sibvestСибирский вестник сельскохозяйственной наукиSiberian Herald of Agricultural Science0370-87992658-462XSiberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences10.26898/0370-8799-2025-2-4sibvest-2196Research ArticleРАСТЕНИЕВОДСТВО И СЕЛЕКЦИЯPLANT GROWING AND BREEDINGФизиолого-биохимическая оценка морозостойкости винограда в Краснодарском краеPhysiological and biochemical assessment of frost resistance of grapes in the Krasnodar Territoryhttps://orcid.org/0000-0001-7583-1261КиселеваГ. К.KiselevaG. K.

старший научный сотрудник, кандидат биологических наук, доцент

350901, Краснодар, ул. им. 40-летия Победы, 39

Senior Researcher, Candidate of Science in Biology, Associate Professor

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0002-4615-3331ИльинаИ. А.IlyinaI. A.

заместитель директора по науке, доктор технических наук, профессор

Краснодар

Deputy Director for Science, Doctor of Science in Engineering, Professor

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0002-5932-5526ЗапорожецН. М.ZaporozhetsN. M.

ученый секретарь, кандидат сельскохозяйственных наук

Краснодар

Scientific Secretary, Candidate of Science in Agriculture

Krasnodar

https://orcid.org/0000-0001-6047-2040ХохловаА. А.KhokhlovaA. A.

научный сотрудник, кандидат биологических наук

Краснодар

Researcher, Candidate of Science in Biology

Krasnodar

Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделияРоссияNorth Caucasian Federal Scientific Center of Horticulture, Viticulture, Wine-makingRussian Federation2025080920255523542Copyright © Киселева Г.К., Ильина И.А., Запорожец Н.М., Хохлова А.А., 20252025Киселева Г.К., Ильина И.А., Запорожец Н.М., Хохлова А.А.Kiseleva G.K., Ilyina I.A., Zaporozhets N.M., Khokhlova A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibvest.elpub.ru/jour/article/view/2196

Представлены результаты физиолого-биохимической оценки морозостойкости шести сортов винограда различного эколого-географического происхождения в условиях Краснодарского края: Достойный, Красностоп АЗОС, Восторг (Россия), Кристалл (Венгрия), Алиготе (Франция), Зариф (Таджикистан). В ходе исследования оводненность побегов определяли весовым методом после высушивания навесок в термостате при 105 °С до постоянной массы. Содержание углеводов (крахмала и растворимых сахаров) определяли фотоколориметрическим антроновым методом, концентрацию пролина – методом капиллярного электрофореза. Установлено, что оводненность побегов и содержание крахмала снижались в течение осенне-зимнего периода и зависели от сорта. У сортов Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг обнаружено наибольшее снижение оводненности тканей побегов (на 13,54–15,11%), тогда как у Алиготе и Зарифа данный показатель снизился на 6,50 и 7,83% соответственно. У всех изучаемых сортов выявлена положительная корреляционная зависимость между оводненностью побегов и содержанием крахмала (r = 0,91). В результате гидролиза запасного крахмала у сортов Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг содержание сахаров увеличилось в 1,90–1,98 раза, у Алиготе и Зарифа – в 1,22 и 1,41 раза. Отрицательная корреляция зафиксирована между содержанием крахмала и растворимых сахаров (r = –0,88). Повышенная концентрация пролина к началу периода покоя отмечена у сортов Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг (20,01–25,34 мкг/г сырой массы), у Алиготе и Зарифа величина данного показателя составила 15,16–18,04 мкг/г сырой массы. Выявлены корреляционные зависимости между рассматриваемыми физиолого-биохимическими параметрами. Более высокую корреляцию наблюдали между оводненностью и содержанием крахмала (r = 0,91), чем между оводненностью и содержанием пролина (r = –0,47). Согласно результатам исследования, сорта Кристалл, Красностоп АЗОС, Восторг, выделившиеся по физиолого-биохимическим показателям как высокоустойчивые к низким отрицательным температурам, могут быть использованы в селекции для выведения морозостойких сортов.

The article presents the results of physiological and biochemical assessment of frost resistance of six grape varieties of different ecological and geographical origin in the conditions of the Krasnodar Territory: Dostoyny, Krasnostop AZOS, Vostorg (Russia), Crystal (Hungary), Aligote (France), Zarif (Tajikistan). Shoot water content was determined by the gravimetric method after drying the samples in a thermostat at 105 °C to constant weight. The content of carbohydrates (starch and soluble sugars) was determined by photocolorimetric anthrone method, the concentration of proline was determined by capillary electrophoresis. It was found that shoot water content and starch content decreased during the autumn-winter period and depended on the variety. The Crystal, Krasnostop AZOS, Vostorg varieties showed the greatest decrease in shoot tissue water content (by 13.54–15.11%) compared to the Aligote and Zarif varieties, for which this indicator decreased by 6.50 and 7.83%. All the studied varieties demonstrated a positive correlation between shoot hydration and starch content (r = 0,91). As a result of reserve starch hydrolysis, the sugar content increased by 1.90–1.98 times in Crystal, Krasnostop AZOS, Vostorg, compared to Aligote and Zarif, where it increased by 1.22 and 1.41 times. A negative correlation was observed between starch and soluble sugar content (r = –0,88). Increased concentration of proline by the beginning of the dormancy period was observed in the varieties Crystal, Krasnostop AZOS, Vostorg (20.01–25.34 µg/g crude weight), in Aligote and Zarif the value of this indicator amounted to 15.16–18.04 µg/g crude weight. Correlation dependencies between the studied physiological and biochemical parameters were revealed. A higher correlation was observed between water content and starch content (r = 0.91) than between water content and proline content (r = –0.47). The varieties Crystal, Krasnostop AZOS, Vostorg, distinguished by physiological and biochemical indicators as highly resistant to low negative temperatures, can be used in selection for developing frost-resistant varieties.

виноградморозостойкостьоводненностькрахмалрастворимые сахарапролинgrapesfrost resistancewater contentstarchsoluble sugarsprolineReferencesФизикова А.Ю. Микроклональное размножение элитных технических сортов винограда (Vitis vinifera L.) // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2023. Т. 184. № 4. С. 222–231. DOI: 10.30901/2227-8834-2023-4222-231.Fizikova A.Yu. Microclonal propagation of elite industrial grape cultivars (Vitis vinifera L.). Trudy po prikladnoj botanike, genetike i selekcii = Proceedings on applied botany, genetics and breeding, 2023, vol. 184, no. 4, pp. 222–231. (In Russian). DOI: 10.30901/2227-8834-2023-4222-231.Усенко Л.Н., Удалова З.В. Анализ состояния виноградовинодельческого подкомплекса АПК России // Учет и статистика. 2018. № 1 (49). С. 22–31.Usenko L.N., Udalova Z.V. Analysis of the state of the winemaking subcomplex of the agroindustrial complex of Russia. Uchet i statistika = Accounting and Statistics, 2018, no. 1 (49), pp. 22–31. (In Russian).Егоров Е.А., Петров В.С. Сортовая политика в современном виноградарстве России // Виноградарство и виноделие. 2020. T. 49. С. 147– 151. DOI: 10.35547/1958.2020.39.79.001.Egorov E.A., Petrov V.S. Variety policy in the modern viticulture of Russia. Vinogradarstvo i vinodelie = Viticulture and Winemaking, 2020, vol. 49, pp. 147–151. (In Russian). DOI: 10.35547/1958.2020.39.79.001.Алейникова Г.Ю. Фенология винограда в условиях локального изменения климата // Магарач. Виноградарство и виноделие. 2018. № 3 (105). С. 4–6.Aleinikova G.Yu. Grapevine phenology in conditions of local climate change. Magarach. Vinogradarstvo i vinodelie = Magarach. Viticulture and Winemaking, 2018, no. 3 (105), pp. 4–6. (In Russian).Svyantek A., Köse B., Stenger J., Auwarter C., Hatterman-Valenti H. Cold-hardy grape cultivar winter injury and trunk re-establishment following severe weather events in North Dakota // Horticulturae. 2020. Vol. 6 (4). P. 75. DOI: 10.3390/horticulturae6040075.Svyantek A., Köse B., Stenger J., Auwarter C., Hatterman-Valenti H. Cold-hardy grape cultivar winter injury and trunk re-establishment following severe weather events in North Dakota. Horticulturae, 2020, vol. 6 (4), p. 75. DOI: 10.3390/horticulturae6040075.Antivilo F.G., Paz R.C., Echeverria M., Keller M. Thermal history parameters drive changes in physiology and cold hardiness of young grapevine plants during winter // Agricultural and Forest Meteorology. 2018. Vol. 262 (4). P. 227–236. DOI: 10.1016/j.agrformet.2018.07.017.Antivilo F.G., Paz R.C., Echeverria M., Keller M. Thermal history parameters drive changes in physiology and cold hardiness of young grapevine plants during winter. Agricultural and Forest Meteorology, 2018, vol. 262 (4), pp. 227– 236. DOI: 10.1016/j.agrformet.2018.07.017.Farokhzad A., Nobakht S., Alahveran A., Sarkhosh A., Mohseniazar M. Biochemical changes in terminal buds of three different walnut (Juglans regia L.) genotypes during dormancy break // Biochemical Systematics and Ecology. 2018. N 76. P. 52–57. DOI: 10.1016/j.bse.2017.12.002.Farokhzad A., Nobakht S., Alahveran A., Sarkhosh A., Mohseniazar M. Biochemical changes in terminal buds of three different walnut (Juglans regia L.) genotypes during dormancy break. Biochemical Systematics and Ecology, 2018, no. 76, pp. 52–57. DOI: 10.1016/j.bse.2017.12.002.Колупаев Ю.Е., Горелова Е.И., Ястреб Т.О. Механизмы адаптации растений к гипотермии: роль антиоксидантной системы // Вісник Харківського національного аграрного університету. Серія: біологія. 2018. Т. 1. № 43. С. 6–33.Kolupaev Yu.E., Gorelova E.I., Yastreb T.O. Mechanisms of plant adaptation to hypothermia: the role of the antioxidant system. Vestnik Har’kovskogo natsіonal’nogo agrarnogo unіversiteta. Serіya: bіologіya = Bulletin of the Kharkov National Agrarian University. Biology series, 2018, vol. 1, no. 43, pp. 6–33. (In Russian).Zhao Y., Wang Z.X., Yang Y.M., Liu H.S., Shi G.L., Ai J. Analysis of the cold tolerance and physiological response differences of amur grape (Vitis amurensis) germplasms during overwintering // Scientia Horticulturae. 2020. Vol. 259 (3). P. 108760. DOI: 10.1016/j.scienta.2019.108760.Zhao Y., Wang Z.X., Yang Y.M., Liu H.S., Shi G.L., Ai J. Analysis of the cold tolerance and physiological response differences of amur grape (Vitis amurensis) germplasms during overwintering. Scientia Horticulturae, 2020, vol. 259 (3), p. 108760. DOI: 10.1016/j.scienta.2019.108760.Karimi R. Cold hardiness evaluation of 20 commercial table grape (Vitis vinifera L.) cultivars // International Journal of Fruit Science. 2020. Vol. 20 (3). P. 433–450. DOI: 10.1080/15538362.2019.1651242.Karimi R. Cold hardiness evaluation of 20 commercial table grape (Vitis vinifera L.) cultivars. International Journal of Fruit Science, 2020, vol. 20 (3), pp. 433–450. DOI: 10.1080/15538362.2019.1651242.Călugăr A., Cordea M.I., Babeş A., Fejer M. Dynamics of starch reserves in some grapevine varieties (Vitis vinifera L.) during dormancy // Bulletin UASVM Horticulture. 2019. Vol. 76 (2). P. 185–192. DOI: 10.15835/bu-asvmcn-hort:2019.0008.Călugăr A., Cordea M.I., Babeş A., Fejer M. Dynamics of starch reserves in some grapevine varieties (Vitis vinifera L.) during dormancy. Bulletin UASVM Horticultur, 2019, vol. 76 (2), pp. 185– 192. DOI: 10.15835/buasvmcn-hort:2019.0008.Kaya Ö. Bud death and its relationship with lateral shoot, water content and soluble carbohydrates in four grapevine cultivars following winter cold // Erwerbs-Obstbau. 2020. Vol. 62 (1). P. 43–50.Kaya Ö. Bud death and its relationship with lateral shoot, water content and soluble carbohydrates in four grapevine cultivars following winter cold. Erwerbs-Obstbau, 2020, vol. 62 (1), pp. 43–50.Karami H., Rezaei M., Sarkhosh A., Rahemi M., Jafari M.J. Cold hardiness assessment in seven commercial fig cultivars (Ficus carica L.) // Gesunde Pflanzen. 2018. Vol. 70 (4). P. 195–203. DOI: 10.1007/s10343-018-0431-2.Karami H., Rezaei M., Sarkhosh A., Rahemi M., Jafari M.J. Cold hardiness assessment in seven commercial fig cultivars (Ficus carica L.). Gesunde Pflanzen, 2018, vol. 70 (4), pp. 195–203. DOI: 10.1007/s10343-018-0431-2.Киселева Г.К., Ильина И.А., Петров В.С., Запорожец Н.М., Соколова В.В., Вялков В.В. Использование фермента пероксидазы для диагностики устойчивости сортов винограда (Vitis vinifera L.) к низким температурам // Садоводство и виноградарство. 2022. № 4. С. 27–33. DOI: 10.31676/0235-2591-2022-427-33.Kiseleva G.K., Ilyina I.A., Petrov V.S., Zaporozhets N.M., Sokolova V.V., Vyalkov V.V. Use of the peroxidase enzyme to diagnose the resistance of grape varieties (Vitis vinifera L.) to low temperatures. Sadovodstvo i vinogradarstvo = Horticulture and viticulture, 2022, no. 4, pp. 27–33. (In Russian). DOI: 10.31676/02352591-2022-4-27-33.Петров В.С., Алейникова Г.Ю., Марморштейн А.А. Агроэкологическое зонирование территории для оптимизации размещения сортов, устойчивого виноградарства и качественного виноделия: монография. Краснодар, 2020. 138 с.Petrov V.S., Aleinikova G.Yu., Marmorshteyn A.A. Agroecological zoning of the territory to optimize the placement of varieties, sustainable viticulture and quality winemaking: monograph. Krasnodar, 2020, 138 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.