Diagnostics of frost resistance of grape varieties in the conditions of stress modeling

Abstract

Диагностика степени устойчивости сортов винограда к морозу играет важную роль в селекции, поскольку лишь имея полную точную информацию о присущей конкретному генотипу степени выраженности признака возможно использование его в качестве источника ценного признака в процессе гибридизации. Задачей наших исследований являлось определение степени морозоустойчивости сортов винограда при моделировании стресса в лабораторных условиях с целью отбора наиболее перспективных сортов для включения в селекционный процесс. В исследования включены 53 сорта винограда различного происхождения, в том числе сорта-индикаторы с ранее установленной градацией признака морозоустойчивости. Наибольшую степень устойчивости к стрессу (минус 27 С - 9 баллов по шкале МОВВ) показали сорта Кинг Руби, Молдова, Саперави северный и Берландиери х Рипариа Кобер 5ББ (контроль), обеспечив при этом 100 %-ную сохранность центральных почек. В группу сортов, показавших устойчивость к морозу до минус 24С (7 баллов), определены сорта Альминский, Альминский белый, Атлант, Красностоп золотовский, Мускат ранний, Сибирьковый, Фогельтраубен и контрольный сорт Цитронный Магарача, которые обеспечивают 100 %-ное прорастание центральных почек после промораживания при температуре минус 24С. В ходе анализа данных использованы пять параметров оценки устойчивости к стрессу: % проросших глазков, среднее значение длины проросших побегов, а также количество и длина образовавшихся корней, развитие соцветий. Использование кластерного анализа позволило определить сходство и различия сортов между собой по заданным параметрам. Исследуемые сорта разделились на два различных между собой кластера. Наибольший интерес для селекционной работы представляет кластер, включающий в себя 21 сорт винограда. Эти сорта среди изученных обладают максимальной устойчивостью к стрессу по комплексу параметров. Среди устойчивых к воздействию морозов сортов винограда максимально близкий к контрольному сорту Берландиери х Рипариа Кобер 5ББ является сорт Саперави северный (Ed =0,21). Diagnostics of the resistance degree of grape varieties plays an important role in breeding, since the use of frost resistance parameter as a valuable feature in the process of hybridization is possible only having complete and accurate information about the degree of its expression peculiar for a particular genotype. The objective of our research was to determine the degree of frost resistance of grape varieties when modeling stress in laboratory conditions in order to select the most promising varieties for breeding process. The study covered 53 grape varieties of different origin, including varieties-indicators with previously established gradation of frost resistance parameter. The highest degree of resistance to stress (minus 27°C - 9 points by the OIV scale) showed the varieties ‘King Ruby’, ‘Moldova’, ‘Saperavi Severnyi’ and ‘Berlandieri x Riparia Kobera 5BB’ (control), providing 100% preservation of the central buds. Another group of varieties (7 points): ‘Alminski’, ‘Alminski Belyi’, ‘Atlant’, ‘Krasnostop Zolotovskiy’, ‘Muscat Ranniy’, ‘Sibirkovyi’, ‘Vogeltrauben’ and the control variety ‘Tsitronnyi Magaracha’ provided 100% germination of central buds after freezing at minus 24 ° C . In the process of data analysis, five parameters of stress resistance assessment were used: % of sprouted eyes, average value of length of sprouted shoots, number and length of formed roots, the development of inflorescences. Using of the cluster analysis allowed us to determine the similarity and difference of varieties from each other by given parameters. The studied varieties were divided into two different clusters. The biggest interest for breeding work by the complex of parameters gained the cluster of 21 grape varieties with maximum resistance to stress. Among frost-resistant grape varieties the nearest to the control ‘Berlandieri x Riparia Kober 5BB’ was ‘Saperavi Severnyi’ variety (Ed = 0.21).