ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РОСТА И СОЗРЕВАНИЯ ПЛОДОВ АБРИКОСА (PRUNUS ARMENIACEAE) СОРТОВ МОСКОВСКОЙ СЕЛЕКЦИИ В СРЕДНЕЙ ПОЛОСЕ РОССИИ
Аннотация
Обоснование. Абрикос одна из самых популярных плодовых культур в мире. Средняя полоса России относится к умеренно-холодному климатическому подпоясу II климатической зоны с суммой эффективных температур 1000-2200ºС, поэтому биологические особенности сортов абрикоса для этой зоны должны соответствовать экологическим условиям региона. Изучение процесса созревания плодов зимостойких сортов абрикоса может быть полезно при проведении селекционных работ.
Цель. Изучить динамику основных физиолого-биохимических показателей листьев и плодов сортов абрикоса московской селекции.
Материал и методы. Объектом изучения были плоды и листья сортов абрикоса селекции ГБС РАН (Москва) в период образования и созревания плодов. В период формирования плодов (июнь-август) в пробах определяли спектрофотометрическим методом по общепринятым методикам содержание моно- и полисахаридов, фотосинтетических пигментов – хлорофиллов и каротиноидов, флавоноидов, а также методом ВЭЖХ некоторых фенолкарбоновых кислот. Также фиксировали морфометрические показатели – вес и диаметр плода, площадь листа.
Результаты. Установлена сортовая специфика по изученным биохимическим и морфометрическим показателям листьев и плодов. Наиболее крупные плоды были у сорта Царский, минимальный размер у отборного образца Зачатьевский. Аналогичная картина отмечена по диаметру плода и площади листьев. Уровень хлорофиллов и каротиноидов в листьях оставался стабильным в течение всего периода исследования у сорта «Царский», лучшего по сроку созревания и вкусовым качествам плодов. В листьях сорта Царский в июне и июле уровень каротиноидов был на ~ 35% выше, чем у других образцов. По содержанию и соотношению моно- и полисахаридов значимых сортовых отличий не обнаружено. Снижение уровня фенолов, повышение содержания полисахаридов и каротиноидов способствовало формированию сладко-кислого вкуса и окраски плодов. Наличие фенолов, участвующих в активации протекторных механизмов на всех этапах формирования и развития плодов, по-видимому, позволяет преодолевать негативное воздействие погодных условий. По биохимическим и органолептическим показателям выделяются сорта раннего срока созревания Царский и Лель.
Заключение. Впервые изучена динамика биохимического состава листьев и плодов зимостойких сортов абрикоса Московской селекции в процессе плодообразования. Такие данные могут помочь выявить маркеры для отбора селекционного материала, обладающего адаптивными способностями к биотическим и абиотическим стрессам в условиях центральной России.
Информация о спонсорстве. Исследование выполнено в рамках Госзадания ГБС РАН «Биологическое разнообразие природной и культурной флоры: фундаментальные и прикладные вопросы изучения и сохранения», проект № 122042700002-6.
Скачивания
Литература
Cписок литературы
Дейнека В.И., Хлебников В.А., Сорокопудов В.Н., Анисимович И.П. Хлорогеновая кислота плодов и листьев некоторых растений семейства Berberidaceae // Химия растительного сырья. №1. 2008. С. 57-61.
Денисенко Т.А., Вишникин А.Б., Цыганок Л.П. Спектрофотометрическое определение суммы фенольных соединений в растительных объектах с использованием хлорида алюминия, 18-молибдодифосфата и реактива Фолина-Чокальтеу // Аналитика и контроль. 2015. T. 19. C. 373-380. https://doi.org/10.15826/analitika.2015.19.4.012
Каштанова О.А., Ткаченко О.Б., Кондратьева В.В., Олехнович Л.С., Воронкова Т.В. Устойчивость таксонов конского каштана AESCULUS к каштановой минирующей моли CAMERARIA OHRIDELLA // Субтропическое и декоративное садоводство. 2021. С. 153-163.
Куклина А.Г., Цыбулько Н.С., Воронкова Т.В., Крамаренко Л.А. Биохимический состав плодов у сортов Prunus armeniaca (Rosaceae) московской селекции. // Вестник КрасГАУ. 2023. № 7. С. 184-190. https://doi.org/10.36718 /1819-4036_2023_7_184–190
Определение растворимых углеводов фотометрически с пикриновой кислотой (модификация Соловьева) // Практикум по агрохимии. 2-е. изд. под ред. акад. РАСХН В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ. 2001. С. 419-422.
Семенова М.В., Куклина А.Г., Кондратьева В.В., Олехнович Л.С., Воронкова Т.В. Содержание каротиноидов в плодах абрикоса Prunus armeniaca L. в зависимости от способа извлечения // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2023. Т. 13 № 3. С. 402-408. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2023-13-3-402-408
Скворцов А.К., Крамаренко Л.А. Абрикос в Москве и Подмосковье. М.: КМК, 2007. 188 с. https://doi.org/10.31360/2225-3068-2021-79-153-163
Тринеева О.В., Сливкин А. И. Валидация методики определения каротиноидов в плодах облепихи различных способов консервации // Вестник ВГУ, серия: химия, биология, фармация. № 2. 2016. С. 145-151.
Трунова Т.И. Растение и низкотемпературный стресс // Российская академия наук, Институт физиологии растений им. К. А. Тимирязева. 64 ежегодные Тимирязевские чтения. 3 июня 2003. М. 2007. 53 с.
Cirillo A., De Luca L., Izzo L., Cepparulo M., Graziani G., Ritieni A., Romano R., Di Vaio C. Biochemical and nutraceutical characterization of different accessions of the apricot (Prunus armeniaca L.) // Horticulture. 2023. Vol. 9 (5). P. 546. https://doi.org/10.3390/horticulturae9050546
Dixon R., Paiva N.L. Stress-induced phenylpropanoid metabolism // The Plant Cell. 1995. Vol. 7. P. 1085–1097. https://doi.org/10.1105/tpc.7.7.1085
Dragovic-Uzelac V., Delonga K., Levaj B., Djakovic S., Pospisil J. Phenolic profiles of raw apricots pumpkins and their purees in the evaluation of apricot nectars and jams authenticity // J. Agric Food Chem 2005. Vol. 53. P. 4836-4842. https://doi.org/10.1021/jf040494+
Dragovic-Uzelac V., Levaj B., Mrkic V., Bursac D., Boras M. The content of polyphenols and carotenoids in three apricot cultivars depending on stage of maturity and geographical region // Food Chem. 2007. Vol. 102. P. 966-975. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.04.001
Drogoudi D.P., Vemmos S., Pantelidis G., Petri E., Tzoutzoukou C., Karayiannis I. Physical characters and antioxidant, sugar, and mineral nutrient contents in fruit from 29 apricot (Prunus armeniaca L.) cultivars and hybrids // J. Agric. Food Chem. 2008. Vol. 56. No. 22. P. 10754-10760. https://doi.org/10.1021/jf801995x
Femenia A, Rosello C., Mulet A., Canellas J. Chemical composition of bitter and sweet apricot kernels // J. Agric Food Chem 1995. Vol. 43. P. 356-361. https://doi.org/10.1021/jf00050a018
Fraser P.D., Bramley P. The biosynthesis and nutritional uses of carotenoids // Progress in Lipid Research. 2004. Vol. 43. No 3. P. 228-265. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2003.10.002
Gatti E., De Filippi B.G., Predieri S., Infante R. Apricot (Prunus armeniaca L.) quality and breeding perspectives // Journal of Food, Agriculture & Environment. 2009. Vol. 7 (3&4). P. 573-580.
Hegedus A., Pfeiffer P., Papp N., Abranko L., Blazovics A., Pedryc A., Stefanovits-Banyai E. Accumulation of antioxidants in apricot fruit through ripening: characterization of a genotype with enhanced functional properties // Biol. Res. 2011. V. 44. P. 339-344. https://doi.org/10.4067/S0716-97602011000400004
Kan T., Gundogdu M., Ercisli S., Muradoglu F., Celik F., Gecer M.K., Kodad O., Zia-Ul-Haq M. Phenolic compounds and vitamins in wild and cultivated apricot (Prunus armeniaca L.) fruits grown in irrigated and dry farming condition // Biological Research. 2014. Vol. 47. P. 1-6. https://doi.org/10.1186/0717-6287-47-46
Kim D.O., Jeong S.W., Lee C.Y. Antioxidant capacity of phenolic phytochemicals from various cultivars of plums // Food Chem. 2003. Vol. 81. P. 321-326. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(02)00423-5
Kramarenko L. Apricot breeding in Moscow // Acta Hortic. 2006. P. 219-222. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2006.701.32
Lichtenthaler H. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes // Methods in Enzymology 1987. Vol. 148. P. 350-382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1
Macheix J.J., Fleuriet A., Billot J. Fruit Phenolics. Boca Raton, FL: CRC Press. 1990. P. 390. https://doi.org/10.1201/9781351072175
Munzuroglu O., Karatas F., Geckil H. The vitamin and selenium contents of apricot fruit of variaeties cultivated in different geographical region // Food Chemistry. 2003. Vol. 83. P. 205-212.
Niroula A., Khatri S., Timilsina R., Khadka D. Profile of chlorophylls and carotenoids of wheat (Triticum aestivum L.) and barley (Hordeum vulgare L.) microgreens // J. Food Sci. Technol. 2019. Vol. 56(5). P. 2758–2763. https://doi.org/10.1007/s13197-019-03768-9
Speirs J., Brady C.J. Modification of gene expression in ripening fruit // Australian Journal of Plant Physiology. 1991. Vol. 18. P. 519–532.
Strzalka K., Kostecka-Gugala A., Latowski D. Carotenoids and environmental stress in plants: significance of carotenoid-mediated modulation of membrane physical properties // Russian Journal of Plant Physiology. 2003. Vol. 50. № 2. P. 168-173. https://doi.org/10.1023/A:1022960828050
References
Deineka V.I., Khlebnikov V.A., Sorokopudov V.N., Anisimovich I.P. Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of plant raw materials], no. 1, 2008, pp. 57-61.
Denisenko T.A., Vishnikin A.B., Cyganok L.P. Spektrofotometricheskoe opredelenie summy` fenol`ny`x soedinenij v rastitel`ny`x ob``ektax s ispol`zovaniem xlorida alyuminiya, 18-molibdodifosfata i reaktiva Folina-Chokal`teu [Spectrophotometric determination of the amount of phenolic compounds in plant objects using aluminum chloride, 18-molybdenum diphosphate and Folin-Chocalteu reagent]. Analitika i control' [Analitics and control], 2015, vol. 19, pp. 373–380. https://doi.org/10.15826/analitika.2015.19.4.012
Kashtanova O.A., Tkachenko O.B., Kondrat'eva V.V., Olexnovich L.S., Voronkova T.V. Ustoichivost' taksonov konskogo kashtana Aesculus k kashtanovoi miniruyushchei moli Cameraria Ohridella [The resistance of the horse chestnut taxa Aesculus to the chestnut mining moth Cameraria Ohridella]. Subtropicheskoe i dekorativnoe sadovodstvo [Subtropical and ornamental gardening], 2021, pp. 153-163.
Kuklina A.G., Cybul`ko N.S., Voronkova T.V, Kramarenko L.A. Bioximicheskij sostav plodov u sortov Prunus armeniaca (Rosaceae) moskovskoj selekcii [Biochemical composition of fruits in Prunus armeniaca (Rosaceae) varieties of Moscow selection]. Vestnik KrasGAU [Bulletin of KrasGAU], 2023, no. 7, pp. 184-190. https://doi.org/10.36718/1819-4036_2023_7_184–190
Opredelenie rastvorimykh uglevodov fotometricheski s pikrinovoi kislotoi (modifikatsiya Solov'eva) [Determination of soluble carbohydrates photometrically with picric acid (Solovyov modification)]. Praktikum po agrokhimii [Workshop on agrochemistry]. M.: Moscow State University Publ., 2001, pp. 419-422.
Semenova M.V., Kuklina A.G., Kondrat'eva V.V. Olexnovich L.S., Voronkova T.V. Soderzhanie karotinoidov v plodakh abrikosa Prunus armeniaca L. v zavisimosti ot sposoba izvlecheniya [The content of carotenoids in apricot fruits Prunus armeniaca L. depending on the extraction method.] Izvestiya vuzov. Prikladnaya khimiya i biotekhnologiya [News of universities. Applied Chemistry and Biotechnology], 2023, vol. 13, no. 3, pp. 402-408. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2023-13-3-402-408
Skvortsov A.K., Kramarenko L.A. Abrikos v Moskve i podmoskov'e [Apricot in Moscow and the Moscow region.]. M.: KMK, 2007, 188 p. https://doi.org/10.31360/2225-3068-2021-79-153-163
Trineeva O.V., Slivkin A. I. Validatsiya metodiki opredeleniya karotinoidov v plodakh oblepikhi razlichnykh sposobov konservatsii [Validation of the methodology for the determination of carotenoids in sea-buckthorn fruits of various conservation methods]. Vestnik VGU, seriya: khimiya, biologiya, farmatsiya, 2016, no. 2, pp. 145-151.
Trunova T.I. Rastenie i nizkotemperaturnyi stress [Plant and low-temperature stress]. 64 ezhegodnye Timirjazevskie chtenija. 3 ijunja 2003 [64 annual Timiryazev readings. June, 3 2003]. M, 2007, 53 p.
Cirillo A., De Luca L., Izzo L., Cepparulo M., Graziani G., Ritieni A., Romano R., Di Vaio C.Biochemical and nutraceutical characterization of different accessions of the apricot (Prunus armeniaca L.). Horticulture, 2023, vol. 9 (5), p. 546.
Dixon R., Paiva N.L. Stress-induced phenylpropanoid metabolism. The Plant Cell, 1995, vol. 7, pp. 1085–1097. https://doi.org/10.1105/tpc.7.7.1085
Dragovic-Uzelac V, Delonga K, Levaj B., Djakovic S, Pospisil J. Phenolic profiles of raw apricots pumpkins and their purees in the evaluation of apricot nectars and jams authenticity. J. Agric Food Chem, 2005, vol. 53, pp. 4836-4842. https://doi.org/10.1021/jf040494+
Dragovic-Uzelac V., Levaj B., Mrkic V., Bursac D., Boras M. The content of polyphenols and carotenoids in three apricot cultivars depending on stage of maturity and geographical region. Food Chem., 2007, vol. 102, pp. 966-975. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.04.001
Drogoudi D.P., Vemmos S., Pantelidis G., Petri E., Tzoutzoukou C., Karayiannis I. Physical characters and antioxidant, sugar, and mineral nutrient contents in fruit from 29 apricot (Prunus armeniaca L.) cultivars and hybrids. J. Agric. Food Chem., 2008, vol. 56, no. 22, pp. 10754-10760. https://doi.org/10.1021/jf801995x
Femenia A, Rosello C, Mulet A, Canellas J: Chemical composition of bitter and sweet apricot kernels. J. Agric Food Chem., 1995, vol. 43, pp. 356-361. https://doi.org/10.1021/jf00050a018
Fraser P.D., Bramley P. The biosynthesis and nutritional uses of carotenoids. Progress in Lipid Research, 2004, vol. 43, no. 3, pp. 228-265. https://doi.org/10.1016/j.plipres.2003.10.002
Gatti E., De Filippi B.G.,, Predieri S., Infante R. Apricot (Prunus armeniaca L.) quality and breeding perspectives. Journal of Food, Agriculture & Environment, 2009, vol. 7 (3&4), pp. 573-580.
Hegedus A., Pfeiffer P., Papp N., Abranko L., Blazovics A., Pedryc A., Stefanovits-Banyai E. Accumulation of antioxidants in apricot fruit through ripening: characterization of a genotype with enhanced functional properties. Biol. Res., 2011, vol. 44, pp. 339-344. https://doi.org/10.4067/S0716-97602011000400004
Kan T., Gundogdu M., Ercisli S. Phenolic compounds and vitamins in wild and cultivated apricot (Prunus armeniaca L.) fruits grown in irrigated and dry farming condition. Biological Research, 2014, vol. 47, pp. 1-6. https://doi.org/10.1186/0717-6287-47-46
Kim D.O., Jeong S.W., Lee C.Y. Antioxidant capacity of phenolic phytochemicals from various cultivars of plums. Food Chem., 2003, vol. 81, pp. 321-326. https://doi.org/10.1016/S0308-8146(02)00423-5
Kramarenko L. Apricot breeding in Moscow. Acta Hortic, 2006, pp. 219-222. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2006.701.32
Lichtenthaler H. Chlorophylls and carotenoids: Pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in Enzymology, 1987, vol. 148, pp. 350-382. https://doi.org/10.1016/0076-6879(87)48036-1
Macheix J.J., Fleuriet A., Billot J. Fruit Phenolics. Boca Raton, FL: CRC Press, 1990, p. 390. https://doi.org/10.1201/9781351072175
Munzuroglu O., Karatas F., Geckil H., Djakovic S, Pospisil J: The vitamin and selenium contents of apricot fruit of variaeties cultivated in different geographical region. Food Chemistry, 2003, vol. 83, pp. 205-212.
Niroula A., Khatri S., Timilsina R., Khadka D. Profile of chlorophylls and carotenoids of wheat (Triticum aestivum L.) and barley (Hordeum vulgare L.) microgreens. J. Food Sci. Technol., 2019, vol. 56(5), pp. 2758–2763. https://doi.org/10.1007/s13197-019-03768-9
Speirs J., Brady C.J. Modification of gene expression in ripening fruit. Australian Journal of Plant Physiology, 1991, vol. 18, pp. 519–532.
Strzalka K., Kostecka-Gugala A., Latowski D. Carotenoids and environmental stress in plants: significance of carotenoid-mediated modulation of membrane physical properties. Russian Journal of Plant Physiology, 2003, vol. 50. № 2. pp. 168-173. https://doi.org/10.1023/A:1022960828050
Copyright (c) 2024 Vera V. Kondratieva, Maria V. Semenova, Alla G. Kuklina, Lydmila S. Olekhnovich, Tatiana V. Voronkova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
