Регуляция процессов физиологического старения при длительном репродуцировании картофеля

DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10511
УДК 635.21:631.531.02:33

А. И. Усков 1, доктор сельскохозяйственных наук, зав. отделом (e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
Л. Б. Ускова 1, кандидат экономических наук, старший научный сотрудник
Д. В. Кравченко 1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
П. А. Галушка 1, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник
Е. Н. Закабунина 2, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

1Всероссийский научно-исследовательский институт картофельного хозяйства им. А. Г. Лорха, ул. Лорха, 23, пос. Красково, Люберецкий р-н, Московская обл., 140051, Российская Федерация
2Российский государственный аграрный заочный университет, ул. Юлиуса Фучика, 1, Балашиха, Московская обл., 143900, Российская Федерация

 

Процессы вырождения и физиологического старения картофеля сопровождаются накоплением в клетках активных форм кислорода (АФК) и увеличением активности окислительно-восстановительных ферментов. Цель исследований – изучение изменения активности фермента пероксидазы в клубнях (ростках) и листьях растений картофеля при длительном репродуцировании материала с использованием специфических геропротекторов (ионов Скулачева). Для проведения исследований в 2017 г. использовали материал сортов Жуковский ранний и Крепыш, репродуцируемый с 2008 г. на опытном поле Всероссийского научно-исследовательского института картофельного хозяйства (Московская область) на дерново-подзолистой супесчаной по механическому составу почве. После 9 лет применения препарата SkQ1 (ионы Скулачева) наблюдали стабильное снижение активности пероксидазы, утилизирующей АФК, в глазках и ростках клубней картофеля сорта Жуковский ранний – в 1,4…2,3 раза, сорта Крепыш – в 1,1…1,7 раза. Активность пероксидазы в листьях растений картофеля, репродуцируемого с использованием геропротекторов, была достоверно ниже, чем в контроле: в 1,6…1,9 раза на следующий день после опрыскивания посадок в период бутонизации – начала цветения и в 1,2…2,2 раза на стадии отмирания ботвы через 40 суток после обработки посадок препаратом SkQ1. Отмеченные различия соответствовали наблюдаемой в опыте пролонгации вегетационного периода для материала, культивируемого с регулярными обра- ботками ионами Скулачева. Проведенная оценка изменения активности пероксидазы в клубнях (ростках) и листьях картофеля на девятый год репродуцирования позволяет сделать вывод о возможности регуляции процессов накопления АФК в клетках и физиологического старения материала путем применения биологически активных веществ, обладающих геропротекторными свойствами (ионов Скулачева).
Ключевые слова: активные формы кислорода, физиологическое старение картофеля, ионы Скулачева, активность пероксидазы.
Для цитирования: Регуляция процессов физиологического старения при длительном репродуцировании картофеля / А. И. Усков, Л. Б. Ускова, Д. В. Кравченко и др. // Земледелие. 2018. № 5. С. 40–44. DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10511.

 

 

Regulation of Physiological Aging Processes during Long-Term Potato Reproduction
A. I. Uskov1, L. B. Uskova1, D. V. Kravchenko1, P. A. Galushka1, E. N. Zakabunina2
1A. G. Lorkh All-Russian Research Institute of Potato Farming, ul. Lorkha, 23, pos. Kraskovo, Lyuberetskii r-n, Moskovskaya obl., 140051, Russian Federation
2Russian Agrarian Correspondence University, ul. Yuliusa Fuchika, 1, Balashikha, Moskovskaya obl., 143900, Russian Federation

Abstract. The potato degradation and physiological aging processes are accompanied by accumulation of the reactive oxygen species (ROS) and increase in the activity of redox enzymes. The aim of the research was to study changes in the activity of the peroxidase enzyme in tubers (sprouts) and leaves of potato plants during long-term potato reproduction usingspecific geroprotectors (Skulachev’s ions). For the investigations, in 2017 the material of  Zhukovsky Ranny and Krepysh varieties was used, which had been reproduced since 2008 in the experimental field of the All-Russian ResearchInstitute of Potato Breeding (Moscow region) on the sod-podzol sabulous soil. After nine  years of application of SkQ1preparation (Skulachev’s ions), there was observed the stable reduction of peroxidase activity, utilizing ROS, 1.4–2.3 times in eyes and sprouts of potato tubers of Zhukovsky Ranny variety and 1.1–1.7 times – of Krepysh variety. The peroxidase activity in the leaves of potato plants, reproduced with the use of geroprotectors, was significantly lower than in the control: 1.6–1.9 times the day after spraying the plantings in the phase of budding and the beginning of flowering and 1.2–2.2 times at the stage of the death of the tops in 40 days after treatment of plantings with SkQ1. The noted differences corresponded to the prolongation of the vegetation period for the material, cultivated with the use of regular treatments with Skulachev’s ions, observed in the experiment. The assessment of changes in the activity of peroxidase in tubers (sprouts) and leaves of potato in the ninth year of reproduction allows to make a conclusion about the possibility of regulation of the accumulation processes of reactive oxygen species (ROS) in cells and physiological aging of the material by using biologically active substances with geroprotective properties (Skulachev’s ions).
Keywords: reactive oxygen species; physiological aging of potato; Skulachev’s ions; peroxidase activity.
Author Details: A. I. Uskov, D. Sc. (Agr.), head of division (e-mail: korenevo2000@mail.ru); L. B. Uskova, Cand. Sc. (Econ.), senior research fellow; D. V. Kravchenko, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; P. A. Galushka, Cand. Sc. (Agr.), senior research fellow; E. N. Zakabunina, Cand. Sc. (Agr.).
For citation: Uskov A. I., Uskova L. B., Kravchenko D. V., Galushka P. A., Zakabunina E. N. Regulation of Physiological Aging Processes during Long-Term Potato Reproduction. Zemledelije. 2018. No. 5. Pp. 40–44 (in Russ.). DOI: 10.24411/0044-3913-2018-10511.