Влияние отобранного подвоя на параметры роста, накопление ИУК и витаминов в привоях Cucumis sativus L. и Cucumis melo L.

Прививка с помощью устойчивых подвоев – один из наи6олее эффективных методов предотвращения 6олезней, передающихся через почву, который может влиять на вегетативный рост, цветение, периоды созревания и качество плодов, тем самым о6еспечивая высокую урожайность. B настоящем исследовании четыре вида из семейства тыквенных 6ыли протестированы в качестве потенциальных кандидатов для прививки огурца и дыни: Cucurbita ficifolia Bouché, Cucurbita moschata L., Cucurbita pepo L. и Cucurbita maxima Duch. Исследование 6ыло сосредоточено на методах прививки, которые оптимизируют параметры роста и накопление гормонов и витаминов в привое. Согласно полученным результатам, ото6ранный вид Cucurbita maxima Duch. является наи6олее подходящим материалом подвоя для прививки к Cucumis sativus L. и Cucumis melo L., поскольку он показал наилучшую массу растения и корней. Среди двух протестированных методов прививки язычковый подход (‘X’) продемонстрировал лучшие результаты с точки зрения параметров роста, накопления индолил-3-уксусной кислоты (ИУК) и витаминов в листьях привоя. Концентрации ИУК и витаминов измеряли с помощью ВЭЖХ в о6разцах привоя в возрасте 2, 4 и 6 недель. В методе ‘X’ накопление ИУК с конца второй недели 6ыло в два раза выше по сравнению с контрольными растениями. Этот метод также показал 6олее высокое содержание витаминов, с повышенным уровнем витаминов группы В и витамина С в конце четвертой недели (25.2–135.1 и 52.3–67.0 % соответственно), а витаминов А, E, D₃, K – начиная со второй недели (в 1.5–2 раза выше). Напротив, метод прививки вставкой или косым срезом (‘Y’) не показал значительного увеличения анализируемых параметров и 6ыл сопоставим с контролем. Метод прививки ‘X’ как для Cucumis sativus L., так и для Cucumis melo L. на растения Cucurbita maxima Duch. продемонстрировал наилучшие результаты и рекомендуется для производства.

1. Abbas F., Faried H.N., Akhtar G., Ullah S., Javed T., Shehzad M.A., Ziaf K., Razzaq K., Amin M., Wattoo F.M., Hafeez A., Rahimi M., Abeed A.H.A. Cucumber grafting on indigenous cucurbit landraces confers salt tolerance and improves fruit yield by enhancing morpho-physio-biochemical and ionic attributes. Sci Rep. 2023;13(1): 21697. doi 10.1038/s41598-023-48947-z

2. Albacete A., Martínez-Andújar C., Martínez-Pérez A., Thompson A.J., Dodd I.C., Pérez-Alfocea F. Unravelling rootstock×scion interactions to improve food security. J Exp Bot. 2015;66(8):2211-2226. doi 10.1093/jxb/erv027

3. Asensi-Fabado M.A., Munné-Bosch S. Vitamins in plants: occurrence, biosynthesis and antioxidant function. Trends Plant Sci. 2010; 15(10):582-592. doi 10.1016/j.tplants.2010.07.003

4. Aslam J., Mohajir M.S., Khan S.A., Khan A.Q. HPLC analysis of water-soluble vitamins (B1, B2, B3, B5, B6) in in vitro and ex vitro germinated chickpea (Cicer arietinum L.). Afr J Biotechnol. 2008; 7(14):2310-2314. doi 10.5897/AJB2008.000-5058

5. Balliu A., Sallaku G. Exogenous auxin improves root morphology and restores growth of grafted cucumber seedlings. Hortic Sci. 2017; 44(2):82-90. doi 10.17221/53/2016-HORTSCI

6. Bantis F., Panteris E., Dangitsis C., Carrera E., Koukounaras A. Blue light promotes vascular reconnection, while red light boosts the physiological response and quality of grafted watermelon seedlings. Sci Rep. 2021;11(1):21754. doi 10.1038/s41598-021-01158-w

7. Battal P., Tileklioğlu B. The effects of different mineral nutrients on the levels of cytokinins in maize (Zea mays L.). Turk J Bot. 2001; 25(3):123-130

8. Bekhradi F., Kashi A.K., Delshad M. Effect of different cucurbits rootstocks on vegetative and yield of watermelon. Acta Hortic. 2009; 807:649-654. doi 10.17660/ActaHortic.2009.807.97

9. Bunsangiam S., Thongpae N., Limtong S., Nantana S. Large scale production of indole-3-acetic acid and evaluation of the inhibitory effect of indole-3-acetic acid on weed growth. Sci Rep. 2021;11(1):13094. doi 10.1038/s41598-021-92305-w

10. El-Eslamboly A.A.S.A., Deabes A.A.A. Grafting cucumber onto some rootstocks for controlling root-knot nematodes. Minufiya J Agric Res. 2014;39(3):1109-1129

11. Farhadi A., Aroeii H., Nemati H., Salehi R., Giuffrida F. The effectiveness of different rootstocks for improving yield and growth of cucumber cultivated hydroponically in a greenhouse. Horticulturae. 2016;2(1):1. doi 10.3390/horticulturae2010001

12. Keskin N., Kaya O., Ates F., Turan M., Gutiérrez-Gamboa G. Drying grapes after the application of different dipping solutions: effects on hormones, minerals, vitamins, and antioxidant enzymes in Gök Üzüm (Vitis vinifera L.) raisins. Plants. 2022;11(4):529. doi 10.3390/plants11040529

13. Lam V.P., Lee M.H., Park J.S. Optimization of indole-3-acetic acid concentration in a nutrient solution for increasing bioactive compound accumulation and production of Agastache rugosa in a plant factory. Agriculture. 2020;10(8):343. doi 10.3390/agriculture10080343

14. Lee J.M., Kubotab C., Tsaoc S.J., Bied Z., Echevarriae P.H., Morraf L., Oda M. Current status of vegetable grafting: diffusion, grafting techniques, automation. Sci Hortic. 2010;127(2):93-105. doi 10.1016/j.scienta.2010.08.003

15. Li W., Fang C., Krishnan S., Chen J., Yu H., Murphy A.S., Merewitz E., Katin-Grazzini L., McAvoy R.J., Deng Z., Zale J., Li Y. Elevated auxin and reduced cytokinin contents in rootstocks improve their performance and grafting success. Plant Biotechnol J. 2017;15(12): 1556-1565. doi 10.1111/pbi.12738

16. Li X., Sun Y., Yuan X., Ma Z., Hong Y., Chen S. Impact of Cucurbita moschata resistant rootstocks on Cucumis sativus fruit and Meloidogyne incognita development. Plant Dis. 2023;107(12):3851-3857. doi 10.1094/PDIS-02-22-0319-RE

17. Martínez-Ballesta M.C., Alcaraz-Lуpez C., Muries B., Mota-Cadenas C., Carvajal M. Physiological aspects of rootstock-scion interactions. Sci Hortic. 2010;127(2):112-118. doi 10.1016/j.scienta.2010.08.002

18. Mauro R.P., Pérez-Alfocea F., Cookson S.J., Ollat N., Vitale A. Physiological and molecular aspects of plant rootstock-scion interactions. Front Plant Sci. 2022;13:852518. doi 10.3389/fpls.2022.852518

19. Mozumder N.H.M.R., Akhter M.J., Anwara A.K., Rokibuzzaman M., Akhtaruzzaman M. Estimation of water-soluble vitamin B-complex in selected leafy and non-leafy vegetables by HPLC method. Orient J Chem. 2019;35(4):1344-1351. doi 10.13005/ojc/350414

20. Noda K., Okuda H., Iwagaki I. Indole acetic acid and abscisic acid levels in new shoots and fibrous roots of citrus scion-rootstock combinations. Sci Hortic. 2000;84(3):245-254. doi 10.1016/S0304-4238(99)00080-1

21. Noor R.S., Wang Z., Umair M., Yaseen M., Ameen M., Rehman S.U., Khan M.U., Imran M., Ahmed W., Sun Y. Interactive effects of grafting techniques and scion-rootstocks combinations on vegetative growth, yield and quality of cucumber (Cucumis sativus L.). Agronomy. 2019;9(6):288. doi 10.3390/agronomy9060288

22. Stefancic M., Stampar F., Osterc G. Influence of endogenous IAA levels and exogenous IBA on rooting and quality of leafy cuttings of Prunus ‘GiSelA 5’. J Hortic Sci Biotechnol. 2006;81(3):508-512. doi 10.1080/14620316.2006.11512095

23. Stefancic M., Stampar F., Veberic R., Osterc G. The levels of IAA, IAAsp and some phenolics in cherry rootstock ʻGiSelA 5’ leafy cuttings pretreated with IAA and IBA. Sci Hortic. 2007;112(4): 399-405. doi 10.1016/j.scienta.2007.01.004

24. Tang J., Li Y., Zhang L., Mu J., Jiang Y., Fu H., Zhang Y., Cui H., Yu X., Ye Z. Biosynthetic pathways and functions of indole-3-acetic acid in microorganisms. Microorganisms. 2023;11(8):2077. doi 10.3390/microorganisms11082077

25. Toporek S.M., Keinath A.P. Evaluating cucurbit rootstocks to prevent disease caused by Pythium aphanidermatum and P. myriotylum on watermelon. Plant Dis. 2020;104(11):3019-3025. doi 10.1094/PDIS-03-20-0474-RE

26. Traka-Mavrona E., Koutsika-Sotiriou M., Pritsa T. Response of squash (Cucurbita spp.) as rootstock for melon (Cucumis melo L.). Sci Hortic. 2000;83(3-4):353-362. doi 10.1016/S0304-4238(99)00088-6

27. Tsaballa A., Xanthopoulou A., Madesis P., Tsaftaris A., Nianiou-Obeidat I. Vegetable grafting from a molecular point of view: the involvement of epigenetics in rootstock-scion interactions. Front Plant Sci. 2021;11:621999. doi 10.3389/fpls.2020.621999