Устойчивость яблони к стрессам зимнего периода в условиях Краснодарского края

Актуальность. Физиолого-биохимические исследования устойчивости сортов яблони разного эколого-географического происхождения к зимним стрессам в условиях глобального потепления важны для выявления наиболее адаптивных сортов с целью использования в селекционном процессе. Устойчивость связывается с содержанием углеводов, антоцианов, активностью пероксидазы.

Материалы и методы. Изучались 2 сорта яблони селекции Северо-Кавказского федерального научного центра садоводства, виноградарства, виноделия (СКФНЦСВВ) и 3 зарубежных сорта зимнего срока созревания по общепринятым физиолого-биохимическим методикам.

Результаты и обсуждение. Сорта яблони селекции СКФНЦСВВ ‘Орфей’ и ‘Прикубанское’ в сравнении с сортами зарубежной селекции ‘Энтерпрайз’, ‘Флорина’, ‘Лигол’ содержали повышенное содержание общей воды (на 2,5%), крахмала (на 9,5 мг/г), водорастворимых сахаров (на 19,3 мг/г) в побегах в течение зимнего периода. В процессе зимовки у сортов отечественной селекции содержание антоцианов увеличивалось в 2,9–4,3 раза, у остальных сортов – в 2,4–2,8 раза. Закономерностей между уровнем общей активности пероксидазы и зимостойкостью различных сортов яблони не выявлено.

Заключение. Сорта ‘Орфей’ и ‘Прикубанское’ обладают повышенной адаптивностью к зимним условиям нестабильного климата юга России и рекомендуются для возделывания в Краснодарском крае, а также для использования в селекционном процессе. 

1. Arora R., Taulavuori K. Increased risk of freeze damage in woody perennials VIS-À-VIS climate change: Importance of deacclimation and dormancy response. Frontiers in Environmental Science. 2016;4:44. DOI: 10.3389/ fenvs.2016.00044

2. Botirov A., Arakawa O. Root growth changes in the winter planting of young ‘Miyabi Fuji’ apple trees. International Journal of Horticultural Science and Technology. 2021;8(3):227-233. DOI: 10.22059/ijhst.2021.315746.428

3. Călugăr A., Cordea M.I., Babeş A., Fejer M. Dynamics of starch reserves in some grapevine varieties (Vitis vinifera L.) during dormancy. Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture. 2019;76(2):185-192. DOI: 10.15835/buasvmcnhort:2019.0008

4. Dalhaus T., Schlenker W., Blanke M.M., Bravin E., Finger R. The effects of extreme weather on apple quality. Scientific Reports. 2020;10(1):7919. DOI: 10.1038/s41598-020-64806-7

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований. Москва: Книга по требованию; 2012.

6. Методы биохимического исследования растений / под ред. А.И. Ермакова. Ленинград: Агропромиздат; 1987.

7. Fernandez E., Cuneo I.F., Luedeling E., Alvarado L., Farias D., Saa S. Starch and hexoses concentrations as physiological markers in dormancy progression of sweet cherry twigs. Trees – Structure and Function. 2019;33(4):1187-1201. DOI: 10.1007/s00468-019-01855-0

8. Галашева А.М., Красова Н.Г. Водный режим сортов яблони различной зимостойкости. Современное садоводство. 2013;4(8):58-65.

9. Козловская З.А. Селекция яблони в Беларуси. Минск: Беларуская навука; 2015.

10. Киселева Г. К., Ильина И. А., Петров В.С., Запорожец Н.М., Соколова В.В., Вялков В.В. Использование фермента пероксидазы для диагностики устойчивости сортов винограда (Vitis vinifera L.) к низким температурам. Садоводство и виноградарство. 2022;(4):27-33. DOI: 10.31676/0235-2591-2022-4-27-33

11. Красова Н.Г., Галашева А.М., Голышкина Л.В., Янчук Т.В. Влияние низких температур на некоторые физиолого-биохимические показатели сортов яблони различной зимостойкости. Вестник аграрной науки. 2012;3(36):86-90.

12. Красова Н.Г., Галашева А.М., Ожерельева З.Е., Голышкина Л.В., Макаркина М.А. Об устойчивости яблони к неблагоприятным условиям зимнего периода. Сельскохозяйственная биология. 2014;49(1):42-49.

13. Красова Н.Г., Ожерельева З.Е., Галашева А.М., Makarkina M.A., Лупин М.В. Оценка адаптивности и качества плодов сортов яблони для интенсивных садов. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2022;183(4):48-59. DOI: 10.30901/2227-8834-2022-4-48-59

14. Leyva A., Quintana A., Sánchez M., Rodríguez E.N., Cremata J., Sánchez J.C. Rapid and sensitive anthrone–sulfuric acid assay in microplate format to quantify carbohydrate in biopharmaceutical products: method development and validation. Biologicals. 2008;36(2):134-141. DOI: 10.1016/j.biologicals.2007.09.001

15. Malagi G., Sachet M.R., Citadin I., Herter F.G., Bonhomme M., Regnard J.L. et al. The comparison of dormancy dynamics in apple trees grown under temperate and mild winter climates imposes a renewal of classical approaches. Trees – Structure and Function. 2015;29(5):1365-1380. DOI: 10.1007/s00468-015-1214-3

16. Rachenko M.A., Rachenko A.M. The variation of the content of dehydrin proteins in the bark of Malus spp. trees differing in winter hardiness in Southern Cisbaikalia conditions. Zemdirbyste–Agriculture. 2020;107(2):185-190. DOI: 10.13080/z-a.2020.107.024

17. Raza A., Razzaq A., Mehmood S.S., Zou X., Zhang X., Lv Y. et al. Impact of climate change on crops adaptation and strategies to tackle its outcome: A review. Plants. 2019;8(2):34. DOI: 10.3390/plants8020034

18. Schmitz J.D., Herter F.G., Regnard J.L., Leit G.B., Bonhomme M., Cochard H. et al. Is acrotonic budburst pattern in spring a typical behavior of the low-chilling apple cultivar ‘Eva’ in mild winter conditions? An approach combining ex planta single-node cutting test and in planta bud water content during dormancy. Scientia Horticulturae. 2015;188:84-88. DOI: 10.1016/j.scienta.2015.03.024

19. Sivaci A. Seasonal changes of total carbohydrate contents in three varieties of apple (Malus sylvestris Miller) stem cuttings. Scientia Horticulturae. 2006;109(3):234-237. DOI: 10.1016/j.scienta.2006.04.012

20. Соловьева М.А. Оценка зимостойкости плодовых культур. В кн.: Диагностика устойчивости растений к стрессовым воздействиям (методическое руководство). Ленинград; 1988. С.163-164.

21. Ульяновская Е.В., Беленко Е.А. Генетические ресурсы рода Malus для создания современных адаптивных сортов яблони. Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021;72(6):1-17. DOI: 10.30679/2219-5335-2021-6-72-1-17

22. Wang Y.X., Hu Y., Chen B.H., Zhu Y.F., Dawuda M.M., Sofkova S. Physiological mechanisms of resistance to cold stress associated with 10 elite apple rootstocks. Journal of Integrative Agriculture. 2018;17(4):857-866. DOI: 10.1016/S2095-3119(17)61760-X