Physiological adaptation and photosynthesis characteristics of new hybrid forms of table grapes in summer period

Abstract

Представлены результаты исследования физиологических особенностей восьми новых перспективных гибридных форм и одного сорта винограда столового направления использования в сравнении с контрольным сортом Ливия. Исследования новых форм, привитых на подвое Берландиери × Рипариа SО4, выполнены в агроэкологических условиях Центральной зоны виноградарства Краснодарского края. Для определения эффективности фотосинтеза использовали два параметра - квантовый выход фотохимической реакции фотосистемы II и содержание хлорофиллов a и b . Определение флуоресценции хлорофилла a проводили согласно методу PAM-флуориметрии. Содержание пигментов в листьях винограда оценивали спектрофотометрическим методом. Степень повреждения клеточных мембран в результате окислительного стресса устанавливали по содержанию малонового диальдегида в модельном опыте. Относительное содержание воды в листьях (RWC) оценивали по степени насыщения клеток водой и способности ее удерживать при высушивании согласно общепринятой методике. Выделены четыре группы гибридных форм винограда: 1) с высоким адаптивным и продукционным потенциалом (низкие значения МДА и высокие значения содержания пигментов, RWC и уровня флуоресценции хлорофилла a ) - сорт Дубовский розовый; 2) с высоким адаптивным потенциалом, но со средними показателями фотосинтеза - гибрид Арабелла; 3) с усредненными показателями, приближенными к контрольному сорту - Агат Дубовский и Гамлет; 4) с разнородными показателями фотосинтеза и относительного содержания воды и высоким уровнем окислительного стресса - Исполин, Кишмиш Дубовский, Пестрый, Тимоти. По содержанию хлорофиллов a и b и малонового диальдегида выявлена наибольшая вариабельность значений среди исследованных форм винограда, а такие показатели как относительное содержание воды в листьях и уровень флуоресценции хлорофилла a характеризовались достаточно однородными величинами. The results of the study of physiological characteristics of eight new promising table hybrid forms and one table grape variety in comparison with the control table variety ‘Livia’ are presented. Analyses of new forms grafted on the rootstock of ‘Berlandieri × Riparia SO4’ were carried out in agroecological conditions of the Central zone of viticulture in the Krasnodar Region. To determine the efficiency of photosynthesis, two parameters were used - the quantum yield of photochemical reaction of photosystem II and the content of chlorophylls a and b . The fluorescence of chlorophyll a was determined according to the PAM-fluorimetry method. The content of pigments in grape leaves was evaluated by spectrophotometric method. The degree of damage to cell membranes as a result of oxidative stress was determined by the content of malondialdehyde in the model experiment. The relative water content in leaves (RWC) was estimated by the degree of saturation of the cells with water and the ability to retain it during drying according to the generally accepted method. Four groups of hybrid forms of grapes are distinguished: 1) with high adaptive and productive potential (low values of MDA and high of pigment content, RWC and the level of fluorescence of chlorophyll a ) - ‘Dubovskiy Rozovyi’ variety; 2) with high adaptive potential, but with average values of photosynthesis - ‘Arabella’ hybrid; 3) with average values similar to the control variety - ‘Agat Dubovskiy’ and ‘Hamlet’; 4) with heterogeneous rates of photosynthesis and relative water content, and high levels of oxidative stress - ‘Ispolin’, ‘Kishmish Dubovskiy’, ‘Pestryi’, ‘Timoti’. According to the content of chlorophylls a and b and malondialdehyde, the greatest variability of values among the studied grape forms was revealed, and such indicators as the relative water content in leaves and the level of chlorophyll a fluorescence were characterized by fairly homogeneous quantities.

The reaction norm of Augustine and Moldova grape varieties in the agroecological conditions of the moderate continental climate of the south of Russia

“…This biological character allows the plant to grow and bear fruit effectively in conditions of a lack of mineral nutrition and precipitation, to tolerate high maximum and low minimum air temperatures [1][2][3][4][5][6]. At the same time, grape plants respond positively to optimal environmental conditions [7][8][9][10][11]. Under the influence of changes in the habitat, as well as anthropogenic factors, grape plants react to the variability of phenotypic traits [12][13][14][15][16][17].…”