Изменение элементов фенольного метаболизма у винограда при заражении милдью на фоне прайминга микроорганизмами
Authors: Vyalkov Vadim , Sundyreva Mariya 
Published: December 2019

Работа посвящена изучению изменений в фенольном метаболизме винограда с различной устойчивостью к милдью при применении прайминга микроорганизмами. Исследования были проведены на двух гибридных формах винограда селекции ФГБНУ СКФНЦСВВ, отличающихся по устойчивости к милдью. В качестве агента прайминга были выбраны симбионтные дрожжи Saccharomyces cerevisiae (S.C.). Было установлено существенное снижение развития милдью на листовых дисках, обработанных S.C. Более восприимчивая к милдью ТАНА 33 демонстрировала отложенную по времени реакцию, связанную с изменением общего содержания фенольных соединений, чем более устойчивая форма ТАНА 42. Обработка S.C. приводила к синтезу ресвератрола у обеих гибридных форм. При непосредственном заражении у ТАНА 33 содержание микроботоксичного виниферина увеличилось на 24 часа быстрее, чем у ТАНА 42, но изначально более высокое его содержание в листьях ТАНА 33 через 48 и 96 часов после обработки заметно снижалось, что говорит о повышенном расходе и недостаточной скорости восполнения, возможно, высоким уровнем ингибирования синтеза его предшественника ресвератрола со стороны патогена. Гваяколовая пероксидаза принимает участие в преобразовании ресвератрола в виниферин. Показано, что существенного роста её активности у ТАНА 33 не происходило ни в один из периодов измерений. В противоположность этому, активность гваяколовых пероксидаз увеличивалась у ТАНА 42 через 48 часов после заражения на фоне S.C. Аналогичная тенденция прослеживалась по активности полифенолоксидазы. Хаотичные изменения в содержании стильбенов, низкая ферментативная активность у формы ТАНА 33 может свидетельствовать либо о недостаточном сигнальном пути, либо об отклонениях в процессе. Для формы ТАНА 42 характерна согласованная динамика содержания фенольных соединений, стильбенов, активности ферментов, более ранняя реакция на возбудителя на фоне обработки S.C.

Changes in phenolic metabolism were studied in two hybrid forms of grapevine using priming with microorganisms. The study forms were released by the North-Caucasian Centre of Horticulture, Viticulture and Winemaking and have different resistance to downy mildew. Symbiont yeast Saccharomyces cerevisiae (S.C.) entered as priming agent. A considerably lower development of the disease was registered on leaf disks treated with S.C. The form ТАНА 33 which is more susceptible to downy mildew showed a time-delayed response associated with changes in levels of total phenolic compounds in comparison to the form ТАНА 42 with a better resistance to downy mildew. Resveratrol synthesis was induced in both study forms by S.C. treatment. Following a direct infection with downy mildew, ТАНА 33 showed a 24 h earlier increase in the level of microbe-toxic viniferin than ТАНА 42. Nevertheless, 48 and 96 h after the treatment, the initially higher level of viniferin in ТАНА 33 leaves went down considerably, which suggests a higher utilization and insufficient replenishment rate of this substance, probably, due to high inhibition of the synthesis of resveratol, its precursor, by the pathogen. Transformation of resveratrol into viniferin is assisted by guaiacol peroxidase. No substantial increase in its activity was registered in ТАНА 33 in any measurement time interval. On the contrary, ТАНА 42 showed an increase in guaiacol peroxidase activity 48 h after infection with downy mildew on the background of S.C. treatment. Polyphenol oxidase activity showed a similar tendency. Chaotic changes in stilbene levels and low fermentation activity in ТАНА 33 may indicate either an insufficient signaling pathway or aberrations of the process. A concurrent dynamics as to the levels of phenolic compounds and stibenes and the enzymatic activities as well as an earlier response to the pathogen against the S.C. treatment are characteristic for ТАНА 42.