Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae)
У шести видів роду Pinus досліджено вміст фотосинтетичних пігментів і загальна оводненість тканин хвої. Показана їхня динаміка в різних за вологозабезпеченістю умовах літнього періоду. Загальний вміст пігментів у досліджених видів у динаміці по місяцях (червень–серпень) коливався від 0,83 до 2,6 м...
Saved in:
| Published in: | Український ботанічний журнал |
|---|---|
| Date: | 2016 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
2016
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178488 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) / Н.С. Терлига // Український ботанічний журнал. — 2016. — Т. 73, № 6. — С. 587-592. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-178488 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Терлига, Н.С. 2021-02-19T14:58:37Z 2021-02-19T14:58:37Z 2016 Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) / Н.С. Терлига // Український ботанічний журнал. — 2016. — Т. 73, № 6. — С. 587-592. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. 0372-4123 DOI: http://dx.doi.org/10.15407/ukrbotj73.06.587 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178488 У шести видів роду Pinus досліджено вміст фотосинтетичних пігментів і загальна оводненість тканин хвої. Показана їхня динаміка в різних за вологозабезпеченістю умовах літнього періоду. Загальний вміст пігментів у досліджених видів у динаміці по місяцях (червень–серпень) коливався від 0,83 до 2,6 мг/г сирої маси з максимальним його значенням у представників секції Pinus: у червні – у P. pallasiana (1,3 мг/г) і P. sylvestris (1,24 мг/г), у липні – у P. mugo (1,45 мг/г). За умов високої кількості опадів (червень) рівень хлорофілу а в досліджених видів був у 1,2–2,2 рази вищим, ніж у посушливий період (липень–серпень). Максимальні значення загальної оводненості тканин хвої в усіх досліджених видів встановлені при високому рівні середньомісячних опадів. За умов значного дефіциту опадів найбільше зниження загальної оводненості тканин хвої та найменший вміст фотосинтезуючих пігментів були відзначені у P. strobиs (секція Strobus) і P. рonderosa (секція Pseudostrobus). У шести видов рода Pinus исследованы содержание фотосинтетических пигментов и общая оводненность тканей хвои. Показана их динамика в условиях различной влажности в летний период. Общее содержание пигментов у исследованных видов в динамике по месяцам (июнь–август) колеблется в пределах 0,83–2,6 мг/г сырой массы с максимальными его значениями у представителей секции Pinus: в июне – у P. pallasiana (1,38 мг /г) и P. sylvestris (1,24 мг/г), в июле – у P. mugo (1,45 мг/г). При высоком количестве осадков (июнь) уровень хлорофилла а у исследованных видов был в 1,2–2,2 раза выше, чем в условиях длительной засухи (июль–август). Максимальные значения общей оводненности тканей хвои у всех исследованных видов установлены при высоком количестве среднемесячних осадков. В условиях значительного дефицита осадков наибольшее снижение общей оводненности тканей хвои и наименьшее содержание фотосинтезирующих пигментов наблюдали в хвое P. strobиs (секция Strobus) и P. рonderosa (секция Pseudostrobus). Content of photosynthetic pigments and total water content in tissues of pine needles have been studied in six species of Pinus. The dynamics thereof under different humidity conditions during summer season has been demonstrated. The total pigment content in the species under investigation varied per month (June–August) from 0.83 to 2.60 mg/g of raw substance, with the highest values being recorded for representatives of the Eupitys Spach. section: in June, for P. pallasiana – 1.38 mg/g and P. sylvestris – 1.24 mg/g; in July, P. mugo – 1.45 mg/g of raw substance. With a high amount of rainfall (June), the level of chlorophyll а in the studied species was 1.2 to 2.2 times higher than that found under conditions of prolonged drought (July–August). The maximum values of the total water content of pine needle tissues in all studied species were identified at the high amount of average monthly rainfall. Under significant deficit of rainfall, the maximum decrease in total water content of pine needle tissues and the minimum content of photosynthetic pigments were observed in the needles of P. strobus and P. ponderosa. uk Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України Український ботанічний журнал Фізіологія, анатомія, біохімія, клітинна та молекулярна біологія рослин Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) Особенности сезонной динамики пигментов фотосинтеза у видов рода Pinus (Pinaceae) Features of seasonal dynamics of photosynthetic pigments in species of the genus Pinus (Pinaceae) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) |
| spellingShingle |
Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) Терлига, Н.С. Фізіологія, анатомія, біохімія, клітинна та молекулярна біологія рослин |
| title_short |
Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) |
| title_full |
Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) |
| title_fullStr |
Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) |
| title_full_unstemmed |
Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) |
| title_sort |
особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду pinus (pinaceae) |
| author |
Терлига, Н.С. |
| author_facet |
Терлига, Н.С. |
| topic |
Фізіологія, анатомія, біохімія, клітинна та молекулярна біологія рослин |
| topic_facet |
Фізіологія, анатомія, біохімія, клітинна та молекулярна біологія рослин |
| publishDate |
2016 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Український ботанічний журнал |
| publisher |
Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Особенности сезонной динамики пигментов фотосинтеза у видов рода Pinus (Pinaceae) Features of seasonal dynamics of photosynthetic pigments in species of the genus Pinus (Pinaceae) |
| description |
У шести видів роду Pinus досліджено вміст фотосинтетичних пігментів і загальна оводненість тканин хвої.
Показана їхня динаміка в різних за вологозабезпеченістю умовах літнього періоду. Загальний вміст пігментів у
досліджених видів у динаміці по місяцях (червень–серпень) коливався від 0,83 до 2,6 мг/г сирої маси з максимальним його значенням у представників секції Pinus: у
червні – у P. pallasiana (1,3 мг/г) і P. sylvestris (1,24 мг/г),
у липні – у P. mugo (1,45 мг/г). За умов високої кількості
опадів (червень) рівень хлорофілу а в досліджених видів
був у 1,2–2,2 рази вищим, ніж у посушливий період (липень–серпень). Максимальні значення загальної оводненості тканин хвої в усіх досліджених видів встановлені
при високому рівні середньомісячних опадів. За умов
значного дефіциту опадів найбільше зниження загальної
оводненості тканин хвої та найменший вміст фотосинтезуючих пігментів були відзначені у P. strobиs (секція
Strobus) і P. рonderosa (секція Pseudostrobus).
У шести видов рода Pinus исследованы содержание фотосинтетических пигментов и общая оводненность тканей хвои. Показана их динамика в условиях различной
влажности в летний период. Общее содержание пигментов у исследованных видов в динамике по месяцам (июнь–август) колеблется в пределах 0,83–2,6 мг/г
сырой массы с максимальными его значениями у представителей секции Pinus: в июне – у P. pallasiana (1,38 мг
/г) и P. sylvestris (1,24 мг/г), в июле – у P. mugo (1,45 мг/г).
При высоком количестве осадков (июнь) уровень хлорофилла а у исследованных видов был в 1,2–2,2 раза
выше, чем в условиях длительной засухи (июль–август).
Максимальные значения общей оводненности тканей хвои у всех исследованных видов установлены при
высоком количестве среднемесячних осадков. В условиях значительного дефицита осадков наибольшее снижение общей оводненности тканей хвои и наименьшее
содержание фотосинтезирующих пигментов наблюдали
в хвое P. strobиs (секция Strobus) и P. рonderosa (секция
Pseudostrobus).
Content of photosynthetic pigments and total water content in tissues of pine needles have been studied
in six species of Pinus. The dynamics thereof under different humidity conditions during summer season has been
demonstrated. The total pigment content in the species under investigation varied per month (June–August) from 0.83
to 2.60 mg/g of raw substance, with the highest values being recorded for representatives of the Eupitys Spach. section: in
June, for P. pallasiana – 1.38 mg/g and P. sylvestris – 1.24 mg/g; in July, P. mugo – 1.45 mg/g of raw substance. With a
high amount of rainfall (June), the level of chlorophyll а in the studied species was 1.2 to 2.2 times higher than that found
under conditions of prolonged drought (July–August). The maximum values of the total water content of pine needle
tissues in all studied species were identified at the high amount of average monthly rainfall. Under significant deficit of
rainfall, the maximum decrease in total water content of pine needle tissues and the minimum content of photosynthetic
pigments were observed in the needles of P. strobus and P. ponderosa.
|
| issn |
0372-4123 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/178488 |
| citation_txt |
Особливості сезонної динаміки пігментів фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae) / Н.С. Терлига // Український ботанічний журнал. — 2016. — Т. 73, № 6. — С. 587-592. — Бібліогр.: 17 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT terligans osoblivostísezonnoídinamíkipígmentívfotosintezuuvidívrodupinuspinaceae AT terligans osobennostisezonnoidinamikipigmentovfotosintezauvidovrodapinuspinaceae AT terligans featuresofseasonaldynamicsofphotosyntheticpigmentsinspeciesofthegenuspinuspinaceae |
| first_indexed |
2025-11-26T02:25:12Z |
| last_indexed |
2025-11-26T02:25:12Z |
| _version_ |
1850608412170125312 |
| fulltext |
587ISSN 0372-4123. Укр. ботан. журн., 2016, 73(6)
УКРАЇНСЬКИЙ
БОТАНІЧНИЙ
ЖУРНАЛ
Фізіологія, анатомія, біохімія,
клітинна та молекулярна біологія рослин
doi: 10.15407/ukrbotj73.06.587
Н.С. ТЕРЛИГА
Криворізький ботанічний сад НАН України
вул. Маршака, 50, м. Кривий Ріг, 50089, Україна
nterlyga@mail.ua
ОСОБЛИВОСТІ СЕЗОННОЇ ДИНАМІКИ ПІГМЕНТІВ ФОТОСИНТЕЗУ У ВИДІВ РОДУ PINUS
(PINACEAE)
Terlyga N.S. Features of seasonal dynamics of photosynthetic pigments in species of the genus Pinus (Pinaceae). Ukr. Bot.
J., 2016, 73(6): 587–592.
Kryvyi Rih Botanical Garden, National Academy of Sciences of Ukraine
50, Marshak Str., Kryvyi Rih, 50089, Ukraine
Abstract. Content of photosynthetic pigments and total water content in tissues of pine needles have been studied
in six species of Pinus. The dynamics thereof under different humidity conditions during summer season has been
demonstrated. The total pigment content in the species under investigation varied per month (June–August) from 0.83
to 2.60 mg/g of raw substance, with the highest values being recorded for representatives of the Eupitys Spach. section: in
June, for P. pallasiana – 1.38 mg/g and P. sylvestris – 1.24 mg/g; in July, P. mugo – 1.45 mg/g of raw substance. With a
high amount of rainfall (June), the level of chlorophyll а in the studied species was 1.2 to 2.2 times higher than that found
under conditions of prolonged drought (July–August). The maximum values of the total water content of pine needle
tissues in all studied species were identified at the high amount of average monthly rainfall. Under significant deficit of
rainfall, the maximum decrease in total water content of pine needle tissues and the minimum content of photosynthetic
pigments were observed in the needles of P. strobus and P. ponderosa.
Key words: Pinus, chlorophyll a and b, carotenoids, pine needles, water content
Вступ
Од ним з ос нов них кри те рі їв ус піш но го впро ва
джен ня но вих ви дів в озе ле нен ня міст Сте по вої
зони є стій кість рос лин до не спри ят ли вих фак то
рів нав ко лишньо го се ре до ви ща. Важ ли ви ми фі
зіо ло гіч ни ми по каз ни ка ми, що ха рак те ри зу ють
стій кість рос лин до не спри ят ли вих умов зростан
ня, є пластич ність фо то син те тич но го апа ра ту, його
здат ність присто со ву ва ти ся до мін ли вих зов ніш ніх
умов. На дум ку ряду ав то рів стан піг мент ної сис
те ми, се зон на ди на мі ка та спів від но шен ня її ком
по нен тів ві доб ра жа ють сту пінь адап та ції рос лин до
еко ло гіч них умов зростан ня (Mamaev, 1965; Yatsko,
2010). Фо то син те тич ний апа рат рос лин є дуже чут
ли вим до змін нав ко лишньо го се ре до ви ща, тому
йо го стан пев ною мі рою ви зна чає сту пінь адап та ції
рос лин як до при род ноклі ма тич них, так і ан тро
по ген них чин ни ків (Lichtenthhaller, 1982). Адап та
ція де рев них ін тро ду цен тів у Сте по вій зоні є до сить
склад ним про це сом. Вона лі мі то ва на ви со ки ми
тем пе ра ту ра ми та низькою во ло го за без пе че ністю у
© Н.С. ТЕРЛИГА, 2016
ве ге та цій ний пе рі од, що при зво дить до різ ких змін
рит мів їхньо го роз ви тку, які обу мов лен ні фі зіо ло
гіч ни ми про це са ми. Тому ак ту аль ним є вив чен
ня пластич ності фо то син те тич но го апа ра ту, його
здат ності присто со ву ва ти ся до мін ли вих по год но
клі ма тич них умов.
Для оцін ки адап тив но го по тен ціа лу ін тро ду ко
ва них ви дів роду Pinus L. було про ве де не по рів
няль не до слі джен ня се зон ної ди на мі ки вмісту фо
то син те тич них піг мен тів і за галь ної овод не ності
тка нин аси мі ля цій но го апа ра ту за умов різ но го во
ло го за без пе чен ня.
Об'єкти та ме то ди ки до слі джень
Об'єктами до слі джен ня були шість ви дів роду
Pinus з ко лек ції Кри во різько го бо та ніч но го саду
(КБС) НАН Ук ра ї ни, які за сис те ма тич ним роз
по ді лом на ле жать до трьох сек цій: sect. Pinus (під
рід Pinus) – P. sylvestris L., P. mugo Turra; P. nigra I.F.
Arnold, P. pallasiana D. Don.; sect. Pseudostrobus Endl.
(підрід Pinus) – P. ponderosa P. Lawson & C. Lawson
та sect. Strobus Shaw. (під рід Нарlохуlоn Koehne) –
P. strobus L.
file:///F:/%d0%a0%d0%b0%d0%b1%d0%be%d1%82%d0%b0/Botany%20journal/73(6)/temp/
588 ISSN 0372-4123. Ukr. Bot. J., 2016, 73(6)
Зраз ки хвої дру го го року ве ге та ції від би ра ли з
де кіль кох де рев кож но го виду із се редньої час ти
ни кро ни пів ден ної ек спо зи ції в 3ра зо вій по втор
ності з черв ня до серп ня. Піг мен ти екс т ра гу ва ли з
на важ кою 0,1 г у ди мек си ді за ме то ди кою A.Р. Уел
бурн (Wellburn, 1994). Оп тич ні щіль ності піг мент
них ви тя жок ви зна ча ли за до по мо гою спек тро фо
то мет ра СФ2000 згід но до за галь но при йня то го
ме то ду за мак си му ма ми по гли нан ня: для хло ро фі
лів а і b – від по від но 665 і 649 нм, для ка ро ти но ї
дів – 480 нм. Кон цен тра ції фо то син те тич них піг
мен тів (С, мг/мл) роз ра хо ву ва ли за фор му ла ми:
С
хл.
а
= 12,19 А 665 – 3,45 А 649;
С
хл.
b
= 21,99 А 649 – 5,32 А 665;
С
кар
= (1000 А 480 – 2,14 С
хл.
а
– 70,16 С
хл. b
) / 200.
За галь ну овод не ність тка нин хвої ви зна ча ли за
ва го вим ме то дом (Bessonova, 2006): зраз ки хвої ви
су шу ва ли при тем пе ра ту рі 100–105 оС уп ро довж 1
год і далі – до пос тій ної маси при 60 оС. Про би від
би ра ли з черв ня до ве рес ня. До слі джен ня про во
ди ли про тя гом літньо го се зо ну за умов над мір но го
зво ло жен ня та знач но го де фі ци ту опа дів.
Се редньо ба га то річ ні ме тео да ні (Fedorovskiy,
Mazur, 2007) по рів ню ва ли з се ред ні ми ме тео ро ло
гіч ни ми по каз ни ка ми (тем пе ра ту ра по віт ря, кіль
кість опа дів) за 2015 р. (табл. 1), які були от ри ма ні
за до по мо гою ме теостан ції «Davis 6152 C Vantage
Pro 2», роз та шо ва ної на те ри то рії КБС.
Ре зуль та ти до слі джень та їх об го во рен ня
Кри во різький ре гі он на ле жить до по мір нокон ти
нен таль ної суб бо ре аль ної се ми арид ної клі ма тич
ної під зо ни, а за фі зи когео гра фіч ним ра йо ну ван
ням він роз та шо ва ний в Сте по вій зоні, пів ніч но
сте по вій під зо ні (Agroklimaticheskiy spravochnik,
1958). Ха рак тер ни ми ри са ми континентального
клі ма ту Сте по вої зони є спе кот не сухе лі то, до
сить хо лод на, а в біль шості ви пад ків ма ло сніж на
зима, час ті по су хи та су хо вії. Се ред ня сума опа дів
за ве ге та цій ний пе рі од в ре гіо ні скла дає при близ
но 240 мм, за рік 470 мм, су мар ний річ ний де фі цит
зво ло жен ня – 481 мм (Fedorovskiy, Mazur, 2007).
У 2015 р. се редньо мі сяч на тем пе ра ту ра по віт ря
та кіль кість опа дів мали знач ні від хи лен ня від се
редньо ба га то річ них оп ти му мів, ха рак тер них для
ре гіо ну. Ме тео ро ло гіч ні умо ви на по чат ку ак тив ної
ве ге та ції рос лин ха рак те ри зу ва ли ся не дос татньою
кіль кістю ат мо сфер них опа дів у квіт ні–трав ні, а в
лип ні–ве рес ні – знач ним де фі ци том опа дів і більш
ви со ки ми тем пе ра ту ра ми по рів ня но із се редньо
ба га то річ ни ми да ни ми. Так, з се ре ди ни квіт ня до
кін ця трав ня кіль кість опа дів була на 29–38% мен
шою по рів ня но із се редньо ба га то річ ни ми да ни ми,
в лип ні–серп ні – на 67 і 71% від по від но, у ве рес
ні – на 79,5% мен шою, тоді як у черв ні кіль кість
опа дів пе ре ви щу ва ла ба га то річ ні по каз ни ки на
34% (табл. 1).
Уп ро довж ве ге та ції рос лин кіль кіс ний вміст піг
мен тів є до сить ди на міч ним по каз ни ком, це від
мі ча ють ба га то до слід ни ків (Kojima, Yamamoto,
Sasaki, 1992; Ferus, Arkosiova, 2001; Chernyshev,
Vernigora, Titova, 2004; Suvorova et al., 2011). За
галь ний вміст піг мен тів у до слі дже них зраз ків хвої
ви дів роду Pinus у літ ній пе рі од змі ню вав ся від
0,83 до 2,60 мг/г си рої маси. В ме жах од ні єї сек ції
кіль кіс ний вміст піг мен тів був різ ним. Так, у ви
дів сек ції Pinus за галь ний вміст піг мен тів ста но
вив 1,09–2,60 мг/г, тоді як у представ ни ків сек цій
Pseudostrobus і Strobus він був мен шим – від по від но
0,98–1,20 та 0,84–1,85 мг/г (табл. 2). Мак си маль ні
зна чен ня кіль кіс но го вмісту піг мен тів у черв ні від
мі ча ли у P. sylvestris, P. pallasiana, P. nigra та P. strobus,
у лип ні – у P. ponderosa та P. mugo. До слід ни ки Л.Ф.
Прав дін і К.Г. Щер бі на (Pravdin, Shcherbina, 1964)
від мі ча ють, що не за леж но від кіль кіс них се зон них
ко ли вань вміст піг мен тів в аси мі ля цій но му апа ра ті
слід роз гля да ти як спад ко ву оз на ку, яку вони ви ко
ристо ву ва ли для ви зна чен ня під ви дів P. sylvestris.
Таблиця 1. Порівняння середніх метеорологічних показників
за 2015 р. та середньобагаторічних даних за період активної
вегетації рослин
Table 1. Average meteorological data for 2015 and average
long-term data for active vegetation period
Місяць
Середні метеорологічні
показники за 2015 р.*
Середньобагаторічні
метеодані**
температура
повітря, оС
кількість
опадів, мм
температура
повітря, оС
кількість
опадів, мм
квітень 12,4 25,0 9,2 36,0
травень 17,1 26,4 15,8 43,0
червень 21,1 91,6 19,1 68,0
липень 23,1 17,2 21,6 52,0
серпень 23,1 13,8 21,0 47,0
вересень 20,1 0,8 15,5 39,0
жовтень 8,3 1,4 8,9 35,0
* Дані метеостанції «Davis 6152 C Vantage Pro 2» Криворізького
ботанічного саду; ** – авіаметеостанції Лозуватка (м. Кривий
Ріг) упродовж 1980–2005 рр. (Fedorovskiy, Mazur, 2007).
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Yamamoto N%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=1623190
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Sasaki S%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=1623190
589ISSN 0372-4123. Укр. ботан. журн., 2016, 73(6)
Вміст кіль кості піг мен тів у тка ни нах лист ка ха
рак те ри зує по тен цій ну здат ність фо то син те тич но
го апа ра ту до за хо п лен ня со няч но го ви про мі нен ня
в різ ні пе ріо ди ве ге та ції. Роз гля даю чи ди на мі ку
вмісту хло ро фі лу а у со сен по мі ся цях, ми за фік
су ва ли його мак си маль ні зна чен ня в різ ні тер мі
ни ве ге та цій но го пе ріо ду: в черв ні у P. pallasiana
(2,36 мг/г) і P. sylvestris (2,01 мг/г), у лип ні – у
P. mugo (2,60 мг/г) і P. ponderosa (1,54 мг/г). За умов
над мір но го зво ло жен ня (чер вень) вміст хло ро фі
лу а у до слі дже них ви дів роду Pinus був ви щим у
1,2–2,2 рази, ніж за умов знач но го де фі ци ту опа
дів (сер пень). За га лом, від мі че но за галь ну тен ден
цію до зни жен ня кіль кості вмісту хло ро фі лу а в
усіх до слі дже них представ ни ків у по суш ли вих умо
вах серп ня. Най ниж чі зна чен ня да но го по каз ни ка
від мі че ні на при кін ці літа у P. strobиs (0,48 мг/г) і
P. ponderosa (0,98 мг/г). Кіль кіс ні змі ни вмісту хло
ро фі лу a в аси мі ля цій но му апа ра ті со сен у літ ній
пе рі од свід чать про різ ний рі вень адап та ції рос лин
до дії не спри ят ли вих по год них умов, зок ре ма де фі
ци ту во ло ги та ви со ких тем пе ра тур.
Ди на мі ка кіль кіс но го вмісту хло ро фі лу b у літ
ній пе рі од мала де що інші особ ли вості. Біль ший
вміст хло ро фі лу b у со сен від мі че ний впро довж
черв ня й лип ня (табл. 2), а його зни жен ня фік су
ва ли у серп ні, коли кіль кість опа дів змен ши ла ся
у 6,6 ра зів (табл. 1). Мак си маль не на ко пи чен ня
хло ро фі лу b ви яв ле но в лип ні у P. mugo (0,60 мг/г)
од но час но зі збіль шен ням вмісту хло ро фі лу а на
24%. На при кін ці літньо го пе ріо ду вста нов ле но
за середньоарифметичними показниками низьку
його кон цен тра цію у ви дів P. strobиs і P. sylvestris –
0,13 мг/г і 0,19 мг/г від по від но.
Обов'язковим ком по нен том піг мент ної сис те ми
рос лин є ка ро ти но ї ди (Karnaukhov, 1988). Ві до мо,
що вони за хи ща ють хло ро філ від над лиш ку со няч
ної ра діа ції, а зростан ня їхньої част ки у за галь но му
піг мент но му скла ді хвой них рос лин від бу ва єть
ся в осінньози мо вий пе рі од (Zotikova et al., 2001;
Yatsko, 2010). У до слі дже них ви дів роду Pinus ди на
мі ка на ко пи чен ня ка ро ти но ї дів мало від різ ня єть ся
від хло ро фі лу b. Се ред до слі дже них представ ни ків
тіль ки у P. sylvestris від мі ча ли змен шен ня кіль кості
ка ро ти но ї дів уже в лип ні на 63,4%, в ін ших ви дів –
збіль шен ня їхньої кіль кості у лип ні й зни жен ня – у
серп ні. Втім, хоча і від зна ча ли ко ли ван ня вмісту
кіль кості ка ро ти но ї дів у со сен з черв ня до серп ня,
їхня част ка в за галь но му піг мент но му фон ді сут тє
во не змі ню ва лась і ста но ви ла в се редньо му за літ
ній пе рі од 20,8–23,6% (табл. 2).
Адап та ція рос лин до по су хи по ля гає в зни жен
ні вмісту піг мен тів, при цьо му най менш стій ким є
хло ро філ а, більш ста біль ни ми при змі ні зов ніш
ніх умов – хло ро філ b і ка ро ти но ї ди (Farafontov,
1991). Як за ува жу ють В.Д. Чер ни шов зі спів ав то ра
ми (Chernyshev et al., 2004), близькість кіль кіс но
го вмісту ка ро ти но ї дів і хло ро фі лу b свід чить про
здат ність фо то син те зую чо го апа ра ту адап ту ва тись
до пев но го тем пе ра тур но го і світ ло во го ре жи мів.
Близькі зна чен ня цих по каз ни ків уп ро довж літа
від зна ча ли лише у ви дів P. nigra та P. ponderosa.
В якості од но го з по каз ни ків за галь ної стій кості
рос лин ви ко ристо ву ють спів від но шен ня хло ро
фі лів a і b у лист ках, яке змі ню єть ся під впли вом
різ них фак то рів і вка зує на пев ну еко ло гіч ну ла
Таблиця 2. Динаміка вмісту пігментів в асиміляційному
апараті видів роду Pinus у літній період
Table 2. Dynamics of pigment content in assimilation system of
Pinus species in summer period
Вид
Місяць
відбору
зразків
Вміст пігменту, мг/г сирої маси
хл. a хл. b каротиноїди
M V, % M V, % M V, %
Підрід Pinus
Секція Pinus
Pinus
sylvestris
червень 1,24 13,7 0,37 30,7 0,41 25,0
липень 0,89 3,6 0,31 20,2 0,26 34,8
серпень 0,6 13,3 0,19 15,3 0,23 12,4
P. pallasiana
червень 1,38 12,1 0,50 51,4 0,49 45,8
липень 1,20 7,9 0,57 22,2 0,44 9,3
серпень 0,68 4,8 0,24 6,5 0,26 4,7
P. nigra
червень 1,06 6,7 0,39 4,2 0,39 6,0
липень 1,01 3,6 0,41 8,8 0,40 5,4
серпень 0,78 13,0 0,28 10,9 0,27 12,2
P. mugo
червень 1,11 4,7 0,39 10,7 0,41 4,8
липень 1,45 2,0 0,60 9,0 0,55 2,2
серпень 1,02 13,6 0,45 45,3 0,38 22,0
Секція Pseudostrobus
Pinus
ponderosa
червень 0,66 10,6 0,29 23,5 0,25 29,4
липень 0,85 5,8 0,33 7,9 0,36 4,9
серпень 0,56 9,78 0,20 20,5 0,22 9,5
Підрід Нарlохуlоn
Секція Strobus
Pinus strobus
червень 1,06 8,6 0,40 14,0 0,40 9,7
липень 1,01 13,4 0,37 15,9 0,41 13,5
серпень 0,48 14,0 0,13 23,5 0,22 16,4
П р и м і т к и: М – середнє арифметичне значення; V –
коефіцієнт варіації,%.
590 ISSN 0372-4123. Ukr. Bot. J., 2016, 73(6)
біль ність фо то син те тич них піг мен тів. Ві до мо, що
спів від но шен ня хло ро фі лів а і b зна хо дить ся в ме
жах 2,0–2,8 у ті неа дап то ва них рос лин і 3,5–4,9 – у
світ лоа дап то ва них (Dymova, Fiedor, 2014). Втім, у
лі те ра ту рі є мало да них щодо сту пе ня спад ко вої зу
мов ле ності цієї оз на ки у со сен (Yatsko, 2010). Уп ро
довж літньо го пе ріо ду спів від но шен ня хло ро фі лів
a і b у до слі дже них представ ни ків ва рію ва ло від 2,2
до 3,7 (див. ри су нок). Мак си маль ні зна чен ня цьо го
по каз ни ка (3,6–3,7) були вста нов ле ні на при кін ці
ве ге та цій но го пе ріо ду в P. sylvestris і P. strobus, що
є ви дос пе ци фіч ною ре ак ці єю рос лин на еко ло гіч ні
умо ви зростан ня.
По рів няль ний ана ліз вмісту піг мен тів по ка зав,
що не зва жаю чи на зни жен ня кіль кості хло ро фі
лу a уп ро довж літньо го пе ріо ду, пул хло ро фі лу а в
се редньо му в усіх ви дів у черв ні пе ре ви щу вав пул
хло ро фі лу b у 2,8 рази, в лип ні – у 2,5, в серп ні –
май же у 3 рази (табл. 2).
Спів від но шен ня суми хло ро фі лів і ка ро ти но ї дів
має важ ли ву роль для ха рак те ристи ки фо то син те
тич но го апа ра ту рос лин. У різ ні тер мі ни ве ге та ції
кое фі ці єнт цьо го спів від но шен ня в до слі джу ва них
ви дів ко ли ва єть ся (2,8–5,3), що пов'язано зі змі
на ми в кіль кіс но му скла ді фо то син те тич них піг
мен тів уп ро довж літньо го пе ріо ду. Най біль ше зни
жен ня спів від но шен ня суми хло ро фі лів і ка ро ти
но ї дів за умов три ва лої по су хи (ли пень–сер пень)
від зна че но у P. strobиs, P. sylvestris, P. pallasiana, що
пов'язано із зростан ням в їхньо му аси мі ля цій но му
апа ра ті вмісту ка ро ти но ї дів.
У до слі джен нях Г.Г. Су во ро вої зі спів ав то ра ми
(Suvorova et al., 2011) від мі че но, що в по суш ли вих
умо вах рі вень хло ро фі лу а за ле жить від за галь но го
вод но го ста ту су тка нин хвої. В на ших до слі джен
нях просте жу єть ся в різ ні тер мі ни ве ге та ції пев на
за леж ність ди на мі ки вмісту піг мен тів від за галь ної
овод не ності тка нин хвої, втім в ос нов но му вона
має ви дос пе ци фіч ний ха рак тер. За галь ний вміст
води в хвої до слі дже них представ ни ків ста но вив
50,0–68,6%. За спри ят ли вих умов зво ло жен ня (в
черв ні) спос те рі га ли ся мак си маль ні зна чен ня за
Динаміка співвідношення пігментів фотосинтезу в асиміляційному апараті видів роду Pinus у літній період
Dynamics of the ratio of photosynthetic pigments in assimilation system of Pinus species in summer period
591ISSN 0372-4123. Укр. ботан. журн., 2016, 73(6)
галь ної овод не ності тка нин хвої в усіх до слі дже них
ви дів (табл. 3).
У пе рі од над мір но го зво ло жен ня (чер вень) най
біль ша за галь на овод не ність тка нин хвої від мі че
на в P. ponderosa, для яко го вста нов ле на най мен ша
кіль кість хло ро фі лу а в літ ній пе рі од по рів ня но з ін
ши ми ви да ми. Роз гля даю чи ди на мі ку овод не ності
тка нин за мі ся ця ми, ми вста но ви ли, що мен шим і
більш ста біль ним рів нем вмісту води ха рак те ри зу
єть ся аси мі ля цій ний апа рат P. mugo, в яко го до того
ж від зна че на в серп ні біль ша кіль кість фо то син
те тич них піг мен тів. Най біль ше зни жен ня за галь
ної овод не ності тка нин хвої від мі че но в P. strobиs і
P. ponderosa (на 17,4% та 16,9% від по від но) за умов
знач но го де фі ци ту опа дів, який посилювався з
серп ня до ве рес ня. Саме у цих ви дів від зна че ний
най мен ший вміст фо то син те зую чих піг мен тів на
при кін ці ве ге та цій но го се зо ну.
Ви снов ки
Ви яв ле но ви дос пе ци фіч ні від мін ності за вмістом
ос нов них піг мен тів фо то син те зу та їх ні ми спів від
но шен ня ми в ін тро ду ко ва них ви дів роду Pinus за
умов різ но го во ло го за без пе чен ня. Адап тив ні ре ак
ції уп ро довж ве ге та цій но го се зо ну про яв ляють ся
у змі ні спів від но шен ня між вмістом хло ро фі лів і
ка ро ти но ї дів. Фо то син те тич на ак тив ність аси мі
ля цій но го апа ра ту до слі дже них со сен при де фі ци ті
опа дів лі мі то ва на в ос нов но му ди на мі кою хло ро фі
лу a, кіль кіс ний вміст яко го за ле жить від умов нав
ко лишньо го се ре до ви ща. Під трим ка пев но го рів
ня хло ро фі лів а і b та вод но го об мі ну тка нин хвої
є про я вом фі зіо ло гіч них ре ак цій, спря мо ва них на
фор му ван ня адап та цій в умо вах пос тій них клі ма
тич них змін.
Вста нов ле ні від мін ності за вмістом ос нов
них піг мен тів, їх нім спів від но шен ням та рів нем
овод не ності тка нин хвої свід чать про те, що види
P. mugo, P. nigra, P. pallasiana та P. sylvestris мож на
засто со ву ва ти в ши ро ко му діа па зо ні еко ло гіч них
умов при ство рен ні об'єктів озе ле нен ня різ но го
функ ціо наль но го при зна чен ня, тоді як P. strobиs і
P. рonderosa ре ко мен дує мо лише для об ме же но го
ви ко ристан ня в озе ле нен ні про ми сло вих міст Cте
по вої зони. Вра хо вую чи наші до слі джен ня, мож
на ефек тив ні ше ви рі шу ва ти про бле ми, пов'язані з
під бо ром асор ти мен ту стій ких рос лин від по від но
до умов зростан ня.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
Agroklimaticheskiy spravochnik po Dnepropetrovskoy obl.,
Leningrad: Gidrometizdat, 1958, 88 pp. [Агроклима-
тический справочник по Днепропетровской обл. – Л.:
Гидрометиздат, 1958. – 88 с.].
Bessonova V.P. Praktykum z fiziolohii roslyn, Dnipropetrovsk:
RVV DDAU, 2006, 316 рр. [Бессонова В.П. Прак-
тикум з фізіології рослин. – Дніпропетровськ: РВВ
ДДАУ, 2006. – 316 с.].
Chernyshev V.D., Vernigora E.G., Titova M.S. Dinamika
pokazateley pigmentov khloroplastov dalnevostochnykh
i introdutsiruemykh khvoynykh dendrariya Gorno
taezhnoy stantsii. In: Biologicheskie issledovaniya na
Gornotaezhnoy stantsii, Vladivostok: Dalnauka, 2004,
vol. 4, pp. 106–114. [Чернышев В.Д., Вернигора Е.Г.,
Титова М.С. Динамика показателей пигментов хло
ропластов дальневосточных и интродуцируемых
хвойных дендрария Горнотаежной станции // Био-
логические исследования на Горнотаежной станции. –
Владивосток: Дальнаука, 2004. – Т. 9. – С. 106–114].
Dymova O., Fiedor L. Chlorophylls and their role in
photosynthesis. In: photosynthetic pigments chemical
structure biological function and ecology. Eds T.K.
Golovko, W.I. Gruszecki, M.N.V. Prasad, K. Strazalka,
Sytkyvtar: Komi Sci. Centre of the Ural Branch of RAS,
2014, pp. 140–160.
Farafontov M.G. Ekologiya, 1991, 5: 76–79. [Фарафон
тов М.Г. Биоиндикаторные свойства хлорофилла в
условиях воздействия загрязнений неопределенного
состава // Экология. – 1991. – 5. – С. 76–79].
Fedorovskiy V.D., Mazur A.Yu. Drevesnye rasteniya
Krivorozhskogo botanicheskogo sada (itogi za 25 let),
Dnepropetrovsk: Izdvo Prospekt, 2007, pp. 159–183.
[Федоровский В.Д., Мазур А.Ю. Древесные рас-
тения Криворожского ботанического сада (итоги
за 25 лет). – Днепропетровск: Издво Проспект,
2007. – С. 159–183].
Таблиця 3. Показники загальної оводненості хвої видів
роду Pinus
Table 3. Total water content in needles of Pinus species
Вид
Загальний вміст води, %
Місяць відбору зразків
червень липень серпень вересень
Pinus sylvestris
62,5±0,45
8,45*
57,5±0,87
5,23
57,5±0,95
5,48
56,2±2,11
4,47
P. pallasiana
63,4±0,65
10,89
58,3±0,45
7,22
57,5±1,24
6,22
56,4±1,45
5,44
P. nigra
63,6±0,35
6,65
56,9±1,52
5,64
55,2±0,75
4,55
55,0±2,56
5,25
P. mugo
59,5±0,45
5,66
59,0±0,85
4,56
55,7±0,83
5,00
55,5±1,77
3,56
P. ponderosa
68,6±1,21
7,36
61,8±0,48
8,34
58,8±1,22
5,68
57,0±1,52
5,28
P. strobus
60,5±1,12
11,45
52,6±1,22
9,55
50,9±1,31
4,25
50,0±2,64
4,36
* У знаменнику коефіцієнт варіації, %.
592 ISSN 0372-4123. Ukr. Bot. J., 2016, 73(6)
Ferus P., Arkosiova M. Variability of chlorophyll content
under fluctuating environment, Acta fytotech. et zootech.,
2001, 4: 123–125.
Ignateva O.V. Elementnyi sostav khvoi i morfo-fiziologicheskie
pokazateli sosny obyknovennoy v usloviyakh tekhnogennogo
zagryazneniya: Cand. Sci. Diss. Abstract, Krasnoyarsk,
2005, 18 pp. [Игнатьева О.В. Элементный состав хвои
и морфо-физиологические показатели сосны обыкно-
венной в условиях техногенного загрязнения: автореф.
дис. ... канд. биол. наук. – Красноярск, 2005. – 18 с.].
Karnaukhov V.N. Biologicheskie funktsii karotinoidov,
Moscow: Nauka, 1988, 240 pp. [Карнаухов В.Н. Био-
логические функции каротиноидов. – М.: Наука,
1988. – 240 с.].
Kojima K., Yamamoto N., Sasaki S. Structure of the pine
(Pinus thunbergii) chlorophyll a/bbinding protein gene
expressed in the absence of light, Plant Mol. Biol., 1992,
19(3): 405–410.
Lichtenthhaller H. Adaptation of chloroplast – ultrastructure
and chlorophyll – protein levels to highlight and lowlight
growth conditions, Physiol. plant., 1982, 7: 1442–1448.
Mamaev S.A. In: Fiziologiya i ekologiya drevesnykh rasteniy:
Trudy in-ta biologii, Ufa: Ufim. оtd. AN SSSR, 1965,
vol. 43, pp. 37–41. [Мамаев С.А. Сезонная и возраст
ная динамика содержания хлорофилла (а) и (b) в
хвое сосны // Физиология и экология древесных расте-
ний: Тр. ин-та биологии. – Уфа: Уфим. отд. АН СССР,
1965. – Т. 43. – C. 37–41].
Pravdin L.F., Shcherbina K.G. Trudy in-ta lesa i drevesiny,
Krasnoyarsk, 1961, vol. 50, pp. 90–98. [Правдин Л. Ф.,
Щербина К.Г. Динамика содержания хлорофилла в
хвое и жирность семян сосны обыкновенной разно
го географического происхождения // Тр. ин-та леса
и древесины. – Красноярск, 1961. – Т. 50. – С. 90–98].
Suvorova G.G., Oskorbina M.V., Kopytova L.D.,
Yankova L.S., Popova E.V. Sibirskiy Ekol. Zhurn.,
2011, 6: 851–859. [Суворова Г.Г., Оскорбина М.В.
Копытова Л.Д., Янькова Л.С., Попова Е.В. Сезонные
изменения фотосинтетической активности и зеленых
пигментов у сосны обыкновенной и ели сибирской в
оптимуме и экстремальных условиях увлажнения //
Сиб. экол. журн. – 2011. – 6. – С. 851–859].
Wellburn A.R. The spectral determination of chlorophylls a
and b, as well as total carotenoids, uning various solvents
of different resolution II g., Plant Physiol., 1994, 144:
307–313.
Yatsko Ya.N. Pigmentnyi apparat vechnozelenykh rasteniy na
Severe: Cand. Sci. Diss. Abstract, St. Petersburg, 2010,
23 pp. [Яцко Я.Н. Пигментный аппарат вечнозеленых
растений на Севере: автореф. дис. … канд. биол.
наук. – СПб., 2010. – 23 с.].
Zotikova A.P., Vorobeva N.A., Sobolevskaya Yu.S.
Vestnik Bashkir. Univ., 2001, 2(2): 67–69. [Зотико
ва А.П., Воробьева Н.А., Соболевская Ю.С. Ди
намика содержания и роль каротиноидов хвои ке
дра сибирского в высокогорье // Вестн. Башкир.
ун-та. – 2001. – 2(2). – С. 67–69].
Рекомендує до друку Надійшла 09.03.2016
О.К. Золотарьова
Терлига Н.С. Особливості сезонної динаміки пігментів
фотосинтезу у видів роду Pinus (Pinaceae). – Укр. ботан.
журн. – 2016. – 73(6): 587–592.
Криворізький ботанічний сад НАН України,
вул. Маршака, 50, м. Кривий Ріг, 50089, Україна
У шести видів роду Pinus досліджено вміст фотосинте
тичних пігментів і загальна оводненість тканин хвої.
Показана їхня динаміка в різних за вологозабезпеченіс
тю умовах літнього періоду. Загальний вміст пігментів у
досліджених видів у динаміці по місяцях (червень–сер
пень) коливався від 0,83 до 2,6 мг/г сирої маси з макси
мальним його значенням у представників секції Pinus: у
червні – у P. pallasiana (1,3 мг/г) і P. sylvestris (1,24 мг/г),
у липні – у P. mugo (1,45 мг/г). За умов високої кількості
опадів (червень) рівень хлорофілу а в досліджених видів
був у 1,2–2,2 рази вищим, ніж у посушливий період (ли
пень–серпень). Максимальні значення загальної овод
неності тканин хвої в усіх досліджених видів встановлені
при високому рівні середньомісячних опадів. За умов
значного дефіциту опадів найбільше зниження загальної
оводненості тканин хвої та найменший вміст фотосин
тезуючих пігментів були відзначені у P. strobиs (секція
Strobus) і P. рonderosa (секція Pseudostrobus).
Ключові слова: Pinus, хлорофіл a і b, каротиноїди,
оводненість тканин хвої
Терлыга Н.С. Особенности сезонной динамики пигментов
фотосинтеза у видов рода Pinus (Pinaceae). – Укр. ботан.
журн. – 2016. – 73(6): 587–592.
Криворожский ботанический сад НАН Украины,
ул. Маршака, 50, г. Кривой Рог, 50089, Украина
У шести видов рода Pinus исследованы содержание фо
тосинтетических пигментов и общая оводненность тка
ней хвои. Показана их динамика в условиях различной
влажности в летний период. Общее содержание пиг
ментов у исследованных видов в динамике по меся
цам (июнь–август) колеблется в пределах 0,83–2,6 мг/г
сырой массы с максимальными его значениями у пред
ставителей секции Pinus: в июне – у P. pallasiana (1,38 мг
/г) и P. sylvestris (1,24 мг/г), в июле – у P. mugo (1,45 мг/г).
При высоком количестве осадков (июнь) уровень хло
рофилла а у исследованных видов был в 1,2–2,2 раза
выше, чем в условиях длительной засухи (июль–август).
Максимальные значения общей оводненности тка
ней хвои у всех исследованных видов установлены при
высоком количестве среднемесячних осадков. В усло
виях значительного дефицита осадков наибольшее сни
жение общей оводненности тканей хвои и наименьшее
содержание фотосинтезирующих пигментов наблюдали
в хвое P. strobиs (секция Strobus) и P. рonderosa (секция
Pseudostrobus).
Ключевые слова: Pinus, хлорофилл a и b, каротиноиды,
оводненность тканей хвои
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Kojima K%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=1623190
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Yamamoto N%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=1623190
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Sasaki S%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=1623190
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1623190
|