Characteristics of physiological and biochemical parameters of Malus domestica L. varieties by the All-Russian Research Institute of fruit crop breeding depending on ploidy level | Особенности физиолого-биохимических показателей сортов Malus domestica L. селекции ФГБНУ ВНИИСПК в зависимости от уровня плоидности

English. The research goal was to study the physiological and biochemical parameters depending on the ploidy level in apple tree varieties bred by the All-Russian Research Institute of Fruit Crop Breeding. Into the group of diploid varieties were included 'Kandil Orlovsky', 'Stroevskoye', 'Imrus'; into the group of triploid ones - 'Trener Petrov', 'Patriot', 'Orlovsky partisan'; the tetraploid group contained forms 13-6-106, 25-37-45, 30-47-88. It was shown, with an increase in the ploidy level against the background of an increase in the leave blade thickness in Malus domestica L. varieties, an increase in the content of green pigment and free proline was observed. There was also the photosynthetic activity intensification at the level of light reactions, i.e. photochemical activity (PCA). So, the chlorophyll amount in tetraploid forms was greater than in diploid varieties on average by 45.5%, and greater than in triploid ones by 17.4...23.3%. At the same time, the highest electron transfer rate in photosystems was found in the group of triploid varieties. The PCA of isolated chloroplasts in the triploid apple tree varieties was 1.7...2.1 times higher than in diploid ones and, on average, 1.5 times higher than in tetraploid forms. The ploidy increasing in genotypes promoted the intensification of redox reactions on the example of catalase activity and membrane lipoperoxidation. The highest total protein content and the max sum of sugars in the leaves was noted in the triploid group of apple tree varieties in comparison with diploid varieties and tetraploid forms. The total protein amount was 2.2...4.0 times higher in triploid varieties than in diploid ones, and content of sugars were 1.9...2.6 times higher. In tetraploid forms these indicators were 2.0...3.3 and 1.7...1.8 times, respectively, higher than in diploid varieties. The highest free proline content was noted in leaves of tetraploid forms. The superoxide dismutase activity did not depend on the ploidy level.

Russian. Цель исследований - изучение особенностей физиолого-биохимических показателей сортов яблони селекции Всероссийского НИИ селекции плодовых культур в зависимости от уровня их плоидности. В группу диплоидных входили образцы, взятые с сортов Кандиль орловский, Строевское, Имрус; в группу триплоидных – Тренер Петров, Патриот, Орловский партизан; группу тетраплоидных составили формы 13-6-106, 25-37-45, 30-47-88. Показано, что с повышением уровня плоидности на фоне увеличения толщины листовой пластинки у сортов Malus domestica L. наблюдается рост содержания зеленого пигмента и свободного пролина, а также отмечается интенсификация фотосинтетической деятельности на уровне световых реакций, т.е. фотохимическая активность (ФХА). Так количество хлорофилла у тетраплоидных форм больше, чем у диплоидных, в среднем на 45,5%, а у триплоидных – на 17,4…23,3%. При этом наибольшая скорость передачи электронов в фотосистемах обнаруживалась в группе триплоидных сортов. У триплоидных сортов яблони ФХА изолированных хлоропластов в 1,7…2,1 раза превосходили диплоидные сорта и в среднем в 1,5 раза тетраплоидные формы. Увеличение плоидности в генотипах способствовало и интенсификации окислительно-восстановительных реакций на примере активности каталазы и липопероксидации мембран. В группе триплоидных сортов яблони отмечено наибольшее содержание в листьях общего белка и суммы сахаров по сравнению с диплоидными сортами и тетраплоидными формами. Количество общего белка у триплоидных сортов было в 2,2…4,0 раза больше, чем у диплоидных сортов, а сахаров в 1,9…2,6 раза, тогда как у тетраплоидных форм показатели были в 2,0…3,3 и 1,7…1,8 раза, соответственно, выше, чем у диплоидов. Наибольшее содержание свободного пролина наблюдали в листьях тетраплоидных форм. Активность супероксиддисмутазы от уровня плоидности не зависела.