Совместимость сорто-подвойных пар винограда в зависимости от активности окислительных ферментов
15.03.2016

Н.О. Арестова, канд. с.-х. наук, доц., И.О. Рябчун, канд. с.-х. наук Федеральное Государственное Бюджетное Научное Учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия имени Я. И. Потапенко, Россия

Приводятся результаты исследований по различной совместимости сорто-подвойных пар винограда в зависимости от активности окислительных ферментов (полифенолоксидазы, пероксидазы) в побегах привоев и подвоев.

Введение. Существуют данные о том, что в стрессовых условиях (механические повреждения, изменение химического состава и температуры окружающей среды) активность окислительных ферментов возрастает. 

Предполагается, что образование механических барьеров при раневых реакциях, в частности, при производстве прививок, связано с участием фенолов в биосинтезе лигнина и суберина. 

Однако продукты окисления полифенолов могут подавлять деление клеток и ухудшать каллусообразование, что в свою очередь ухудшает качество срастания компонентов прививки, их совместимость и уменьшает долговечность привитых насаждений. Высокая активность фермента полифенолоксидазы свидетельствует о повышенном содержании полифенолов, которые она окисляет. 

Окисление в клетках органических перекисных соединений, включая и перекись водорода, образующихся в результате некоторых окислительно-восстановительных реакций, происходит под действием фермента пероксидазы.

Пероксидаза с помощью перекиси водорода окисляет полифенолы с образованием хинона и воды. В связи с этим она играет важную роль в дыхании растений и, наряду с полифенолоксидазой, может катализировать окисление дыхательных хромогенов в дыхательные пигменты.

Обладая способностью окислять NADH и понижая редуцирующую активность зараженных тканей, пероксидаза может повышать устойчивость этих тканей к различным воздействиям. Активность фермента часто коррелирует с устойчивостью растений [1-4].

Место проведения, объекты и методика исследования. Материалом для исследования служили однолетние побеги подвойных и привойных сортов винограда. Отбор образцов для анализа производили в течение периода вегетации, начиная с июня месяца, с начала лигнификации побегов.

В лубе зеленых побегов после их измельчения и удаления с помощью охлажденного ацетона пигментов, фенольных и других растворимых в ацетоне веществ определяли активность полифенолоксидазы и суммарной активности окислительных ферментов, включая и пероксидазную. Принцип метода заключается в фотометрическом определении количества пурпурогаллина, образованного после кратковременного воздействия ферментного препарата на раствор пирогаллола.

Образовавшийся пурпурогаллин переводили в серный эфир и фотоколориметрировали при длине волны 470 нм.

Затем вычисляли коэффициент активности ферментов (К), представляющий собой отношение величины активности полифенолоксидазы и суммарной активности окислительных ферментов (растворимых пероксидазы и полифенолоксидазы).

Для проверки гипотезы о влиянии активности окислительных ферментов в побегах привойных и подвойных сортов на их совместимость и аффинитет использовали привитые виноградные насаждения различных сорто-подвойных комбинаций со сроком эксплуатации не менее 20 лет. При этом изучали взаимосвязь между сохранностью привитых на разных подвоях насаждений сортов: Восторг, Агат донской, Степняк, Фиолетовый ранний и коэффициентом активности ферментов в лубе побегов вышеуказанных привойных сортов и подвоев. Наряду с оценкой привойных и подвойных сортов по коэффициенту активности ферментов использовали результаты многолетних наблюдений за аффинитетом (долговечностью) кустов разных сорто-подвойных комбинаций, произрастающих на постоянном месте не менее 20 лет. При этом считали, что высокая сохранность многолетних привитых растений свидетельствует об их хорошем аффинитете.

Результаты исследований. Исследования показали, что привойные и подвойные сорта различались как по активности фермента полифенолоксидазы, так и по сумме окислительных ферментов (рис. 1).

Расчет соотношения активности фермента полифенолоксидазы к сумме окислительных ферментов (К) показал определенное влияние этого показателя на совместимость привитых компонентов, о которой мы судили по сохранности многолетних насаждений (табл.).

При сравнении сохранности (аффинитета) многолетних привитых насаждений сортов Восторг, Агат донской, Степняк видно, что максимальной для каждого сорта сохранностью (больше 50%) обладают кусты, привитые на подвоях Виерул-2 и Р×Р 101-14 у которых коэффициент активности ферментов составил 0,60 и 0,64. При коэффициенте активности ферментов 0,66-0,67 (подвои Кобер 5ББ и Феркаль), сохранность привитых насаждений составила 30-46%. Привитые кусты на подвоях Драгошань, 702-52, 3-60- 37, с высокими коэффициентами активности ферментов (0,68-0,70), имели минимальные показатели сохранности 2-25%. У сорта Фиолетовый ранний коэффициент активности ферментов составил 0,71, вследствие чего привитые кусты этого сорта обладали слабым аффинитетом со всеми подвоями: с подвоями 333ЕМ, РхР 101-14, Виерул-2 сохранность составила 22-32%; с подвоями Драгошань, 702-52, 3-60-37 наблюдалась нулевая сохранность из-за сброшенных прививок.

Статистический анализ показал тесную отрицательную связь коэффициента активности фермента Ки сохранности привитых насаждений. В зависимости от сорта коэффициент корреляции составил r=-0,78…-095 (табл.). Определена регрессионная зависимость между этими компонентами для всех сортов (рис. 2).

Высокий коэффициент корреляции r=0.76 показывает тесную линейную регрессионную зависимость. Выводы. Нашими исследованиями доказана обратная зависимость аффинитета привитых растений винограда различных сортов от соотношения активности фермента полифенолоксидазы к сумме окислительных ферментов в побегах привоев и подвоев. Отмечено, что максимальный аффинитет у привитых кустов наблюдается при значениях коэффициента активности окислительных ферментов в пределах 0,60-0,64, средняя – при коэффициенте 0,65-0,67. 

Коэффициент 0,68 и выше свидетельствует о слабом аффинитете, что выражается в высокой изреженности, низкой долговечности привитых растений. 

Определение коэффициента активности окислительных ферментов позволяет на стадии посадочного материала диагностировать потенциальную несовместимость привоя и подвоя, проявляющуюся лишь через несколько лет после посадки привитых кустов. 

Это дает возможность на ранних этапах выбраковывать сорто-подвойные комбинации с низкой совместимостью, увеличив продолжительность промышленной эксплуатации привитых насаждений.

Использованные источники

1. Хелдт Г.-В. Биохимия растений / G.-V. Heldt. – М.: Бином. лаборатория знаний, 2011. – 471 с. 
2. Голодрига П. Я. Электро-форетическое разделение пероксидазы листьев виноградной лозы / Голодрига П. Я. и др. // Физиология и биохимия культурных растений. – 1981. – Т. 13. – № 4.
3. Левит Т. Х. Метаболизм виноградной лозы в условиях закаливания / Т. Х. Левит, А. Ф. Кириллов, Р. А. Козьмик. – Кишинев: Штиинца, 1989. – С. 58-165.
4. Changes in Polyphenol Oxidase Activity During Rooting of Hardwood cuttings in Three Grape Rootstocks Under Indian Conditions / J. Satisha; P. Raveendran, N. Rokade, D J. Enol // Vitic. – 2008. – 29(2). – Р. 94-97.



ИНТЕРНЕТ-МАГАЗИН
ЧИТАТЬ ЖУРНАЛ
наверх