AGRIS - 

Data provenance by Country

2023

Kiseleva, G.K. | Il'ina, I.A. | Sokolova, V.V. | Zaporozhets, N.M. | Khokhlova, A.A.

Monitoring of the key metabolite, the amino acid proline, in the grape plant is necessary to study the physiological mechanisms underlying the adaptive reactions of grapes in a changing climate. The purpose of this work is to study the dynamics of the content of free proline in various grape varieties, to identify varieties with increased resistance to low temperatures. The objects of research are grape varieties of various genetic origin: 'Kristall' (control), 'Dostoynyi', 'Krasnostop AZOS', 'Vostorg', 'Aligote', 'Zarif'. The content of proline was determined by capillary electrophoresis on a Kapel 104R device according to a technique based on obtaining an electrophoregram using direct detection of the absorbing components of the sample. In January-February, the varieties 'Kristall', 'Krasnostop AZOS', 'Vostorg' had an increased proline content in comparison with 'Dostoynyi', 'Aligote', ' Zarif'. In the shoots of the 'Kristall', 'Krasnostop AZOS', 'Vostorg', it was 7.38-8.26 mcg/g fresh weight; in Dostoynyi, Aligote, Zarif – 4.12-5.16 mcg/g fresh weight. In the buds of the 'Kristall', 'Krasnostop AZOS', 'Vostorg', the proline content was 7.92-9.21 mcg/g fresh weight, in 'Dostoynyi', 'Aligote', 'Zarif' it was 4.57-5.90 mcg/g fresh weight. After artificial freezing in the shoots of the 'Kristall', 'Krasnostop AZOS', 'Vostorg', the proline content increased by 1.13-1.23 times, in other studied varieties it almost did not change. It has been shown that proline plays a significant role in the implementation of the stress-protective reactions of grapes to low temperatures. It has been established that according to the dynamics of the free proline content, 'Crystal', 'Krasnostop AZOS', 'Vostorg' are more resistant to low temperatures in comparison with 'Dostoynyi', 'Aligote', 'Zarif'. | Мониторинг ключевого метаболита – аминокислоты пролина в виноградном растении необходим для исследования физиологических механизмов, лежащих в основе приспособительных реакций винограда в условиях изменяющегося климата. Цель настоящей работы – изучить динамику содержания свободного пролина в различных сортах винограда, выделить сорта с повышенной устойчивостью к низким температурам. Объекты исследований – сорта винограда различного генетического происхождения: Кристалл (контроль), Достойный, Красностоп АЗОС, Восторг, Алиготе, Зариф. Содержание пролина определяли методом капиллярного электрофореза на приборе Капель 104Р по методике, основанной на получении электрофореграммы с помощью прямого детектирования поглощающих компонентов пробы. В январе-феврале у сортов Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг обнаружено повышенное содержание пролина в сравнении с сортами Достойный, Алиготе, Зариф. В побегах сортов Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг оно составляло 7,38-8,26 мкг/г сырого веса; у сортов Достойный, Алиготе, Зариф – 4,12-5,16 мкг/г сырого веса. В почках сортов Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг содержание пролина составляло 7,92-9,21 мкг/г сырого веса, у Достойный, Алиготе, Зариф – 4,57-5,90 мкг/г сырого веса. После искусственного промораживания в побегах сортов Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг содержание пролина увеличивалось в 1,13-1,23 раза, у других изучаемых сортов почти не изменялось. Показано, что пролин выполняет значимую роль в реализации стресс-протекторных реакций винограда на пониженные температуры. Установлено, что судя по динамике содержания свободного пролина сорта Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг более устойчивы к низким температурам в сравнении с сортами Достойный, Алиготе, Зариф.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Prudnikov, P.S. | Sedov, E.N. | Prudnikova, E.G.

The research goal was to study the physiological and biochemical parameters depending on the ploidy level in apple tree varieties bred by the All-Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding. Into the group of diploid varieties were included 'Kandil Orlovsky', 'Stroevskoye', 'Imrus'; into the group of triploid ones - 'Trener Petrov', 'Patriot', 'Orlovsky partisan'; the tetraploid group contained forms 13-6-106, 25-37-45, 30-47-88. It was shown, with an increase in the ploidy level against the background of an increase in the leave blade thickness in Malus domestica L. varieties, an increase in the content of green pigment and free proline was observed. There was also the photosynthetic activity intensification at the level of light reactions, i.e. photochemical activity (PCA). So, the chlorophyll amount in tetraploid forms was greater than in diploid varieties on average by 45.5%, and greater than in triploid ones by 17.4...23.3%. At the same time, the highest electron transfer rate in photosystems was found in the group of triploid varieties. The PCA of isolated chloroplasts in the triploid apple tree varieties was 1.7...2.1 times higher than in diploid ones and, on average, 1.5 times higher than in tetraploid forms. The ploidy increasing in genotypes promoted the intensification of redox reactions on the example of catalase activity and membrane lipoperoxidation. The highest total protein content and the max sum of sugars in the leaves was noted in the triploid group of apple tree varieties in comparison with diploid varieties and tetraploid forms. The total protein amount was 2.2...4.0 times higher in triploid varieties than in diploid ones, and content of sugars were 1.9...2.6 times higher. In tetraploid forms these indicators were 2.0...3.3 and 1.7...1.8 times, respectively, higher than in diploid varieties. The highest free proline content was noted in leaves of tetraploid forms. The superoxide dismutase activity did not depend on the ploidy level. | Цель исследований - изучение особенностей физиолого-биохимических показателей сортов яблони селекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур в зависимости от уровня их плоидности. В группу диплоидных входили образцы, взятые с сортов Кандиль орловский, Строевское, Имрус; в группу триплоидных – Тренер Петров, Патриот, Орловский партизан; группу тетраплоидных составили формы 13-6-106, 25-37-45, 30-47-88. Показано, что с повышением уровня плоидности на фоне увеличения толщины листовой пластинки у сортов Malus domestica L. наблюдается рост содержания зеленого пигмента и свободного пролина, а также отмечается интенсификация фотосинтетической деятельности на уровне световых реакций, т.е. фотохимическая активность (ФХА). Так количество хлорофилла у тетраплоидных форм больше, чем у диплоидных, в среднем на 45,5%, а у триплоидных – на 17,4…23,3%. При этом наибольшая скорость передачи электронов в фотосистемах обнаруживалась в группе триплоидных сортов. У триплоидных сортов яблони ФХА изолированных хлоропластов в 1,7…2,1 раза превосходили диплоидные сорта и в среднем в 1,5 раза тетраплоидные формы. Увеличение плоидности в генотипах способствовало и интенсификации окислительно-восстановительных реакций на примере активности каталазы и липопероксидации мембран. В группе триплоидных сортов яблони отмечено наибольшее содержание в листьях общего белка и суммы сахаров по сравнению с диплоидными сортами и тетраплоидными формами. Количество общего белка у триплоидных сортов было в 2,2…4,0 раза больше, чем у диплоидных сортов, а сахаров в 1,9…2,6 раза, тогда как у тетраплоидных форм показатели были в 2,0…3,3 и 1,7…1,8 раза, соответственно, выше, чем у диплоидов. Наибольшее содержание свободного пролина наблюдали в листьях тетраплоидных форм. Активность супероксиддисмутазы от уровня плоидности не зависела.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

С.Н. Тарханов | Е.А. Пинаевская | Ю.Е. Аганина | А.С. Пахов

Хвойные характеризуются определенной индивидуальной изменчивостью содержания стрессовых метаболитов, которая может являться результатом генотипических различий или расхождений в условиях произрастания отдельных деревьев. Цель исследования – оценка изменчивости биохимических признаков у форм сосны обыкновенной, различающихся цветом мужских стробилов, при адаптации этих форм в условиях постоянного избыточного увлажнения почв северной тайги. Изучение динамики метаболических показателей у форм сосны обыкновенной проведено в кустарничково-сфагновых сосняках на болотных верховых почвах в районе устья р. Северной Двины (северная подзона тайги). У 10 деревьев сосны каждой из выделенных по цвету мужских стробилов форм отобраны образцы хвои на побегах, формирующихся в текущем году – в июле–ноябре 2018 г. В лабораторных условиях определено содержание фотосинтетических пигментов, антоцианов, аскорбиновой кислоты, пролина, водорастворимых белков, а также уровень pH. Установлено, что в засушливый летний период синтез хлорофиллов в хвое текущего года формирования снижается у деревьев обеих форм. Благоприятный температурный режим осенью способствует увеличению длительности накопления фотосинтетических пигментов, что в целом может отрицательно сказаться на подготовке деревьев к перезимовке. Значительных различий краснопыльниковой и желтопыльниковой форм по содержанию хлорофиллов и каротиноидов, антоцианов, аскорбиновой кислоты, свободного пролина, водорастворимых белков и pH формирующейся молодой хвои не обнаружено. Выявлено сходство в адаптации этих форм к постоянному избыточному увлажнению почв в условиях северной тайги. Обнаружено существенное влияние сезонного фактора на динамику биохимических показателей у деревьев исследуемых форм. Высокая температура воздуха в летний период приводит к более активному накоплению аскорбиновой кислоты, пролина и антоцианов в хвое, а следовательно, к повышению ее антиоксидантной активности и развитию защитных механизмов, направленных на предотвращение окислительного стресса в этих условиях. Повышение содержания водорастворимых белков в хвое в октябре–ноябре способствует усилению криозащитных функций при подготовке деревьев к перезимовке. Уровни индивидуальной изменчивости содержания аскорбиновой кислоты и пролина в хвое сосны с желтым цветом микростробилов при установлении отрицательных температур в ноябре существенно выше, чем у сосны с красными микростробилами. Это связано с нормой реакции деревьев разных форм на влияние отрицательных температур. Для цитирования: Тарханов С.Н., Пинаевская Е.А., Аганина Ю.Е., Пахов А.С. Изменчивость биохимических признаков Pinus sylvestris (Pinaceae) при адаптации форм в условиях избыточного увлажнения // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 4. С. 58–75. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-58-75 | Conifers are characterized by a certain degree of individual variability in the content of stress metabolites, which can be caused by genotypic variations or divergence in the growth conditions of individual trees. The purpose of the study is to evaluate the variation of biochemical traits of Scots pine, which are different in the color of male strobilus, during adaptation to the conditions of constant excessive moisture in the soil of the northern taiga. The dynamics of metabolic parameters of Pinus sylvestris L. were investigated in shrubsphagnum pine stands on marshy upland soils at the mouth of the Northern Dvina River (northern taiga subzone). From July to November 2018, needle samples from shoots were collected from 10 pine trees of each of the male strobilus types, differentiated by color. The contents of photosynthetic pigments, anthocyanins, ascorbic acid, proline, water-soluble proteins, and pH were measured under laboratory conditions. The synthesis of chlorophyll in the needles in the current year of formation decreased in trees of both forms during the dry summer period. A favorable temperature in the autumn period could promote an extension of photosynthetic pigment accumulation, which might negatively affect tree preparation for overwintering. There were no significant differences between f. erythranthera Sanio and f. sulfuranthera Kozubow in the needle content of chlorophyll and carotenoids, anthocyanins, ascorbic acid, free proline, water-soluble proteins, or pH. The similarities in the adaptation of the trees to the constant excessive soil moisture in northern taiga conditions were revealed. The seasonal factor had a considerable impact on the dynamics of biochemical parameters. Ascorbic acid, proline, and anthocyanin were more actively accumulated in the needles throughout the summer due to the high air temperature, resulting in an increase in antioxidant activity and the development of protective mechanisms aimed at reducing oxidative stress. The increase in water-soluble protein content in needles from October to November is one of the cryoprotective mechanisms of the trees for the winter period. Individual differences in ascorbic acid and proline contents in yellow microspore-bearing pine needles at the establishment of minus temperatures in November were considerably higher than in red microspore-bearing pine needles. This is regarded as the norm of the reaction for different types of trees to the influence of negative temperatures. For citation: Tarkhanov S.N., Pinaevskaya E.A., Aganina Y.E., Pakhov A.S. Variability of Biochemical Properties During Adaptation of Pinus sylvestris (Pinaceae) Forms to Excessive Moisture Conditions. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 4, pp. 58–75. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-58-75

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation