Оценка применения криопротекторов на яровом рапсе в условиях модельного низкотемпературного стресса

В статье отражены результаты изучения экспериментальных образцов криопротекторов различного состава в условиях модельного опыта. Цель исследований – изучить влияние криопротекторов на устойчивость ярового рапса к низкотемпературному стрессу. В качестве объекта исследований представлен яровой рапс сорта Оредеж 6. В качестве криопротекторов использовались препараты, содержащие в своем составе комплекс химических веществ: полисахариды, аминокислоты, гликоль, микроэлементы в хелатной форме. Схема опыта имела следующий вид: 1) контроль (вода), без обработки; 2) контроль (вода), заморозка; 3) криопротектор ЛП 8; 4) криопротектор ЛП 10. За 24 ч до заморозки яровой рапс в фазе 2–3 листьев подвергался обработке криопротекторами. Заморозку растений проводили в лабораторном морозильнике при температуре –10°C. Замораживание осуществляли 2 раза по 16 ч с межинтервальным периодом 8 ч. Учет массы производился весовым методом, площадь листьев измерялась с помощью программы Сanopeo, содержание сахаров определялось рефрактометрическим методом, выход электролитов определяли при помощи кондуктометра, измерение активности хлоропластов проводили с использованием портативного N-тестера. После заморозки выполняли оценку действия криопротекторов. Результаты опыта показывают, что у растений, предварительно обработанных криопротекторами ЛП 8 и 10, повысилась устойчивость к низкотемпературному воздействию. Об этом свидетельствуют повышение в среднем массы растений на 26,8% и увеличение площади листьев на 19,1%, увеличение содержания сахаров в 2 раза, индекса стабильности мембраны на 6,7% и активности фотосинтеза на 18% по сравнению с контрольным вариантом (вода) с заморозкой. Полученные результаты дают возможность в дальнейшем продолжить исследования в полевых условиях.

1. Вильф А. Патрушев оценил ущерб от заморозков, нанесенный посевам // РИА Новости. 2024. 31 мая. URL: https://ria.ru/20240531/posevy-1949629663.html (дата обращения: 30.03.2025)

2. Лезин М.С., Лезина В.А. Влияние возвратных заморозков в весенний период на плодоношение косточковых культур // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2023. № 148. С. 161-166. https://doi.org/10.25684/0513-1634-2023-148-161-166

3. Киселева Г.К., Якуба Ю.Ф., Ильина И.А. и др. Изучение устойчивости побегов винограда к низким температурам при обработке абсцизовой кислотой // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2025. № 1. С. 124-136. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2025-1-124-136

4. Jahed K.R., Saini A.K., Sherif S.M. Coping with the cold: unveiling cryoprotectants, molecular signaling pathways, and strategies for cold stress resilience. Frontiers in Plant Science. 2023;14:1246093. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1246093

5. Черятова Ю.С. Современные направления селекции Brassica napus L.: обзор мировых тенденций // Journal of Agriculture and Environment. 2023. № 6 (34). URL: https://doi.org/10.23649/JAE.2023.34.4 (дата обращения: 30.03.2025)

6. Cheryatova Yu., Monakhos S. Comparative carpological assessment of F1 hybrids of Brassica napus L. E3S Web of Conferences. 2024;539:02039. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202453902039

7. Третьяков Н.Н., Кошкин Е.И., Макрушин Н.М. и др. Физиология и биохимия сельскохозяйственных растений / Под ред. проф. Н.Н. Третьякова. Москва: Колос, 2005. 656 с. EDN: VYKMTN

8. Satyaakam, Zinta G., Singh R.K., Kumar R. Cold adaptation strategies in plants – An emerging role of epigenetics and antifreeze proteins to engineer cold resilient plants. Frontiers in Plant Science. 2022;13: 909007. https://doi.org/10.3389/fgene.2022.909007

9. Xu H., Hassan M.A., Sun D., Wu Z. et al. Effects of Low Temperature Stress on Source – Sink Organs in Wheat and Phosphorus Mitigation Strategies. Frontiers in Plant Science. 2022;13: 807844. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.807844

10. Венжик Ю.В., Дерябин А.Н., Попов В.Н., Дыкман Л.А. и др. Влияние наночастиц золота на устойчивость пшеницы к низкой температуре // Доклады Российской академии наук. 2022. Т. 502. С. 10-14. https://doi.org/10.31857/S2686738922010218

11. Лазько В.Э., Якимова О.В., Ковалева Е.В. Использование препаратов группы эпибрассинолида для защиты всходов бахчевых культур от низких температур // Рисоводство. 2022. № 3 (56). С. 88-94. https://doi.org/10.33775/1684-2464-2022-56-3-88-94

12. Титов А.Ф., Фролова С.А., Таланова В.В., Венжик Ю.В. Влияние фитогормонов на активность протеолитических ферментов и ингибиторов трипсина при холодовой адаптации пшеницы // Труды Карельского научного центра РАН. 2011. № 3. С. 117-120

13. Андросова А.В., Павловская Н.Е., Ожерельева З.Е. Влияние обработки препаратами Антифриз и Нигор на устойчивость земляники садовой к весенним заморозкам // Вестник аграрной науки. 2022. № 6 (99). С. 33-40. https://doi.org/10.17238/issn2587-666X.2022.6.33

14. Román-Figueroa C., Bravo L., Paneque M., Navia R., Cea M. Chemical products for crop protection against freezing stress: A review. J. Agron. Crop Sci. 2021;207:391-403. https://tesble.com/10.1111/jac.12489

15. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П. Методы биохимического исследования растений: Учебник. Изд. 2-е, перераб. и доп. Ленинград: Колос, 1972. 456 с.

16. Новикова С.И., Бедарева О.М., Горшинина Г.В., Троян Т.Н. Оценка жизнеспособности и устойчивости озимых культур кондуктометрическим методом // Известия КГТУ. 2020. № 57. С. 54-66. https://doi.org/10.46845/1997-3071-2020-57-54-66

17. Еремин Д.И., Еремина Д.В., Любимова А.В. Относительное содержание воды и индекса стабильности клеточных мембран листьев как инструменты скрининга засухоустойчивости овса // Таврический вестник аграрной науки. 2023. № 3 (35). С. 74-88. https://doi.org/10.5281/zenodo.10135282

18. Дерябин А.Н., Трунова Т.И. Коллигативные эффекты растворов низкомолекулярных сахаров и их роль у растений при гипотермии // Известия РАН. Серия биологическая. 2022. № 1. С. 26-36. https://doi.org/10.31857/S1026347021060044

19. Hryvusevich P., Samokhina V., Demidchik V.V. Stress-induced electrolyte leakage from root cells of higher plants: background, mechanism and physiological role. Experimental Biology and Biotechnology. 2022;2:4-18. https://doi.org/10.33581/2957-5060-2022-2-4-18