РЕЗУЛЬТАТЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХОЛОДА И МОРОЗА НА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ГЕНОТИПОВ КАВКАЗСКОГО ЧАЯ CAMELLIA SINENSIS (L.) KUNTZE

Холод и мороз – два лимитирующих фактора, ограничивающих урожайность многих сельскохозяйственных культур, в том числе чайного растения (Camellia sinensis (L.) Kuntze). Акклиматизация его из регионов с тропическим и умеренным климатом, привела к появлению на северо-западном Кавказе уникальной зародышевой плазмы с чрезвычайно морозоустойчивыми генотипами. В настоящем исследовании проведена оценка физиологических и биохимических показателей морозостойкой сортопопуляции ‘Грузинский № 7’ и неморозостойкого сорта ‘Колхида’, подвергшихся обработке холодом, от 0 до +2 о C и морозом (–6…–8 о С). При изучении морфо-анатомического строения листа было установлено, что специфичными признаками для генотипа ‘Грузинский № 7’ являются: большая толщина паренхимы (298,57 ±10,89a мкм), небольшой размер устьиц (108,0 ±5,66b мм2 ) и низкая их ширина (29,0 ±1,35a мкм), что позволяет распознать низкотемпературный стресс и среагировать на него на раннем метаболическом уровне. Существенное различие между двумя генотипами наблюдалось по толщине губчатой и палисадной паренхимы. У ‘Грузинского № 7’, оба слоя паренхимы были значительно толще (141,07 ±11,82a мкм и 121,18 ±2,28a мкм, соответственно) по сравнению с неморозостойким сортом ‘Колхида’ (113,17 ±7,94b мкм и 86,01 ±2,70b мкм, соответственно). Обработка холодом не привела к изменению показателей стабильности клеточных мембран, относительного содержания воды в листьях и рН клеточного сока у обоих изученных генотипов чая. Вместе с тем, обработка морозом вызвала значительное снижение этих показателей у сорта ‘Колхида’, при этом достоверных изменений у ‘Грузинского № 7’ не наблюдалось. Воздействие, как холодом, так и морозом способствовало увеличению водорастворимого белка в 3–4 раза без особых различий между двумя генотипами. При морозообработке, у ‘Грузинского № 7’ наблюдалось самое высокое содержание растворимых сахаров. Содержание пролина увеличивалось у обоих генотипов, при индукции как холодом, так и морозом. Также, в клеточном соке повысилась сумма катионов, выраженные изменения имели К+, Mg2+, Ca 2+, что может быть важным механизмом морозостойкости, за счёт стабилизации тургора клеток и ионного обмена. Под действием холода у ‘Грузинского № 7’ увеличилось содержание 6 аминокислот: серина – в 3,24 раз, лейцина и валина – 3,3 и 3,7, глицина – 4, треонина – 4,8, метионина – 5,3 раза. У сорта ‘Колхида’ наблюдалось увеличилось только 2 аминокислот: серина – в 3,3 и метионина – 4 раза. При морозе у ‘Грузинского № 7’ повысилось наличие 5 аминокислот: лейцина, валина, серина в 3,6–3,7 раз, треонина – 4,4, метионина в 6,55 раз. В аналогичных условиях у сорта ‘Колхида’ увеличилось содержание 4 аминокислот: серина – в 2,8 раз, валина – 3,2, лейцина – 3,8, метионина – 4,4 раза. Установлена важная роль в холодо- и морозостойкости растений чая шести аминокислот: лейцина, метионина, валина, треонина, серина и глицина.