Роль некоторых низкомолекулярных антиоксидантов в защите от водного стресса генотипов рода Rosa L.

   Установлено содержание некоторых низкомолекулярных антиоксидантов в листьях ряда генотипов рода Rosa L. с различной степенью засухоустойчивости в оптимальные периоды вегетации и во время воздействия засухи. Содержание фенольных веществ определяли спектрофотометрическим методом, используя реактив Фолина-Чокальтеу,
флавоноидов – спектрофотометрически с использованием реакции образования их комплексов с ионами алюминия, пролина – по модифицированной методике Чинарда с использованием нингидринового реактива, аскорбиновой кислоты – йодометрическим титрованием, воды – гравиметрическим методом. На протяжении трех лет исследований концентрация суммы фенольных соединений и флавоноидов в листьях отдельных генотипов в определенные периоды вегетации отличалась незначительно, содержание аскорбиновой кислоты – более значимо. Наиболее изменчивым показателем явилась концентрация пролина, величина которой зависела от конкретных погодных условий каждого года. Установлено, что в оптимальные периоды вегетации устойчивые к засухе генотипы отличались повышенным содержанием в листьях фенольных соединений, а неустойчивые – высоким содержанием пролина. Выявлены различия в реакции изучаемых генотипов садовых роз на стрессовые условия, вызванные засухой. Показано, что засухоустойчивые генотипы, R. hugonis и сорт Борисфен, обладают большей способностью адаптироваться к изменяющимся условиям внешней среды, увеличивая содержание низкомолекулярных антиоксидантов в ответ на стресс. Установлены особенности адаптации к засушливым условиям: увеличение содержания флавоноидов, аскорбиновой кислоты и пролина. Высокие концентрации
фенольных соединений и в частности флавоноидов в листьях изучаемых генотипов в условиях засухи являются признаками засухоустойчивости, что позволяет использовать их в качестве маркеров устойчивости к засухе для генотипов рода Rosa.

1. Булатов А.В., Фалькова М.Т., Пушина М.О., Москвин Л.Н., Алексеева Г.М. Спектрофотометрическое определение флавоноидов в лекарственном растительном сырье // Аналитика и контроль. 2012. Т. 16, № 4. С 358-362.

2. Гержикова В.Г. Методы технохимического контроля в виноделии. Симферополь: Таврида, 2002. 259 с.

3. Ефимов В.В., Володин Е.М, Анисимов А.Е. Моделирование изменений климата в Черноморском регионе в XXI столетии // Морской гидрофизический журнал. 2015. Т. 182, № 2. С. 3-14.

4. Плугатарь С.А. К вопросу культивирования и использования в озеленении роз из разных садовых групп на южном берегу Крыма // Сборник научных трудов ГНБС. 2017. Том. 145. С. 205-213.

5. Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ильницкий О.А. Экологический мониторинг Южного Берега Крыма. Симферополь: ИТ Ариал, 2015. 161 с.

6. Радюкина Н.Л., Шашукова А.В., Шевякова Н.И., Кузнецов В.В. Участие пролина в системе антиоксидантной защиты у шалфея при действии NaCl и параквата // Физиология растений. 2008. Т. 55. № 5. С. 721-730.

7. Рихтер А.А. Использование в селекции взаимосвязей биохимических признаков // Труды Гос. Никитск. ботан. сада. 1999. Т. 108. C. 121-129.

8. Физиологические и биофизические методы в селекции плодовых культур / под ред. А.И. Лищука. М: ВАСХНИЛ, 1991. 66 с.

9. Шихалеева Г.Н., Будняк А.К., Шихалеев И.И., Иващенко О.Л. Модифицированная методика определения пролина в растительных объектах // Вестник Харьковского национального университета. 2014. Вып. 21, № 112. С. 168-172.

10. Akram N.A., Shafiq F., Ashraf M. Ascorbic acid-a potential oxidant scavenger and its role in plant development and abiotic stress tolerance // Front. Plant Sci. 2017. Vol. 8. P. 613-626.

11. Albergaria Т., Oliveira А.F.М. The effect of water deficit stress on the composition of phenolic compounds in medicinal plants // South African J. Bot. 2020. Vol. 131. P. 12-17.

12. Anjum S.A.; Tanveer M., Ashraf U., Hussain S., Shahzad B., Khan I., Wang L. Effect of progressive drought stress on growth, leaf gas exchange, and antioxidant production in two maize cultivars // Environ. Sci. Pollut. Res. 2016. Vol. 23. Р. 17132–17141.

13. Bandurska H., Jóźwiak W. A comparison of the effects of drought on proline accumulation and peroxidases activity in leaves of Festuca rubra (L.) and Lolium perenne (L.) // Acta Soc. Bot. Pol. 2010. Vol. 79. Р. 111-116. DOI: 10.5586/asbp.2010.015

14. Bartoli C.G., Yu, J., Gómez F., Fernández L., Mcintosh L., Foyer C.H. Interrelationships between light and respiration in the control of ascorbic acid synthesis and accumulation in Arabidopsis thaliana leaves // J. Exp. Bot. 2006. Vol. 57. P. 1621-1631.

15. Cruz de Carvalho M.H. Drought stress and reactive oxygen species // Plant Signal Behav. 2008. Vol. 3. Р. 156-165. DOI: 10.4161/psb.3.3.5536

16. Dumanović J, Nepovimova E, Natić M, Kuča K, Jaćević V. The significance of reactive oxygen species and antioxidant defense system in plants : A concise overview // Front Plant Sci. 2021. Vol. 11. P. 1-13. Doi: 10.3389/fpls.2020.552969

17. Grebennikova О., Pilkevich R., Gubanova T., Plugatar S. Physiological and biochemical parameters of drought tolerance of some genotypes of garden roses // BIO Web of Conferences. 2023. Vol. 67. DOI: 10.1051/bioconf/20236702014

18. Hernández I., Alegre L., Munné-Bosch S. Drought-induced changes in flavonoids and other low molecular weight antioxidants in Cistus clusii grown under Mediterranean field conditions // Tree Physiology. 2004. Vol. 24 (11). P. 1303-1311. DOI: 10.1093/treephys/24.11.1303

19. Hayat S., Hayat Q., Alyemeni V.N., Wani A.S., Pichtel J., Ahmad A. Role of proline under changing environments // Plant Signal Behav. 2012. Vol. 7 (11). P. 1456-1466. Doi: 10.4161/psb.21949

20. Man D., Bao Y.X., Han L.B., Zhang Х. Drought tolerance associated with proline and hormone metabolism in two tall fescue cultivars // HortScience. 2011. Vol. 46 (7). Р. 1027-1032.

21. Quan N.T., Anh L.H., Khang D.T., Tuyen P.T., Toan N.P., Minh T.N., Minh L.T., Bach D.T., Ha P.T.T., Elzaawely A.A., Khanh T.D, Trung K.H., Xuan T.D. Involvement of secondary metabolites in response to drought stress of rice Oryza sativa (L.) // Agriculture. 2016. Vol. 6. P. 23-36. DOI: 10.3390/agriculture6020023

22. Radyukina N.L., Mikheeva L.E., Karbysheva E.A. Low molecular weight antioxidants in cyanobacteria and plant cells // Biology bulletin reviews. 2019. Vol. 9 (6). P. 520-531.

23. Saed-Moucheshi A., Shekoofa A., Pessarakli M. Reactive oxygen species (ROS) generation and detoxifying in plants // J. Plant Nutrition. 2014. Vol. 37 (10). Р. 1573-1585. DOI: 10.1080/01904167.2013.868483.

24. Sarrou E., Chatzopoulou P., Therios I., Dimassi-Theriou K. Effect of drought and salinity on volatile organic compounds and other secondary metabolites of Citrus aurantium leaves // Nat. Prod. Commun. Vol. 12 (2) 2017. P. 193-196.