Erškėtinių šeimos augalų užsigrūdinimo ir atsparumo šalčiui tyrimai in vitro

Abstract

Atsparumo šalčiui dehidrinai išsamiau tirti modeliniuose augaluose, dehidrinų genai identifikuoti daugelyje žolinių ir sumedėjusių augalų, tačiau apie erškėtinių (Rosaceae) šeimos augalų, kurie sudaro svarbiausią sodo augalų dalį, užsigrūdinimo ir atsparumo šalčiui ypatumus, dehidrinų sudėtį ir jų įtaką atsparumui šalčiui žinoma nepakankamai. Todėl Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centre, Sodininkystės ir daržininkystės institute atlikti erškėtinių šeimos augalų dehidrinų tyrimai: tirtas daržo braškės (Fragaria ananassa), žemuogės (F. vesca), paprastosios vyšnios (Prunus cerasus), trešnės (P. avium), naminės obels (Malus domestica), paprastosios kriaušės (Pyrus communis) veislių genotipų užsigrūdinimo efektyvumas, šaldant augalus kontroliuojamomis sąlygomis in vitro, nustatyta jonų išeiga iš ląstelių, apskaičiuota audinių pažeidimo kritinė temperatūra. Nustatyta, kad maksimalus užsigrūdinimas pasiekiamas po 4 savaičių, o grūdintų mikroūglių absoliuti kritinės temperatūros reikšmė, palyginus su negrūdintais mikroūgliais, padidėjo vidutiniškai 1,2°C. Atlikus baltymų elktroforezę ir jų imunocheminę analizę, nustatyta kad tiriamoms veislėms būdinga nuo dviejų iki penkių skirtingos molekulinės masės dehidrinų tipo baltymų raiška ir žymus jų kiekio padidėjimas, lyginant su negrūdintais mikroūgliais.

Dehydrin-like proteins, which are responsible for resistance to cold, were investigated in model plants, the genes of dehydrins were identified in many herbaceous and woody plants, however we know very little about the hardening and the specificity of the resistance to cold of the most part of the garden plants - the Rosaceae family plants. Therefore, the study of dehydrins of the Rosaceae family plants was performed in The Institute of Horticulture of the Lithuanian Research Center for Agriculture and Forestry. The efficacy of the hardening of strawberry (Fragaria ananassa) , wild strawberry (F. vesca), cherry (Prunus cerasus), sweet cherry (P. avium), apple (Malus domestica) and pear (Pyrus communis) cultivars was investigated under controlled cooling conditions in vitro, the ion yield of cells was measured and critical temperature of the tissue damage was calculated. It was found that the maximum hardening is reached in 4 weeks and the critical temperature of the hardened microshoots has increased approximately 1,2°C, compared to non-hardened microshoots. Protein electrophoresis and immunochemical analysis showed that the expression of the two to five dehydrin-like proteins of the different molecular mass is characteristic to investigated cultivars and the significant increase of the amount of dehydrins in hardened microshoots.