Фитогормоны в профилактике горькой ямчатости

Исследователи из Мичиганского университета использовали краситель для оценки функциональности ксилемы яблок, что дает представление и о транспортировке кальция. У сорта Гала (не подвержен горькой ямчатости) (на фото — слева) полноценно функционирует ксилема как внутри плода, так и вблизи кожуры. У Ханикрисп (сорт, известный восприимчивостью к горькой ямчатости) (справа) действует только около 20% сосудистых структур (ксилема и флоэма) во внешних зонах плода. Поскольку горькая ямчатость начинается именно с внешних участков, прямо под кожурой, очень важно, чтобы внешняя сосудистая сеть сохраняла функциональность.

Чтобы уменьшить вероятность горькой ямчатости, послеуборочной болезни плодов, связанной с кальцием, необходимо улучшить его транспортировку к плодам и внутри них. В настоящее время методики только разрабатываются. Ауксины и абсцизовая кислота, два класса фитогормонов, могут быть пригодными для этого инструментами. Ученые из Мичиганского университета применяли их в течение двух вегетационных сезонов, и результаты оказались весьма многообещающими.

При изучении сорта Ханикрисп в Исследовательском центре Кларксвилля в 2021 г. применение гормонов уменьшило развитие болезни на 65%, что, по словам специалиста по физиологии растений Тодда Эйнхорна, является «колоссальным снижением». Данными за 2022 г. еще в обработке, но предварительные итоги выглядят обнадеживающе, — отмечает Чейс Гриффит, аспирантка Эйнхорна. В яблоках кальций транспортируется через ксилему. В плодах она естественным образом разрушается в течение сезона, особенно у восприимчивых сортов, таких как Ханикрисп и Джонаголд. Этот процесс начинается на ранней стадии развития плодов, и к моменту сбора урожая в мякоти яблока почти нет ксилемных путей, что ограничивает транспорт кальция к кожуре, где он необходим. По словам Эйнхорна, ауксины и абсцизовая кислота улучшают перенос кальция, повышая долговечность и функциональность ксилемы.

Исследователи Мичиганского университета использовали коммерческие регуляторы роста растений – NAA (нафтилуксусную кислоту) и ABA (абсцизовую кислоту), а также IAA (нативный ауксин яблок). По словам Эйнхорна, они также исследовали применение IBA (индол-3-масляной кислоты), но прекратили эксперимент из-за неэффективности. Гриффит сообщает, что наилучшие результаты показали IAA и ABA. IAA оказалась особенно эффективна в начале сезона, в критический для усвоения кальция плодами период. В отношении NAA необходимы дополнительные исследования, сообщает Гриффит. Условия окружающей среды могут повлиять на результативность использования регулятора роста растений. По словам Эйнхорна, NAA не показала высоких результатов в опытах в Нью-Йорке, проведенных Корнельским университетом, но была очень эффективна в двух испытаниях в штате Вашингтон, практически устранив горькую ямчатость у плодов обработанных деревьях.

Коны деревьев в опытах обрабатывали растворами фитогормонов в нескольких дозах. ABA применяли в концентрациях 62,5, 125 и 250 ppm (частей на миллион); IAA в концентрации 5, 10, 20 и 40 ppm; NAA в концентрации 2,5, 5, 10 и 20 ppm . Обработки производили через 30, 45 и 60 дней после полного цветения. Эксперимент проводили в пяти повторностях. Гриффит сообщает, что исследовательская группа продолжит экспериментировать, определяя оптимальные нормы и сроки внесения, прежде чем давать рекомендации производителям продукции плодоводства. Также будут проведены молекулярные исследования и анализ питательных веществ плодов в лаборатории.

«Это новейший подход к борьбе с горькой ямчатостью путем формирования большего числа проводящих путей и поддержания их функциональности с помощью фитогормонов», — подчеркивает Эйнхорн.