Физиолого-биохимические особенности Populus balsamifera l. в условиях антропогенного стресса
DOI:
https://doi.org/10.24852/2411-7374.2023.4.30.38Ключевые слова:
Populus balsamifera L.; антропогенный стресс; фотосинтетические пигменты; антиоксиданты; экспозиция кроныАннотация
В статье приведены данные по особенностям содержания фотосинтетических пигментов и биохимических параметров листьев кроны тополя бальзамического в условиях антропогенного стресса. Выявлены особенности в динамике содержания фотосинтетических пигментов в листьях южной и северной экспозиции. Максимальное количество хлорофилла а выявлено в контроле, в условиях антропогенной нагрузки его количество снижается, при этом в южной экспозиции кроны дерева его содержание меньше, чем в листьях северной экспозиции. Содержание хлорофилла b у растений, испытывающих антропогенную нагрузку, возрастало в июне и августе, а каротиноидов в июне, июле и августе. Максимальное количество каротиноидов наблюдалось в листьях южной экспозиции в магистральных посадках. Установлена более высокая активность аскорбинатоксидазы в листьях тополя бальзамического, произрастающего в насаждениях санитарно-защитной зоны и магистральных посадках, чем у контрольных. Достоверное возрастание активности фермента отмечалось с июня по август, независимо от экспозиции расположения листьев в кроне деревьев. В листьях тополя, произрастающего в условиях антропогенной среды, выявлено относительное накопление аскорбиновой кислоты, причем наибольшее ее количество накапливалось в листьях северной экспозиции кроны. Максимальные значения активности полифенолоксидазы наблюдали в листьях южной экспозиции кроны у тополя бальзамического, произрастающего в магистральных посадках, в июне, июле и августе. Динамика активности полифенолоксидазы и танинов в листьях северной и южной экспозиции кроны характеризовалась ростом с июня по август у растений во всех исследуемых зонах.
Библиографические ссылки
Arsent'yeva A. Rost topolya bal'zamicheskogo v usloviyakh avtotransportnogo zagryazneniya (na primere g. Krasnoyarska) [Growth of balsamic poplar under conditions of road pollution (on the example of Krasnoyarsk)] // Ural'skiy nauchnyy vestnik [Ural scientific bulletin]. 2016. No 4 (2). P. 37‒45.
Besschetnov P.V. Morfometricheskiye kharakteristiki list'yev topoley v usloviyakh gorodskikh posadok Nizhnego Novgoroda [Morphometric characteristics of poplar leaves in the conditions of urban plantings in Nizhny Novgorod] // Vestnik Nizhegorodskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Nizhny Novgorod state agricultural academy]. 2018. No 4(20). P. 17‒27.
Bukharina I.L., Pashkova A.S. Osobennosti dinamiki fotosinteticheskikh pigmentov u khvoynykh rasteniy v nasazhdeniyakh goroda [Features of the dynamics of photosynthetic pigments in coniferous plants in city plantings] // Vestnik Izhevskoy gosudarstvennoy sel'skokhozyaystvennoy akademii [Bulletin of the Izhevsk state agricultural academy]. 2015. No 1. P. 27‒33.
Vedernikov K.Ye. Izmeneniye khimicheskogo sostava drevesiny Pecea obovata Ledeb. pod vozdeystviyem Ips typographus L. [Changes in the chemical composition of Pecea obovata Ledeb wood. under the influence of Ips typographus L.] // Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of plant materials]. 2021. No 4. P. 251–258. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021048466.
Giniyatullin R.KH., Kulagin A.Yu. Sostoyaniye i vodnyy defitsit list'yev topolya bal'zamicheskogo v usloviyakh polimetallicheskogo zagryazneniya Sterlitamakskogo promyshlennogo tsentra [Status and water deficiency of balsam poplar leaves under conditions of polymetallic pollution of the Sterlitamak industrial center] // Izvestiya Ufimskogo nauchnogo tsentra RAN [News of the Ufa Scientific Center of the Russian Academy of Sciences]. 2021. No 3. P. 5‒10. doi: 10.31040/2222-8349-2021-0-3-5-10.
Giniyatullin R.Kh., Ivanov R.S., Tagirova O.V., Kulagin A.YU. Soderzhaniye fotosinteticheskikh pigmentov v list'yakh «zdorovykh» i «oslablennykh» derev'yev topolya bal'zamicheskogo (Populus balsamifera L.), proizrastayushchikh v usloviyakh promyshlennogo zagryazneniya (Respublika Bashkortostan, Sterlitamakskiy promyshlennyy tsentr) [The content of photosynthetic pigments in the leaves of «healthy» and «weakened» balsam poplar trees (Populus balsamifera L.) growing in conditions of industrial pollution (Republic of Bashkortostan, Sterlitamak industrial center)] // Samarskiy nauchnyy vestnik [Samara Scientific Bulletin]. 2022. No 11 (1). P. 43‒48. doi: 10.55355/snv2022111104.
Gosudarstvennyy doklad «O sostoyanii prirodnykh resursov i ob okhrane okruzhayushchey sredy Respubliki Tatarstan v 2020 godu». [On the state of natural resources and environmental protection of the Republic of Tatarstan in 2020]. Kazan, 2021. 412 p.
Yermakov A.I., Arasimovich V.V., Yarosh N.P. et al. Metody biokhimicheskogo issledovaniya rasteniy [Methods of biochemical research of plants]. Leningrad: Agropromizdat, 1987. 429 p.
Klad'ko Yu. V. Radial'nyy rost drevesnykh vidov v usloviyakh vysokoy antropogennoy nagruzki G. Krasnoyarska [Radial growth of tree species under conditions of high anthropogenic load in Krasnoyarsk] // Sibirskiy lesnoy zhurnal [Siberian forest journal]. 2018. No 4. P. 49‒57. doi: 10.15372/SJFS20180406.
Koltunov Ye.V. Vliyaniye stvolovoy gnili na fenol'nyye soyedineniya v list'yakh topolya bal'zamicheskogo (Populus balsamifera L.) v usloviyakh urbanizatsii [Effect of stem rot on phenolic compounds in the leaves of balsam poplar (Populus balsamifera L.) under urbanization] // Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of plant materials]. 2021. No 2. P. 155‒161. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021028246.
Korotchenko I.S., Lebedev N.A., Pervyshina G.G., Kondratyuk T.A., Medvedeva T.A. Vliyaniye vybrosov teplovykh elektrostantsiy Krasnoyarskogo kraya na stabil'nost' razvitiya topolya bal'zamicheskogo [The impact of emissions from thermal power plants of the Krasnoyarsk Territory on the stability of the development of balsam poplar] // Uspekhi sovremennogo yestestvoznaniya [Advances of modern natural science]. 2020. No 10. P. 85‒90. doi: 10.17513/use.37495.
Kurkin V.A., Kupriyanova Ye.A. Sravnitel'noye issledovaniye flavonoidnogo sostava list'yev farmakopeynykh vidov roda Populus. [Comparative study of the flavonoid composition of leaves of pharmacopoeial species of the genus Populus] // Khimiya rastitel'nogo syr'ya [Chemistry of plant materials]. 2020. No 1. P. 117‒124. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020015818.
Treshchevskaya E.I., Golyadkina I.V., Treshchevskaya S.V., Knyazev V.I., Kushnir E.A. Perspektivy lesnoy rekul'tivatsii tekhnogennykh landshaftov s pomoshch'yu kul'tur topolya bal'zamicheskogo (Populus balsamifera L.) [Prospects for forest reclamation of technogenic landscapes using balsam poplar (Populus balsamifera L.) crops] // Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry journal]. 2020. Vol. 10, No 2. P. 81‒92. doi: 10.34220/issn.2222-7962/2020.2/8.
Fuksman I.L., Novitskaya L.L., Isidorov V.A., Roshchin V.I. Fenol'nyye soyedineniya khvoynykh derev'yev v usloviyakh stressa [Phenolic compounds of coniferous trees under stress conditions] // Lesovedeniye [Forestry]. 2005. No 3. P. 4–10.
Chupakhina G.N., Maslennikova P.V., Skrypnik L.N., Besserezhnova M.I. Reaktsiya pigmentnoy i antioksidantnoy sistemy rasteniy na zagryazneniye okruzhayushchey sredy g. Kaliningrada vybrosami avtotransporta [The reaction of the pigment and antioxidant system of plants to environmental pollution in Kaliningrad by vehicle emissions] // Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Biologiya. 2012. No 2. P. 171‒185.
Shubina A.G., Sinyutina S.Ye., Popova (Biryukova) Ye.D. Aktivnost' polifenoloksidazy v khvoye yeli goluboy (Picea pungens) i kartofele (Solanum tuberosum) kak fiotindikatsionnyy marker sostoyaniya okruzhayushchey sredy [Polyphenol oxidase activity in the needles of blue spruce (Picea pungens) and potatoes (Solanum tuberosum) as a phyotindicative marker of environmental conditions] // Vestnik TGU. 2017. Vol. 17, iss. 1. P. 347 – 348.
Garcia D.E., Glasser W.G., Pizzi A., Paczkowski S.P., Laborie M.P. Modification of condensed tannins: from polyphenol chemistry to materials engineering // New journal of chemistry. 2016. No 1. P. 234–242. doi: 10.1039/C5NJ02131F.
Maiti R., Rodriguez H.G., Sarkar N.C., Kumari A. Biodiversity in leaf chemistry (pigments, epicuticular wax and leaf nutrients) in woody plant species in North‒eastern Mexico, a Synthesis // Forest Research. 2016. No 5. P. 170–176. doi: 10.4172/2168‒9776.1000170.
Hyder P.W., Fredrickson E.L., Estell R.E., Tellez M., Gibbens R.P. Distribution and concentration of total phenolics, condensed tannins, and nordihydroguaiaretic acid (NDGA) in creosotebush (Larreatri dentata) // Biochemical Systematics and Ecology. 2020. No 30. P. 905‒912. doi:10.1016/S0305‒1978(02)00050‒9.
Kernaghan G., Griffin A., Gailey J., Hussain A. Tannin tolerance and resistance in dark septate endophytes // Rhizosphere. 2022. No 23. 100574. doi: 10.1016/j.rhisph.2022.100574.
Nikerova K.M., Galibina N.A., Moshchenskaya Y.L., Tarelkina T.V., Borodina M.N., Sofronova I.N., Semenova L.I., Ivanova D.S., Novitskaya L.L. Upregulation of antioxidant enzymes is a biochemical indicator of abnormal xylogenesis in Karelian birch // Trees. Structure and function. 2022. No 36 (2). P. 517‒529. doi: 10.1007/s00468‒021‒02225‒5.
He F., Shi Y.-J., Zhao Q., Zhao K.-J., Cui X.-L., Chen L.-H., Yang H.-B., Zhang F., Mi J.-X., Huang J.-L., Wan X.-Q. Genome-wide investigation and expression profiling of polyphenol oxidase (PPO) family genes uncover likely functions in organ development and stress responses in Populus trichocarpa // BMC Genomics. 2021. No 22. 731. doi: 10.1186/s12864‒021‒08028‒9.
Cao Y., Ma C., Chen H., Chen G., White J. C., Xing B. Copper stress in flooded soil: Impact on enzyme activities, microbial community composition and diversity in the rhizosphere of Salix integra // Science of the total environment. 2020. 704. 135350. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.135350
Cisse E.-H.M., Zhang L.-J., Pu Y.-J., Miao L.-F., Li D.-D., Zhang J., Yang F. Exogenous Ca2+ Associated with melatonin alleviates drought‒induced damage in the woody tree Dalbergia odorifera // Journal of plant growth regulation. 2022. No 41 (6). P. 2359‒2374. doi: 10.1007/s00344‒021‒10449‒5.
Huang R., Li C., Guo M., Xu H., Zhang S., Wang M., Ge Y. Caffeic acid regulated respiration, ethylene and reactive oxygen species metabolism to suppress senescence of Malus domestica // Postharvest biology and technology. 2022. No 194. 112074. doi: 10.1016/j.postharvbio.2022.112074.
Li C., Li J., Du X., Zhang J., Zou Y., Liu Y., Li Y., Lin H., Li H., Liu D., Lu H. Chloroplast thylakoidal ascorbate peroxidase, PtotAPX, has enhanced resistance to oxidative stress in Populus tomentosa // International journal of molecular sciences. 2022. No 23 (6). 3340. doi:10.3390 /ijms23063340.
Skrypnik L., Maslennikov P., Feduraev P., Pungin A., Belov N. Changes in antioxidative compounds and enzymes in small‒leaved linden (Tilia cordata mill.) in response to mistletoe
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 П.А. Кузьмин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
