Влияние абиотических условий среды и иммуноиндуцирующих обработок на защитные реакции винограда против фитопатогенов

В период вегетации наблюдается комплексное воздействие на растения множества экологических факторов. Реакции растений на отдельные стрессоры могут перекрываться и усиливать или ослаблять друг друга. При комбинированном действии нескольких стрессоров ответ растения может быть представлен иначе, чем суммарная реакция на каждое из воздействий в отдельности. Иммуноиндуцирующие физиологически активные вещества оказывают комплексное стимулирующее действие на растения, приводя к снижению чувствительности к абиотическим и биотическим стрессовым факторам. Исследования, направленные на поиск эффективных, экономически и экологически приемлемых способов иммуноиндукции, обладают высоким уровнем значимости для коммерческого виноградарства. Цель работы – изучение влияния абиотических стрессоров и иммуноиндуцирующих обработок на защитные реакции винограда против фитопатогенов. Исследования были проведены в моделируемых и полевых условиях. Высокотемпературный стресс больше остальных абиотических воздействий индуцировал экспрессию защитных генов. В моделируемых условиях максимальное содержание стильбенов было выявлено при комбинированном действии засухи и температурного стресса. В полевых условиях при продолжительном отсутствии осадков и значительном повышении температуры относительно среднемноголетней нормы экспрессия защитных генов снижалась, в то время как происходило выраженное увеличение содержания виниферина и пицеида. Моделируемые условия достаточно точно характеризовали изменения экспрессии защитных генов при воздействии абиотических стрессоров в естественной среде. Наличие биотических воздействий в естественной среде являлось вторичным по отношению к абиотическим стрессорам в изменении экспрессии генов и синтезе стильбенов. Предварительная обработка листьев винограда живой дрожжевой суспензией, водным экстрактом дрожжей, метилжасмонатом и салициловой кислотой значительно повышала уровень экспрессии защитных генов и содержание микроботоксичного виниферина в течение 24 часов после заражения Plasmopara viticola. В результате развитие милдью снижалось в сравнении с контрольным вариантом, однако полного подавления развития патогена не происходило. Наибольшей эффективностью в качестве иммуноиндуцирующего агента обладала дрожжевая суспензия.

1. Петров В. С., Алейникова Г. Ю., Новикова Л. Ю., Наумова Л. Г., Лукьянова А. А. Влияние изменений климата на фенологию винограда, Плодоводство и виноградарство Юга России. 2019;57(3):29-50. DOI: 10.30679/2219-5335-2019-3-57-29-50.

2. Zeng Q., Hu H. W., Ge A. H., Xiong C., Zhai C. C., Duan G. L., Han L. L., Huang S. Y., Zhang L. M. Plant-microbiome interactions and their impacts on plant adaptation to climate change, Journal of Integrative Plant Biology. 2025;67(3):826-844. DOI: 10.1111/jipb.13863.

3. Zandalinas S., Mittler R. Plant responses to multifactorial stress combination, New Phytologist. 2022;234(4):1161-1167. DOI: 10.1111/nph.18087

4. Dixit S., Sivalingam P. N., Baskaran R. K. M. et al. Plant responses to concurrent abiotic and biotic stress: unravelling physiological and morphological mechanisms, Plant Physiol. Rep. 2024;29:6-17. DOI: 10.1007/s40502-023-00766-0.

5. Du B., Haensch R., Alfarraj S., Rennenberg H. Strategies of plants to overcome abiotic and biotic stresses, Biological Reviews. 2024;99(4):1524-1536. DOI: 10.1111/brv.13079.

6. Wu Y., Deng Z., Lai J., Zhang Y., Yang C., Yin B., Zhao Q., Zhang L., Li Y., Yang C., Xie Q. Dual function of Arabidopsis ATAF1 in abiotic and biotic stress responses, Cell Res. 2009;19:1279-1290. DOI: 10.1038/cr.2009.108.

7. Berens M. L., Wolinska K. W., Spaepen S., Ziegler J., Nobori T., Nair A., Krüler V., Winkelmüller T. M., Wang Y., Mine A., Becker D., Garrido-Oter R., Schulze-Lefert P., Tsuda K. Balancing trade-off s between biotic and abiotic stress responses through leaf age-dependent variation in stress hormone cross-talk, PNAS. 2019;116(6): 2364-2373. DOI: 10.1073/pnas.1817233116.

8. Desaint H., Aoun N., Deslandes L., Vailleau F., Roux F., Berthomé R. Fight hard or die trying: when plants face pathogens under heat stress, New Phytologist. 2021;229(2):712-734. DOI: 10.1111/nph.16965.

9. Velasquez-Camacho L., Otero M., Basile B., Pijuan J., Corrado G. Current trends and perspectives on predictive models for mildew diseases in vineyards, Microorganisms. 2022;11(1):73. DOI: 10.3390/microorganisms11010073.

10. Feil H., Purcel A. Temperature-dependent growth and survival of Xylella fastidiosa in vitro and in potted grapevines, Plant Disease. 2001;85(12):1230-1234. DOI: 10.1094/PDIS.2001.85.12.1230

11. Valero M., Ibañez A., Morte A. Effects of high vineyard temperatures on the grapevine leafroll associated virus elimination from Vitis vinifera L. cv. Napoleon tissue cultures, Scientia Horticulturae. 2003;97(3-4):289-296. DOI: 10.1016/S0304-4238(02)00212-1.

12. Huot B., Castroverde C. D. M., Velásquez A. C., Hubbard E., Pulman J. A., Yao J., Childs K. L., Tsuda K., Montgomery B. L., He S. Y. Dual impact of elevated temperature on plant defence and bacterial virulence in Arabidopsis, Nature Communications. 2017;8:1808. DOI: 10.1038/s41467-017-01674-2.

13. Zhu Y., Gao F. Involvement of pathogenesis-related proteins and their roles in abiotic stress responses in plants, Biomolecules. 2025;15(8):1103. DOI: 10.3390/biom15081103.

14. Ferrandino A., Pagliarani C., Pérez-Álvarez E. P. Secondary metabolites in grapevine: crosstalk of transcriptional, metabolic and hormonal signals controlling stress defense responses in berries and vegetative organs, Front. Plant Sci. 2023.14:1124298. DOI: 10.3389/fpls.2023.1124298.

15. Kumar P., Pandey S., Pati P. K. Interaction between pathogenesis-related (PR) proteins and phytohormone signaling pathways in conferring disease tolerance in plants, Physiol. Plant. 2025;17(2):e70174. DOI: 10.1111/ppl.70174.

16. Choi H.-K., Iandolino A., da Silva F. G., Cook D. R. Water deficit modulates the response of Vitis vinifera to the Pierce’s disease pathogen Xylella fastidiosa, Molecular Plant-Microbe Interactions. 2013;26(6):643-657

17. Heyman L., Chrysargyris A., Demeestere K., Tzortzakis N., Höfte M. Responses to drought stress modulate the susceptibility to Plasmopara viticola in Vitis vinifera self-rooted cuttings, Plants. 2021;10(2):273. DOI: 10.3390/plants10020273.

18. Bartoli C., Roux F. Genome-wide association studies in plant pathosystems: toward an ecological genomics approach, Frontiers in Plant Science. 2017;8:763. DOI: 10.3389/fpls.2017.00763.

19. Di Sario L., Boeri P., Matus J. T., Pizzio G. A. Plant biostimulants to enhance abiotic stress resilience in crops, International Journal of Molecular Sciences. 2025;26(3):1129. DOI: 10.3390/ijms26031129.

20. Lutskiy E. O., Mishko A. E., Sundyreva M. A. Impact of microorganism priming on oxidative processes and the antioxidant defense system of grapes infected with downy mildew, Journal of Siberian Federal University, Biology. 2021;14(3):381-391. DOI: 10.17516/1997-1389-0357.

21. Schmittgen T., Livak K. Analyzing real-time PCR data by the comparative CT method, Nature protocols. 2008;3(6):1101-1108. DOI: 10.1038/nprot.2008.73.

22. Луцкий Е. О., Сундырева М. А. Определение ресвератрола, пицеида и виниферина винограда с помощью капиллярного электрофореза. Современные инструментальные и полевые методы исследований плодовых культур и винограда, продуктов их переработки. Краснодар: Северо-Кавказский федеральный научный центр садоводства, виноградарства, виноделия. 2024, 109-113.

23. Marant B., Crouzet J., Flourat A. L., Jeandet P., Aziz A., Courot E. Key-enzymes involved in the biosynthesis of resveratrol-based stilbenes in Vitis spp.: A review, Phytochemistry Reviews. 2025;24(1):461-81. DOI: 10.1007/s11101-024-09958-4.

24. Li Z., Liu W., Wang Y. VqBGH52 enhances the accumulation of trans-resveratrol through hydrolysis of trans-piceid and resistance to powdery mildew in Chinese wild grapevine, Horticultural Plant Journal. 2025. DOI: 10.1016/j.hpj.2024.12.004.

25. Tropf S., Lanz T., Rensing S. A., Schr6der J., Schr6der G. Evidence that stilbene synthases have developed from chalcone synthases several times in the course of evolution, J Mol Evol. 1994;38:610-618.

26. Prinsi B., Simeoni F., Galbiati M., Meggio F., Tonelli C., Scienza A., Espen L. Grapevine rootstocks differently affect physiological and molecular responses of the scion under water deficit condition, Agronomy. 2021;11(2):289. DOI: 10.3390/agronomy11020289.

27. Zhai N., Jia H., Liu D., Liu S., Ma M., Guo X., Li H. Gh-MAP3K65, a cotton raf-like map3k gene, enhances susceptibility to pathogen infection and heat stress by negatively modulating growth and development in transgenic Nicotiana benthamiana, International Journal of Molecular Sciences. 2017;18(11):2462. DOI: 10.3390/ijms18112462.

28. Koledenkova K., Esmaeel Q., Jacquard C., Nowak J., Clément C., Barka E. Plasmopara viticola the causal agent of downy mildew of grapevine: from its taxonomy to disease management, Front, Microbiol. 2022;13:889472. DOI: 10.3389/fmicb.2022.889472.

29. Jindo K., Goron T. L., Pizarro-Tobías P., Sánchez-Monedero M. Á., Audette Y., Deolu-Ajayi A. O., van der Werf A., Goitom Teklu M., Shenker M., Pombo Sudré C., Busato J. G. Application of biostimulant products and biological control agents in sustainable viticulture: A review, Frontiers in Plant Science. 2022;13:932311. DOI: 10.3389/fpls.2022.932311.

30. Chen X., Li B., Zhang Z., Chen Y., Tian S. Antagonistic yeasts: a promising alternative to chemical fungicides for controlling postharvest decay of fruit, Journal of Fungi. 2020;6(3):158. DOI: 10.3390/jof6030158.