Влияние генетического сходства, активности пероксидазы и содержания аскорбиновой кислоты в компонентах прививок тыквенных культур на их приживаемость

Прививка овощных культур широко применяется в промышленном овощеводстве стран Азии и Западной Европы. Однако малоизучено влияние на приживаемость прививки генетического родства привоя и подвоя, активности пероксидазы и содержания аскорбиновой кислоты в компонентах прививки в период срастания. Объекты исследований – девять видов семейства Тыквенные (Cucurbitaceae). Изучен полиморфизм 11 таксонов на основе ISSR-ПЦР геномной ДНК. Учет приживаемости привойно-подвойных комбинаций проводили на 10-е сутки. Активность пероксидазы определена спектрофотометрическим методом, содержание аскорбиновой кислоты – по Мурри. Достоверные различия в приживаемости отмечены при прививке момордики в вариантах подвоев тыкв: крупноплодная (94,6 %) и мускатная (67,1 %). В опытах с арбузом, дыней и трихозантом влияния вида подвоя на жизнеспособность прививки не выявлено. По ISSR-спектрам таксоны разделились на два кластера, межвидовые группировки каждой клады поддерживались средними значениями бутстрепа (от 26 до 100 %). Выявлено среднее влияние (r = 0,36) степени генетического сходства привоя с подвоем на приживаемость арбуза и слабое на приживаемость дыни, момордики и трихозанта. Активность пероксидазы и содержание аскорбиновой кислоты в компонентах прививки в разных привойно-подвойных комбинациях оказывала соответственно слабое и среднее влияние на приживаемость растений. В сильной степени от содержания аскорбиновой кислоты (r = 0,7) зависела приживаемость трихозанта на различных видах подвоев. Генетическое родство, активность пероксидазы и содержание аскорбиновой кислоты оказывали слабое или среднее влияние на приживаемость растений в привойно-подвойных комбинациях.

1. Лебедева С. П. Внедрение культуры дыни в северные районы СССР. М.: Сельхозгиз, 1944. С. 64. Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01005354062?ysclid=ltmpjevsft685488377

2. Лебедева С. П. Опыты по трансплантации тыквенных. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1930:23(3):521–532.

3. Лебедева С. П. Трансплантация у тыквенных. Сад и огород. 1937;(6):9–15.

4. Георгиев Хр. Прививки тепличных культур на устойчивые подвои: промышленное производство овощей в теплицах. М., София: Колос, Земиздат, 1977. С. 152–156.

5. Traka-Mavrona E., Koutsika-Sotiriou M., Pritsa T. Response of squash (Cucurbita spp.) as rootstock for melon (Cucumis melo L.). Scientia Horticulturae. 2000;83(3-4):353–362. DOI: https://doi.org/10.1016/s0304-4238(99)00088-6

6. Каратаев Е. С., Борак Сихам С. Рост и развитие растений огурца, привитого на тыкву. Применение регуляторов роста и пленочных материалов в овощеводстве: сб. тр. Ленинградского СХИ. Л., 1986. С. 60–65.

7. Модестов А. П. Трансплантация в растениеводстве. М.: Цикологич. станция ВАСХНИЛ, 1932. С. 35.

8. Iwasaki M., Inaba T. Effect of Different Cucurbit Rootstocks on Incidence of Viral Wilt in Grafted Cucumber Plants. Japanese Journal of Phytopathology. 1990;56(5):674–676. DOI: https://doi.org/10.3186/jjphytopath.56.674

9. Jung-Myng Lee. Cultivation of Grafted Vegetables I. Current Status, Grafting Methods, and Benefits. HortScience. 1994;29(4):235–239. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTSCI.29.4.235

10. Oda M. New grafting methods for fruit–bearing vegetables in Japan. Japan Agricultural Research Quarterly. 1995;(2):187–198. URL: https://www.semanticscholar.org/paper/New-grafting-methods-for-fruit-bearing-vegetablesOda/aa18182ab7d9fc1c8d39c00bcf7b52145bbd462f

11. Федоров А. В., Ардашева О. А. Биологические и технологические основы применения прививки при выращивании тыквенных культур в сооружениях защищенного грунта. Ижевск: «Шелест», 2017. С. 222–257.

12. Федоров А. В., Тутова Т. Н., Папонов А. Н., Применение прививки и физиологически активных веществ при выращивании огурца: монография. Ижевск: Ижевская ГСХА, 2006. С. 113.

13. Мусихин С. А., Федоров А. В., Ардашева О. А. Динамика активности пероксидазы в основные фазы развития в растениях Trichosanthes cucumerina L. при прививке на разные виды подвоев Cucurbita. Пермский аграрный вестник. 2021;(4(36)):59–65. DOI: https://doi.org/10.47737/2307-2873_2021_36_59 EDN: CPNOGE

14. Мусихин С. А., Федоров А. В., Ардашева О. А. Результаты интродукции Momordica charantia L. при прививке на виды тыкв в условиях Среднего Предуралья. Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2021;(1(53)):112–116. DOI: https://doi.org/10.18286/1816-4501-2021-1-112-116 EDN: UMMMSG

15. Кружилин А. С. Физиология срастания и взаимовлияния привоя и подвоя растений. Физиология сельскохозяйственных растений. М.: изд-во МГУ, 1968. 272 c. Режим доступа: https://search.rsl.ru/ru/record/01006231203?ysclid=ltmpo3zt6u998041555

16. Кренке Н. П. Трансплантация растений. М.: Наука, 1966. С. 337. Режим доступа: https://reallib.org/reader?file=1426957&ysclid=ltmiy2dcsb546114568

17. Чесноков Ю. В. Генетические маркеры: сравнительная классификация молекулярных маркеров. Овощи России. 2018;(3(41)):11–15. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=35295161 EDN: XTXEFN

18. Ильницкая Е. Т., Макаркина М. В., Степанов И. В., Супрун И. И., Токмаков С. В., Айба В. Ш., Авидзба М. А., Котляр В. К. Генетический полиморфизм аборигенных абхазских сортов винограда. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021;(25(8)):797–804. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ21.092 EDN: TSIOLZ

19. Канукова К. Р., Газаев И. Х., Сабанчиева Л. К., Боготова З. И., Аппаев С. П. ДНК-маркеры в растениеводстве. Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2019;(6(92)):220–232. DOI: https://doi.org/10.35330/1991-6639-2019-6-92-220-232 EDN: CKFLHI

20. Zietkiewicz E., Rafalski A., Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics. 1994;20(2):176–183. DOI: https://doi.org/10.1006/geno.1994.1151

21. Сухарева А. С., Кулуев Б. Р. ДНК-маркеры для генетического анализа сортов культурных растений. Биомика. 2018;10(1):069–084. DOI: https://doi.org/10.31301/2221-6197.bmcs.2018-15 EDN: XRLWSL

22. Guliyev N., Sharifova S., Ojaghi J., Abbasov M., Akparov Z. Genetic diversity among melon (Cucumis melo L.) accessions revealed by morphological traits and ISSR markers. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. 2018;42(6):393–401. DOI: https://doi.org/10.3906/tar-1707-18

23. Singh D. K., Rajni Tewari, Singh N. K., Shanshank Singh S. Genetic Diversity Cucumber Using Inter Simple Sequence Repeats (ISSR). Transcriptomics. 2016;4(1):1000129. DOI: https://doi.org/10.4172/2329-8936.1000129

24. Henareh M., Dursun A., Abdollahi Mandoulakani B., Haliloğlu K. Assessment of genetic diversity in tomato landraces using ISSR markers. Genetika. 2016;48(1):25–35. DOI: https://doi.org/10.2298/GENSR1601025H

25. Onamu R., Legaria J., Rodríguez J. L., Sahagùn J., Pèrez J. Molecular characterization of potato (Solanum tuberosum L.) genotypes using random amplified polymorphic DNA (RAPD) and inter simple sequence repeat (ISSR) markers. African Journal of Biotechnology. 2016;15(22):1015–1025. DOI: https://doi.org/10.5897/AJB11.2656

26. Rogers S. O., Bendich A. J. Extraction of DNA from milligram amounts of fresh, herbarium and mummified plant tissues. Plant Molecular Biology. 1985;5(2):69–76. DOI: https://doi.org/10.1007/bf00020088

27. Cota-Sánchez J. H., Remarchuk K., Ubayasena K. Ready-to-use DNA extracted with a CTAB method adapted for herbarium specimens and mucilaginous plant tissue. Plant Molecular Biology Reporter. 2006;24(2):161–167. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02914055

28. Боронникова С. В., Кокаева З. Г., Гостимский С. А., Дрибноходова О. П., Тихомирова Н. Н. Анализ ДНК-полиморфизма реликтового вида Урала наперстянки крупноцветковой (Digitalis grandiflora Mill.) с помощью RAPDи ISSR-маркеров. Генетика. 2007;43(5):653–659. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=9535705 EDN: IARKSV

29. Payel D., Mala P., Sunita S. Inter-genus variation analysis in few members of Cucurbitaceae based on ISSR markers. Biotechnology and Biotechnological Equipment. 2015;29(5):882–886. DOI: https://doi.org/10.1080/13102818.2015.1052760

30. Чесноков Ю. В., Артемьева А. М. Оценка меры информационного полиморфизма генетического разнообразия. Сельскохозяйственная биология. 2015;50(5):571–578. DOI: https://doi.org/10.15389/agrobiology.2015.5.571rus EDN: UXSRIX

31. Van de Peer Y., De Wachter R. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment. Bioinformatics. 1994;10(5):569–570. DOI: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/10.5.569

32. Akash M., Awad N., Kasrawi M. Genetic diversity among snake melon landraces (Cucumis Melo Var. Flexuosus) using molecular descriptors. Plant Biosystems – An International Journal Dealing with All Aspects of Plant Biology. 2020;154(2):206–212. DOI: https://doi.org/10.1080/11263504.2019.1587536

33. Pratami M. P., Chikmawati T., Rugayah. Genetic diversity of Cucumis and Mukia (Cucurbitaceae) based on ISSR markers. SABRAO Journal of Breeding and Genetics. 2020;52(2):127–143. URL: https://sabraojournal.org/wp-content/uploads/2020/06/SABRAO-J-Breed-Genet-522-127-143Pratami.pdf

34. Nei M., Li W. H. Mathematical Model for Studying Genetic Variation in Terms of Restriction Endonucleases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1979;76(10):5269–5273. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.76.10.5269

35. Тимофеев М. А., Шатилина Ж. М., Бедулина Д. С., Протопопова М. В., Грабельных О. И., Побежимова Т. П., Колесниченко А. В. Стрессовые белки в механизмах стресс-адаптации Байкальских амфипод, сопоставление с палеарктическими видами. Журнал стресс-физиологии и биохимии. 2006;2(1):41–50. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=11715841 EDN: JWJVGR