Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания
Изучали процесс истощения луковиц тюльпана ложнодвуцветкового (Tulipa bifloriformis Vved.) и сорта Bel Air (группа простые поздние) в моделируемых условиях выпревания. Выявлено, что длительное воздействие низких положительных температур и повышенной влажности вызывает существенные изменения углеводн...
Saved in:
| Published in: | Физиология и биохимия культурных растений |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30290 |
| 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: | Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания / О.В. Шелепова, Т.В. Воронкова, В.В. Кондратьева, Н.Н. Данилина // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 384-392. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860095193597870080 |
|---|---|
| author | Шелепова, О.В. Воронкова, Т.В. Кондратьева, В.В. Данилина, Н.Н. |
| author_facet | Шелепова, О.В. Воронкова, Т.В. Кондратьева, В.В. Данилина, Н.Н. |
| citation_txt | Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания / О.В. Шелепова, Т.В. Воронкова, В.В. Кондратьева, Н.Н. Данилина // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 384-392. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физиология и биохимия культурных растений |
| description | Изучали процесс истощения луковиц тюльпана ложнодвуцветкового (Tulipa bifloriformis Vved.) и сорта Bel Air (группа простые поздние) в моделируемых условиях выпревания. Выявлено, что длительное воздействие низких положительных температур и повышенной влажности вызывает существенные изменения углеводного и азотного метаболизма в запасающих чешуях луковиц. У тюльпана ложнодвуцветкового они были менее интенсивными и относительно равномерными в течение опыта, в луковицах сортового тюльпана скорость этих изменений значительно выше, что приводило к быстрому истощению энергетических и пластических ресурсов в тканях запасающих чешуй. Это может быть одной из причин гибели луковиц сортовых тюльпанов при интродукции в изменяющихся климатических условиях.
Вивчали процес виснаження цибулин тюльпана несправжньодвоквіткового (Tulipa bifloriformis Vved.) і сорту Bel Air (група прості пізні) за модельованих умов випрівання. Виявлено, що тривала дія низьких позитивних температур і підвищеної вологості спричинює істотні зміни вуглеводного й азотного метаболізму в запасаючих лусках цибулин. У тюльпана несправжньодвоквіткового вони були менш інтенсивними і відносно рівномірними упродовж досліду, в цибулинах сортового тюльпана швидкість цих змін значно вища, що призводило до швидкого виснаження енергетичних і пластичних ресурсів у тканинах запасаючих лусок. Це може бути однією з причин загибелі цибулин сортових тюльпанів за їх інтродукції в змінних кліматичних умовах.
Exhaustion process of tulip bifloriformis (Tulipa bifloriformis Vved.) and cultivar Bel Air (single late group) bulbs under artificial environments of aspyexiation in climatic camera was studied. It was revealed that long affecting of low positive temperature and high humidity cause negative alterations of the carbohydrate and nitrogen metabolism of tulip bulb scales. The alterations in tulip bifloriformis were less intensive and relatively even during experiment, while in tulip’s cultivar bulbs the rate of negative alterations was more considerably and resulting in rapid exhaustion of energy and plastic recourses. Obviously, this process must be one of the reasons of destruction introducing tulip cultivars under changing climate conditions.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:25:23Z |
| format | Article |
| fulltext |
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ КУЛЬТ. РАСТЕНИЙ. 2009. Т. 41. № 5
УДК 581.14(075.8)
ФИЗИОЛОГО-БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗИМУЮЩИХ
ЛУКОВИЦ ТЮЛЬПАНОВ В МОДЕЛИРУЕМЫХ УСЛОВИЯХ
ВЫПРЕВАНИЯ
О.В. ШЕЛЕПОВА, Т.В. ВОРОНКОВА, В.В. КОНДРАТЬЕВА, Н.Н. ДАНИЛИНА
Учреждение Российской академии наук Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина
127413 Москва, ул. Ботаническая, 4
Изучали процесс истощения луковиц тюльпана ложнодвуцветкового (Tulipa bi-
floriformis Vved.) и сорта Bel Air (группа простые поздние) в моделируемых усло-
виях выпревания. Выявлено, что длительное воздействие низких положительных
температур и повышенной влажности вызывает существенные изменения угле-
водного и азотного метаболизма в запасающих чешуях луковиц. У тюльпана
ложнодвуцветкового они были менее интенсивными и относительно равномер-
ными в течение опыта, в луковицах сортового тюльпана скорость этих измене-
ний значительно выше, что приводило к быстрому истощению энергетических и
пластических ресурсов в тканях запасающих чешуй. Это может быть одной из
причин гибели луковиц сортовых тюльпанов при интродукции в изменяющихся
климатических условиях.
Ключевые слова: Tulipa L., выпревание луковиц, углеводный метаболизм, азотный
метаболизм.
Тюльпан (Tulipa L.) — многолетнее травянистое растение семейства ли-
лейных (Liliaceae), широко используемое в ландшафтном озеленении.
Ежегодно регистрируется около 50 новых сортов тюльпанов. Однако
продолжительность жизни сортовых форм из-за сильной поражаемости
грибными и вирусными заболеваниями значительно короче, чем у ис-
ходных дикорастущих родительских форм, поэтому проблема сохране-
ния генофонда тюльпанов не потеряла остроту и актуальность. В насто-
ящее время коллекционные посадки тюльпанов зачастую мульчируются
органическими материалами, что способствует более раннему цветению
растений и увеличению выхода деток [2, 11]. За последние годы сущест-
венно возросло количество зим с повышенным температурным фоном.
Наличие высокого слоя снега и мульчи на коллекционных посадках спо-
собствует длительному незамерзанию почвы и сохранению ее температу-
ры выше 0 °С. Колебания температуры воздуха и почвы влияют на гор-
мональный и углеводный баланс в различных органах луковицы многих
сортов тюльпанов, что отражается на интенсивности метаболических
процессов и может привести к быстрому истощению энергетических ре-
сурсов тканей запасающих чешуй [10, 12]. Степень истощения луковиц
зависит от биологических особенностей вида или сорта, а также от их
адаптационного потенциала, при реализации которого существенную
роль играют соотношение фитогормонов ингибирующего и стимулиру-
ющего действия, ряд углеводов и других соединений [6]. Виды и сорта
© О.В. ШЕЛЕПОВА, Т.В. ВОРОНКОВА, В.В. КОНДРАТЬЕВА, Н.Н. ДАНИЛИНА, 2009
384
тюльпанов, сохраняющие оптимальную скорость метаболических про-
цессов, зимуют значительно лучше.
Для оценки устойчивости образцов коллекции видовых и сортовых
тюльпанов к быстрому истощению луковиц нами был поставлен модель-
ный опыт с созданием провокационного фона, в целом аналогичного
фону, наблюдаемому при интродукции тюльпанов в открытом грунте
зимой — низкая положительная температура и высокая влажность суб-
страта в течение 4 мес (с ноября по март). Устойчивость к истощению
луковиц оценивали по ряду морфологических признаков, скорости рас-
ходования углеводов и изменению содержания отдельных форм азота в
запасающих чешуях.
Методика
Объектом исследования были луковицы трех разборов (крупные — I,
средние — III и мелкие — V) видового (тюльпан ложнодвуцветковый —
Tulipa bifloriformis Vved.) и сортового (Bel Air из группы простые поздние)
тюльпанов. В зависимости от массы и диаметра луковицы тюльпаны
каждого сорта делят на несколько разборов: самые крупные относят к I,
самые мелкие — к V разбору.
Для опыта луковицы, прошедшие период покоя в стандартных су-
хих условиях, в ноябре высаживали в ящики с песком и помещали в
темную камеру охлаждения с относительной влажностью 90 % и темпе-
ратурой +4 °С, что имитировало основные неблагоприятные факторы,
наблюдаемые в естественных условиях под слоем мульчи и снега. Для
моделирования условий выпревания использовали влажный песок, по-
тому что он так же, как и снег, обладает хорошей проницаемостью для
атмосферных газов [8]. Первые пробы по 6—8 луковиц в каждом вари-
анте были взяты в ноябре, в день посадки. Затем их брали ежемесячно.
У луковиц каждого разбора фиксировали массу, количество зачаточных
цветков, содержание сухого вещества и массу генеративного побега. В
дальнейшем из луковиц выделяли запасающие чешуи, среднюю пробу из
которых фиксировали жидким азотом, лиофилизировали, измельчали и
использовали для дальнейших анализов. Содержание моносахаридов,
водорастворимых полисахаридов определяли фотоколориметрически с
пикриновой кислотой по модифицированному методу Соловьева на
СФ-24, крахмала — методом кислотного гидролиза [4], общего азота —
фотоколориметрически феноловым методом после мокрого озоления
пробы по методу Гинзбург; этим же методом находили содержание бел-
ковой формы азота после осаждения белка сульфатом меди в щелочной
среде [4]. Содержание небелковых форм азота вычисляли по разнице
между содержанием общего и белкового азота. Статистическую обработ-
ку полученных результатов проводили с использованием стандартной
программы Microsoft Excel. Результаты представлены в пересчете на су-
хое вещество.
Результаты и обсуждение
Исследования луковиц тюльпана ложнодвуцветкового и сорта Bel Air по-
казали, что в начале опыта масса луковиц всех разборов сорта Bel Air в
1,8—2,2 раза превышала аналогичные показатели тюльпана ложнодву-
цветкового. В течение опыта масса луковиц I и III разборов тюльпана
385
ФИЗИОЛОГО-БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗИМУЮЩИХ ЛУКОВИЦ
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5
ложнодвуцветкового практически не изменилась, только у луковиц V раз-
бора снизилась на 20 %. В то же время крупные и средние луковицы сор-
та Bel Air за время опыта потеряли 42—45 % своей исходной массы.
У тюльпана ложнодвуцветкового максимальная гибель зачаточных
цветков зафиксирована в мелких луковицах — количество зачаточных
цветков уменьшилось на 48 % по сравнению с началом опыта. В круп-
ных луковицах гибель была значительно ниже — 32 %. В луковицах
I разбора сорта Bel Air в начале опыта фиксировалось в среднем 2,5
цветка, к концу опыта гибель зачаточных цветков составила 60 %, а у
средних и мелких луковиц — соответственно 80 и 100 %.
В начале опыта содержание сухого вещества в луковицах всех раз-
боров тюльпана ложнодвуцветкового было в 1,3—1,5 раза выше, чем в
луковицах сорта Bel Air (таблица). Динамика снижения содержания су-
386
О.В. ШЕЛЕПОВА, Т.В. ВОРОНКОВА, В.В. КОНДРАТЬЕВА, Н.Н. ДАНИЛИНА
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5
Cодержание сухого вещества и углеводов в луковицах тюльпанов ложнодвуцветкового (а) и
сорта Bel Air (б)
I разбор III разбор V разбор
Срок отбора
а б а б а б
Сухое вещество, г/100 г массы сырого вещества
Ноябрь 56,6 ± 0,4 38,2 ± 2,2 55,2 ± 3,4 36,1 ± 3,4 47,3 ± 3,2 36,7 ± 3,2
Декабрь 47,3 ± 0,9 36,8 ± 1,5 41,2 ± 1,5 26,3 ± 5,6 41,0 ± 1,4 23,0 ± 0,5
Январь 46,0 ± 0,9 32,1 ± 1,9 38,2 ± 4,1 25,1 ± 2,6 33,4 ± 2,8 18,6 ± 0,6
Февраль 41,1 ± 1,2 19,7 ± 1,4 31,6 ± 2,8 16,9 ± 1,3 24,2 ± 2,4 7,8 ± 0,4
Крахмал, мг/г сухого вещества
Ноябрь 598,2 ± 2,4 293,5 ± 2,4 506,1 ± 10,1 248,1 ± 6,7 390,7 ± 3,4 190,9 ± 4,5
Декабрь 531,1 ± 1,7 284,1 ± 1,8 480,4 ± 5,6 220,5 ± 7,1 373,3 ± 4,5 162,7 ± 6,0
Январь 443,2 ± 3,9 227,4 ± 3,6 460,3 ± 4,2 160,1 ± 5,6 359,3 ± 6,7 81,0 ± 1,3
Февраль 341,2 ± 4,0 163,6 ± 4,7 361,3 ± 3,1 134,3 ± 6,0 311,1 ± 1,3 31,3 ± 1,2
Водорастворимые полисахариды, мг/г сухого вещества
Ноябрь 25,9 ± 3,1 52,8 ± 1,7 21,9 ± 5,8 56,4 ± 2,0 30,4 ± 0,9 40,0 ± 1,2
Декабрь 101,8 ± 2,8 134,2 ± 2,4 110,5 ± 4,9 191,1 ± 2,4 127,0 ± 1,0 145,0 ± 1,4
Январь 120,3 ± 2,1 197,8 ± 3,5 156,1 ± 1,5 221,2 ± 1,5 188,1 ± 2,4 228,9 ± 1,7
Февраль 114,5 ± 3,0 146,9 ± 4,1 132,2 ± 1,3 265,2 ± 2,9 231,9 ± 3,8 311,9 ± 2,5
Моносахариды, мг/г сухого вещества
Ноябрь 9,0 ± 0,1 8,9 ± 0,5 10,2 ± 0,3 10,0 ± 0,4 11,3 ± 0,7 8,5 ± 0,4
Декабрь 10,1 ± 0,3 18,9 ± 0,1 8,3 ± 0,1 20,7 ± 0,5 10,0 ± 0,5 22,6 ± 0,6
Январь 9,7 ± 0,2 27,6 ± 0,1 19,6 ± 0,2 51,0 ± 0,1 30,4 ± 0,1 82,8 ± 0,9
Февраль 9,4 ± 0,4 45,8 ± 0,2 28,9 ± 0,2 83,4 ± 0,1 75,3 ± 0,2 124,8 ± 1,4
Соотношение моносахариды/водорастворимые полисахариды
Ноябрь 0,35 0,17 0,47 0,18 0,37 0,21
Декабрь 0,09 0,14 0,08 0,10 0,08 0,16
Январь 0,08 0,14 0,13 0,23 0,16 0,36
Февраль 0,08 0,31 0,22 0,31 0,23 0,30
хого вещества в луковицах видового и сортового тюльпанов в течение
первых 60 сут опыта в среднем была аналогична: в крупных луковицах —
18—16 %, в средних — 30 % и только в мелких луковицах сорта Bel Air
она была выше на 20 % (потеря сухого вещества составила 49 % началь-
ного показателя). Таким образом, у крупных луковиц запас питательных
веществ расходовался медленнее, чем у средних и мелких. К концу опы-
та содержание сухого вещества уменьшалось быстрее и у видового, и у
сортового тюльпанов (см. таблицу). Снижение содержания сухого веще-
ства в луковицах связано с частичным отмиранием запасающих чешуй,
что обусловлено расходованием запаса питательных веществ на дыхание
и ростовые процессы. Доля отмерших тканей в луковицах сорта Bel Air
была значительно выше, чем в луковицах тюльпана ложнодвуцветково-
го. Кроме того, у видового и сортового тюльпанов мелкие луковицы ис-
тощались сильнее, чем крупные и средние.
Известно, что при низких положительных температурах при отсут-
ствии света и фотосинтеза наблюдается рост отдельных органов расте-
ний, который при высокой влажности среды может значительно уско-
ряться. Так, в период с декабря по январь масса генеративного побега с
листьями у тюльпана ложнодвуцветкового возросла на 19 (луковицы I
разбора) — 50 % (луковицы III разбора). В ходе опыта скорость приро-
ста этого показателя увеличивалась. У луковицы тюльпана сорта Bel Air
прирост массы генеративного побега на начальном этапе также состав-
лял 25—50 %. В дальнейшем он увеличился в 2,2—5,6 раза по сравнению
с луковицами тюльпана ложнодвуцветкового.
Истощение запасающих чешуй луковиц в первую очередь связано с
расходом неструктурных углеводов, в частности крахмала, содержание
которого у тюльпана ложнодвуцветкового было в 2—2,3 раза выше, чем
у сорта Bel Air в луковицах всех разборов (см. таблицу). В первый месяц
опыта в запасающих чешуях тюльпана ложнодвуцветкового скорость
расщепления крахмала в крупных луковицах была максимальной — сни-
жение составило 12 %. В средних и мелких луковицах содержание крах-
мала снижалось незначительно — на 4—5 %. Крупные луковицы сорта
Bel Air потеряли только 4 % крахмала, средние и мелкие — 15 %. В те-
чение последующих месяцев расщепление крахмала протекало более ин-
тенсивно, скорость этого процесса к концу наблюдения нарастала. Так,
в луковицах I разбора тюльпана ложнодвуцветкового и сорта Bel Air за
время опыта его было использовано соответственно 43 и 44 % (см. таб-
лицу). Скорость утилизации крахмала в последний месяц опыта соста-
вила 23—28 %, тогда как в первый месяц она не превышала 5—12 %.
Наиболее значительное снижение содержания крахмала зафиксировано
в средних и мелких луковицах сорта Bel Air — 46—84 % по сравнению с
началом опыта, тогда как содержание крахмала в луковицах аналогич-
ных разборов тюльпана ложнодвуцветкового снизилось на 29—30 %.
Продуктами гидролиза крахмала являются водорастворимые поли-
сахариды (ВПС), которые, в свою очередь, гидролизуются до моносаха-
ридов (МС). Существует предположение, что соотношение моносахари-
дов и водорастворимых полисахаридов (МС/ВПС) существенно влияет
на развитие цветочных бутонов в верхушечной почке луковицы [10].
ВПС играют также роль протекторов, снижая концентрацию токсичных
веществ при охлаждении растений [6]. МС наряду с фитогормонами
присуща сигнальная функция при экспрессии генов, связанных с регу-
ляцией процессов роста, развития и цветения [9], поэтому особое вни-
387
ФИЗИОЛОГО-БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗИМУЮЩИХ ЛУКОВИЦ
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5
мание при оценке устойчивости луковиц тюльпанов к истощению уде-
лялось этим неструктурным углеводам. Содержание ВПС в течение все-
го опыта было выше в луковицах всех размеров у сорта Bel Air (см. таб-
лицу). Резкий рост содержания данных соединений в луковицах всех
разборов видового и сортового тюльпанов (в среднем в 3,7 раза) в тече-
ние первого месяца опыта обусловлен гидролизом крахмала, так как
ВПС луковиц тюльпанов — мальтодекстрины являются промежуточны-
ми продуктами его распада. К концу опыта в крупных луковицах зафик-
сировано снижение содержания ВПС: у тюльпана ложнодвуцветкового —
на 5, у сорта Bel Air — на 26 %.
Моносахариды — глюкоза и фруктоза необходимы для обеспечения
клеток растущей верхушечной почки энергией и пластическими вещест-
вами [5]. Содержание МС на начальном этапе в луковицах всех разбо-
ров видового и сортового тюльпанов отличалось незначительно (см. таб-
лицу). В течение опыта динамика содержания МС в луковицах имела
различный характер: в крупных луковицах тюльпана ложнодвуцветково-
го в первый месяц содержание МС на 12 % увеличивалось, в луковицах
III и V разборов — снижалось. В дальнейшем в луковицах
I разбора оно снижалось на 4 % ежемесячно, а в луковицах III и V раз-
боров — увеличивалось. С уменьшением размеров луковиц скорость
прироста содержания МС возрастала и была максимальной в запасаю-
щих чешуях луковиц V разбора. В луковицах сорта Bel Air содержание
МС повышалось в течение всего опыта. Более значительный прирост со-
держания этих углеводов зафиксирован в средних и мелких луковицах —
соответственно в 8,3 и 14,7 раза.
Одним из показателей эффективности использования углеводов мо-
жет служить соотношение содержания МС/ВПС (см. таблицу). Увеличе-
ние этого показателя свидетельствует о повышении скорости метаболи-
ческих процессов, в частности гидролиза крахмала, и, как следствие, о
более быстром истощении луковиц в отсутствие притока ассимилятов.
Кроме того, рост генеративного побега из почки возобновления и его
последующее цветение также во многом определяется интенсивностью
гидролиза крахмала и преобладанием уровня моносахаридов над дисаха-
ридами [10]. В начале опыта соотношение содержания МС/ВПС в луко-
вицах тюльпана ложнодвуцветкового было значительно выше, чем в лу-
ковицах сорта Bel Air. Однако в течение первого месяца опыта оно
существенно снизилось. В крупных луковицах тюльпана ложнодвуцвет-
кового в последующие месяцы соотношение содержания МС/ВПС
практически не изменялось, тогда как в луковицах III и V разборов на-
чало увеличиваться и к концу опыта возросло до 0,22—0,23. В луковицах
сорта Bel Air соотношение содержания МС/ВПС незначительно снизи-
лось в первый месяц и оставалось более высоким в течение всего опыта
по сравнению с аналогичными показателями тюльпана ложнодвуцветко-
вого.
Таким образом, полученные нами результаты подтверждают важную
роль углеводов в адаптации луковиц к условиям выпревания: гибель
большей части зачаточных цветков в мелких и средних луковицах обоих
объектов исследования обусловлена пониженным содержанием углево-
дов по сравнению с крупными луковицами, сохранившими больший за-
пас углеводов к концу опыта. У тюльпана ложнодвуцветкового метабо-
лизм запасных углеводов был менее интенсивным и относительно
равномерным в течение периода наблюдений, что позволило избежать
388
О.В. ШЕЛЕПОВА, Т.В. ВОРОНКОВА, В.В. КОНДРАТЬЕВА, Н.Н. ДАНИЛИНА
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5
сильного истощения углеводного пула тканей запасающих чешуй луко-
виц. В то же время в луковицах сорта Bel Air отмечены существенные
изменения уровня неструктурных углеводов, что приводило к значитель-
ному снижению энергетических запасов в их тканях в моделируемых ус-
ловиях выпревания.
Под влиянием неблагоприятных внешних факторов в запасающих
чешуях луковиц тюльпанов наряду с углеводным обменом происходили
изменения азотного метаболизма. Наиболее ощутимые зафиксированы в
луковицах сорта Bel Air, содержание общего азота в которых было на
15—20 % выше, чем в луковицах тюльпана ложнодвуцветкового (рису-
нок). Если в первый месяц опыта содержание общего азота в луковицах
всех разборов сорта Bel Air снизилось на 9—10 %, то в дальнейшем дан-
ный показатель увеличивался, причем скорость прироста в течение опы-
та возрастала по мере уменьшения размеров луковиц. Повышение содер-
жания общего азота в луковицах может быть связано с деградацией
белковых структур в отмирающих тканях, обусловливающей рост небел-
ковых форм азота [8], а также уменьшением массы сухого вещества лу-
ковиц вследствие расхода углеводов на дыхание. В луковицах тюльпана
ложнодвуцветкового динамика общего азота в целом имела аналогичный
характер.
Наблюдение за динамикой белковых форм азота показало, что в те-
чение всего опыта их содержание в луковицах тюльпана ложнодвуцвет-
кового в 1,1—1,2 раза выше, чем в луковицах сорта Bel Air. Наиболее су-
щественные изменения в луковицах всех разборов видового и сортового
тюльпанов происходили в течение первого месяца: после 30 сут опыта
содержание белкового азота у тюльпана ложнодвуцветкового снижалось
на 7—14 %, у сорта Bel Air — на 19—23 %. В течение последующих ме-
сяцев опыта оно продолжало снижаться, но с меньшей скоростью. К
концу опыта потери белкового азота в крупных луковицах тюльпана
ложнодвуцветкового составили 20 % первоначального содержания, в
средних и мелких — 27—28 %. При этом содержание небелковых форм
азота в луковицах I разбора не изменялось в течение 60 сут опыта и толь-
ко к 90 сут опыта возрастало на 12 %. В запасающих чешуях средних и
мелких луковиц повышение содержания небелковых форм азота отмече-
но уже ко второму месяцу опыта — на 15—16 %, к концу периода на-
блюдения оно ускорялось — у луковиц III разбора на 30, у луковиц V
разбора — на 68 % (см. рисунок, б).
Изменения азотного метаболизма в луковицах тюльпана сорта Bel
Air были более существенны — потери белкового азота за 90 сут опыта
составили 40—32 %, содержание небелковых форм азота в течение 60 сут
возросло на 13—27 % (см. рисунок, а). Таким образом, в моделируемых
условиях выпревания наиболее сильные изменения в содержании обще-
го, белкового и небелкового азота происходили в средних и мелких лу-
ковицах тюльпана сорта Bel Air: содержание небелкового азота возраста-
ло, содержание белкового — снижалось. Вероятно, в темноте при низкой
положительной температуре и высокой влажности уже в первые месяцы
как в луковицах тюльпана ложнодвуцветкового, так и, особенно, сорта
Bel Air происходили нарушения процессов азотного метаболизма, свя-
занные с возможным распадом белка и накоплением легкорастворимых
азотсодержащих соединений, которые являются питательной средой для
таких патогенов, как тифулез и склеротиния, что может приводить к до-
полнительному негативному сдвигу углеводного метаболизма [1, 8].
389
ФИЗИОЛОГО-БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗИМУЮЩИХ ЛУКОВИЦ
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5
Таким образом, отмирание генеративных, вегетативных и запасаю-
щих органов луковиц видовых и сортовых тюльпанов при выпревании,
наблюдаемое при низкой положительной температуре и повышенной
влажности в темноте, вероятно, вызвано истощением углеводного пула
клеток запасающих чешуй и изменением в них белкового метаболизма.
При этом расходование углеводов и распад белковых соединений проис-
ходят практически одновременно. Наиболее подвержены негативным из-
менениям углеводного и азотного метаболизма луковицы тюльпана сор-
390
О.В. ШЕЛЕПОВА, Т.В. ВОРОНКОВА, В.В. КОНДРАТЬЕВА, Н.Н. ДАНИЛИНА
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5
Содержание белковой (1) и небелковой (2) форм азота в запасающих чешуях луковиц
тюльпанов сорта Bel Air (а) и ложнодвуцветкового (б), мг/г сухого вещества:
I — луковицы I разбора; III — луковицы III разбора; V — луковицы V разбора; ноябрь, декабрь, январь,
февраль — сроки отбора
I III V I III V I III V I III V
ноябрь декабрь январь февраль
а
I III V I III V I III V I III V
ноябрь декабрь январь февраль
б
та Bel Air, так как они более интенсивно расходуют пластические веще-
ства на дыхание и ростовые процессы. В изменяющихся климатических
условиях для снижения негативных последствий сочетания повышенной
влажности и низкой положительной температуры для сохранения кол-
лекционных посадок тюльпанов необходима доработка технологий вы-
ращивания данной культуры.
1. Василисков В.Ф. Влияние сроков посева на углеводно-белковый обмен и зимостойкость
лисохвоста лугового на Кольском севере // Науч.-техн. бюл. ВИР. — 1990. — 200. —
С. 15—19.
2. Каракулов А.В. Сохранение генофонда сортовых тюльпанов на Новосибирской зональ-
ной плодово-ягодной опытной станции им. И.В. Мичурина // Сб. трудов междунар.
науч.-практ. конф., посвященной 70-летию образования Мичурин. гос. аграр. ун-та. —
2001. — 3. — С. 212—215.
3. Кружилин А.С., Шведская З.М. Устойчивость озимых растений к выпреванию. — М.:
Наука, 1986. — 88 с.
4. Минеев В.Г. Практикум по агрохимии. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 2001. — 689 с.
5. Обручева Н.В., Литягина С.В., Рихтер А. Динамика углеводов в осевых органах семян
конского каштана при переходе от покоя к прорастанию // Физиология растений. —
2006. — 53, № 6. — С. 869—879.
6. Трунова Т.И. Растения и низкотемпературный стресс // 64-е Тимирязевское чтение. —
М.: Наука, 2007. — 53 с.
7. Туманов И.И., Бородина И.Н., Олейникова Т.В. Роль снежного покрова при перезимов-
ке озимых посевов (выпревание) // Тр. по прикл. ботанике, генетике, селекции. —
1935. — 3, № 6. — С. 3—57.
8. Шведская З.М., Кружилин А.С., Астахова Н.В., Шелепова О.В. Изменение азотного обме-
на озимой пшеницы при выпревании // Физиология растений. — 1977. — 24, вып. 6. —
С. 1276—1281.
9. Eckardt N.A. Abscisic acid biosynthesis gene underscores the complexity of sugar, stress, and
hormone interactions // Plant Cell. — 2002. — 14. — P. 2645—2649.
10. Lambrechts H., Rook F., Kolloffel C. Carbohydrate status of tulip bulbs during cold-induced
frower stalk elongation and flowering // Plant Physiol. — 1994. — 104. — P. 515—520.
11. Rasmussen E., Henriksen K. Early mulching in tulips // Tidsskr. Planteavl. — 1990. — 94,
N 4. — P. 419—422.
12. Saniewski M., Kawa-Miszczak L. Hormonal control of growth and development of tulips //
Acta Hort. — 1992. — 325. — P. 43—50.
Получено 18.02.2009
ФIЗIОЛОГО-БIОМЕТРИЧНI ОСОБЛИВОСТI ЗИМУЮЧИХ ЦИБУЛИН ТЮЛЬПАНIВ
ЗА МОДЕЛЬОВАНИХ УМОВ ВИПРIВАННЯ
О.В. Шелепова, Т.В. Воронкова, В.В. Кондратьєва, Н.М. Даниліна
Установа Російської академії наук Головний ботанічний сад ім. М.В. Цицина, Москва
Вивчали процес виснаження цибулин тюльпана несправжньодвоквіткового (Tulipa biflori-
formis Vved.) і сорту Bel Air (група прості пізні) за модельованих умов випрівання. Виявле-
но, що тривала дія низьких позитивних температур і підвищеної вологості спричинює
істотні зміни вуглеводного й азотного метаболізму в запасаючих лусках цибулин. У тюль-
пана несправжньодвоквіткового вони були менш інтенсивними і відносно рівномірними
упродовж досліду, в цибулинах сортового тюльпана швидкість цих змін значно вища, що
призводило до швидкого виснаження енергетичних і пластичних ресурсів у тканинах запа-
саючих лусок. Це може бути однією з причин загибелі цибулин сортових тюльпанів за їх
інтродукції в змінних кліматичних умовах.
391
ФИЗИОЛОГО-БИОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗИМУЮЩИХ ЛУКОВИЦ
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5
PHYSIOLOGY-BIOMETRIC PECULIARITIES OF WINTERING TULIP BULBS UNDER
ARTIFICIAL ENVIRONMENTS OF ASPYEXIATION
O.V. Shelepova, T.V. Voronkova, V.V. Kondrat’eva, N.N. Danilina
Institution of Russian Academy of Sciences N.V. Tsitsin Main Botanical Garden
4 Botanicheskaja St., Moscow, 127413, Russia
Exhaustion process of tulip bifloriformis (Tulipa bifloriformis Vved.) and cultivar Bel Air (single
late group) bulbs under artificial environments of aspyexiation in climatic camera was studied. It
was revealed that long affecting of low positive temperature and high humidity cause negative
alterations of the carbohydrate and nitrogen metabolism of tulip bulb scales. The alterations in
tulip bifloriformis were less intensive and relatively even during experiment, while in tulip’s culti-
var bulbs the rate of negative alterations was more considerably and resulting in rapid exhaustion
of energy and plastic recourses. Obviously, this process must be one of the reasons of destruction
introducing tulip cultivars under changing climate conditions.
Key words: Tulipa L., bulb, aspyexiation, carbohydrate metabolism, nitrogen metabolism.
392
О.В. ШЕЛЕПОВА, Т.В. ВОРОНКОВА, В.В. КОНДРАТЬЕВА, Н.Н. ДАНИЛИНА
Физиология и биохимия культ. растений. 2009. Т. 41. № 5
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30290 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0522-9310 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:25:23Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шелепова, О.В. Воронкова, Т.В. Кондратьева, В.В. Данилина, Н.Н. 2012-01-28T17:23:06Z 2012-01-28T17:23:06Z 2009 Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания / О.В. Шелепова, Т.В. Воронкова, В.В. Кондратьева, Н.Н. Данилина // Физиология и биохимия культурных растений. — 2009. — Т. 41, № 5. — С. 384-392. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 0522-9310 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30290 581.14(075.8) Изучали процесс истощения луковиц тюльпана ложнодвуцветкового (Tulipa bifloriformis Vved.) и сорта Bel Air (группа простые поздние) в моделируемых условиях выпревания. Выявлено, что длительное воздействие низких положительных температур и повышенной влажности вызывает существенные изменения углеводного и азотного метаболизма в запасающих чешуях луковиц. У тюльпана ложнодвуцветкового они были менее интенсивными и относительно равномерными в течение опыта, в луковицах сортового тюльпана скорость этих изменений значительно выше, что приводило к быстрому истощению энергетических и пластических ресурсов в тканях запасающих чешуй. Это может быть одной из причин гибели луковиц сортовых тюльпанов при интродукции в изменяющихся климатических условиях. Вивчали процес виснаження цибулин тюльпана несправжньодвоквіткового (Tulipa bifloriformis Vved.) і сорту Bel Air (група прості пізні) за модельованих умов випрівання. Виявлено, що тривала дія низьких позитивних температур і підвищеної вологості спричинює істотні зміни вуглеводного й азотного метаболізму в запасаючих лусках цибулин. У тюльпана несправжньодвоквіткового вони були менш інтенсивними і відносно рівномірними упродовж досліду, в цибулинах сортового тюльпана швидкість цих змін значно вища, що призводило до швидкого виснаження енергетичних і пластичних ресурсів у тканинах запасаючих лусок. Це може бути однією з причин загибелі цибулин сортових тюльпанів за їх інтродукції в змінних кліматичних умовах. Exhaustion process of tulip bifloriformis (Tulipa bifloriformis Vved.) and cultivar Bel Air (single late group) bulbs under artificial environments of aspyexiation in climatic camera was studied. It was revealed that long affecting of low positive temperature and high humidity cause negative alterations of the carbohydrate and nitrogen metabolism of tulip bulb scales. The alterations in tulip bifloriformis were less intensive and relatively even during experiment, while in tulip’s cultivar bulbs the rate of negative alterations was more considerably and resulting in rapid exhaustion of energy and plastic recourses. Obviously, this process must be one of the reasons of destruction introducing tulip cultivars under changing climate conditions. ru Iнститут фізіології рослин і генетики НАН України Физиология и биохимия культурных растений Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания Фізіолого-біометричні особливості зимуючих цибулин тюльпанів за модельованих умов випрівання Physiology-biometric changings in wintering tulip bulbs under artificial environments of aspyexiation Article published earlier |
| spellingShingle | Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания Шелепова, О.В. Воронкова, Т.В. Кондратьева, В.В. Данилина, Н.Н. |
| title | Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания |
| title_alt | Фізіолого-біометричні особливості зимуючих цибулин тюльпанів за модельованих умов випрівання Physiology-biometric changings in wintering tulip bulbs under artificial environments of aspyexiation |
| title_full | Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания |
| title_fullStr | Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания |
| title_full_unstemmed | Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания |
| title_short | Физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания |
| title_sort | физиолого-биометрические особенности зимующих луковиц тюльпанов в моделируемых условиях выпревания |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30290 |
| work_keys_str_mv | AT šelepovaov fiziologobiometričeskieosobennostizimuûŝihlukovictûlʹpanovvmodeliruemyhusloviâhvyprevaniâ AT voronkovatv fiziologobiometričeskieosobennostizimuûŝihlukovictûlʹpanovvmodeliruemyhusloviâhvyprevaniâ AT kondratʹevavv fiziologobiometričeskieosobennostizimuûŝihlukovictûlʹpanovvmodeliruemyhusloviâhvyprevaniâ AT danilinann fiziologobiometričeskieosobennostizimuûŝihlukovictûlʹpanovvmodeliruemyhusloviâhvyprevaniâ AT šelepovaov fízíologobíometričníosoblivostízimuûčihcibulintûlʹpanívzamodelʹovanihumovviprívannâ AT voronkovatv fízíologobíometričníosoblivostízimuûčihcibulintûlʹpanívzamodelʹovanihumovviprívannâ AT kondratʹevavv fízíologobíometričníosoblivostízimuûčihcibulintûlʹpanívzamodelʹovanihumovviprívannâ AT danilinann fízíologobíometričníosoblivostízimuûčihcibulintûlʹpanívzamodelʹovanihumovviprívannâ AT šelepovaov physiologybiometricchangingsinwinteringtulipbulbsunderartificialenvironmentsofaspyexiation AT voronkovatv physiologybiometricchangingsinwinteringtulipbulbsunderartificialenvironmentsofaspyexiation AT kondratʹevavv physiologybiometricchangingsinwinteringtulipbulbsunderartificialenvironmentsofaspyexiation AT danilinann physiologybiometricchangingsinwinteringtulipbulbsunderartificialenvironmentsofaspyexiation |