Physiological features of pear varieties in the territory of the Krasnodar region | Физиологические особенности сортов груши на территории Краснодарского края

English. The search for new promising pear varieties with high adaptation and production potential is an important aim of modern breeding for the southern regions of the Russian Federation. In present study, the results of the physiological characteristics of four pear varieties during the summer autumn season 2022-2023 are presented. Pear trees were planted in the territory of the Prikubanskaya fruit growing zone in the Krasnodar Region. Three varieties 'Leven', 'Lyuberskaya', 'Flamenco' of Russian breeding and the American variety 'Devo' were used. The pear leaves were sampled three times during the summer months and in September. The content of soluble sugars and total phenols, as well as the activity of antioxidant enzymes – superoxide dismutase and peroxidase – were determined in the plant material. It was established that an increase of the level of the primary and secondary metabolites accumulation and an increase of enzymatic activity approximately by 20-75% occurred in the hotter and drier 2023. The content of soluble sugars significantly increased approximately to 12.0 mg/g fresh weight in leaves of 'Devo' and 'Leven'. The accumulation of phenolic compounds increased in all pear varieties by more than 30% with values exceeding 27,0 mg/g fresh weight. The level of superoxide dismutase activity in 2023 averaged 13.4 unit/mg protein, which is slightly higher than the values of 2022. Peroxidase activity increased 2-4 times with maximum values of more than 8,0 unit/mg protein per a minute in 'Leven' and 'Lyuberskaya'. In conclusion, the data obtained indicate that the drier and hotter conditions of 2023 were not critical for the normal growth and development of the studied pears varieties, but only initiated the activation of the defense antioxidant system in plant cells.

Russian. Поиск новых перспективных сортов груши, обладающих высоким адаптационным и продукционным потенциалом, является важной задачей современной селекции южных регионов РФ. Представлены результаты двухлетнего (2022-2023 гг.) изучения особенностей физиологического состояния четырех сортов груши в летне-осенний период, произрастающих на территории Прикубанской зоны садоводства Краснодарского края. В исследование были включены три сорта отечественной селекции Левен, Люберская, Фламенко и сорт Дево американского происхождения. Отбор листьев в полевых условиях происходил 3 раза в течение летних месяцев и в сентябре. В растительном материале определяли содержание растворимых сахаров и фенольных соединений, а также активность антиоксидантных ферментов – супероксиддисмутазы и пероксидазы. Установлено, что повышение уровня накопления изученных первичных и вторичных метаболитов и рост ферментативной активности примерно на 20-75% происходили в более жаркий и засушливый период 2023 г. Содержание растворимых сахаров достоверно возросло у сортов Дево и Левен примерно до 12,0 мг/г сырого веса. Накопление фенольных соединений увеличилось у всех сортов более чем на 30% с показателями, превышающими 27,0 мг/г сырого веса. Уровень активности супероксиддисмутазы в 2023 г. составил в среднем 13,4 у.е./мг белка, что незначительно выше значений 2022 г. Активность пероксидазы возросла в 2-4 раза с максимальными показателями более 8,0 у.е./мг белка в 1 мин. у сортов Левен и Люберская. Полученные данные позволяют заключить, что более засушливые и жаркие условия 2023 г. не являлись критическими для нормального роста и развития исследованных сортов груши, а только инициировали активацию системы защиты в растительных клетках.