Биохимические основы реакции стресса картофеля, вызванного почвенной засухи

Abstract

Цель исследований — определение стрессоустойчивости картофеля по содержанию в листьях белкового и нитратного азота, оценка перспективных генотипов по биохимическому маркеру для включения их в селекционную программу по созданию засухоустойчивых сортов. Исследования проводили в модельном опыте с регулируемыми гидротермическими условиями на базе Научно исследовательского института сельского хозяйства Северного Зауралья — филиала Тюменского научного центра сибирского отделения Российской академии наук. В опыте использовали картофель6 сортов и 8 селекционных линий, которые выращивали в двух группах. В контрольной группе растения на протяжении всей вегетации были в оптимальных гидротермических условиях, а опытная группа отличалась наличием почвенной засухи длительностью 20 суток от начала бутонизации картофеля. В листьях картофеля определяли общий, нитратный и белковый азот через 10,15,20 суток с момента проявления дефицита почвенной влаги. Установлено, что содержание общего азота в межфазный период «начало бутонизации — цветение» в среднем по коллекции составляет4,930,7 %, постепенно увеличиваясь до 5,830,7 % от воздушно-сухой массы. Доля белкового азота составила 72 %.В ходе проведения опыта были выделены восприимчивые к засухе генотипы картофеля: Розалинд, И7, Жуковский ранний, AB 68/15,в листьях которых содержание нитратов возрастает в 2,7...3,3 раза относительно контроля, а отношение нитратного к белковому азоту достигает 1,5... 1,7 при оптимуме 0,3ед.Выявлены генотипы, характеризующиеся засухоустойчивостью: Исетский, Метеор, И15,И 2/12. Содержание нитратного азота на протяжении 20 суток засухи увеличилось на 11...39 % относительно контроля, при оптимальном отношении нитратного к белковому азоту (0,3...0,4). Отмеченные генотипы рекомендуются для углубленного изучения природы стрессоустойчивости картофеля, а группу засухоустойчивых сортов и гибридов необходимо включить в программу по созданию засухоустойчивых сортов.

The purpose oftheresearch is to determine thestress resistance of potatoes based on thecontent ofprotein and nitrate nitrogen in the leaves, and to evaluate promising genotypes usingа biochemical marker toinclude them in the breeding program forcreating drought—resistant varieties. The research was conducted inа dummy experiment with controlled hydrothermal conditions on the basis of the ScientificResearch Institute of Agriculture of the Northern Trans-Urals — Division of the Federal Research Ceпtгe ‘Tyumen Scientific Ceпtгe ofthe Siberian Branch ofthe Russian Academy ofSciences’. in the experiment, there were potatoes of6 varieties and 8 breeding lines, which were grown intwo groups. in the control group, the plants were in optimal hydrothermal conditions throughout the growing season, and the experimental group was characterized by the pгeseпce ofа soil drought lasting for 20 days from the beginning ofpotato budding. Total, nitrate, and protein nitrogen were determined in potato leaves in 10, 15, and 20 days after the onset ofsoil moisture deficiency. II was found that, in the interphase period ‘budding — flowering’, the total content of nitrogen averages 4.9 0.7% in the collection, gradually increasing to 5.830.7% oftheair-dry weight. The proportion of protein nitrogen was 72%. During the experiment, the potato genotypes susceptible to drought were identified as follows Rosalind,1 7, Zhukovsky early, AB 68/15 varieties, in the leaves ofwhich the nitrate content increases 2.7...3.3 times relative to the control group, and the ratio of nitrate to protein nitrogen reaches 1.5...1.7 with an optimum of0.3units. The following drought-resistant genotypes have beenidentified: Isetsky, Meteor,1 15,I 2/12 varieties. The content of nitrate nitrogen during 20 days ofdrought increased by 11...39% relative to thecontrol group, with an optimal ratio of nitrate to protein nitrogen (0.3...0.4). The mentioned genotypes are recommended foran in-depth study ofthe nature of potato stress resistance, as for the group ofdrought-resistant varieties and hybrids, they should be included in the program for creating drought-resistant varieties.