vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"vestib-248Research ArticleСтатьиЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА СТРЕССОУСТОЙЧИВОСТИ ИНТРОДУЦИРУЕМЫХ СОРТОВ ВИНОГРАДА (VITIS) ПО АКТИВНОСТИ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ФЕРМЕНТОВEXPRESS-ASSESSMENT OF INTRODUCED VITIS SPECIES’ STRESS RESISTANCE USING RED/OX-MARKERSОлешукЕ. Н.OleshukE. N.

науч. сотрудник

Scientific Researcher

oleshen@mail.ruГрицА. Н.GrizA. N.

науч. сотрудник

Scientific Researcher

griz_-64@mail.ruПоповЕ. Г.PopoffE. H.

канд. биол. наук, старший науч. сотрудник

Ph. D. (Biol. Sci.) Senior Scientific Researcher

egpopoff@yahoo.comЯнчевскаяТ. Г.YanchevskayaT. G.

канд. биол. наук, зав. лабораторией ОМПР

Ph. D. (Biol. Sci.), Head of Laboratory OMNP

t_yanch@mail.ruИнститут экспериментальной ботаники им. В. Ф. Купревича НАН БеларусиV. F. Kuprevich Institute of Experimental Botany of the National Academy of Sciences of Belarus201616112016043341Copyright © Олешук Е.Н., Гриц А.Н., Попов Е.Г., Янчевская Т.Г., 20162016Олешук Е.Н., Гриц А.Н., Попов Е.Г., Янчевская Т.Г.Oleshuk E.N., Griz A.N., Popoff E.H., Yanchevskaya T.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/248

Экспериментально проверена возможность использования окислительно-восстановительных (Red/Ox) ферментов как биохимических маркеров для экспресс-оценки стрессоустойчивости сортов винограда к неблагоприятным абиотическим факторам и выявления перспективных сортов для введения их в промышленную культуру. Показано, что активность Red/Ox- ферментов обусловлена сортовой специфичностью винограда и в значительной мере зависит от интенсивности и продолжительности воздействия стрессобразующих факторов. Установлено, что биохимические показатели Red/Ox-системы растений (активность изоферментов пероксидазы и супероксиддисмутазы) представляют собой информативные характеристики для экспресс-оценки стрессоустойчивости и биологической пластичности растений винограда. 

Наибольшая устойчивость к факторам абиотического стресса (водный дефицит, пониженные температуры и недостаточная освещенность), выявленная у сортов винограда североамериканской селекции (Маркетт и Маршал Фош) четко коррелировала с изменениями активности Red/Ox-ферментов. При этом обнаружено, что устойчивые к стрессовым воздействиям сорта винограда по сравнению с восприимчивыми отличаются изначально более высокой активностью изоферментов пероксидазы и супероксиддисмутазы и более совершенным механизмом реализации их действия. Соответственно, сорта винограда европейской селекции (Пино Нуар, Красень), полученные исключительно на основе генетического материала V. vinifera, проявили более низкую адаптивность к стрессобразующим факторам, чем более выносливые и пластичные сорта американской группы, что подтверждено результатами биохимических, биометрических и морфофизиологических исследований. 

There were obtained the experimental data with the possibility of using Red/Ox-enzymes as biochemical markers for rapid assessment of stress-resistant to abiotic factors of grape varieties, and identify promising varieties of grapes for introducing them into industrial culture. Found that the biochemical parameters characterizing Red/Ox-plant system (activity of isoenzymes of peroxidase and superoxide dismutase) are informative experimental data for rapid assessment of stress resistance and biological plasticity plants grapes. Active Red/Ox- enzymes due to varietal specificity of grapes and largely depends on the intensity and duration of exposure factors stress factors. The greatest resistance when abiotic stress (water deficit, lower temperatures and insufficient illumination) showed grapes North American breeding, in particular, Marquette and Marshal Foch, correlating with the change in activity of Red/Oxenzymes. Found that resistant grape varieties compared with the susceptible, are initially more high Red/Ox-enzymes (isoenzymes of peroxidase and superoxide-dismutase) and a better mechanism for their implementation. According to biochemical, morphological and biometrical studies in European breeding grapes (Krasen) obtained from grapes V. vinifera, Marked lower adaptability to stress factors compared to more labile and plastic strains of the American group.

сорта виноградастрессоустойчивостьадаптациябиологическая пластичностьRed/Ox-ферментыпероксидазасупероксидисмутазаgrapes varietiesstressadaptationbiological plasticityfrost resistanceoxidative stressRed/Ox-enzymes superoksidismutazaperoxidaseReferencesТрошин, Л. П. Ампелография и селекция винограда / Л. П. Трошин. – Краснодар: Вольные мастера, 1999. – 138 с.Troshyn, L. P. (1999) Ampelografiya i selektsiya vinograda [Ampelography and grape vine selection], ‟Vol’nye Mastera”, Krasnodar, RU.Лойко, Р. В. Северный виноград / Р. В. Лойко. – М.: Изд. Дом МСП, 2003. – 256 с.Loiko, R. V. (2003) Severnyi vinograd [Northern grape vine], MSP Publishing, Moscow, RU.Опыт решения проблем интродукции и технологии промышленного выращивания винограда в условиях Беларуси / Т. Г. Янчевская [и др.]. – Минск: Право и экоомика, 2012. – 16 с.Yanchevskaya, T. G., Oleshuk, E. N., Popoff, E. H., Grits, A. N. and Makarova, T. B. (2012) Opyt resheniya problem introduktsii i tekhnologii promyshlennogo vyrashchivaniya vinograda v usloviyakh Belarusi [Problems of grape vine introduction and cultivation in Belarus and its solutions], ‟Pravo & Economics”, Minsk, BY.Авидзба, А. М. Разработка и реализация национальной программы совершенствования сортимента винограда в Украине / А. М. Авидзба, В. А. Волынкин // Виноградарство и виноделие. – 2007. – № 2. – С. 2–5.Avidzba, A. M. and Volynkin, V. A. (2007) ‟Development and realization of national program on improving grape vine assortment in Ukraine”, Vinogradarstvo i vinodelie [Viticulture and Winemaking], no. 2, pp. 2-5.Ненько, Н. И. Физиолого-биохимические методы изучения исходного и селекционного материала / Н. И. Ненько, И. А. Ильина, В. С. Петров, М. А. Сундырева // Современные методологические аспекты организации селекционного процесса в садоводстве и виноградарстве. – Краснодар: СКЗНИИСиВ, 2012. – С. 530–540.Nen’ko, N. I., Il’ina, I. A., Petrov, V. S. and Sundyreva, M. A. (2012) ‟Physiological and biochemical research methods of initial selection material”, Sovremennye metodologicheskie aspekty organizatsii selektsionnogo protsessa v sadovodstve i vinogradarstve [Modern methodological aspects of selection process in horticulture and winegrowing], ‟SKZNIIS&V”, Krasnodar, RU, pp. 530-540.Олейников, Н. П. // Виноградарство и виноделие: сб. науч. тр. НИВиВ «Магарач» / Н. П. Олейников. – Ялта: НИВиВ «Магарач», 2009. – Т. 39. – С. 17–21.Oleinikov, N. P. (2009) ‟Selection cold-resistant varieties of grapes and modern methods of diagnosis plant resistance to low temperatures”, Vinogradarstvo i vinodelie [Viticulture and Winemaking], vol. 39, pp. 17-21.Панкин, М. И. Влияние биотических и абиотических факторов на продуктивность виноградных растений с различным генетическим потенциалом / М. И. Панкин // Междунар. дистанц. науч.-практ. конф., посвящ. 125-летию профессора А. С. Мержаниана; 31 марта 2010 г. – Анапа: ГНУ «Анапская ЗОСВиВ СКЗНИИСиВ» Россельхозакадемии, 2010. – С. 158–164.Pankin, M. I. (2010) ‟Effects of biotic and abiotic factors upon productivity of grape vine plants depending on different genetic potentials”, Mezhdunarodnaya distantsionnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya, posvyashchennaya 125-letiyu professora A. S. Merzhanina; 31 marta 2010 goda [International scientific conference in commemoration of A. S. Merzhanin, 31 March 2010], Anapa Zone Experimental Station of Viticulture and Winemaking of RAA, Anapa, RU, pp. 158-164.Кольман, Я. Наглядная биохимия / Я. Кольман, К. Г. Рем; пер. с нем. Л. В. Козлова [и др.]; под ред. П. Д. Решетова, Т. И. Соркиной. – М.: Мир, 2000. – 469 с.Koolman, J. and Röhm, K. H. (2000) Taschenatlas der Biochemie, Translated by Kozlov, L. V., Levina, E. S., Reshetov, P. D., in Reshetov, P. D., Sorkina, T. I. (ed.), Mir, Moscow, RU.Поликсенова, В. Д. Индуцированная резистентность растений к патогенам и абиотическим стрессовым факторам / В. Д. Поликсенова // Вестн. БГУ. – 2009. – № 1. – С. 48–60.Poliksenova, V. D. (2009) ‟Induced resistance of plants toward pathogens and abiotic stress factors (for example tomato)”, Vestnik BGU [BSU Bulletin], ser. 2, no. 1, pp. 48-60.Бараненко, В. В. Супероксиддисмутаза в клетках растений / В. В. Бараненко // Цитология. – 2006. – Т. 48, № 6. – С. 465–474.Barabanenko, V. V. (2006) ‟Superoxide dismutase in plant cells”, Tsitologiya [Cytology], vol. 48, no. 6, pp. 465-474.Савич, И. М. Пероксидазы – стрессовые белки растений / И. М. Савич // Успехи соврем. биол. – 1999. – Т. 107, № 3. – С. 406–417.Savich, I. M. (1999) ‟Peroxidases – stress proteins of plants”, Uspekhi ovremennoi biologii [Biology Bulletin Reviews] vol. 107, no. 3, pp. 406-417.Хайруллин, Р. М. Защитные реакции пшеницы при инфицировании грибными патогенами. Активация анионных изоформ пероксидазы в проростках пшеницы при инфицировании спорами Tilletia caries / Р. М. Хайрулин, З. Р. Юсупова, Н. Б. Трошина // Физиол. раст. – 2000. – Т. 47, № 1. – С. 114–119.Khairullin, R. M., Yusupova, Z. R. and Troshyna, N. B. (2000) «Protective reactions of wheat at fungi pathogen infections. Activation of anionic peroxidase isoforms in wheat acrospires after Tilletia caries spores infection», Fiziologiya rastenii [Russian Journal of Plant Physiology], vol. 47, no. 1, pp. 114-119.Гриц, А. Н. Активность и динамика изоферментов пероксидазы и супероксиддисмутазы в листьях картофеля при обработке растений биопрепаратами / А. Н. Гриц [и др.] // Ботаника (исследования). – Минск: Право и экономика, 2010. – Вып. 39. – С. 281–294.Grits, A. N., Yanchevskaya, T. G. Romanovskaya, T. V. and Kolomiets, E. I. (2010) «Activity and dynamics of peroxidases and superoxide dismutases isoenzymes in potato leaves after biopreparations treatment», Botanika (issledovaniya) [Botany (research)], no. 39, pp. 281-294.Владимиров, Ю. А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю. А. Владимиров, А. И. Арчаков; отв. ред. Г. М. Франк. – М.: Наука, 1972. – 252 с.Vladimirov, Yu. A. and Archakov, A. I. (1972) Perekisnoe okislenie lipidov v biologicheskikh membranakh [Lipids peroxidation in biomembranes], in G. M. Frank (ed.), Nauka, Moscow, RU.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.