.0 points). Under–40°C (Component II), ‘Coremolda’ (Moldova) and ‘Aivaris’ (Latvian breeding) demonstrated bark, cambium and wood resistance with damages at the level of 2.0 points. These cultivars can be used in breeding programs as sources of frost resistance. Freezing of one-year-old branches under –25°C after a 3-day artificial thaw at +2°C revealed bud and tissue resistance in the American cv. ‘Red Free’ and in cv. ‘Coremolda’ (Component III).

морозоттепельпочкикоракамбийдревесинаwinter hardinessfrostthawbudsbarkcambiumwoodРабота выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России за счет средств субсидии на выполнение государственного задания №0637-2019-0011. Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.the work was carried out with the financial support of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation under a subsidy for the implementation of State Task No. 0637-2019-0011. The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesBrierley W.G. The winter hardiness complex in deciduous woody plants. Proceedings of the American Society for Horticultural Science. 1947;50:10-16.Brierley W.G. The winter hardiness complex in deciduous woody plants. Proceedings of the American Society for Horticultural Science. 1947;50:10-16.Chen L.J., Xiang H.Z., Miao Y., Zhang L., Guo Z.F., Zhao X.H. et al. An overview of cold resistance in plants. Journal of Agronomy and Crop Science. 2014;200(4):237-245. DOI: 10.1111/jac.12082Chen L.J., Xiang H.Z., Miao Y., Zhang L., Guo Z.F., Zhao X.H. et al. An overview of cold resistance in plants. Journal of Agronomy and Crop Science. 2014;200(4):237-245. DOI: 10.1111/jac.12082Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. Москва: Агропромиздат; 1985.Dospekhov B.A. Methodology of field trial (Metodika polevogo opyta). Moscow: Agropromizdat; 1985. [in Russian]Определение устойчивости плодовых и ягодных культур к стрессорам холодного времени года в полевых и контролируемых условиях: методические указания / под ред. В.И. Кашина. Москва: ВСТИСП; 2002.Kashin V.I. (ed.). Determination of resistance of fruit and berry crops to cold season stressors in field and controlled conditions: guidelines (Opredeleniye ustoychivosti plodovykh i yagodnykh kultur k stressoram kholodnogo vremeni goda v polevykh i kontroliruemykh usloviyakh: metodicheskiye ukazaniya). Moscow: VSTISP; 2002. [in Russian]Кичина В.В. Селекция плодовых и ягодных культур на высокий уровень зимостойкости. Москва; 1999.Kichina V.V. Breeding of fruit and berry crops for a high level of winter hardiness (Selektsiya plodovykh i yagodnykh kultur na vysokiy uroven zimostoykosti). Moscow; 1999. [in Russian]Krasova N., Ozherelieva Z., Galasheva A. Evaluation of Finnish apple cultivars (Malus domestica Вorkh.). Agricultural and Food Science. 2020;29(5):515-525. DOI: 10.23986/afsci.91504Krasova N., Ozherelieva Z., Galasheva A. Evaluation of Finnish apple cultivars (Malus domestica Вorkh.). Agricultural and Food Science. 2020;29(5):515-525. DOI: 10.23986/afsci.91504Красова Н.Г. Адаптивный потенциал сортов яблони. Садоводство и виноградарство. 2015;(3):38-45.Krasova N.G. The adaptive potential of apple varieties. Horticulture and Viticulture. 2015;(3):38-45. [in Russian]Ненько Н.И., Караваева А.В., Киселева Г.К. Зимостойкость яблони в интенсивных насаждениях различной конструкции. Научное обозрение. 2013;(2):19-24.Nenko N.I., Karavaeva A.V., Kiseleva G.K. Winter resistance of apple tree in the intensive plantations of various designs. Nauchnoye obozreniye =Scientific Review. 2013;(2):19-24. [in Russian]Ozherelieva Z., Sedov E. Low temperature tolerance of apple cultivars of different ploidy at different times of the winter. Proceedings of Latvian Academy of Sciences. Section B. 2017;71(3):127-131. DOI: 10.1515/prolas-2017-0022Ozherelieva Z., Sedov E. Low temperature tolerance of apple cultivars of different ploidy at different times of the winter. Proceedings of Latvian Academy of Sciences. Section B. 2017;71(3):127-131. DOI: 10.1515/prolas-2017-0022Ожерельева З.Е., Галашева А.М., Красова Н.Г. Изучение зимостойкости яблони в контролируемых условиях. Современное садоводство. 2019;(4):33-41. DOI: 10.24411/2312-6701-2019-10404Ozherelieva Z.E., Galasheva A.M., Krasova N.G. Study of apple winter hardiness under controlled conditions. Contemporary Horticulture. 2019;(4):33-41. [in Russian] DOI: 10.24411/2312-6701-2019-10404Савельев Н.И., Юшков А.Н., Савельева Н.Н., Земисов А.С. Генетический потенциал устойчивости плодовых культур к абиотическим стрессорам. Мичуринск; 2010.Savelyev N.I., Yushkov A.N., Savelyeva N.N., Zemisov A.S. Genetic potential of fruit crop resistance to abiotic stressors (Geneticheskiy potentsial ustoychivosti plodovykh kultur k abioticheskim stressoram). Michurinsk; 2010 [in Russian]Ульяновская Е.В., Богданович Т.В. Генетические ресурсы для селекционного совершенствования яблони. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2018;51(3):1-14. DOI: 10.30679/2219-5335-2018-3-51-1-14Ulyanovskaya E.V., Bogdanovich T.V. Genetic resources for breeding improvement of the apple-tree. Fruit Growing and Viticulture of South Russia. 2018;51(3):1-14. [in Russian] DOI: 10.30679/2219-5335-2018-3-51-1-14Weiser C.J. Cold resistance and injury in woody plants: Knowledge of hardy plant adaptations to freezing stress may help us to reduce winter damage. Science. 1970;169(3952):1269-1277. DOI: 10.1126/science.169.3952.1269Weiser C.J. Cold resistance and injury in woody plants: Knowledge of hardy plant adaptations to freezing stress may help us to reduce winter damage. Science. 1970;169(3952):1269-1277. DOI: 10.1126/science.169.3952.1269

The authors declare that there are no conflicts of interest present.