СОДЕРЖАНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ В ЛИСТЬЯХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ACER L. В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ

  • Irina V. Chernyavskaya Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Адыгейский государственный университет» https://orcid.org/0000-0001-5175-9883
  • Evgenia M. Ednich Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Адыгейский государственный университет» https://orcid.org/0000-0001-9425-309X
  • Tatyana N. Tolstikova Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Адыгейский государственный университет» https://orcid.org/0000-0002-7086-407X
Ключевые слова: представители рода Acer, городская среда, пигменты, хлорофилл, каротиноиды, стресс, адаптация, Северо-Западный Кавказ

Аннотация

Обоснование. Концентрация пигментов является видовым признаком, а также интегральным показателем адаптации к изменяющимся условиям внешней среды, отражающим реакцию растений на условия произрастания. Интенсивное развитие современных городов предъявляет определенные требования к подбору растений для озеленения, обладающих высоким уровнем адаптивных реакций.

Цель. Определение содержания фотосинтетических пигментов в листьях представителей рода Аcer в условиях городской среды (на примере г. Майкопа, Республики Адыгея).

Материалы и методы. Содержание фотосинтетических пигментов определяли спектрофотометрическим методом в листьях представителей рода Acer L.: A. platanoides, A. pseudoplatanus, A. saccharinum, A. negundo, A. campestre в условиях городской среды (на примере г. Майкопа) и зоне условного контроля (Ботанический сад). Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась с использованием пакета MS Excel 2010.

Результаты. Выявлено, что в условиях урбанизированной среды суммарное содержание хлорофиллов в 1,1-2,2 раза выше по сравнению с контролем. По уровню вариабельности суммарного содержания зеленых пигментов в городе, исследуемые виды расположились в следующем порядке: A. saccharinum и A. campestre ˂ A. pseudoplatanus ˂ A. platanoides ˂ A. negundo. Соотношение суммы хлорофиллов к каротиноидам очень чутко реагировало на воздействия факторов городской среды. A. campestre и A. saccharinum отличались от A. negundo, A. pseudoplatanus и A. platanoides по данному показателю.

Заключение. Установлено, что в условиях урбанизированной среды у исследуемых видов рода Acer происходят перестройки в структуре пигментных комплексов – усиление синтеза хлорофиллов и каротиноидов, тем самым повышаются их адаптивные возможности к негативному воздействию факторов городской среды.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Irina V. Chernyavskaya, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Адыгейский государственный университет»

доцент кафедры ботаники, канд. биол. наук, доцент

Evgenia M. Ednich, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Адыгейский государственный университет»

ст. преподаватель кафедры физиологии

Tatyana N. Tolstikova, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Адыгейский государственный университет»

директор ботанического сада

Литература

Список литературы

Акиншина Н.Г., Азизов А.А., Карасева Т.А. и др. Коэффициент фотосинтетической эффективности растений для оценки качества городской среды // Вестник Мордовского университета. 2008. Т.18. № 2. С. 17-24.

Бухарина И.Л., Поварницина Т.М., Ведерников К.Е. Эколого-биологические особенности древесных растений в урбанизированной среде. Ижевск, 2007. 216 с.

Доклад об экологической ситуации в Республики Адыгея за 2021: официальный сайт исполнительных органов государственной власти. http://www.adygheya.ru (дата обращения 15.11.2022)

Заплатин Б.П. Биотестирование атмосферных загрязнений по содержанию хлорофилла и активности полифенолоксидазы // Известия Пензенского государственного педагогического университета им. В.Г. Белинского. 2008. №14. С. 82-87.

Кузнецов Р.В., Осипова Е.А., Помогайбин Е.А. Особенности сезонной динамики фотосинтетических пигментов в листьях некоторых древесных интродуцентов в лесостепи среднего Поволжья // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2009. Т.11. № 1-4. С. 715-718.

Кузнецова А.С., Сотникова Е.В. Биоиндикационные показатели стабильности развития листовой пластинки Populus tremula в условиях воздействия транспортных потоков // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2016. №3. С. 45-51.

Кунина В.А., Белоус О.Г. Состояние фотосинтетических пигментов листьев древесных растений в условиях городской среды // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2020. Т. 6 (72). № 2. С. 108-118. https://doi.org/10.37279/2413-1725-2020-6-2-108-118

Кутузова О.Г. Якушевская Е.Б. Зависимость содержания хлорофилла в листьях Ulmus pumila L. от концентрации тяжелых металлов // Известия Уфимского научного центра РАН. 2013. № 3. С. 118-120.

Ладыгин В.Г., Ширшикова Г.Н. Современные представления о функциональной роли каротиноидов в хлоропластах эукариот // Журнал общей биологии. 2006. Т.67. С. 163-189.

Максимова Е.В., Косицына АА., Макурина О.Н. Влияние антропогенных факторов химической природы на некоторые эколого-биохимические характеристики растений // Вестник СамГУ. Естественные науки. 2007. №8(58). С. 146-152.

Мамаев С.А. Закономерности внутривидовой изменчивости семейства Pinaceae на Урале: Автореф. дис. …д-ра биол. наук. Свердловск, 1970. 58 с.

Мокроносов А.Т., Гавриленко В.Ф. Фотосинтез: физиолого-экологические и биохимические аспекты. М.: Изд-во МГУ, 1992. 319 с.

Неверова О.А. Экологическая оценка состояния древесных растений и загрязнения окружающей среды промышленного города: Автореф. дис. …д-ра биол. наук. М., 2004. 36 с.

Сарсацкая А.С. Содержание фотосинтетических пигментов у древесных пород городских насаждений // Вестник Кемеровского государственного университета. Серия: Биологические, технические науки и науки о Земле. 2017. № 4(4). С. 9-14. https://doi.org/10.21603/2542-2448-2017-4-9-14

Скочилова Е.А., Закамская Е.С. Влияние городской среды на содержание хлорофилла и аскорбиновой кислоты в листьях Tilia cordata (Tiliaceae) // Растительные ресурсы. 2013. Т.49. №4. С. 541-547.

Соколова Г.Г., Богатова В.А. Динамика содержания хлорофиллов в листьях березы повислой (Betula pendula Roth), произрастающей в парках города Барнаула // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2019. №18. С. 531-534. https://doi.org/10.14258/pbssm.2019112

Оскорбина М.В., Коротаева Н.Е., Суворова Г.Г. Адаптивные особенности динамики содержания хлорофилла в хвое Pinus sylvestris и Picea obovata в условиях вегетации юга восточной Сибири // Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture. 2020. Т. 12. №5, С. 113-127. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2020-12-5-113-127

Тужилкина В. В. Реакция пигментной системы хвойных на длительное аэротехногенное загрязнение // Экология. 2009. № 4. С. 243-248

Чернявская И. В., Домрачева Н. А., Толстикова Т. Н. Влияние городской среды на концентрацию фотосинтетических пигментов и интенсивность фотосинтеза растений рода Acer L. // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2021. № 1(276). С. 26-32.

Шлык А. А. Определение хлорофилла и каротиноидов в экстрактах зеленых листьев. В кн.: Биохимические методы в физиологии растений. М.: Наука, 1971. С. 154–170.

Яшин Д.А., Зайцев Г.А. Содержание пигментов фотосинтеза в листьях березы повислой (Betula pendula Roth) и дуба черешчатого (Quercus robur L.) в условиях Уфимского промышленного центра // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2015. Т.17. №6. С. 274-277.

Brian D. Kloeppel, Marc D. Abrams Ecophysiological attributes of the native Acer saccharum and the exotic Acer platanoides in urban oak forests in Pennsylvania, USA // Tree Physiology, 1995, vol.15, issue 11, pp.739–746. https://doi.org/10.1093/treephys/15.11.739

Jeffrey R. Foster Photosynthesis and water relations of the floodplain tree, boxelder (Acer negundo L.) // Tree Physiology, 1992, vol.11, issue 2, pp. 133–149. https://doi.org/10.1093/treephys/11.2.133

Joshi P.C., Abhishek S. Air pollution induced changes in the photosynthetic pigments of selected plant species // Journal of Environmental Biology, 2009, no. 30(2), pp. 295-298.

Thomas M. Cate, T. D. Perkins Chlorophyll content monitoring in sugar maple (Acer saccharum) // Tree Physiology, 2003, vol.23, issue 15, pp. 1077–1079. https://doi.org/10.1093/treephys/23.15.1077

Uhrin P., Supuka J., Billiková M. Growth adaptability of Norway maple (Acer platanoides L.) to urban environment // Folia Oecologica, 2018, vol. 45(1), pp. 33-45. https://doi.org/10.2478/foecol-2018-0004

References

Akinshina N.G., Azizov A.A., Karaseva T.A., Kloze E. Vestnik Mordovskogo universiteta [Mordovia University Bulletin], 2008, vol. 18, no. 2, pp. 17-24.

Bukharina I.L., Povarnitsina T.M., Vedernikov K.E. Ekologo-biologicheskie osobennosti drevesnykh rasteniy v urbanizirovannoy srede [Ecological and biological features of woody plants in an urbanized environment]. Izhevsk, 2007, 216 p.

Doklad ob ekologicheskoy situatsii v Respubliki Adygeya za 2021: ofitsial'nyy sayt ispolnitel'nykh organov gosudarstvennoy vlasti [Report on the environmental situation in the Republic of Adygea for 2021: official website of the executive authorities]. http://www.adygheya.ru

Zaplatin B.P. Izvestiya Penzenskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta im. V.G. Belinskogo [University proceedings. Volga region], 2008, no. 14, pp. 82-87.

Kuznetsov R.V., Osipova E.A., Pomogaybin E.A. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk [Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2009, vol.11. no. 1-4, pp. 715-718.

Kuznetsova A.S., Sotnikova E.V. Vestnik Rossiyskogo universiteta druzhby narodov. Seriya: Ekologiya i bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti [RUDN Journal of Ecology and Life Safety], 2016, no. 3, pp. 45-51.

Kunina V.A., Belous O.G. Uchenye zapiski Krymskogo federal'nogo universiteta imeni V.I. Vernadskogo. Biologiya. Khimiya [Scientific Notes of V.I. Vernadsky Crimean Federal University. Biology. Chemistry], 2020. vol. 6(72), no. 2, pp. 108-118. https://doi.org/10.37279/2413-1725-2020-6-2-108-118

Kutuzova O.G. Yakushevskaya E.B. Izvestiya Ufimskogo nauchnogo tsentra RAN [Ufa Scientific Center of the Russian Academy of Science], 2013, no. 3, pp. 118-120.

Ladygin V.G., Shirshikova G.N. Zhurnal obshchey biologii [Journal of General Biology], 2006, vol. 67, pp. 163-189.

Maksimova E.V., Kositsyna AA., Makurina O.N. Vestnik SamGU. Estestvennye nauki [Vestnik of Samara University. Natural Science Series], 2007, no. 8(58), pp. 146-152.

Mamaev S.A. Zakonomernosti vnutrividovoy izmenchivosti semeystva Pinaceae na Urale: Avtoref. dis. …d-ra biol. nauk [Intraspecific variability of the family Pinaceae na Urale: abstract of thesis on competition of a scientific degree of Doctor of Biological Sciences]. Sverdlovsk, 1970, 58 p.

Mokronosov A.T., Gavrilenko V.F. Fotosintez: fiziologo-ekologicheskie i biokhimicheskie aspekty [Photosynthesis: physiological, ecological and biochemical aspects]. Moscow: Moscow university press, 1992, 319 p.

Neverova O.A. Ekologicheskaya otsenka sostoyaniya drevesnykh rasteniy i zagryazneniya okruzhayushchey sredy promyshlennogo goroda: Avtoref. dis. …d-ra biol. nauk [Ecological assessment of the state of woody plants and environmental pollution of an industrial city: abstract of thesis on competition of a scientific degree of Doctor of Biological Sciences]. M., 2004, 36 p.

Sarsatskaya A.S. Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Biologicheskie, tekhnicheskie nauki i nauki o Zemle [Bulletin of Kemerovo State University. Series: Biological, Engineering and Earth Sciences], 2017. no. 4(4), pp. 9-14. https://doi.org/10.21603/2542-2448-2017-4-9-14

Skochilova E.A., Zakamskaya E.S. Rastitel'nye resursy [Plant Resources], 2013, vol. 49, no. 4, pp. 541-547.

Sokolova G.G., Bogatova V.A. Problemy botaniki Yuzhnoy Sibiri i Mongolii [Problems of Botany of South Siberia and Mongolia], 2019, no. 18, pp. 531-534. https://doi.org/10.14258/pbssm.2019112

Oskorbina M.V., Korotaeva N.E., Suvorova G.G. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 2020, vol. 12, no. 5, pp. 113-127. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2020-12-5-113-127

Tuzhilkina V. V. Ekologiya [Ecology], 2009, no. 4, pp. 243-248

Chernyavskaya I. V., Domracheva N. A., Tolstikova T. N. Vestnik Adygeyskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 4: Estestvenno-matematicheskie i tekhnicheskie nauki. [The Bulletin of the Adyghe State University, the series “Natural-Mathematical and Technical Sciences”], 2021, no. 1(276), pp. 275-282.

Shlyk A. A. Opredelenie khlorofilla i karotinoidov v ekstraktakh zelenykh list'ev [Determination of chlorophylls and carotenoids in green leaf extracts] Biohimicheskie metody v fiziologii rastenij [Biochemical methods in plant physiology]. Moscow: Nauka, 1971, 226 p.

Yashin D.A., Zaytsev G.A. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiyskoy akademii nauk [Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences], 2015, vol. 17, no. 6, pp. 274-277.

Brian D. Kloeppel, Marc D. Abrams Tree Physiology, 1995, vol. 15, issue 11, pp.739–746, https://doi.org/10.1093/treephys/15.11.739

Jeffrey R. Foster Tree Physiology, 1992, vol.11, issue 2, pp. 133–149. https://doi.org/10.1093/treephys/11.2.133

Joshi P.C., Abhishek S. Journal of Environmental Biology, 2009, no. 30(2), pp. 295-298.

Thomas M. Cate, T. D. Perkins Tree Physiology, 2003, vol.23, issue 15, pp. 1077–1079. https://doi.org/10.1093/treephys/23.15.1077

Uhrin P., Supuka J., Billiková M. Folia Oecologica, 2018, vol. 45(1), pp. 33-45. https://doi.org/10.2478/foecol-2018-0004


Просмотров аннотации: 80
Загрузок PDF: 36
Опубликован
2023-11-01
Как цитировать
Chernyavskaya, I., Ednich, E., & Tolstikova, T. (2023). СОДЕРЖАНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКИХ ПИГМЕНТОВ В ЛИСТЬЯХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ACER L. В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ. Siberian Journal of Life Sciences and Agriculture, 15(5), 153-171. https://doi.org/10.12731/2658-6649-2023-15-5-931
Раздел
Биологические исследования