The impact of synthetic regulators on the growth and development of mandarin plants was investigated. It was shown that the exposure of plants to growth regulators had no effect on leaf chlorophyll content. Non-root application of nanoelicitor and siliplant synthetic regulators elevated the carotenoid content to 2.69-3.11 mg/g (control, water: 2.57 mg/g) and stimulated protective response. The total chlorophyll- carotenoid ratio in plants treated with nanoelicitor (4.29 mg/g) and siliplant (4.12 mg/g) was less than in the control, reflecting the degree of plant adaptation to adverse conditions in the growing season. Exposure to growth regulators improved photosynthetic activity and overall functionality. Chlorophyll fluorescence assays were used to evaluate photosynthetic activity coefficient as falling within a range of 0.54-0.57, which exceeded the control by 1.2-fold. Nanoelicitor was shown to induce active shooting and reduce fruit shedding. Compared to the control, growth regulators increased the retained fruit value by 1.5-1.9-fold and improved plantation productivity. Phytoregulators have shown promise in both improving the functional condition and reducing preharvest shedding in dwarf mandarin plants.
Subject of study. This study focuses on the acquisition, processing, and interpretation methods and algorithms for spectral images aimed at evaluating surface defects in fruits. Aim of study. The aim of this study is to develop a method for assessing fruit preservation techniques based on the automatic detection and quantitative evaluation of surface defects using imaging spectroscopy. Method. Spectral images were acquired using an acousto-optical imaging spectrometer with a spectral range of 450–850 nm and a bandwidth of 2.5 nm at a wavelength of 650 nm, with a 5 nm step. For processing the spectral images, well-established operations and algorithms for data enhancement and analysis were employed. These included correction for uneven illumination, correction for spatial and spectral inhomogeneity of the optical system’s transmittance coefficient, various image filtering techniques, and threshold binarization. Object classification was based on spectral features. The proposed approach was tested in an experimental study that evaluated the effectiveness of preservation techniques for peaches and nectarines using a treatment that inhibits ethylene production. Main
results. A methodology for spectral image acquisition and processing was developed, enabling the automated detection and quantification of surface defects on fruits. An evaluative parameter, defined as the ratio of the defect area to the total surface area of the fruit, was introduced. This parameter allowed for comparison under different experimental conditions. The approving of the approach demonstrated the feasibility of automated defect size determination on fruit surfaces, with a relative error of 11%. Practical significance. The developed data processing algorithms enable regular diagnostics of samples and early identification of defects. The methodology for data acquisition and processing can be extended to devices based on other physical principles for obtaining the spatial distribution of spectral characteristics of objects. This solution complements existing methods for assessing fruit preservation techniques and contributes to the integration of imaging spectrometers into routine practices within the agro-industrial sector.
The dynamics of a number of secondary metabolites and the activity of guaiacol peroxidase in 3-leaf sprout of tea varieties and forms were studied. In the course of 3-year research we noted the presence of declines and peaks in the activity of the enzyme and the accumulation of flavonoids, carotenoids, caffeine and amino acids associated with the meteorological conditions of each month. It is shown that there is a close inverse relationship between increased enzyme activity, carotenoid content and hydrothermal factors. The most significant correlation was found between the activity of guaiacol peroxidase and carotenoids in a 3-leaf tea flush with precipitation (r = -0.86 and -0.68). At the beginning of vegetation the enzyme activity is low (ranging from 0.363 to 0.607 units/g·s). The decrease in the activity of guaiacol peroxidase in June is due to the biological peculiarities of the tea culture associated with a period of rest, during which the metabolic processes are somewhat slowed down. Increased activity of guaiacol peroxidase is accompanied by rapid synthesis of phenolic compounds, such as flavonoids. We have traced the dynamics of the formation of thearubigins and theaflavins in tea sprout. It is shown that their amount varies depending on the season of collection from 0.075 mg/g (theaflavins) and 1.178 mg/g (thearubigins) to 0.115 mg/g and 1.625 mg/g (theaflavins and thearubigins, respectively) and their dynamics is similar. The content of the routine varies depending on the season of tea leaf collection. The synthesis of caffeine also depends on the growing conditions, the active accumulation of which in experimental plants was observed in July (on average 26.6±1.4 mg/g). The largest amount of amino acids (16 665 mg/g) is synthesized in May, and then their synthesis is halved. Genotypic peculiarities are manifested in the content of secondary metabolites and the activity of guaiacol peroxidase. The revealed patterns are common for all varieties and forms of tea.
21 February 2020 in Plant Biology and Horticulture: theory, innovation
Цель исследования состоит в изучении эффективности применения регуляторов роста нового поколения на растениях мандарина для повышения продуктивности, качества продукции и устойчивости культуры к действию факторов внешней среды, с последующей разработкой обоснованных рекомендаций по эффективному их использованию. Задача конкретного этапа связана с изучением возможности повышения адаптивного потенциала карликового мандарина на фоне использования биологически активных веществ нового поколения. В данной статье рассмотрено влияние регулятора роста обстактин (концентрация 0,05%). Полевые исследования проводятся с 2017 года в опытнотехнологическом отделе сектора плодовых культур Всероссийского института цветоводства и субтропических культур (Сочи, Россия) на плантации карликового мандарина (Citrus reticulata var. unshiu Tan.) сорта Миагава-Васе, лабораторные анализы выполняли в лаборатории физиологии и биохимии растений. Исследованиями показано, что площадь листа растений мандарина при обработках обстактином существенно превышала контрольный вариант (НСР (Р≤0,05) = 2,82). Влияние обстактина выразилось в более активной ассимиляционной деятельности листового аппарата, что способствовало большему накоплению сухого вещества. Просчитана продуктивность работы листьев карликового мандарина и выявлено, что наиболее высокие значения отмечены на варианте с обработкой обстактином (10,12 г/дм2 при 8,62 г/дм2на контроле). Обстактин способствует существенному увеличению количества зеленых фотосинтетических пигментов (до 2,29 мг/г сырого веса) и существенному усилению синтеза каротиноидов (0,44 мг/г сырого веса), что активирует защитные механизмы растений (НСР (Р≤0,05)= 0,08). Одновременно усиливается их жизнеспособность (Fm/F_T = 2,478 единиц), что и объясняет активные ассимиляционные процессы. Таким образом, можно говорить о положительном влиянии регулятора роста на физиологическое состояние растений карликового мандарина, как в оптимальный период, так и при наступлении стрессовых гидротермических условий.
ISHS VIII International Scientific and Practical Conference on Biotechnology as an Instrument for Plant Biodiversity Conservation (Physiological, Biochemical, Embryological, Genetic and Legal Aspects) Content of antioxidants in tea Camellia sinensis (L.) O. Kuntze grown in the Russian subtropics
23 December 2024 in Известия вузов. Пищевая технология
Перспективным направлением в промышленном садоводстве является культивирование персиков и нек- таринов в условиях влажных субтропиков России. При достижении плодами потребительской спелости стоит задача поиска эффективного метода продления их сроков хранения с минимальными потерями пищевкусовых характерис- тик. Оптимальный способ обработки субтропических культур перед закладкой на хранение позволит предотвратить экономические потери сельскохозяйственных предприятий и увеличить сроки потребления сезонных отечественных фруктов. Газ 1-метилциклопропен является ингибитором синтеза и поглощения этилена – природного гормона созре- вания, перезревания и порчи плодов. Изучена возможность использования препарата «Фреш-Форма» на основе 1-ме- тилциклопропена (1-MЦP) в послеуборочной обработке плодов перспективных отечественных культур для продления их сроков хранения и оценена эффективность его применения. Объектом исследования были плоды персика сорта Редхавен и нектарина сорта Сильвер Рома, выращенные на базе опытно-коллекционных насаждений ФИЦ «Субтро- пический научный центр Российской академии наук». Опытные образцы персиков и нектаринов обрабатывали препа- ратом. Контролем служили необработанные плоды. Все образцы хранили в одинаковых условиях. Для мониторинга качества плодов провели 2 блока биохимических анализов в начале (1-е сут) и в конце опыта (25-е сут). Определено количественное содержание органических кислот, из которых доминирующими были яблочная и лимонная. Просле- жены изменения в содержании аскорбиновой кислоты как важного показателя обменных процессов, происходивших в плодах после сбора. Приведены данные по накоплению дисахаридов и их частичной трансформации в плодах в про- цессе хранения. Определено количественное содержание общих полифенолов. Проведен мониторинг возникновения порчи у плодов. Установлено, что при применении препарата потери персиков сократились в 1,3 раза, нектаринов – в 1,6 раза. Результаты настоящего исследования могут использоваться в планировании деятельности предприятий по выращиванию плодовых культур, а также сельскохозяйственными производителями для доведения до потребителя устойчивой к распространенным физиологическим заболеваниям продукции с минимальными потерями и выпадами. A promising area in industrial horticulture is the cultivation of peaches and nectarines in the humid subtropics of Russia. When fruits reach consumer ripeness, the task is to fi nd an effective method to extend their shelf life with minimal loss of taste characteristics. The optimal method for processing subtropical crops before storing will prevent economic losses of agricultural enterprises and increase the period of consumption of seasonal domestic fruits. Gas 1-methylcyclopropene is an inhibitor of the synthesis and absorption of ethylene, a natural hormone of ripening, overripening and spoilage of fruits. The possibility of using the drug «Fresh-Forma» based on 1-methylcyclopropene (1-MCP) in post-harvest processing of fruits of promising domestic crops to extend their shelf life and an assessment of the effectiveness of its use was studied. The object of the study was the fruits of the Redhaven peach and Silver Roma nectarine variety, grown on the basis of experimental collection plantings of the Federal Research Center «Subtropical Researc h Center of the Russian Academy of Sciences». Experimental samples of peaches and nectarines were treated with the preparation. Untreated fruits served as a control. All samples were stored under the same conditions. To monitor the quality of the fruits, two blocks of biochemical analyses were carried out at the beginning (day 1) and end of the experiment (day 25). The quantitative content of organic acids was determined, of which malic and citric acids were dominant. Changes in the content of ascorbic acid as an important indicator of metabolic processes occurring in the fruits after harvesting were tracked. Data on the accumulation of disaccharides and their partial transformation in fruits during storage are provided. The quantitative content...