Влияние аборигенных дрожжевых грибов на физиолого-биохимическое состояние листьев винограда культурного (Vitis vinifera)

Авторы

  • Н.Н. Волынчук Полесский государственный университет, г. Пинск, Республика Беларусь
  • Л.Ф. Кабашникова Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь
  • В.И. Лукша Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь
  • Л.В. Пашкевич Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь

Ключевые слова:

Vitis vinifera, дрожжевые грибы, фитопатогены, хлорофилл, фотосинтез, полифенолы

Аннотация

В исследовании приведены результаты оценки функционального состояния листьев винограда культурного (Vitis vinifera) сорта Альфа, подвергнутого обработке перспективными аборигенными штаммами дрожжевых грибов Aureobasidium pullulans и Hanseniaspora uvarum. Установлено, что обработка многолетних кустарниковых лиан аборигенными штаммами немицелиальных грибов оказывала стимулирующее влияние на метаболические процессы, увеличивая содержание хлорофилла (Хл) a, b и каротиноидов в листьях винограда культурного на 33,10%, 13,92% и 28,79% соответственно относительно физиологических значений. Монообработка «черными» дрожжевыми грибами A. pullulans и комбинированная обработка A. pullulans и H. uvarum демонстрировали снижение содержания малонового диальдегида от 7,68 до 16,68% по сравнению с контрольными значениями. Содержание неферментативных антиоксидантов–фенолов как компонентов антиоксидантной защиты в наших опытах показало тенденцию к снижению после одиночных вариантов обработки дрожжевыми биоагентами от 11,72 до 15,31%, а при комбинированной – до 24,77%.

Биографии авторов

Н.Н. Волынчук, Полесский государственный университет, г. Пинск, Республика Беларусь

аспирант

Л.Ф. Кабашникова, Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь

д-р биол. наук, доцент, член-корреспондент Национальной академии наук Беларуси

В.И. Лукша, Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории прикладной биофизики и биохимии

Л.В. Пашкевич, Институт биофизики и клеточной инженерии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь

канд. биол. наук, старший научный сотрудник лаборатории прикладной биофизики и биохимии

Библиографические ссылки

Волынчук, Н. Н. Биоразнообразие микробного сообщества винограда культурного (Vitis vinifera) / Н. Н. Волынчук, О. Н. Жук // Вестник Полесского государственного университета. Серия природоведческих наук. – 2022. – № 2. – С. 8 – 28. DOI 10.34919/IM.2023.25.3.009.

Amarouchi, Z. Beneficial microorganisms to control the gray mold of grapevine: from screening to mechanisms / Z. Amarouchi [et al.] // Microorganisms. – 2021. – Vol. 9(7). – P. 138 – 146. DOI: 10.3390/microorganisms9071386

Nascimento, R. Early stage metabolic events associated with the establishment of Vitis vinifera – Plasmopara viticola compatible interaction / R. Nascimento [et al.] // Plant Physiology and Biochemistry. – 2019. – Vol. 137. – P. 1–13. DOI: 10.1016/j. plaphy.2019.01.026

Di Canito, A. The role of yeasts as biocontrol agents for pathogenic fungi on postharvest grapes: a review / A. Di Canito [et al.] // Foods. – 2021. – Vol. 10(7). – P. 450 – 462. DOI: 10.3390/foods10071650

Волынчук, Н. Н. Фузариоз винограда: от скрининга до биоконтроля дрожжевыми грибами / Н. Н. Волынчук // Плодоводство и виноградарство Юга России. – 2023. – № 83(5). – С. 116–134. DOI: 10.30679/2219-5335-2023-5-83-116-134

Hernandez-Montiel, L.G. A sustainable alternative for postharvest disease management and phytopathogens biocontrol in fruit: antagonistic yeasts / L.G. Hernandez-Montiel [et al.] // Plants. – 2021. – Vol. 10 (12). – P. 1 – 12. DOI: 10.3390/plants10122641

Шлык А.А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев // Биохимические методы в физиологии растений. М.: Наука. 1971:154-170.

Калашников, Ю. Е. Активность антиокислительной системы и интенсивность перекисного окисления липидов в растениях пшеницы в связи с сортовой устойчивостью к переувлажнению почвы / Ю. Е. Калашников, Т. И. Балахнина, Р. П. Бенничели // Физиология растений. – 1999. – № 46 (2). – С. 268 – 275.

Николаева, Т. Н. Метод определения суммарного содержания экстракта соединений в растительных экстрактах с реактивом Фолина Дениса и реактивом Фолина-Чекалтеу: модификация и сравнение / Т. Н. Николаева, П.В. Лапшин, Н.В. Загоскина // Химия растительного сырья. – 2021. – №2. – С. 291 – 299. DOI: 10.14258/jcprm.2021028250

Волынчук, Н. Н. Влияние бактериальной и грибной инокуляции на физиолого-биохимические параметры листьев укорененных черенков винограда / Н. Н. Волынчук [и др.] // «Магарач». Виноградарство и виноделие. – 2023. – № 25 (3). – С. 276 – 283. DOI 10.34919/IM.2023.25.3.009.

Кабашникова, Л. Ф. Содержание фотосинтетических пигментов и параметры окислительного стресса в листьях амаранта при нарастающем водном дефиците / Л. Ф. Кабашникова [и др.] // Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. – 2021. – № 66 (3). – С. 282 – 294.

Хмелевская, И. А. Эколого-физиологические исследования древесных пород в условиях в г. Пскове / И. А. Хмелевская // Вестник Псковского государственного педагогического университета. – 2008. – №6. – С. 45 − 55.

Dani, C. Phenolic content of grapevine leaves (Vitis labrusca var. Bordo) and its neuroprotective effect against peroxide damage / C. Dani [et al.] // Toxicology in Vitro. – 2010. – Vol. 24 (1). – P. 148 – 153. DOI: 10.1016/j.tiv.2009.08.006

Katalinic, V. Phenolic profile, antioxidant capacity, and antimicrobial activity of leaf extracts from six Vitis vinifera L. varieties / V. Katalinic, S. Smole // International Journal of Food Properties. – 2013. – Vol. 16. – P. 45 – 60.

Sukovic, D. Phenolic profiles of leaves, grapes and wine of grapevine variety Vranac (Vitis vinifera L.) from Montenegro / D. Sukovic [et al.] // Foods. – 2020. – No. 9. – P. 1 – 15. DOI: 10.3390/foods9020138

Referens

Volynchuk N.N., Zhuk O.N. Bioraznoobrazie mikrobnogo soobshchestva vinograda kul'turnogo (Vitis vinifera) [Biodiversity of the microbial community of cultivated grapes (Vitis vinifera)]. Vestnik Polesskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya prirodovedcheskikh nauk [Bulletin of Polesie State University. Natural Science Series]. 2022, no. 2, pp. 8–28. DOI 10.34919/IM.2023.25.3.009. (In Russian)

Amarouchi Z., Esmaeel Q., Sanchez L., Jacquard C., Hafi di M., Vaillant-Gaveau N., Ait Barka E. Beneficial microorganisms to control the gray mold of grapevine: from screening to mechanisms. Microorganisms, 2021, vol. 9(7), pp. 138 – 146. DOI 10.3390/microorganisms9071386

Nascimento R., Maia M., Ferreira A., Silva A. da, Ponces A., Cordeiro C., Silva M., Figueiredo A. Early stage metabolic events associated with the establishment of Vitis vinifera – Plasmopara viticola compatible interaction. Plant Physiology and Biochemistry. 2019, vol. 137, pp. 1–13. DOI 10.1016/j. plaphy.2019.01.026

Di Canito A., Mateo-Vargas M.A., Mazzieri M., Cantoral J., Foschino R., Cordero-Bueso G., Vigentini I. The role of yeasts as biocontrol agents for pathogenic fungi on postharvest grapes: a review. Foods, 2021, vol. 10(7), pp. 450 – 462. DOI: 10.3390/foods10071650

Volynchuk N.N. Fuzarioz vinograda: ot skrininga do biokontrolya drozhzhevymi gribami [Fusarium of grapes: from screening to biocontrol with yeast fungi]. Plodovodstvo i vinogradarstvo Yuga Rossii [Fruit growing and viticulture in the South of Russia]. 2023. no. 83(5). pp. 116–134. DOI: 10.30679/2219-5335-2023-5-83-116-134 (In Russian)

Hernandez-Montiel L.G., Droby S., Preciado-Rangel P., Rivas-Garcia T., Gonzalez-Estrada R. R. A sustainable alternative for postharvest disease management and phytopathogens biocontrol in fruit: antagonistic yeasts. Plants. 2021, vol. 10 (12), pp. 1–12. DOI: 10.3390/plants10122641

Shlyk A.A. Opredelenie khlorofillov i karotinoidov v ekstraktakh zelenykh list'ev [Determination of chlorophylls and carotenoids in green leaf extracts]. Biokhimicheskie metody v fiziologii rastenii [Biochemical Methods in Plant Physiology]. 1971, pp. 154–170 (in Russian)

Kalashnikov Yu.E., Balakhnina T.I., Benniceli R.P. Aktivnost’ antiokislitel’noi sistemy i intensivnost’ perekisnogo okisleniya lipidov v rasteniyakh pshenitsy v svyazi s sortovoi ustoichivost’yu k pereuvlazhneniyu pochvy [The activity of antioxidant system and the intensity of lipid peroxidation in wheat plants in connection with varietal resistance to waterlogging of the soil]. Fiziologiya rastenii [Physiology of Plants]. 1999, no. 46(2), pp. 268–275 (in Russian)

Nikolaeva T.N., Lapshin P.V., Zagoskina N.V. Metod opredeleniya summarnogo soderzhaniya fenol'nykh soedinenii v rastitel'nykh ekstraktakh s reaktivom Folina Denisa i reaktivom Folina-Chekalteu: modifikatsiya i sravnenie [Method for determining the total content of phenolic compounds in plant extracts with Folin-Denis reagent and Folin-Ciocalteu reagent: modifi cation and comparison]. Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of Plant Raw Materials]. 2021, no. 2, pp. 291–299. DOI 10.14258/jcprm.2021028250 (in Russian).

Volynchuk N. N., Kabashnikova L. F., Pashkevich L. V., Luksha V. I., Domanskaya I. N. Vliyanie bakterial'noi i gribnoi inokulyatsii na fiziologo-biokhimicheskie parametry list'ev ukorenennykh cherenkov vinograda [Influence of bacterial and fungal inoculation on the physiological and biochemical parameters of leaves of rooted grape cuttings]. «Magarach». Vinogradarstvo i vinodelie [“Magarach”. Viticulture and winemaking]. 2023. no. 25(3). pp. 276 – 283. DOI 10.34919/IM.2023.25.3.009.

Kabashnikova L.F., Domanskaya I. N., Pilipovich T. S., Pashkevich L. V., Martysyuk A. V., Motyleva S. M., Gins M. S., Tetyannikov N. V. Soderzhanie fotosinteticheskikh pigmentov i parametry okislitel'nogo stressa v list'yakh amaranta pri narastayushchem vodnom defitsite [Content of photosynthetic pigments and parameters of oxidative stress in amaranth leaves with increasing water deficit]. Vescі Nacyjanal’naj akadjemіі navuk Belarusі. Seryja bіjalagіchnyh navuk [News of the National Academy of Sciences of Belarus.]. 2021, no. 66(3), pp. 282–294. (in Russian)

Khmelevskaya I.A. Ekologo-fiziologicheskie issledovaniya drevesnykh porod v usloviyakh v g. Pskove [Ecological and physiological studies of tree species in conditions in Pskov]. Vestnik Pskovskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta. Serija Estestvennye i fiziko-matematicheskie nauki [Bulletin of Pskov State Pedagogical University.]. 2008, no. 6, pp. 45−55. (in Russian)

Dani C., Oliboni L.S., Agostini F., Funchal C., Serafini L., Henriques J.A. Phenolic content of grapevine leaves (Vitis labrusca var. Bordo) and its neuroprotective effect against peroxide damage. Toxicology in Vitro. 2010, vol. 24(1), pp. 148–153. DOI: 10.1016/j.tiv.2009.08.006

Katalinic V., Smole S. Phenolic profile, antioxidant capacity, and antimicrobial activity of leaf extracts from six Vitis vinifera L. varieties. International Journal of Food Properties. 2013, vol. 16, pp. 45–60.

Sukovic D., Knezevic B., Gasic A., Sredojevic M., Ciric I., Todic S., Mutic J., Tesic Z. Phenolic profiles of leaves, grapes and wine of grapevine variety Vranac (Vitis vinifera L.) from Montenegro. Foods. 2020, no. 9, pp. 1–15. DOI: 10.3390/foods9020138

Загрузки

Опубликован

2024-08-19

Выпуск

Раздел

Биологические науки