Биохимические аспекты в связи с адаптацией сливы и персика к условиям среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Биохимические аспекты в связи с адаптацией сливы и персика к условиям среды

Заремук Р.Ш.

Погодно-климатические условия Краснодарского края, до некоторого времени считались благоприятными для выращивания плодовых культур. Однако условия среды, складывающиеся в последние годы, ведут к снижению устойчивости растений к комплексу неблагоприятных факторов, а также к нарушению продукционного процесса.

В условиях участившихся стрессов решение проблема повышения устойчивости и управление этим признаком требует более глубокого изучения особенностей биохимической адаптации плодовых растений к экстремальным факторам среды и является актуальным научным направлением.

В связи с этим, целью наших исследований было выявление биохимических особенностей адаптации многолетних растений к неблагоприятным условиям среды на примере сливы и персика, которые позволят разработать новые подходы к диагностике устойчивости многолетних растений.

Объектами наших исследований были районированные и перспективные сорта сливы и персика. Содержание макроэлементов и органических кислот определяли с помощью СВЧ - минерализатора «Минотавр-1», системы капиллярного электрофореза «Капель 103Р».

Известно, что к числу веществ определяющих биохимические процессы в период воздействия стрессов на растения относятся вещества фенольной природы, в частности фенолкарбоновые кислоты, обладающие широким спектром биохимического и физиологического действия [Метлицкий, 1960: 38, Lee, 1980: 112]. Роль фенольных соединений, в частности хлорогеновой кислоты (ХК), в процессе приспособления плодовых растений к стрессам среды, освещена слабо [Еремин, Семенова, Гасанова 2008:44]. Поэтому наши исследования были направлены на изучение количественного содержания ХК в вегетативных органах разных по генотипу плодовых растений. Так слива высоко адаптивная к неблагоприятным факторам среды (морозы, недостаток влаги, высокие температуры и др.) косточковая культура, а персик - менее устойчивая плодовая культура [Заремук, 2006:39].

Изучение фенолкарбоновых кислот в экстрактах побегов разных сортов сливы и персика показали наличие около тридцати различных фенольных соединений, из которых идентифицированы хлорогеновая, кофейная и аскорбиновые кислоты (рис. 1, рис.2.).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Сорт персика Памяти Симиренко Рис. 2. Сорт сливы Стенлей

На электрофореграммах сливы и персика четко наблюдается наличие пика хлорогеновой кислоты. Пики кофейной и аскорбиновой кислот были значительно ниже (рис.1, 2).

Ответная реакция на стрессы среды у плодовых растений различна и зависит от многих факторов. Исходя из этого, мы предположили, что в зависимости от фазы развития растения содержание ХК в побегах сливы и персика будет различным и может служить основой, в раскрытии механизма формирования признака устойчивости каждой культуры.

Обработка данных с использованием двухфакторного (фактор А -конкретный сорт, фактор В - месяц взятие пробы) дисперсионного анализа, показали, что количество ХК в вегетативных органах определяется генотипическими особенностями сорта.

Так содержание ХК в побегах сортов сливы изменялось от 61,8 до 1190 мг/кг. При этом максимальным содержание ХК было у сорта сливы Кабардинская ранняя составившее 947,4 мг/кг, минимальным у сорта Чернослив адыгейский.

Содержание ХК в побегах сортов персика изменялось от 115,3 до 1190 мг/кг. При этом максимальное содержание ХК отмечено у сорта персика Майский цветок составившее 578,8 мг/кг, минимальное - у сорта Память Симиренко (табл.1). В целом по культурам различия по содержанию ХК не установлены.

Таблица 1.

Содержание хлорогеновой кислоты в вегетативных органах сортов сливы и персика, 2006-2007 гг.

Однако анализ динамики хлорогеновой кислот в вегетативных органах сливы и персика показал, что её содержание зависит от фазы вегетации в годичном цикле развития каждой культуры (рис. 2).

Так в начале периода вегетации (февраль - март) содержание ХК у сливы было минимальным и составило 98,4 - 290,5 мг/кг. В этот же период у персика содержание ХК было высоким и колебалось от 784,6 до 916,7 мг/кг. В июле - августе - это период активного роста растений, формирования цветковых почек и плодов содержание ХК у сливы повышается до 1139 мг/кг, а у персика снижается до 186,5 мг/кг (рис.2).

хлорогеновая кислота слива персик

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Динамика содержания хлорогеновой кислоты в побегах сливы и персика в годичном цикле развития

Установлено, что активность фенольных соединений в вегетативных органах сливы отмечалась в период формирования урожая будущего года и урожая текущего года. Снижение содержания ХК отмечено в период вынужденного покоя растений сливы и в период начала вегетации.

У персика наблюдалась противоположная картина, т.е. в период формирования урожая содержание ХК было минимальным, а в период вынужденного покоя и начала вегетации максимальным. Увеличение ХК в частности у персика, вероятно можно объяснить ответной реакцией на повышение температуры и связью между содержанием ХК и эндогенными цитокининами, стимулирующими процесс цветения, путем синтеза хлорогеновой кислоты [Еремин, Семенова, Гасанова 2008:49]. Этим можно объяснить также увеличение количества ХК в растениях персика во время оттепелей, ускоряющих ростовые процессы и процесс начала цветения.

Низкое содержание ХК в побегах сливы в феврале - марте видимо, также связано с эндогенными процессами, проходящими в период вынужденного покоя, когда все процессы под действием низких температур заторможены и является формой ответной реакции на стресс среды.

Установлено, что количественное содержание и динамика хлорогеновой кислоты в вегетативных органах сливы и персика определяется в первую очередь, генотипом и фенологической фазой развития и зависят от условий, в которых протекают ростовые процессы годичного цикла развития.

Таким образом, проведенные нами исследования расширяют существующие представления о биологических особенностях сливы и персика в связи с их приспособляемостью к комплексу факторов внешней среды и позволяют наметить новые пути для биохимической диагностики устойчивости плодовых культур.

Список литературы

1. Метлицкий З. А. Зимние и весенние повреждения плодовых деревьев. - М.: Сельхозгид, 1960. - 112 с.

2. Заремук Р. Ш. Формирование сортимента для создания высокопродуктивных насаждений сливы на юге России. - Краснодар, 2006. - 256 с.

3. 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 / Под ред. Г.В. Еремина. - Майкоп: Адыг. респ. кн. изд-во, 2008. - 210 с.

4. Lee T. T. Effect of Phenolis Substances on Metabolism of Exogenous - Indol - 3 Acetic in Maize Stems // Pfisiol. plant. - 1980. - № 2. - Р. 102-112.

Размещено на Allbest.ru