STUDY OF HEAT AND DROUGHT RESISTANCE OF PRUNUS CERASUS L.

The studies were carried out on the basis of the Laboratory of physiology of resistance of fruit plants of Russiаn Reseаrch Institute of Fruit Crоp Breeding in 2018–2020. The objects of research were cherry varieties of the Institute's breeding: Bystrinka, Novella, Konkurentka, Muza, Orlitsa, Podarok uchitelyam, Rovesnitsa and Shokoladnitsa. The check variety was Turgenevka variety. Clone rootstock was B-2–230. To determine the drought resistance of cherry varieties, the method of withering was used. The heat resistance of cherry varieties was studied by heat shock (exposure to a high temperature of +50 °C). The goal of the research was to study the heat and drought resistance of cherry varieties based on the determination of water regime  parameters in the laboratory conditions. The following parameters of the water regime were determined: hydration, fractional composition of water, water deficit, recovery of leaf water content. A strong relationship was established between the water content of cherry leaves and the average daily temperature (r = 0.83). In the field, there was a decrease in water content of leaves of cherry varieties by 5.9 % in July and in August by 8.4 % compared to June. During the period of mass fruit maturation (July), there was a decrease in the amount of free water in the cherry leaves by 4.2 % and an increase of bound water by 0.7 % compared to June. It was shown an increase of water deficit of leaves in a greater level during the fruit ripening period (July) and during the onset of dry and hot conditions. After dehydration and exposure to heat shock, an increase of water deficit in leaves was noticed by 16.0–24.2 % and 31.1–39.0 %, respectively. During the years of research, the studied cherry varieties were characterized by a high ability to recovery of leaf water content after dehydration from 114.8 to 177.7 % and heat shock from 91.8 to 125.3 %. It was found that the studied cherry varieties were shown the similar physiological parameters of the water regime and an average level of resistance to drought and high temperature. In this regard, they were assigned to the group of medium heat and drought resistance at the level of the check variety.

Prunus cerasus L., water regime, wilting, heat shock, drought resistance, heat resistance

1. FAO Statistical yearbook 2013. World Food and Agriculture. Food and Agriculture Organization of the United Nations. Rome. 2013. Электронный ресурс. URL: http://www.fao.org/economic/ess/esspublications/essyearbook/en

2. Дорошенко Т. Н., Захарчук Н. В., Максимцов Д. В. Устойчивость плодовых и декоративных растений к температурным стрессорам: диагностика и пути повышения. Краснодар: Кубанский ГАУ, 2014, 174 с.

3. Ульяновская Е. В., Супрун И. И., Токмаков С. В., Ушакова Я. В. Комплексный подход к отбору ценных генотипов яблони, устойчивых к стрессовым факторам среды [Электронный ресурс], Плодоводство и виноградарство Юга России. 2014;25(01):11-26. URL: http://journalkubansad.ru/pdf/14/01/02.pdf. (дата обращения: 15.07.2020).

4. Tworkoski T., Fazio G., Glenn D. M. Apple rootstock resistance to drought, Scientia Horticulturae. 2016;204:70-78. DOI: 10.1016/j.scienta.2016.01.047.

5. Alizadeh A., Alizade V., Nassery L., Eivazi A. Effect of drought stress on apple dwarf rootstocks, Technical Journal of Engineering and Applied Science. 2011;1(3):86-94.

6. Ненько Н. И., Киселева Г. К., Ульяновская Е. В., Яблонская Е. К., Караваева А. В. Физиолого-биохимические критерии устойчивости яблони к абиотическим стрессам летнего периода. Сельскохозяйственная биология. 2019;54(1):158-168. DOI: 10.15389/agrobiology.2019.1.158rus.

7. Wahid A., Gelani S., Ashraf M., Foolad M. Heat tolerance in plants: An overview. Environ, Exp. Bot. 2007;61(3):199-223. DOI: 10.1016/j.envexpbot.2007.05.011.

8. Belous O. G., Klemeshova K. V., Pashchenko O. I. Comparative analysis of photosynthetic indicators in freesia hybrids on the Black sea coast of Krasnodar region, Horticultural Science. 2017;44(2):99-104. DOI: 10.17221/189/2015-HORTSCI.

9. Henfrey J. L., Baab G., Schmitz M. Physiological stress responses in apple under replant conditions, Scientia Horticulturae. 2015;194:111-117. DOI: 10.1016/j.scienta.2015.07.034.

10. Ожерельева З. Е., Красова Н. Г., Галашева А. М. Устойчивость сортов яблони на карликовом подвое и вставках в условиях теплового шока, Сортовивчення та охорона прав на сорти рослин. 2016;1(22):24-27.

11. Ожерельева З. Е., Галашева А. М., Красова Н. Г. Изучение устойчивости яблони в условиях теплового шока, Современное садоводство — Contemporary horticulture. 2018; 2:1-7. DOI: 10.24411/2218-5275-2018-10201.

12. Farrant J. Mechanisms of desiccation tolerance in angiosperm resurrection plants. In Plant Desiccation Tolerance: M. Jenks, A. Wood eds. Blackwell Publishing, Iowa, USA, 2002: 51–90.

13. Munns R., James R., Sirault X., Furbank R., Jones H. New phenotyping methods for screening wheat and barley for beneficial responses to water deficit, Journal of Experimental Botany. 2010;61(13):3499-3507. DOI: 10.1093/jxb/erq199.

14. Леонченко В. Г., Евсеева Р. П., Жбанова Е. В., Черенкова Т. А. Предварительный отбор перспективных генотипов плодовых растений на экологическую устойчивость и биохимическую ценность плодов (методические рекомендации). Мичуринск, 2007, 72 с.

15. Прудников П. С., Ожерельева З. Е. Физиолого-биохимические методы диагностики устойчивости плодовых культур к засухе и гипертермии (методические рекомендации). Орел: ВНИИСПК, 2019, 47 с.

16. Ожерельева З. Е., Прудников П. С., Зубкова М. И., Кривушина Д. А., Князев С. Д. Определение морозостойкости земляники садовой в контролируемых условиях (методические рекомендации). Орел: ВНИИСПК, 2019, 25 с.

17. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. М.: Агропромиздат, 1985, 351 с.

18. Кушниренко М. Д. Физиология водообмена и засухоустойчивости плодовых растений. Кишинев: Штиинца, 1975. 215 с.

19. Григоренко И. В. Характеристика водного режима представителей семейства магнолиевых в условиях юго-востока Украины, Вiсник Запорiзького державного унiверситету. 1999;2:1-5.

20. Фауст М. Физиология плодовых деревьев умеренной зоны (перевод с англ. Ю. Л. Кудасова). John Wiley Sons. Нью-Йорк/ Чичестер/Брисбейн/Торонто/Сингапур, 1989, 289 с.

21. Ожерельева З. Е., Красова Н. Г., Галашева А. М. Изучение водного режима сортов яблони в летний период в связи с их засухоустойчивостью и жаростойкостью, Достижение науки и техники АПК. 2013;1:17-19.