Dynamics of starch content in shoots of grafted and ungrafted roses during preparation for winter

Authors

  • M. A. Melnik Zaporozhye National University, Ukraine, Zaporozhye
  • V. A. Lyakh Zaporozhye National University, Ukraine, Zaporozhye

DOI:

https://doi.org/10.26577/eb-2019-4-b1
        78 66

Abstract

The dynamics of starch accumulation during the transition of plants from vegetation to the dormant period in the annual shoots of various groups of garden roses grafted on a Centifolia rose or on a Rosa canina, and on their own roots was studied. It was established that in ungrafted groud cover roses, after the maximum accumulation of starch in September, its hydrolysis is observed in October. Grafting on a Centifolia rose significantly speeds up this process. In roots of polyanthus and climbing roses, starch synthesis continues in October. In these roses grafted onto a Centifolia rose or on a Rosa canina, the dynamics of starch accumulation changes, which is expressed either in the suspension of its synthesis or in the starting the hydrolysis. In general, both in ground cover and in polyanthus and climbing roses, grafting provided better preparation of grafted material for winter than was observed in roses on their own roots.

Keywords: garden rose, annual shoot, graft, starch, dynamics, preparation for winter.

References

1. Alden J. and Hermann R.K. Aspects of the cold-hardiness mechanism in plants. Bot. Rev. 1971. 37. Р. 37-117.
2. Arora R., Rowland L.J. Physiological research on winter-hardiness: deacclimation resistance, reacclimation ability, photoprotection strategies, and a cold acclimation protocol design. HortScience. 2011. 46. Р. 1070-1078.
3. Генкель П.А., Окнина Е.3. Состояние покоя и морозоустойчивость растений. – М.: Наука, 1964. – 244 с.
4. Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений. – М.: Наука, 1979. – 352 с.
5. Левитт Дж. Повреждения и выживание после замораживания и связь с другими повреждающими воздействиями. Холодостойкость растений. – М.: Колос, 1983. – С. 10-22.
6. Bolat I. The relationship between frost resistance and seasonal changes in carbohydrate contents in flower buds in apricot (CVS. Salak and tebereze). Acta Hortic. 1995. 384. Р. 323-328.
7. Regier N., Streb S., Zeeman S. C., Frey B. Seasonal changes in starch and sugar content of poplar (Populus deltoides × nigra cv. Dorskamp) and the impact of stem girdling on carbohydrate allocation to roots. Tree Physiol. 2010. 30. Р. 979-987.
8. Wong B.L., Baggett K.L., Rye A.H. Seasonal patterns of reserve and soluble carbohydrates in mature sugar maple (Acer saccharum). Can. J. Bot. 2003. 81. Р. 780-788.
9. Brown G.N. and Bixby J.A. Soluble and insoluble protein patterns during induction of freezing tolerance in black locust seedlings. Physiol. Plant., 1975. 34. Р. 187-191.
10. Charra-Vaskou K., Charrier G., Wortemann R., Beikircher B., Cochard H., Améglio T., et al. Drought and frost resistance of trees: a comparison of four species at different sites and altitudes. Ann. For. Sci. 2012. 69. Р. 325-333.
11. Трунова Т.И. Физиологические и биохимические основы адаптации растений к морозу // Сельхоз. биология. – 1984. – № 6. – С. 3-10.
12. Пашина М.В. Анатомо-гистохимические особенности роз при интродукции в лесостепном Прииртышье: дисс. на соискание науч. степени канд. биол. наук.: спец. 03.00.05 «Ботаника» // Омск: – 2003. – 248 с.
13. Potapov S., Aliskerova O. The characters of grows cherry seedlings on clonal rootstock // Izvestiya TSKhA, special issue. – 2012. – Р. 65-70.
14. Бондорина И.А. Принципы повышения декоративных свойств древесных растений методами прививки. автореферат. на соискание учен. степени канд. биол. наук: спец. 03.00.05 «Ботаника» // М.: ГБС РАН. – 2000. – 21 с.
15. Матвеева Р.Н., Кичкильдеев А.Г. Интенсивность роста 18-летнего привитого кедра сибирского (клон 91/55) в зависимости от вида подвоя // Хвойные бореальной зоны. Красноярск. – 2006. – Том: XXIII №2. – С. 220-222.
16. Поляков А.К. Состояние и долговечность привитых древесных растений в коллекционных насаждениях Донецкого ботанического сада НАН Украины. Промышленная ботаника. 2008. 8. С. 151-160.
17. Оратівський С.І. Штамбова культура агрусу (Grossularia Mill.) в західному лісостепу України Садівництво. 2008. Вип. 61.
18. Долід А.В. Вплив сумісності сорто-підщепних комбінувань на фізіолого-біохімічні процеси та продуктивність груші. автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. с.-г. наук: 06.01.07 «Плодівництво». Київ, 1999. 19 с.
19. Дарикова Ю.А., Ваганов Е.А., Кузнецова Г.В., Грачев А.М. Радиальный рост прививок кедровых сосен (Pinaceae) в условиях красноярской лесостепи. Journal of Siberian Federal University. Biology. 2013. 1(6). С. 3-17.
20. Кременчук Р.І. Вплив підщеп на морозостійкість черешні різних строків достигань // Наукові доповіді НУБіП України. – 2011. – № 7(29). Режим доступу: http://nd.nubip.edu.ua/2011_7/11kri.pdf.
21. Turhan E., Ergin S. Soluble sugars and sucrose-metabolizing enzymes related to cold acclimation of sweet cherry cultivars grafted on different rootstocks. Sci. World J. 2012. 7. Р. 10.
22. Капелян А.И. Привитые и корнесобственные розы в ботаническом саду Петра Великого // Никитский ботанический сад – Национальный научный центр РАН. – 2017. – V.145. – С. 271-274.
23. Monder M.J. Evaluation of growthand flowering of cultivars derived from the pimpinellifolia (Rosa pimpinellifolia L.) growing in the collection of rose cultivars in the botanical garden of the polish academy of science in powsin. Polish Academy of Science Botanical Garden – Center for Biological Diversity Conservation in Powsin, Prawdziwka 2, 02-973 Warsaw, POLAND Journal of Fruit and Ornamental Plant Research. – 2011. – Vol. 19(1). – Р. 195-207.
24. Васильева О.Ю. Биологические особенности видов рода Rosa L., интродуцируемых в качестве подвоев в Западной Сибири. диссертация на соискание учен. степени докт. биол. наук.: спец. 03.00.05 «Ботаника». Новосибирск: 2002. 441 с.
25. Алдохина Т.В. Размножение растений. – М.: Мир книги, 2006. – 240 с.
26. Починок Х.Н. Методы биохимического анализа растений. – К.: Наукова думка, 1976. – 233 с.
27. Лакин, Ф.Ф. Биометрия. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с

References
1. Alden J. and Hermann R. K. (1971). Aspects of the cold-hardiness mechanism in plants. Bot. Rev. 37. S. 37-117.
2. Arora R., Rowland L. J. (2011). Physiological research on winter-hardiness: deacclimation resistance, reacclimation ability, photoprotection strategies, and a cold acclimation protocol design. HortScience. 46. S. 1070-1078.Aldokhina T.V. (2006). Razmnozhenie rastenij. – M.: Mir knigi – 240 s.
3. Genkel` P.A., Oknina E.3. (1964). Sostoyanie pokoya i morozoustojchivost` rastenij. – M.: Nauka,– 244 s.
4. Tumanov I.I. (1979). Fiziologiya zakalivaniya i morozostojkosti rastenij. – M.: Nauka. – 352 s.
5. Levitt Dzh. (1983). Povrezhdeniya i vy`zhivanie posle zamorazhivaniya i svyaz` s drugimi povrezhdayushhimi vozdejstviyami. Kholodostojkost` rastenij. – M.: Kolos,– S. 10-22.
6. Bolat I. (1995). The relationship between frost resistance and seasonal changes in carbohydrate contents in flower buds in apricot (CVS. Salak and tebereze). Acta Hortic. 384. R. 323-328.
7. Regier N., Streb S., Zeeman S.C., Frey B. (2010). Seasonal changes in starch and sugar content of poplar (Populus deltoides × nigra cv. Dorskamp) and the impact of stem girdling on carbohydrate allocation to roots.Tree Physiol.. 30. S. 979-987.
8. Wong B.L., Baggett K.L., Rye A.H. (2003). Seasonal patterns of reserve and soluble carbohydrates in mature sugar maple (Acer saccharum). Can. J. Bot. 81. S. 780-788.
9. Brown G.N. and Bixby J.A. (1975). Soluble and insoluble protein patterns during induction of freezing tolerance in black locust seedlings. Physiol. Plant. 34. S. 187-191.
10. Charra-Vaskou K., Charrier G., Wortemann R., Beikircher B., Cochard H., Améglio T., et al. (2012). Drought and frost resistance of trees: a comparison of four species at different sites and altitudes.Ann. For. Sci. 69. S. 325-333.
11. Trunova T.I. (1984). Fiziologicheskie i biokhimicheskie osnovy` adaptaczii rastenij k morozu // Sel`khoz. biologiya. –– № 6. – S. 3-10.
12. Pashina M.V. (2003). Anatomo-gistokhimicheskie osobennosti roz pri introdukczii v lesostepnom Priirty`sh`e: diss. na soiskanie nauch. stepeni kand. biol. nauk.: specz. 03.00.05 «Botanika» // Omsk: – 248 s.
13. Potapov S., Aliskerova O. (2012). The characters of grows cherry seedlings on clonal rootstock // Izvestiya TSKhA, special issue. – S. 65-70.
14. Bondorina I.A. (2000). Princzipy` povy`sheniya dekorativny`kh svojstv drevesny`kh rastenij metodami privivki. avtoreferat. na soiskanie uchen. stepeni kand. biol. nauk: specz. 03.00.05 «Botanika» // M.: GBS RAN. – 21 s.
15. Matveeva R.N., Kichkil`deev A.G. (2006). Intensivnost` rosta 18-letnego privitogo kedra sibirskogo (klon 91/55) v zavisimosti ot vida podvoya // Khvojny`e boreal`noj zony`. Krasnoyarsk. – Tom: XXIII № 2. – S. 220-222.
16. Polyakov A.K. (2008). Sostoyanie i dolgovechnost` privity`kh drevesny`kh rastenij v kollekczionny`kh nasazhdeniyakh Doneczkogo botanicheskogo sada NAN Ukrainy. Promy`shlennaya botanika. 8. S. 151-160.
17. Orati`vs`kij S.I. (2008). Shtambova kul`tura agrusu (Grossularia Mill.) v zakhi`dnomu li`sostepu Ukrayini Sadi`vnicztvo. Vip. 61.
18. Doli`d A.V. (1999). Vpliv sumi`snosti` sorto-pi`dshhepnikh kombi`nuvan` na fi`zi`ologo-bi`okhi`mi`chni` proczesi ta produktivni`st` grushi`. avtoref. dis. na zdobuttya nauk. stupenya kand. s.-g. nauk: 06.01.07 «Plodi`vnicztvo». Kiyiv. 19 s.
19. Darikova Yu.A., Vaganov E.A., Kuzneczova G.V., Grachev A.M. (2013). Radial`ny`j rost privivok kedrovy`kh sosen (Pinaceae) v usloviyakh krasnoyarskoj lesostepi. Journal of Siberian Federal University. Biology. 1(6). S. 3-17.
20. Kremenchuk R.I. (2011). Vpliv pi`dshhep na morozosti`jki`st` chereshni` ri`znikh stroki`v dostigan` // Naukovi` dopovi`di` NUBi`P Ukrayini. № 7(29). Rezhim dostupu: http://nd.nubip.edu.ua/2011_7/11kri.pdf.
21. Turhan E., Ergin S. (2012). Soluble sugars and sucrose-metabolizing enzymes related to cold acclimation of sweet cherry cultivars grafted on different rootstocks. Sci. World J. 7. S. 10.
22. Kapelyan A.I. (2017). Privity`e i kornesobstvenny`e rozy` v botanicheskom sadu Petra Velikogo // Nikitskij botanicheskij sad – Naczional`ny`j nauchny`j czentr RAN. V.145. – S. 271-274.
23. Monder M.J. (2011). Evaluation of growthand flowering of cultivars derived from the pimpinellifolia (Rosa pimpinellifolia L.) growing in the collection of rose cultivars in the botanical garden of the polish academy of science in powsin. Polish Academy of Science Botanical Garden – Center for Biological Diversity Conservation in Powsin, Prawdziwka 2, 02-973 Warsaw, POLAND Journal of Fruit and Ornamental Plant Research. – Vol. 19(1). – S. 195-207.
24. Vasil`eva O. (2002). Yu. Biologicheskie osobennosti vidov roda Rosa L., introducziruemy`kh v kachestve podvoev v Zapadnoj Sibiri. dissertacziya na soiskanie uchen. stepeni dokt. biol. nauk.: specz. 03.00.05 «Botanika». Novosibirsk:. 441 s.
25. Aldohina T.V. (2006). Razmnozhenie rasteniy. – M.: Mir knigi. 240 s.
26. Pochinok Kh.N. (1976). Metody` biokhimicheskogo analiza rastenij. – K.: Naukova dumka. – 233 s.
27. Lakin, F.F. (1990). Biometriya. – M.: Vy`sshaya shkola. 352 s.

Downloads

Published

2020-01-20

How to Cite

Melnik, M. A., & Lyakh, V. A. (2020). Dynamics of starch content in shoots of grafted and ungrafted roses during preparation for winter. Experimental Biology, 81(4), 4–11. https://doi.org/10.26577/eb-2019-4-b1