vir-nwТруды по прикладной ботанике, генетике и селекцииProceedings on applied botany, genetics and breeding2227-88342619-0982N.I. Vavilov All-Russian Institute of Plant Genetic Resources10.30901/2227-8834-2024-1-39-50vir-nw-1860Research ArticleИЗУЧЕНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ РАСТЕНИЙSTUDYING AND UTILIZATION OF PLANT GENETIC RESOURCESОсобенности водного режима и фотосинтеза гибридных форм алычи в условиях суховеяFeatures of the water regime and photosynthesis in hybrid forms of cherry plum under the dry wind season conditionshttps://orcid.org/0000-0002-8619-4031ГригорьевА. В.GrigorievA. V.

Александр Викторович Григорьев, аспирант, младший научный сотрудник, 

298648 Республика Крым, Ялта, Никита, Никитский спуск, 52

Alexander V. Grigoriev, Postgraduate Student, Associate Researcher,

52 Nikitsky Spusk, Nikita, Yalta 298648

alex_grigoriev_1994@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4079-4514ПилькевичР. А.PilkevichR. A.

Руслана Адольфовна Пилькевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, 

298648 Республика Крым, Ялта, Никита, Никитский спуск, 52

Ruslana A. Pilkevich, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher,

52 Nikitsky Spusk, Nikita, Yalta 298648

pilkevich-r@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7982-885XЛукичеваЛ. А.LukichevaL. A.

Любовь Алексеевна Лукичева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, заведующая лабораторией, 

298648 Республика Крым, Ялта, Никита, Никитский спуск, 52

Lyubov A. Lukicheva, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, Head of a Laboratory, 

52 Nikitsky Spusk, Nikita, Yalta 298648

luk-lubov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6096-7211ГубановаТ. Б.GubanovaT. B.

Татьяна Борисовна Губанова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, 

298648 Республика Крым, Ялта, Никита, Никитский спуск, 52

Tatyana B. Gubanova, Cand. Sci. (Biology), Leading Researcher, 

52 Nikitsky Spusk, Nikita, Yalta 298648

gubanova-65@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1279-8959ГоринаВ. М.GorinaV. M.

Валентина Милентьевна Горина, доктор сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник, 

298648 Республика Крым, Ялта, Никита, Никитский спуск, 52

Valentina M. Gorina, Dr. Sci. (Agriculture), Leading Researcher, 

52 Nikitsky Spusk, Nikita, Yalta 298648

valgorina@yandex.ruНикитский ботанический сад – Национальный научный центр Российской академии наукРоссияNikita Botanical Gardens – National Research Center of the Russian Academy of SciencesRussian Federation20242804202418513950Copyright © Григорьев А.В., Пилькевич Р.А., Лукичева Л.А., Губанова Т.Б., Горина В.М., 20242024Григорьев А.В., Пилькевич Р.А., Лукичева Л.А., Губанова Т.Б., Горина В.М.Grigoriev A.V., Pilkevich R.A., Lukicheva L.A., Gubanova T.B., Gorina V.M.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/1860Актуальность

Актуальность. В статье представлены результаты изучения засухоустойчивости гибридных форм алычи. В ходе исследований определяли водоудерживающую способность листьев и флуоресценцию хлорофилла при имитации условий, близких к суховею.

Материалы и методы

Материалы и методы. Изучение параметров водного режима пяти генотипов алычи проводили в 2021 и 2022 г.  Для эксперимента брали листья четырех гибридных форм алычи селекции Никитского ботанического сада и контрольного сорта алычи гибридной ‘Румяная Зорька’ (Prunus rossica Erem.). Согласно методике Г. Н. Еремеева и А. И. Лищука, для оценки функционального состояния фотосинтетического аппарата при развитии водного стресса в условиях суховея у алычи была проведена серия экспериментов по контролируемому увяданию листьев при температуре воздуха +27°C, относительной влажности 30%. Опыты проводили в климатической камере Binder. Определение флуоресценции хлорофилла осуществляли на портативном флуориметре «Флоратест». Основой измерений явились показатели кривой индукции флуоресценции хлорофилла (ИФХ), полученной на нативных листьях. Контролем служили листья сорта ‘Румяная Зорька’ в состоянии полного оводнения.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. У исследуемых образцов прослеживается зависимость показателей флуоресценции хлорофилла листьев от содержания влаги. Выявлено, что гибриды реагируют на засуху по-разному. С относительно повышенной способностью удерживать влагу в процессе обезвоживания выделяется форма 12/26, листья которой медленнее отдают влагу и лучше восстанавливают тургор. Она является перспективной для выращивания в районах с недостаточным водообеспечением. Самой низкой потенциальной засухоустойчивостью отличается форма 99/36. Формы 99/14 и 9/28 заняли промежуточное положение.

Background

Background. The results of a study on the drought resistance of cherry plum hybrid forms are presented. Water retention capacity of leaves and chlorophyll fluorescence were measured under the simulated conditions close to the dry wind season.

Materials and methods

Materials and methods. The water regime parameters were studied for five cherry plum genotypes in 2021 and 2022. Leaves of four hybrid forms developed at the Nikita Botanical Gardens and the reference cherry plum hybrid cultivar ‘Rumyanaya Zorka’ (Prunus rossica Erem.) were taken into the experiments. Using the guidelines by G. N. Eremeev and A. I. Lishchuk, a series of experiments on controlled leaf wilt at the air temperature of +27°C and relative humidity of 30% were conducted on cherry plum to assess the functional state of the photosynthetic apparatus during the development of water stress under dry wind conditions. The experiments were carried out in a Binder climate chamber. Chlorophyll fluorescence was measured using a portable Floratest fluorometer. The measurements were based on the parameters of the chlorophyll fluorescence induction curve (CFI) obtained on native leaves. The leaves of cv. ‘Rumyanaya Zorka’ in the state of complete watering served as the reference.

Results and discussion

Results and discussion. Dependence was identified between chlorophyll fluorescence and moisture content in the leaves of the studied samples. The hybrids were found to respond to drought in different ways. A relatively increased ability to retain moisture during dehydration was observed in form 12/26 whose leaves gave off moisture more slowly and restored their turgor better. It is promising for cultivation in areas with insufficient water supply. Form 99/36 had the lowest potential drought resistance. Forms 99/14 and 9/28 occupied an intermediate position.

Prunus cerasifera Ehrh.устойчивость к засухеиндукция флуоресценции хлорофиллаводоудерживающая способностьPrunus cerasifera Ehrh.drought resistancechlorophyll fluorescence inductionwater retention capacityисследования проводили в рамках государственного задания № FNNS-2022-0008 «Пополнить, изучить генофонд южных плодовых, орехоплодных и ягодных культур и на его базе создать новые сорта с комплексом хозяйственно ценных признаков для промышленного садоводства», порученного Никитскому ботаническому саду – Национальному научному центру РАН. Исследования выполнены на оборудовании Центра коллективного пользования «Физиолого-биохимические методы исследования растительных объектов» Никитского ботанического сада – Национального научного центра РАН (Ялта, Россия). Авторы благодарят рецензентов за их вклад в экспертную оценку этой работы.the research was carried out within the framework of State Task No. FNNS-2022-0008 “Replenish and study the genetic diversity of southern fruit, nut and berry crops, and develop on its basis new cultivars with a set of valuable agronomic traits for industrial horticulture” assigned to the Nikita Botanical Gardens – National Research Center of the RAS. The studies were carried out on the equipment of the Center for Collective Use “Physiological and Biochemical Methods for Studying Plant Objects”, Nikita Botanical Gardens – National Research Center of the RAS (Yalta, Russia). The authors thank the reviewers for their contribution to the peer review of this work.ReferencesБрайон О.В., Корнеев Д.Ю., Снегур О.О., Китаев О.И. Инструментальное изучение фотосинтетического аппарата с помощью индукции флуоресценции хлорофилла. Методические указания. Киев; 2000.Brion O.V., Korneev D.Yu., Snegur O.O., Kitaev O.I. Instrumental study of the photosynthetic apparatus using chlorophyll fluorescence induction. Guidelines (Instrumentalnoye izucheniye fotosinteticheskogo apparata s pomoshchyu induktsii fluorestsentsii khlorofilla. Metodicheskiye ukazaniya). Kiev; 2000. [in Russian].Еремеев Г.Н., Лищук А.И. Отбор засухоустойчивых сортов и подвоев плодовых растений. Методические указания. Ялта: Государственный Никитский ботанический сад; 1974.Eremeev G.N., Lishchuk A.I. Selection of drought-resistant cultivars and rootstocks of fruit plants. Guidelines (Otbor zasukhoustoychivykh so rtov i podvoyev plodovykh rasteniy. Metodicheskiye ukazaniya). Yalta: Nikita State Botanical Gardens; 1974. [in Russian].Еремин Г.В. Слива и алыча. Харьков: АСТ; 2003.Eremin G.V. Plum and cherry plum (Sliva i alycha). Kharkov: AST; 2003. [in Russian].Еремин Г.В. Слива русская. Садоводство и виноградарство. 2002;(6):20-22.Eremin G.V. Russian plum (Sliva russkaya). Horticulture and Viticulture. 2002;(6):20-22. [in Russian]Еремин Г.В., Семенова Л.Г., Гасанова Т.А. Физиологические особенности формирования адаптивности, продуктивности и качества плодов у косточковых культур в предгорной зоне Северо-Западного Кавказа. Майкоп; 2008.Eremin G.V., Semenova L.G., Gasanova T.A. Physiological features of the formation of adaptability, productivity and quality of fruits in stone fruit crops in the foothill zone of the North-West Caucasus (Fiziologicheskiye osobennosti formirovaniya adaptivnosti, produktivnosti i kachestva plodov u kostochkovykh kultur v predgornoy zone Severo-Zapadnogo Kavkaza). Maikop; 2008. [in Russian].Фалькова Т.В. Определение сублетального водного дефицита в растениях. В кн.: Методические указания по физиологической оценке устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды / под. ред. Е.А. Яблонского. Ялта; 1980. С.28-34.Falkova T.V. Determination of sublethal water deficiency in plants (Opredeleniye subletalnogo vodnogo defitsita v rasteniyakh). In: E.A. Yablonsky (ed.). Guidelines for physiological assessment of plant resistance to adverse environmental conditions (Metodicheskiye ukazaniya po fiziologicheskoy otsenke ustoychivosti rasteniy k neblagopriyatnym usloviyam sredy). Yalta; 1980. p.28-34. [in Russian].Гольцев В.Н., Каладжи М.Х., Кузманова М.А., Аллахвердиев С.И. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла a – теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений. Москва; Ижевск: Институт компьютерных исследований; 2014.Goltsev V.N., Kalaji M.H., Kouzmanova M.A., Allakhverdiev S.I. Variable and delayed chlorophyll a fluorescence – basics and application in plant sciences. Moscow; Izhevsk: Institute of Computer Sciences; 2014. [in Russian].Горина В.М., Корзин В.В., Месяц Н.В. Особенности водного режима генотипов абрикоса в условиях южного берега Крыма. Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017;2(64):215-217.Gorina V.M., Korzin V.V., Mesyats N.V. Peculiarities of water regime of apricot genotypes under the conditions of Southern Crimea. IZVESTIA Orenburg State Agrarian University. 2017;2(64):215-217. [in Russian].Григорьев А.В., Лукичева Л.А., Горина В.М. Оценка засухоустойчивости некоторых гибридных форм алычи (Prunus cerasifera Ehrh.) в степной зоне Крыма. Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2022;(98):70-75. DOI: 10.21515/1999-1703-98-70-75Grigoriev A.V., Lukicheva L.A., Gorina V.M. Assessment of drought resistance of some hybrid forms of cherry plum (Prunus cerasifera Ehrh.) in the steppe zone of Crimea. Proceedings of the Kuban State Agrarian University. 2022;(98):70-75. [in Russian]. DOI: 10.21515/1999-1703-98-70-75Губанова Т.Б., Пилькевич Р.А., Харченко А.А., Бернацкий И.В. Влияние засухи на состояние фотосинтетического аппарата некоторых сортов Ficus carica. Биология растений и садоводство: теория, инновации. 2019;(151):109-119. DOI: 10.36305/2019-2-151-109-119Gubanova T.B., Pilkevich R.A., Kharchenko A.A., Bernatsky I.V. The effect of drought on the photosynthetic apparatus condition in some Ficus carica cultivars. Plant Biology and Horticulture: Theory, Innovation. 2019;(151):109-119. [in Russian]. DOI: 10.36305/2019-2-151-109-119Кушниренко М.Д. Физиология водообмена и засухоустойчивости плодовых растений. Кишинев: Штиинца; 1975.Kushnirenko M.D. Physiology of water exchange and drought resistance of fruit plants (Fiziologiya vodoobmena i zasukhoustoychivosti plodovykh rasteniy). Chisinau: Știința; 1975. [in Russian].Лищук А.И. Физиологические и биофизические методы в селекции плодовых культур. Методические рекомендации. Москва; 1991.Lishchuk A.I. Physiological and biophysical methods in fruit crop breeding. Guidelines (Fiziologicheskiye i biofizicheskiye metody v selektsii plodovykh kultur. Metodicheskiye rekomendatsii). Moscow; 1991. [in Russian].Reigosa Roger M.J., Weiss O. Fluorescence techniques. In: M.J. Reigosa Roger (ed.). Handbook of Plant Ecophysiology Techniques. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers; 2001. p.155-171.Reigosa Roger M.J., Weiss O. Fluorescence techniques. In: M.J. Reigosa Roger (ed.). Handbook of Plant Ecophysiology Techniques. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers; 2001. p.155-171.Romanov V., Galelyuka I., Babenko YV. Portable fluorometer Floratest and specifics of its application. Sensor Electronics and Microsystem Technologies. 2010;7(3):39-44. DOI: 10.18524/1815-7459.2010.3.114470Romanov V., Galelyuka I., Babenko YV. Portable fluorometer Floratest and specifics of its application. Sensor Electronics and Microsystem Technologies. 2010;7(3):39-44. DOI: 10.18524/1815-7459.2010.3.114470Рябов В.А. Влияние глобального потепления на местный климат и возможные последствия для плодовых культур. Наукові праці ПФ НУБІП Украіни «КАТУ». Сільськогосподарські науки. 2011;(137):127-137.Ryabov V.A. Influence of global warming on local climate and possible consequences for fruit crops. Scientific Works of the PF NUBIP of Ukraine “KATU”. Agricultural Sciences. 2011;(137):127-137. [in Russian].Витковский В.Л. Плодовые растения мира. Санкт-Петербург; Москва; Краснодар: Лань; 2003.Vitkovskiy V.L. Fruit plants of the world (Plodovye rasteniya mira). St. Petersburg; Moscow; Krasnodar: Lan; 2003. [in Russian].Yakovleva O.V., Kukarskikh G.P., Krendeleva T.E., Rubin A.B., Talipova E.V. Parameters of chlorophyll fluorescence in leaves of herbaceous plants in different environmental conditions. Biophysics. 2005;50(6):959-965.Yakovleva O.V., Kukarskikh G.P., Krendeleva T.E., Rubin A.B., Talipova E.V. Parameters of chlorophyll fluorescence in leaves of herbaceous plants in different environmental conditions. Biophysics. 2005;50(6):959-965.

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