Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений

В статье приведены результаты изучения аллелопатических свойств различных концентраций водной вытяжки листового опада шести инвазионно-активных видов древесно-кустарниковых растений флоры юго-востока Украины. Во всех исследуемых видах выявлено наличие аллелопатически активных веществ, которые действ...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Промышленная ботаника
Дата:2012
Автор: Ерёменко, Ю.А.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Донецький ботанічний сад НАН України 2012
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67452
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений / Ю.А. Ерёменко // Промышленная ботаника. — 2012. — Вип. 12. — С. 188-193. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859943433123135488
author Ерёменко, Ю.А.
author_facet Ерёменко, Ю.А.
citation_txt Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений / Ю.А. Ерёменко // Промышленная ботаника. — 2012. — Вип. 12. — С. 188-193. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Промышленная ботаника
description В статье приведены результаты изучения аллелопатических свойств различных концентраций водной вытяжки листового опада шести инвазионно-активных видов древесно-кустарниковых растений флоры юго-востока Украины. Во всех исследуемых видах выявлено наличие аллелопатически активных веществ, которые действуют, в основном, как ингибиторы роста. Доказано, что высокие концентрации экстрактов изученных видов значительно тормозят рост тест-объектов, содержат большое количество условных кумариновых единиц и имеют высокий показатель индекса аллелопатической активности. К группе аллелопатически сильноактивных видов относены Ailanthus аltissima, Clematis vitalba, Acer negundo, Robinia рseudoacacia. The paper gives the results of studying the allelopatic features of various concentrations of leaf fall aqueous extract of six invasively active woody and shrub plants from the flora of the South-Eastern Ukraine. In all studied species we have detected the presence of allelopatically active substances, acting predominantly as growth inhibitors. It has been proved that high concentrations of these extracts significantly inhibit the growth of test-objects, contain a great number of coumaric units and have a high index of allelopatic activity. We have allocated Ailanthus altissima, Clematis vitalba, Acer negundo and Robinia pseudoacacia in the group of allelopatically active plant species.
first_indexed 2025-12-07T16:12:12Z
format Article
fulltext ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12188 УДК 581.524.1:634.942(477.60) Ю.А. Ерёменко АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АДВЕНТИВНЫХ ВИДОВ ДРЕВЕСНО-КУСТАРНИКОВЫХ РАСТЕНИЙ аллелопатические свойства, инвазионно-активные виды, древесно-кустарниковые растения Введение В последние десятилетия наблюдается увеличение количества дичающих древесно- кустарниковых интродуцентов и их активная натурализация. Наиболее успешные из них стано- вятся инвазионными и преодолевают барьеры абиотических, репродуктивных факторов и биоты на всей территории нового региона, активно распространяются и могут укореняться в местных антропогенных, полуестественных и естественных растительных сообществах [23]. В последнее время появляется всё больше доказательств того, что высокая конкурентная способность дичающих древесных интродуцентов обусловлена их аллелопатическими свойства- ми [5, 14, 16, 20, 22]. Так, одна из гипотез успешности инвазионных видов основывается на ал- лелопатических и других биохимических взаимодействиях растений. Согласно этой гипотезе, в пределах вторичного ареала инвазионные растения вызывают угнетение роста и развития ви- дов, которые не имеют соответствующих защитных приспособлений против новых аллелопати- ческих агентов [9, 18]. Биохимическое влияние некоторых растений все чаще связывают с действием веществ, ко- торые выделяются различными их органами. [2, 3, 10, 17, 19, 21]. Экспериментальные исследо- вания показали, что особенно много активных веществ содержится в остатках листового проис- хождения, меньше – в стеблях и самое малое количество в корнях [1, 3, 7]. Так же в литературе приводятся примеры химических взаимодействий интродуцированных видов, свидетельствующие о том, что всякое отклонение экологических условий местопроиз- растания от оптимума вызывает более интенсивное накопление аллелопатически активных ве- ществ в органах растений, совпадающее одновременно с весьма значительным выделением этих веществ в фитоценоз [12]. Опыты П.А Мороза на опавших листьях яблони [8] показали, что первыми осадками вымы- вается количество физиологически-активных веществ, соответствующее по активности суточной водной вытяжке в соотношении 1:50, а при последующих осадках соотношению 1:100, 1:200. На современном этапе аллелопатических исследований установлена высокая активность ко- линов интродуцента Bupleurum fruticosum L., который в последние десятилетия самостоятельно расселился из парков Южного берега Крыма [14]. Кустарник часто образует чистые насаждения в естественных фитоценозах, где он выступает в роли эдификатора и подавляет развитие абори- генной флоры [11]. Механизмы, посредством которых инвазионные виды влияют на природные сообщества, недо- статочно изучены. Поэтому, исследование аллелопатической активности мертвого органического опада адвентивных древесно-кустарниковых растений и характера его влияния на другие растения может дать представление о механизмах взаимодействия чужеродных и аборигенных видов. Впол- не возможно, что активное распространение и успешное проникновение в природные сообще- ства инвазионных видов предопределено также и аллелопатическими свойствами этих растений. Цель и задачи исследований Целью наших исследований было определить аллелопатические свойства инвазионно- активных древесно-кустарниковых видов флоры юго-востока Украины. Для достижения по- ставленной цели были поставлены следующие задачи: выявить наличие аллелопатически актив- ных веществ у изучаемых видов путём проведения биотестов; исследовать влияние различных концентраций водной вытяжки листового опада этих видов на тест-объекты; определить индексы и группы их аллелопатической активности. © Ю.А. Ерёменко ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12 189 Объекты и методика исследований Для определения аллелопатических свойств адвентивных видов древесно-кустарниковых растений, нами были исследованы Acer negundo L., Ailanthus altissima (Mill.) Swingle, Clematis vitalba L., Elaeagnus angustifolia L., Robinia pseudoacacia L., Padellus mahaleb (L.) Vassilch., которые спонтанно распространяются на юго-востоке Украины и обладают высокой инвазион- ной активностью [4]. Аллелопатические свойства видов изучали по общепринятой методике биопроб [3] с неко- торыми модификациями: время проращивания семян редиса было увеличено на 4 часа, так как количество проросших семян редиса во всех вариантах подсчитывали, когда прорастало 50 % семян в контроле. Также, кроме общепринятой концентрации вытяжки из испытуемых растений (1:10), исследовали вытяжки в соотношении 1:50, 1:100, 1:200 как наиболее близкие концентра- ции колинов, существующие в естественных условиях [8]. Среднюю всхожесть семян редиса выражали в процентах к соответствующей всхожести в контроле, которую принимали за 100 %. Аллелопатическую активность исследуемых растворов выражали в условных кумариновых единицах (УКЕ) [2]. Для использования биопроб на корнях кресс-салата семена предварительно проращивали до образования корней длиной 3 – 5 мм. Проростки увлажняли водой (контроль) или исследуе- мыми растворами. Через сутки контрольные и опытные проростки подвергали биометрическим исследованиям, измеряли длину корней и прирост, которые выражали в процентах к приросту контрольных проростков, которые принимали за 100 %. Для анализа исследуемых видов использовали индекс аллелопатической активности [13]: А = (Lк – Lо)/Lк, где А – аллелопатическая активность вида; Lк – длина проростков семян тест-объектов в контро- ле; Lо – длина проростков семян тест-объектов в опыте. По активности физиологических выделений изучаемые объекты в соответствии с градацией, предложенной Н. М. Матвеевым и др. [6] разделяли на три группы растений: аллелопатически сильноактивные (500 и более УКЕ); аллелопатически среднеактивные (300–500 УКЕ); аллелопа- тически малоактивные (0–300 УКЕ). Повторность опыта была трехкратной. Анализ результатов проводили методами математи- ческой статистики [15]. Результаты исследований и их обсуждение Экспериментальные данные показали, что листовой опад всех исследуемых видов содержит ингибиторы роста. Установлено, что высокие концентрации вытяжек (1:10) всех исследуемых видов значительно угнетают всхожесть семян редиса и развитие проростков кресс-салата, со- держат большое количество УКЕ и имеют высокий показатель индекса аллелопатической актив- ности (рис. 1.). Так, концентрации вытяжки из листового опада A. аltissima обладали наиболее сильным ин- гибирующим действием. Экстракты листового опада этого вида полностью подавляли прорас- тание семян редиса, значительно тормозили рост проростков кресс-салата и имели максималь- ные показатели УКЕ и индекса аллелопатической активности. Довольно высокой активностью обладают колины A. negundo, C. vitalba и R. рseudoacacia. Вытяжки из листового опада этих видов практически полностью подавляли рост и развитие тест-объектов по сравнению с кон- тролем и содержали 700–800 УКЕ. Из исследуемых видов наименее активными оказались экс- тракты E. angustifolia и P. mahaleb, которые содержали 300 – 400 УКЕ, ингибировали ростовые показатели кресс-салата на 87,4 % и 81,8 % соответственно, прорастание редиса на 88,7 % и 82 % соответственно. По параметрам индекса аллелопатической активности экзометаболитов исследуемые инва- зионно-активные древесно-кустарниковые виды можно разместить в таком порядке (начиная с наиболее активного): Ailanthus altissima, Clematis vitalba, Acer negundo, Robinia pseudoacacia, Elaeagnus angustifolia, Padellus mahaleb. ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12190 Рис. 1. Изменение аллелопатических свойств листового опада инвазионно-активных древесно-кустарнковых видов в зависимости от их концентрации: 1. Acer negundo L., 2. Ailanthus altissima (Mill.) Swingle, 3. Clematis vitalba L., 4. Elaeagnus angustifolia L., 5. Padellus mahaleb (L.) Vassilch., 6. Robinia pseudoacacia L. ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12 191 По активности колинов большинство изученных нами видов относятся к группе аллелопати- чески сильноактивных (500 и более УКЕ). Это такие виды, как A. аltissima, C. vitalba, A. negundo, R. рseudoacacia. Особенно выделяется A. аltissima, аллелопатичсская активность которого выше 1000 УКЕ. Аллелопатически среднеактивными (300–500 УКЕ) являются E. angustifolia, P. mahaleb. К группе аллелопатически малоактивных (0–300 УКЕ) ни один из исследованных нами видов не относится. Для более объективной оценки аллелопатических свойств водорастворимых веществ листо- вого опада на ряду с общепринятыми в аллелопатических исследованиях концентрациями (1:10) мы исследовали действие колинов в концентрациях, близких к существующим в природных условиях. При снижении концентраций аллелопатически активных веществ вытяжки листового опа- да исследуемых инвазионных видов отмечено увеличение ростовых процессов тест-объектов, но также значительное ингибирующее действие. Это свидетельствует о непосредственном влия- нии аллелопатических свойств растений на исследуемые тест-объекты. Колины древесно-кустарниковых растений в концентрациях, близких к природным (соотно- шение 1:200), оказывали различное действие на исследуемые параметры. Так, экстракты листо- вого опада E. angustifolia практически не угнетали энергию прорастания семян редиса, и лишь на 13,5 % тормозили развитие проростков кресс-салата, но имели высокие ингибирующие свой- ства при более высоких концентрациях. Аллелопатические свойства A. аltissima также изменялись в зависимости от концентрации, но даже в соотношении 1:200 содержали 65 УКЕ, имели высокий показатель индекса аллелопа- тической активности (0,33) и значительно угнетали ростовые процессы тест-объектов. Колины листового опада C. vitalba, A. negundo, R. рseudoacacia, P. mahaleb в соотноше- нии 1:100 и 1:200 оказывали различное угнетающее действие на развитие корней кресс-салата по сравнению с контролем (рис. 2.). Robiniа pseudoacacia L. Ailanthus altissima (Mill.) Swingle Acer negundo L. Elaeagnus angustifolia L. Padellus mahaleb (L.) Vassilсh Clematis vitalba L. Рис. 2. Влияние различных концентраций водной вытяжки из листового опада инвазионно- активных видов древесно-кустарниковых растений на развитие проростков кресс-салата: К – контроль; концентрация: 1 – 1:10; 2 – 1:50; 3 – 1:100; 4 – 1:200 ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12192 Следовательно, использование различных тест-объектов показало, что угнетающее действие колинов исследуемых видов не отличалось значительной специфичностью и не зависело от ис- пользуемых биотестов. Это дает нам возможность предполагать, что подобная реакция будет на- блюдаться и при взаимодействии с другими видами в сообществах, в том числе и в природных. На данном этапе исследований нам удалось на примере изменения ростовых процессов тест- объектов под влиянием различных концентраций водной вытяжки листового опада изученных адвентивных видов древесно-кустарниковых растений показать наличие у них аллелопатической активности. Выводы Установлено, что высокие концентрации экстрактов (1:10) всех исследуемых видов древесно- кустарниковых растений значительно угнетают всхожесть семян редиса и развитие проростков кресс-салата, содержат большое количество условных кумариновых единиц и имеют высокий показатель индекса аллелопатической активности. Выявлено, что угнетение ростовых процессов тест-объектов водорастворимыми веществами листового опада инвазионно-активных видов, изменялось в зависимости от их концентрации. Нашими исследованиями показано, что A. аltissima, C. vitalba, A. negundo, R. рseudoacacia относятся к группе аллелопатически сильноактивных. Следовательно, можно считать, что физиологически активные вещества листового опада всех исследуемых видов действуют, в основном, как ингибиторы роста, что может указывать на их важную роль во внутривидовых и межвидовых взаимоотношениях в фитоценозах. 1. Баранецкий Г.Г. Химическое взаимодействие древесных растений / Григорий Григорьевич Баранец- кий. – Львов: Світ, 1990. – 160 с. 2. Гродзинский A.M. Аллелопатия в жизни растений и их сообществ / Андрей Михайлович Гродзинский. – Киев: Наук. думка, 1965. – 198 с. 3. Гродзінський А.М. Основи хімічної взаємодії рослин / Андрій Михайлович Гродзінський. – Київ: Наук. думка, 1973. – 206 с. 4. Ерёменко Ю.А Инвазионность древесно-кустарниковых растений во флоре юго-востока Украины / Ю.А. Еременко // Актуальні проблеми ботаніки та екології: Матер. міжнар. конф. молодих учених (м. Березне, Рівненська обл., 9–13 серпня 2011 р.). – К., 2011. – С. 60–61. 5. Золотухин А.И. Антропогенная динамика структуры и биоразнообразия пойменных дубрав Среднего Прихоперья / А.И. Золотухин, А.А. Шаповалова, А.А. Овчаренко [и др.]. — Балашов: Николаев, 2010. – 164 с. 6. Матвеев Н.М. Некоторые данные по аллелопатическим взаимоотношениям между древесными и тра- вянистыми растениями в условиях степи / Н.М. Матвеев // Физиолого-биохимические основы взаим- ного влияния растений в фитоценозах.— М.: Наука, 1966. – С. 215–223. 7. Матвеев Н.М. Аллелопатия как фактор экологической среды / Н.М. Матвеев. – Самара: Самарское кн. изд-во, 1994. – 206 с. 8. Мороз П.А. Аллелопатия в плодовых садах / П.А. Мороз. – Киев: Наук. думка, 1990. – 208 с. 9. Мосякін А.С. Огляд основних гіпотез інвазійності рослин / А.С. Мосякін // Укр. ботан. журн. – 2009. – Т. 66, № 4. – С. 466–476. 10. Новицкая Ю.А. О выделении химических веществ листьями древесных растений / Ю.А. Новицкая // Физиолого-биохимические основы взаимодействия растений в фитоценозах. – М., 1966. – С. 234–239. 11. Протопопова В.В. Види трансформери у флорі південного Криму / В. В. Протопопова, М. В. Шевера, Н.О. Багрікова [та ін.] // Укр. ботан. журн. – 2012. – Т. 69, № 1. – С. 54–68. 12. Райс Э. Аллелопатия / Э. Райс. – М.: Мир, 1978. – 392 с. 13. Симагина Н.О. Взаимодействия между растениями в сообществах галофитной растительности Крыма: аллелопатический аспект / Н.О. Симагина. – Автореф. дис. на соискание науч. степени канд. биол. наук: спец. 03.00.05 «Ботаника». – Ялта, 2006. – 20 с. 14. Симагина Н.О. Динамика аллелопатической активности Bupleurum fruticosum L. в течение вегетации и онтогенеза / Н.О. Симагина Н.Ю Лысякова // Уч. зап. Таврического нац. ун-та им. В. И. Вернадского. – Т. 24 (63), № 4., Симферополь, 2011. – С. 273–281. 15. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике / Владимир Михайлович Шмидт. – Л.: Изд-во Ленин- градск. гос. ун-та, 1984. – 288 с. ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2012, вып. 12 193 16. Bais H.P. Allelopathy and exotic plants: from genes to invasion / H.P Bais, R. Vepachedu, S. Gilroy, R.M. Callaway, J.M. Vivanco // Science. – Vol. 301. – 2003. – P. 1377–1380. 17. Bode H.R. Allelopathy in some Juglandaceae / H.R. Bode // Planta. – 1958, № 3. – P. 440–480. 18. Callaway R.M. Novel weapons: invasive success and the evolution of increased competitive ability / R.M Callaway, W.M. Ridenour // Front. Ecol. Environ. 2004. – № 2. – P. 419–426. 19. Cook M.T. Wilting caused by walnut trees / M.T. Cook // Phytopathology – № 11, 1921. – 346 p. 20. Csiszar A. Allelopathic effect of invasive woody plant species in Hungary / A. Csiszar // Acta Silv. Lign. – Hung, 2009. – Р. 9–17. 21. Davis, R.F. The toxic principle of Juglans nigra as identified with synthetic juglone and its toxic effects on tomato and alfalfa plants / R.F. Davis // Amer. J. Bot. –– 1928, № 5. – Р. 29–37. 22. Mуrgen F. A toxic principle in the leaves of Ailanthus / F. Myrgen // Bot. Gaz. – Chicago, 1959. – 121 p. 23. Richardson D.M. Naturalization and invasion of alien plants: concepts and definitions / D.M. Richardson, P. Pyśek, M. Rejmanek [et al.] // Diversity and distribution. – 2000. – № 6. – P. 93–107. Донецкий ботанический сад НАН Украины Получено 27.07.2012 УДК 581.524.1:634.942(477.60) АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКИЕ СВОйСТВА АДВЕНТИВНЫХ ВИДОВ ДРЕВЕСНО-КУСТАРНИКОВЫХ РАСТЕНИй Ю.А. Ерёменко Донецкий ботанический сад НАН Украины В статье приведены результаты изучения аллелопатических свойств различных концентраций водной вытяжки листового опада шести инвазионно-активных видов древесно-кустарниковых растений флоры юго-востока Украины. Во всех исследуемых видах выявлено наличие аллелопатически активных веществ, которые действуют, в основном, как ингибиторы роста. Доказано, что высокие концентрации экстрак- тов изученных видов значительно тормозят рост тест-объектов, содержат большое количество услов- ных кумариновых единиц и имеют высокий показатель индекса аллелопатической активности. К груп- пе аллелопатически сильноактивных видов относены Ailanthus аltissima, Clematis vitalba, Acer negundo, Robinia рseudoacacia. UDC 581.524.1:634.942(477.60) ALLELOPATIC FEATURES OF THE ADVENTITIOUS WOODY AND SHRUB PLANTS Yu.A. Yerіоmenko Donetsk Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine The paper gives the results of studying the allelopatic features of various concentrations of leaf fall aqueous extract of six invasively active woody and shrub plants from the flora of the South-Eastern Ukraine. In all studied species we have detected the presence of allelopatically active substances, acting predominantly as growth inhibitors. It has been proved that high concentrations of these extracts significantly inhibit the growth of test-objects, contain a great number of coumaric units and have a high index of allelopatic activity. We have allocated Ailanthus altissima, Clematis vitalba, Acer negundo and Robinia pseudoacacia in the group of allelopatically active plant species.
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-67452
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1728-6204
language Russian
last_indexed 2025-12-07T16:12:12Z
publishDate 2012
publisher Донецький ботанічний сад НАН України
record_format dspace
spelling Ерёменко, Ю.А.
2014-09-06T12:22:10Z
2014-09-06T12:22:10Z
2012
Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений / Ю.А. Ерёменко // Промышленная ботаника. — 2012. — Вип. 12. — С. 188-193. — Бібліогр.: 23 назв. — рос.
1728-6204
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67452
581.524.1:634.942(477.60)
В статье приведены результаты изучения аллелопатических свойств различных концентраций водной вытяжки листового опада шести инвазионно-активных видов древесно-кустарниковых растений флоры юго-востока Украины. Во всех исследуемых видах выявлено наличие аллелопатически активных веществ, которые действуют, в основном, как ингибиторы роста. Доказано, что высокие концентрации экстрактов изученных видов значительно тормозят рост тест-объектов, содержат большое количество условных кумариновых единиц и имеют высокий показатель индекса аллелопатической активности. К группе аллелопатически сильноактивных видов относены Ailanthus аltissima, Clematis vitalba, Acer negundo, Robinia рseudoacacia.
The paper gives the results of studying the allelopatic features of various concentrations of leaf fall aqueous extract of six invasively active woody and shrub plants from the flora of the South-Eastern Ukraine. In all studied species we have detected the presence of allelopatically active substances, acting predominantly as growth inhibitors. It has been proved that high concentrations of these extracts significantly inhibit the growth of test-objects, contain a great number of coumaric units and have a high index of allelopatic activity. We have allocated Ailanthus altissima, Clematis vitalba, Acer negundo and Robinia pseudoacacia in the group of allelopatically active plant species.
ru
Донецький ботанічний сад НАН України
Промышленная ботаника
Генетические и физиолого-биохимические особенности растений в антропогенно трансформированной среде
Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений
Алелопатичні властивості адвентивних видів деревно-кущових рослин
Allelopatic features of the adventitious woody and shrub plants
Article
published earlier
spellingShingle Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений
Ерёменко, Ю.А.
Генетические и физиолого-биохимические особенности растений в антропогенно трансформированной среде
title Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений
title_alt Алелопатичні властивості адвентивних видів деревно-кущових рослин
Allelopatic features of the adventitious woody and shrub plants
title_full Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений
title_fullStr Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений
title_full_unstemmed Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений
title_short Аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений
title_sort аллелопатические свойства адвентивных видов древесно-кустарниковых растений
topic Генетические и физиолого-биохимические особенности растений в антропогенно трансформированной среде
topic_facet Генетические и физиолого-биохимические особенности растений в антропогенно трансформированной среде
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67452
work_keys_str_mv AT eremenkoûa allelopatičeskiesvoistvaadventivnyhvidovdrevesnokustarnikovyhrastenii
AT eremenkoûa alelopatičnívlastivostíadventivnihvidívderevnokuŝovihroslin
AT eremenkoûa allelopaticfeaturesoftheadventitiouswoodyandshrubplants