Пигментный комплекс ассимиляционного аппарата интродуцентов в Вологодской области
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-4-123-132Ключевые слова:
фотосинтез, пигменты фотосинтеза, ассимиляция, адаптация, интродукционный стресс, фотосистема, Picea pungens Engelm., Pinus contorta Douglas ex Loudon., Thuja occidentalis L., Вологодская областьАннотация
Фотосинтез является одним из самых чувствительных к изменению факторов среды процессов. Древесные растения, выращиваемые вне их природных ареалов, испытывают интродукционный стресс. Акклиматизация интродуцентов сопровождается для них структурными и физиолого-биохимическими изменениями, которые обеспечивают возможность прохождения фотосинтеза в нетипичных условиях. Главными фоторецепторами являются хлорофиллы и каротиноиды, а их количественный и качественный составы выступают как надежные диагностические признаки состояния интродуцентов в новой среде. Цель исследования заключается в установлении изменений в пигментном комплексе ассимиляционного аппарата хвойных деревьев североамериканской флоры при интродукции в бореальную зону Европейского Севера. Объектами исследования стали популяции интродуцентов Picea pungens Engelm., Pinus contorta Douglas ex Loudon. и Thuja occidentalis L., произрастающие в дендрологическом саду Вологодской государственной молочнохозяйственной академии. Территория дендрологического сада расположена в типичном умеренно континентальном климате, характеризующемся неустойчивым режимом погоды. Показано, что содержание и хлорофиллов, и каротиноидов находится в границах оптимальных значений. У интродуцентов отмечено снижение количества фотосинтетических пигментов по сравнению с местными видами. Сумма пигментов изменяется от 1,35 до 1,81 мг/г сырого веса. Отношение содержания фотосинтетических пигментов у интродуцированных растений стремится к условной физиологической норме. Наиболее близки к оптимальным показатели Picea pungens и Thuja occidentalis. У остальных изучаемых видов растений отклонение составляет не более 6 %, что способствует успешной адаптации к новым экологическим условиям. Для всех проанализированных пород соотношение хлорофиллов не превышает оптимальных значений, что свидетельствует о прохождении адаптации и минимальности интродукционного стресса. Полученные результаты подтверждают пластичность фотосинтетического аппарата североамериканской дендрофлоры и ее способность приспосабливаться к экологическим условиям бореальной зоны, что делает возможным дальнейшее культивирование вида в условиях Европейского Севера.
Скачивания
Библиографические ссылки
Аганина Ю.Е., Тарханов С.Н. Изменчивость биохимических показателей и адаптация краснопыльниковой и желтопыльниковой форм сосны (Pinus sylvertris L.) в условиях избыточного увлажнения // Изв. СамНЦ РАН. 2016. Т. 18, № 2. С. 10–14. Aganina Yu.E., Tarkhnov S.N. Variability of Biochemical Indicators and Adaptation of f. (var.) erythranthera Sanio and f. (var.) sulfuranthera Kozubow Forms of the Pine (Pinus sylvestris L.) in the Conditions of Excess Humidification. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences, 2016, vol. 18, no. 2, pp. 10–14. (In Russ.).
Бабина С.З., Сродных Т.Б., Нагитмов З.Я. Перспективность использования на Среднем Урале декоративных сортов ели колючей (Picea pungens Engelm.) // Леса России и хозяйство в них. 2023. № 2. С. 57–66. Babina S.Z., Srodnykh T.B., Nagitmov Z.Ya. The Prospects of Using Decorative Varieties of Prickly Spruce (Picea pungens Engelm.) in the Middle Urals. Forests of Russia and economy in them, 2023, no. 2, pp. 57–66. (In Russ.). https://doi.org/10.51318/FRET.2023.75.12.007
Бабич Н.А., Андронова М.М. Сосна скрученная – перспективный интродуцент для озеленения малых северных городов // Изв. вузов. Лесн. журн. 2014. № 6. С. 155–160. Babich N.A., Andronova M.M. Lodgepole Pine – a Perspective Introduced Species for Greening of Northern Smaller Cities. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2014, no. 6, pp. 155–160. (In Russ.).
Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Котынова М.Ю. Сезонный характер содержания пигментов в хвое туи западной в условиях Нижегородской области // Тр. С.-Петерб. науч.-исследоват. ин-та лесн. хоз-ва. 2022. № 3. С. 38–58. Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Kotynova M.Y. Seasonal Character of the Pigment Content in the Needles of Northern White-Cedar in the Conditions of the Nizhny Novgorod Region. Proceedings of the Saint Petersburg Forestry Research Institute, 2022, no. 3, pp. 38–58. (In Russ.). https://doi.org/10.21178/2079-6080.2022.3.38
Дымова О.В., Головко Т.К. Фотосинтетические пигменты в растениях природной флоры таежной зоны европейского северо-востока России // Физиология растений. 2019. T. 66, № 3. С. 198–206. Dymova O.V., Golovko T.K. Photosynthetic Pigments in Native Plants of the Taiga Zone at the European Northeast Russia. Fiziologiya rastenii = Russian Journal of Plant Physiology, 2019, vol. 66, no. 3, pp. 198–206. (In Russ.). https://doi.org/10.1134/S0015330319030035
Корчагов С.А., Грибов С.Е., Хамитов Р.С. Опыт выращивания сосны скрученной (Pinus contorta) в Вологодской области // Лесн. вестн. 2020. T. 24, № 3. С. 60–65. Korchagov S.A., Gribov S.E., Khamitov R.S. Pine Shore (Pinus contorta) Growing Experiment in Vologda Region. Forestry Bulletin, 2020, vol. 24, no. 3, pp. 60–65. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2020-3-60-65
Кулькова А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Сезонные изменения пигментного состава хвои представителей рода ель в Нижегородской области // Изв. С.-Петерб. лесотехн. акад. 2021. Вып. 235. С. 22–39. Kulkova A.V., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P. Seasonal Changes in the Pigment Composition of Needles of Representatives of the Genus Spruce in the Nizhny Novgorod Region. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2021, iss. 235, pp. 22–39. (In Russ.). https://doi.org/10.21266/2079-4304.2021.235.22-39
Маракаев О.А. Экологическая физиология растений: фотосинтез и свет: текст лекций. Ярославль: Ярославск. гос. ун-т, 2005. 95 с. Marakaev O.A. Ecological Plant Physiology: Photosynthesis and Light: Lectures. Yaroslavl, Yaroslavl State University Publ., 2005. 95 p. (In Russ.).
Маслова Т.Г., Мамушина Н.С., Зубкова Е.К., Шерстнева О.А., Тютерева Е.В. Фотосинтез и пигменты пластид вечнозеленых растений-интродуцентов (хвойных и покрытосеменных) в годичном цикле в связи с проблемой зимостойкости // Ботаника: история, теория, практика: тр. Междунар. науч. конф. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2014. С. 131–135. Maslova T.G., Mamushina N.S., Zubkova E.K., Sherstneva O.A., Tyutereva E.V. Photosynthesis and Plastid Pigments of Introduced Evergreen Plants (Conifers and Angiosperms) in the Annual Cycle Due to the Issue of Winter Hardiness. Botany: History, Theory, Practice: Proceedings of the International Scientific Conference. Saint Petersburg, SPbEU “LETI” Publ., 2014, pp. 131–135. (In Russ.).
Мокроносов А.Т., Гавриленко В.Ф., Жигалова Т.В. Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты. М.: Академия, 2006. 445 с. Mokronosov A.T., Gavrilenko V.F., Zhigalova T.V. Photosynthesis. Physiological, Ecological and Biochemical Perspectives. Moscow, Academia Publ., 2006. 445 p. (In Russ.).
Пигменты пластид зеленых растений и методика их исследования / под ред. Н.В. Баженовой, Т.Г. Масловой, И.А. Поповой, О.Ф. Поповой, Д.И. Сапожникова, З.М. Эйдельман. М.; Л.: Наука, 1964. 123 с. Plastid Pigments of Green Plants and Methods for Their Study. Ed. by N.V. Bazhenova, T.G. Maslova, I.A. Popova, O.F. Popova, D.I. Sapozhnikov, and Z.M. Eidelman. Moscow, Nauka Publ., 1964. 123 p. (In Russ.).
Сарбаева Е.В. Биологические особенности туи западной (Thuja occidentalis L.) в условиях городской среды: автореф. дис. … канд. биол. наук. Н. Новгород, 2005. 22 с. Sarbaeva E.V. Biological Features of the White Cedar (Thuja occidentalis L.) in an Urban Environment: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs. Nizhny Novgorod, 2005. 22 p. (In Russ.).
Сауткина М.Ю. Анализ особенностей пигментного комплекса листьев ясеня обыкновенного лесостепной зоны // International Journal of Humanities and Natural Sciences. 2022. Т. 4-1(67). С. 22–24. Sautkina M.Yu. Analysis of the Features of the Pigment Complex of the Leaves of the Common Ash in the Forest-Steppe Zone. International Journal of Humanities and Natural Scien¬ces, 2022, vol. 4-1(67), pp. 22–24. (In Russ.). https://doi.org/10.24412/2500-1000-2022-4-1-22-24
Титова М.С. Реакция пигментной системы сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. на загрязнение окружающей среды // Вестн. КрасГАУ. 2013. № 10. С. 122–126. Titova M.S. Pine (Pinus sylvestris L.) Pigmental System Reaction on the Environmental Pollution. Vestnik KrasGAU = Bulletin of KSAU, 2013, no. 10, pp. 122–126. (In Russ.).
Тишкина Е.А., Абрамова Л.П. Состояние фотосинтетических пигментов в интродукционных популяциях можжевельника обыкновенного (Juniperus communis L.) // Изв. ОГАУ. 2018. № 2(70). С. 83–87. Tishkina Ye.A., Abramova L.P. The Condition of Photosynthetic Pigments in the Introduction Populations of Common Juniper (Juniperus communis L.). Izvestia Orenburg State Agrarian University, 2018, no. 2(70), pp. 83–87. (In Russ.).
Тютерева Е.В., Дмитриева В.А., Войцеховская О.В. Хлорофилл b как источник сигналов, регулирующих развитие и продуктивность растений // С.-х. биол. 2017. Т. 52, № 5. С. 843–855. Tyutereva E.V., Dmitrieva V.A., Voitsekhovskaja O.V. Chlorophyll b as a Source of Signals Steering Plant Development (Review). Sel’skokhozyaistvennaya biologiya = Agricultural Biology, 2017, vol. 52, no. 5, pp. 843–855. (In Russ.). https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.5.843rus
Ягодин В.И., Холькина Ю.И. Основы химии и технологии переработки древесной зелени. Л.: Ленингр. ун-т, 1981. 224 с. Yagodin V.I., Kholkina Y.I. Fundamentals of Chemistry and Technology of Wood Green Waste Processing. Leningrad, Leningrad University Publ., 1981. 224 p. (In Russ.).
Katahata S., Naramoto M., Kakubari Y., Mukai Y. Photosynthetic Acclimation to Dynamic Changes in Environmental Conditions Associated with Deciduous Overstory Phenology in Daphniphyllum humile, an evergreen Understory Shrub. Tree Physiology, 2005, vol. 25, iss. 4, pp. 437–445. https://doi.org/10.1093/treephys/25.4.437
Li Y., He N., Hou J., Xu L., Liu C., Zhang J., et al. Factors Influencing Leaf Chlorophyll Content in Natural Forests at the Biome Scale. Frontiers in Ecology and Evolution, 2018, vol. 6, art. 64. https://doi.org/10.3389/fevo.2018.00064
Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R. Determination of Total Carotenoids and Chlorophylls a and b of Leaf Extracts in Different Solvents. Biochemical Society Transactions, 1983, vol. 11, iss. 5, pp. 591–592. https://doi.org/10.1042/bst0110591
Sautkina M.Yu. Comparative Assessment of the Quantitative Content of the Main Photosynthetic Pigments in the Leaves of the English Oak of the Field–Protective Forest Strips. Journal of Agriculture and Environment, 2022, vol. 1(21), pp. 1–4. https://doi.org/10.23649/jae.2022.1.21.18
Voitsekhovskaja O.V., Tyutereva E.V. Chlorophyll b in Angiosperms: Functions in Photosynthesis, Signaling and Ontogenetic Regulation. Journal of Plant Physiology, 2015, vol. 189, pp. 51–64. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2015.09.013
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Карбасников А.А., Карбасникова Е.Б., Залывская О.С.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
