<<<  Back

2022, № 97

UDC: 634.21, 634.22, 631.52
GSNTI: 68.35.59, 68.35.03

Research of the mechanisms of winter resistance in apricot generative buds

The purpose of the work is to study the physiological and biochemical mechanisms of winter hardiness of flower buds. The study involved 9 apricot genotypes, 1 P. salicina and 2 plum-apricot hybrids. The conducted studies have shown that, despite the apparent similarity of a number of genotypes, all of them are unique in terms of the complex of mechanisms implemented in them to achieve a certain resistance. The determining role of the delay in the morphophysiological development of flower elements in the winter hardiness of apricot flower buds was revealed - a correlation coefficient of 0.70*. Genotypes were identified, in which a long period of endogenous dormancy contributes to an increase in the winter hardiness of generative buds (correlation coefficient 0.64*). The participation of α-amylases in the premature awakening of flower buds has been confirmed. For the first time in apricot, its early-flowering genotypes, α-amylases adapted to low temperatures were identified. In a number of late-flowering genotypes, phenolic compounds inhibiting α-amylase and delaying the development of generative buds during the period of forced dormancy were identified for the first time. A new mechanism has been found to delay the development of flower elements during the period of forced dormancy - the presence of α-amylase inhibitor proteins in generative buds.
Keywords: Delayed development of flower elements, late flowering, endogenous dormancy, phenolic inhibitors of α-amylases, protein inhibitors of α-amylases, cold-active α-amylases.
DOI: 10.21515/1999-1703-97-51-57

References:

1. Костина, К. Ф. Абрикос. / К. Ф. Костина- Л.: ВАСХНИЛ, 1936. - 291 c.
2. Авдеев, В. И. Проблемы устойчивости плодовых растений к гипотермии / В. И. Авдеев // Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. - 2014. - № 3 (11). - С. 25-29.
3. Шолохов, А. М. Изучение сравнительной зимостойкости сортов абрикоса в связи с биологическими особенностями развития цветковых почек / А. М. Шолохов // Автореф.. канд. с.-х. наук. - 1963. - 18 с.
4. Шолохов, А. М. Наследование характера морфогенеза и зимостойкости цветковых почек у гибридов абрикоса первого поколения / А. М. Шолохов, Т. М. Савина // Труды ГНБС. - Т. LXVI. - 1975. - С. 137-143.
5. Генкель, П. А. Состояние покоя и морозоустойчивость плодовых растений / П. А. Генкель, Е. З. Окнина. - М.: Наука, 1964. - 242 с.
6. Яблонский, Е. А. Темпы роста плодовых почек и зимостойкость сортов абрикоса, персика и миндаля / Е. А. Яблонский // Труды ГНБС. - Т. XLVI. - 1970. - С. 50-61.
7. Яблонский, Е. А. Изучение динамики олигосахаридов для сравнительной оценки зимостойкости сортов косточковых и орехоплодных культур / Е. А. Яблонский, З. В. Маркович // Труды ГНБС. - Т. XLVI. - 1970. - С. 62-61.
8. Палий, И. Н. Влияние отрицательных температур на содержание фенольных соединений у некоторых сортов абрикоса (Prunus armeniaca L.) / И. Н. Палий, А. Е. Палий, Т. Б. Губанова, В. М. Горина // Бюллетень ГНБС. - 2018. - Вып. 129. - С. 101-105.
9. Ненько, Н. И. Влияние эндогенных фенольных соединений на зимостойкость сортов винограда // Н. И. Ненько, И. А. Ильина, В. С. Петров, М. А. Сундырева, Т. В. Схаляхо // Фенольные соединения: функциональная роль в растениях / Сб. науч. статей по материалам X Международного симпозиума «Фенольные соединения: фундаментальные и прикладные аспекты», Москва, 14-19 мая 2018 г. - М., 2018. - С. 293-295.
10. Richardson, E. A. «A Model for Estimating the Completion of Rest for ‘Redhaven’ and ‘Elberta’ Peach Trees» / E. A. Richardson, S. D. Seeley, D. R. Walker // HortScience. - 1974. - Vol. 9. - No. 4. - P. 331-332.
11. Левит, Т. Х. Изменение белкового обмена винограда в процессе низкотемпературной обработки / Т. Х. Левит, А. Ф. Кириллов, Р. А. Козьмик // Экзогенная регуляция водообмена, засухо- и морозоустойчивости растений. - Кишинёв: Штиинца, 1990. - С. 16-27.
12. Miller, G. L. Use of Dinitrosalicylic Acid Reagent for Determination of Reducing Sugar / G. L. Miller // Analytical Chemistry. - 1959. - Vol. 31. - No. 3. - P. 426-428.
13. Петухова, С. А. Разработка методики количественного определения фенолкарбоновых кислот в траве володушки козелецелистной, произрастающей в Прибайкалье / С. А. Петухова, В. М. Мирович// Инновационные технологии в фармации. - Иркутск, 2019. - Вып. 6. - С. 269-273.
14. Методы оценки антиоксидантного статуса растений. - Екатеринбург. - Изд. Уральского университета. - 2012. - С. 35-38.
15. Шпирная, И. А. Определение активности гидролаз и их ингибиторов с использованием субстратов, иммобилизированных в геле агарозы / И. А. Шпирная, И. А. Умаров, Н. Д. Шевченко, Р. И. Ибрагимов // Прикладная биохимия и микробиология. - 2009. - № 4. - С. 497-501.
16. Golubev, A. M. Some Mechanisms of Winter Resistance In Apricot Flower Buds In the Period of Ecodormancy / A. M. Golubev, N. A. Alyoshina, V. E. Anfalov, A. A. Kulikov, V. S. Vdovenko // Agronomy Research. - 2021. - Vol. 19. - No. 3. - P. 1487-1503.
17. D’Amico, S. Structural determinants of cold adaptation and stability in a psychrophilic α-amylase/ S. D’Amico, C. Charles Gerday & G. Georges Feller // Biologia, Bratislava. - 2002. - Vol. 57. - Issue Suppl.11. - P. 213-219.
18. Босиева, О. И. Сезонная динамика содержания крахмала в древесных растениях / О. И. Босиева, Р. Р. Нартикоева // Известия горского государственного аграрного университета. - 2014. - Т. 51. - № 4. - С. 407-410.
19. Атимошоае, М. В. Изменение активности альфа-амилазы в прорастающем зерне пшеницы - критерий оценки биорегуляторов морозоустойчивости / М. В. Атимошоае, М. Д. Титика // Экзогенная регуляция водообмена, засухо- и морозоустойчивости растений. - Кишинёв: Штиинца, 1990. - С. 86-89.
20. Yuan, E. Structure activity relationships of flavonoids as potent alpha-amylase inhibitors / Erdong Yuan, Benguo Liu, Qingyi Wei, Jiguo Yang, Lei Chen, Qiong Li // Nat Prod Commun. - 2014. - Vol. 9(8). - Р. 1173-6.
21. Martinez-Gonzalez, A. I. Inhibition of α-amylase by avonoids: Structure activity relationship (SAR) / A. I. Martinez-Gonzalez, Á. G. Díaz-Sánchez, L. A. de la Rosa, I. Bustos-Jaimes, E. Alvarez-Parrilla // Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. - 2019. - Vol. 206. - Р. 437-447.
22. Robert, X.Comparison of crystal structures of barley a-amylase 1and 2: implications for isozyme differences in stability and activity / X. Robert, R. Haser, B. Svensson &N. Aghajari // Biologia, Bratislava. - 2002. - Vol. 57. - Issue Suppl.11. - P. 59-70.

Authors:

1. Golubev Alexander Mikhailovich, applicant, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".
2. Aleshina Natalya Aleksandrovna, PhD in Biology, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".
3. Bodrov Nikolai Vasilievich, PhD in Agriculture, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".
4. Anfalov Vladimir Eduardovich, applicant, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".
5. Efremova Natalya Aleksandrovna, applicant, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".
6. Kulikov Artyom Alekseevich, applicant, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".
7. Vdovenko Vladimir Sergeevich, applicant, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".
8. Voronova Nadezhda Konstantinovna, applicant, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".
9. Dyatlova Julia Anatolyevna, applicant, Federal State Budgetary Scientific Institution "Federal Agrarian Scientific Center of Agriculture of the South-East".