Оценка термоустойчивости дуба черешчатого и дуба скального и степени их адаптации к влиянию теплового шока

П. А. Куза

doi:10.37482/0536-1036-2019-4-187

Авторы

П. А. Куза Государственный университет Республики Молдова

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2019-4-187

Ключевые слова:

Quercus robur L., Q. petraea Liebl., термоустойчивость, листья, тепловой шок

Аннотация

Листья дуба скального (Quercus petraea Liebl.) и дуба черешчатого (Q. robur L.) подвергались тепловому шоку разными высокими температурами. Повреждения клеточных структур листьев, вызванные термическим шоком, определяли методом утечки электролитов. У исследованных видов дуба наблюдалось сигмоидальное увеличение утечки электролитов из тканей листьев в зависимости от применяемых высоких температур. Листья дуба черешчатого по сравнению с дубом скальным проявили повышенную устойчивость к высоким температурам. Это позволяет заключить, что термотолерантность дуба черешчатого выше, чем у дуба скального. Полученные результаты свидетельствуют, что метод утечки электролитов может быть применен для определения термоустойчивости видов дуба, которые произрастают в разных условиях местообитания, а также в аналогичных экологических условиях. Эксперименты фракционирования дозы термического шока позволили оценить эффект влияния первой дозы на процесс адаптации листьев дуба скального после разных временных интервалов от ее применения. Состояние листьев зависело от трех составляющих, которые характеризовали эффект фракционирования: значение первой фракции дозы, значение второй фракции дозы, промежуток времени между двумя термическими фракциями. Суммарный эффект фракционирования термической дозы зависит от баланса между протеканием деградационных и восстановительных процессов. После обработки проб умеренными дозами термического шока доминировали адаптационные процессы, вследствие чего возрастала термоустойчивость листьев после применения первой термической дозы. После применения высоких доз превалировали деградационные процессы, что приводило к уменьшению термоустойчивости листьев. Полученные результаты позволили сделать заключение, что метод фракционирования дозы термического шока позволяет оценить начальную термоустойчивость и степень адаптации листьев. Специфическое проявление процессов, которые выявляют начальную и адаптивную термоустойчивость вследствие сезонной вариации температур, определяют выживание растений в аридных условиях.
Для цитирования: Куза П.А. Оценка термоустойчивости дуба черешчатого и дуба скального и степени их адаптации к влиянию теплового шока // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 187–199. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.187
*Статья опубликована в рамках реализации программы развития научных журналов
в 2019 г.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биография автора

П. А. Куза, Государственный университет Республики Молдова

д-р биол. наук, проф.

Библиографические ссылки

Александров В.Я. Реактивность клеток и белки. Л.: Наука, 1985. 318 с.

Александров В.Я., Кислюк И.М. Реакция клеток на тепловой шок: физиологический аспект // Цитология. 1994. Т. 36, № 1. С. 5–59.

Горбань И.С. Повышение теплоустойчивости и стимуляция репараторной способности растительных клеток после обратимого теплового повреждения, определяемые по изменению вязкости протоплазмы // Цитология. 1983. Т. 25, № 1. С. 64–71.

Енькова Е.И. Теллермановский лес и его восстановление: учеб. Воронеж: Изд-во Воронеж. ун-та, 1976. 214 с.

Титов А.Ф., Акимова Т.В., Таланова В.В., Топчиева Л.В. Устойчивость растений в начальный период действия неблагоприятных температур: моногр. М.: Наука, 2006. 143 с.

Alexandrov V.Ya., Lomagin A.G., Feidman N.L. The Responsive Increase in Thermostability of Plant Cells. Protoplasma. 1970, vol. 69, pp. 417–458.

Anderson J.T., Willis J.H., Mitchell-Olds T. Evolutionary Genetics of Plant Adaptation. Trends in Genetics, 2011, vol. 27 (7), pp. 258–266.

Cabral R., O’Reilly C. The Physiological Responses of Oak Seedlings to Warm Storage. Can. Jour. For. Res., 2005, vol. 35. no. 10, pp. 2413–2422.

Cuza P. Apreciere a Rezistenţe Istejarului Pufos (Quercus Pubescens Willd.) Şistejarul Uipedunculat (Quercusrobur L.) La Acţiunea Temperaturilor Înalte. Buletinul Academiei de Ştiinţe a Moldovei. Ştiinţele Vieţii, 2008, no. 3 (306), pp. 48–56.

Cuza P. Capacitatea de Adaptare a Frunzelor Stejaruluipufos (Quercus Pubescens Willd.) in Funcţie de Doză şi Durata Fracţionări Idozelor Şocului Termic. Mediulambiant, 2008, no. 6 (42), pp. 23–26.

Cuza P. Instalarea şi Menţinerea Speciilor de Stejar (Aspecte Tteoretice şi Practice). Chişinău, Mediul Ambiant Publ. 2017. 246 p.

Dascaliuc Al., Cuza P. Specificul adaptării frunzelor stejarului pedunculat (Quercus Robur L.) la Şocul Termic în Funcţie de Valoarea Temperaturii şi Durata de Acţiune. Mediul ambient, 2008, no. 3 (39), pp. 34–37.

Dascaliuc Al., Cuza P. Capacitatea de Adaptare a Aparatului Fotosintetic al Speciilor de stejar (Quercus Robur, Q. Petraea, Q. Pubescens) la Acţiunea Temperaturilor Înalte. Mediulambiant, 2011, no. 2 (56), pp. 33–36.

Dascaliuc A., Tate R. Systemic in Determining the Biological Role of Natural Products. Tehnologii Biologice Avansate şi Impactul lor în Economie. Produse Naturale: Tehnologii de Valorificare a lor în Agricultură, Medicină şi Industria Alimentară: Mater. Simpoz. al 2-lea. Chişinău, 2005. pp. 24–37.

Dascaliuc A., Ivanova R., Arpentin Gh. Systemic Approach in Determining the Role of Bioactive Compounds. Advanced Bioactive Compounds Countering the Effects of Radiological, Chemical and Biological Agents. Strategies to Counter Biological Damage. NATO Science for Peace and Security. Series A. Chemistry and Biology. Springer, 2013, pp. 121–131.

Ingram D.L Modeling High Temperature and Exposure Time Interactions on Pittosporum Tobira Root Cell Membrane Thermostability. J. Amer. Soc. Hort. Sci., 1985, vol. 110. no. 4, pp. 470–473.

Kuster T.M., Bleuler P., Arend M., Günthardt-Goerg M.S., Schulin R. Soil Water, Temperature Regime and Growth of Young Oak Stands Grown in Lysimeters Subjected to Drought Stress and Air Warming. Bulletin BGS, 2011, vol. 32, pp. 7–12.

Larkindale J., Hall J.D., Knight M.R., Vierling E. Heat Stress Phenotypes of Arabidopsis Mutants Implicate Multiple Signaling Pathways in the Acquisition of Thermotolerance. Plant Physiol, 2005, vol. 138, pp. 882–897.

Levitt J. Responses of Plants to Environmental Stresses. New York, Academic Press Publ., 1980, vol. 1. 568 p.

Martineau J.R., Specht J.E., Williams J.H., Sullivan C.Y. Temperature Tolerance in Soybeans. I. Evaluation of a Technique for Assessing Cellular Membrane Thermostability. Crop Science, 1979, vol. 19, pp. 75–78.

Mortazavi M., O’Reilly C., Keane M. Stress Resistance Levels Change Little During Dormancy in Ash, Sessile Oak and Sycamore Seedlings. Ann. For. Sci., 2004, vol. 61, pp. 455–463.

Santarius K.A., Müller M. Investigation on Heat Resistance of Spinach Leaves. / Planta, 1979, vol. 146, pp. 529–538.

Stocker O. Morphologische und Physiologische der Dürreresistenz. Bern: Kali-Inst., 1958, pp. 79–93.

Sullivan C.Y. Mechanisms of Heat and Drought Resistance in Grain Sorghum and Methods of Measurement. // N.G. Rao and L.R. House (eds.). Sorghum in the Seventies. Oxford & I.B.H., New Delhi, 1972, India, pp. 267–274.

Suzuki N., Mittler R. Reactive Oxygen Species and Temperature Stresses: A Delicate Balance Between Signaling and Destruction. Physiologia Plantarum, 2006, vol. 126, pp. 45–51.

Поступила 16.04.19