Phytohormonal complex of Syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner
Content of endogenous phytohormones (IAA, ABA, cytokinins and gibberellins) has been studied in roots and shoots of Syngonium plants after nine months of staying in hermetically sealed container. It was determined that phytohormones content (stimulators and inhibitors) decreased. The obtained result...
Gespeichert in:
| Datum: | 2003 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2003
|
| Online Zugang: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1084 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Plant Introduction| _version_ | 1860144581609259008 |
|---|---|
| author | Vedenicheva, N.P. Vasyuk, V.A. Generalova, V.N. Musatenko, L.I. Cherevchenko, T.M. |
| author_facet | Vedenicheva, N.P. Vasyuk, V.A. Generalova, V.N. Musatenko, L.I. Cherevchenko, T.M. |
| author_sort | Vedenicheva, N.P. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-01-05T14:20:06Z |
| description | Content of endogenous phytohormones (IAA, ABA, cytokinins and gibberellins) has been studied in roots and shoots of Syngonium plants after nine months of staying in hermetically sealed container. It was determined that phytohormones content (stimulators and inhibitors) decreased. The obtained results show the relation of lability of hormonal system and adaptive plants properties. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.3253141 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:48:41Z |
| format | Article |
| fulltext |
ФІЗІОЛОГО-БІОХІМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ
У БОТАНІЧНИХ САДАХ І ДЕНДРОПАРКАХ
УДК 582.521.41:577.17
Н.П. ВЕДЕНІЧЕВА \ В.А. ВАСЮК і, В.М. ГЕНЕРАЛОВА 1,
Л.І. МУСАТЕНКО 1, Т.М. ЧЕРЕВЧЕНКО 2
1 Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України
Україна, 01601 м. Київ, вул. Терещенківська, 2
2 Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України
Україна, 01014 м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1
ФІТОГОРМОНАЛЬНИЙ КОМПЛЕКС РОСЛИН SYNGONIUM В
УМОВАХ ГЕРМЕТИЧНОЇ КАМЕРИ
Досліджено ендогенний вміст фітогормонів (Ю К , АБК , цитокінінів та гібереліноподібних речовин) у
коренях і надземній частині рослин Syngonium, які протягом дев’яти місяців перебували у герме
тичній камері. Встановлено зменшення порівняно з контролем вміст у гормонів стимулювальної та
інгібувальної дії. Отримані результ ат и розглянут і з позиції існування зв'язку між лабільністю гор
мональної системи та адаптивними властивостями сингоніума.
У природних умовах обмежене постачан
ня кисню для рослини трапляється рідко,
за виключенням високогір'я. Проте в
умовах замкненого простору при штуч
ному вирощуванні ця проблема стає чи
не найголовнішою. Особливо актуально
це для рослин, які ростуть на борту
орбітальних станцій та космічних ко
раблів. При цьому гіпоксія, спричинена
нестачею газообміну, може бути таким
самим лімітуючим фактором росту, як і
невагомість. Умови космічного польоту
майже завжди негативно впливають на
розвиток рослин [3]. Наприклад, маса си
рої речовини проростків пшениці змен
шувалась на 25% після 10-добового по
льоту на борту космічного корабля "Dis-
© н.п. ВЕДЕНІЧЕВА, В.А. ВАСЮК, В.М. ГЕНЕРАЛОВА,
Л.І. МУСАТЕНКО, Т.М. ЧЕРЕВЧЕНКО, 2003
covery" [10]. Зниж ення вмісту кисню в
оточуючому середовищі до 2,5% призво
дить до значного зменшення розмірів
рослин Arabidopsis thaliana і до підвищен
ня щільності продихів [8]. Гальмування
розвитку рослин у замкненому просторі
може відбуватися також за рахунок на
копичення етилену. Експериментально
це було показано на рослинах пшениці,
які росли на борту станції "Мир" [7].
Крім того, встановлено, що гіпоксія нега
тивно впливає на синтез брассинолідів
[8], що, безперечно, може призвести до
загального порушення балансу гормонів,
і, як наслідок, до морфологічних змін [6].
Одним із засобів моделювання умов
обмеженого простору є вирощування
рослин у герметично замкнених камерах
упродовж тривалого часу. Цей спосіб ут
римання рослин відомий ще з XIX ст.
124 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2003, № 4
Фітогормональний комплекс рослин Syngonium в умовах герметичної камери
Останнім часом він викликає особливий
інтерес, оскільки дає змогу, з одного бо
ку, виявити рослини з підвищ еною
стійкістю до умов обмеженого простору,
а з другого — встановити реакцію різних
рослин на ці умови на фізіологічному та
біохімічному рівнях. При дослідженні
різних видів орхідних було показано, що
тривале перебування в герметичній ка
мері спричиняло збільшення вмісту ф о
тосинтетичних пігментів, підвищення ак
тивності окисно-відновних ферментів та
зменш ення кількості лабільних цукрів
[1 ]. Оскільки всі ростові та адаптаційні
процеси контролюються гормональною
системою, дослідження якісного та кіль
кісного складу гормонів допомагає вия
вити відмінності у регуляторних м е
ханізм ах м іж рослинами в нормі і
рослинами, що перебувають у герме
тичній камері.
Об'єктом дослідження були обрані
рослини сингоніума (Syngonium 'Patent',
родина Агасеаеа Juss.), які вирощували
протягом дев'яти місяців в оранж ереї
(контроль) та в герметичній камері на
зволоженому ґрунті і при природному
освітленні (дослід). У камері встановлю
вався кругообіг речовин, і рослини син
гоніума росли, не виявляючи видимих
морфологічних відхилень від контролю.
Фітогормони визначали в коренях та
надземній частині рослин за методом,
який було описано раніше [4]. Спирто
вий екстракт фракціонували з ефіром
при pH 3 (індоліл-3-оцтова та абсцизова
кислоти (ЮК та АБК)), етилацетатом при
pH 2,5 (вільні гібереліноподібні речовини
(ГПР)), бутанолом при pH 2,8 та pH 8
(зв'язані ГПР та цитокініни). Додаткове
очищення фракцій Ю К та АБК проводи
ли методом кислотно-лужної переек-
стракції, цитокінінів — іонообмінної хро
матографії. Тонкошарову хроматографію
фітогормонів проводили на пластинах
Silufol UV-254 (Чехія), кількісне визна
чення — на хроматографі Pye Unicam
4000 методом високоефективної рідинної
хроматографії. Активність ГПР визнача
ли методом біотестів за приростом гіпо-
котилів салату. Результати експериментів
статистично оброблені, в роботі наведено
середні арифметичні та стандартні по
хибки з трьох біологічних дослідів..
Результати проведених досліджень по
казали, що після дев'яти місяців вирощ у
вання в умовах герметичної камери рос
лини сингоніума не мали істотних мор
фологічних відмінностей відносно конт
ролю. Водночас спостерігалися досить
помітні зміни в балансі фітогормонів.
Надземна частина контрольних рослин
відрізнялася більш високим вмістом ЮК,
ніж корені (табл. 1). В умовах герметичної
Таблиця 1
Вміст Ю К та АБК у надземній частині та коренях рослин Syngonium,
н г /г маси сирої речовини
Р о с л и н н и й АБК ЮК
матеріал вільна зв'язана вільна зв'язана
Контроль
Корені 36,0 ± 4,1 сліди 28,8 ± 2,3 19,2 ± 1,3
Надземна частина 36,0 ± 3,8 12,0 ± 1,1 41,6 ± 3,7 35,2 ± 2,8
Корені 0
Дослід
0 12,8 ± 1,5 0
Надземна частина 20,0 ± 2.2 0 19,2 ± 1,8 20,8 ± 2,2
ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2003, Ns 4 125
Н.П. Веденічева, В.А. Васюк, В.М. Генералова, Л.І. Мусатенко, Т.М. Черевченко Н.П
Таблиця 2
Вміст цитокінінів у надземній частині
та коренях рослин Syngonium,
н г /г маси сирої речовини
Рослинний
матеріал
Зеатин
рибозид
Зеатин Зеатин
глюкозид
Контроль
Корені 480,0 ± 1 1 ,1 680,0 ± 9,3 358,3 ± 7,1
Надземна сліди 270,0 ± 5,9 175,1 ± 4,4
частина
Дослід
Корені 204,0 ± 3,7 126,2 ± 5,1 203,4 ± 7,4
Надземна сліди 30,4 ± 2,2 45,3 ± 3,1
частина
камери рівень вільної Ю К був удвічі
менше — як в надземній частині, так і в
коренях. Вміст зв'язаної форми в над
земній частині був у півтора раза мен
ший порівняно з контролем, а в коренях
— не визначався взагалі. АБК у вільній
формі була присутня в рівних кількостях
у надземній частині і в коренях рослин,
тоді як зв'язаної форми було утричі мен
ше в надземній частині, в коренях во
на була відсутня. В умовах герметичної
камери АБК була визначена лише у
вільній формі в надземній частині.
Домінуючою формою цитокінінів у
контрольних рослин був зеатин (табл. 2).
Його вміст у коренях був в 2,5 раза ви
щим, н іж у надземній частині. У рос
лин, які росли в герметичній камері,
рівень усіх цитокінінів був значно м ен
ше. В коренях рівень зеатину був м ен
шим у п 'ять разів, зеатин рибозиду —
вдвічі, а зеатин глюкозиду — в 1,5 раза.
В надземній частині вміст зеатину був
меншим у дев'ять разів, а зеатин глю ко
зиду — м айж е в чотири рази.
Сумарна активність ГПР у надземній
частині рослин, розрахована в грам-
еквівалентах до ГК3 у контрольних ум о
вах була значно вищою, н іж у герм е
тичній камері: для вільних ГПР (етил-
ацетатна фракція) — в 1,5 раза, для
зв 'язаних (бутанольна фракція) — у 2,5
раза (табл. 3).
Узагальнюючи дані, отримані при
дослідженні фітогормонів, мож на конс
татувати, що рослини сингоніума, ви ро
щ ені в умовах герметичної камери х а
рактеризую ться зниж еним гормональ
ним фоном. Це стосується гормонів як
стимулювальної, так і інгібувальної дії,
а також їх кон 'ю гованих форм. Раніше
було показано, що зниж ення рівня ц и
токінінів у різних видів рослин спос
терігається при дії несприятливих ф а к
торів [2]. Тому мож на було б припусти
ти, що зм енш ений вміст зеатину, зеа
тин рибозиду та зеатин глю козиду у
сингоніума в герметичній камері є р е
зультатом відсутності оптимальної кіль
кості кисню або пож ивних речовин у
середовищ і. Проте, як відомо, найти-
повіш ою реакцією рослин на вплив н е
гативних чинників є накопичення АБК,
а наші експерименти показали істотне
зм енш ення вмісту цього гормону. Слід
зазначити, що більшість експериментів
з дослідження реакції гормонального
комплексу рослин на різні екологічні
ф актори проводилася в умовах н етри
валої їх дії. В наш ому ж експерименті
сингоніум зростав у герметичній камері
досить тривалий час (дев'ять місяців),
упродовж якого, без сумніву, відбулась
адаптація рослин до цих умов. П ро це
Таблиця З
Вміст гіберелінів у надземній частині
рослин Syngonium, мкг/ r маси сирої
речовини (в еквівалентах до
гіберелової кислоти)
Рослинний Етилацетатна Бутанольна
матеріал фракція фракція
Контроль 10,2 ± 1,9 4,0 ± 0,3
Дослід 6,6 ± 0,7 1,6 ± 0,4
126 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2003, № 4
Ф іт огорм он альний ком плекс росл и н S yn gon iu m в ум овах гер м ет и ч н о ї кам ери
свідчить насамперед нормальний габі
тус рослин. У сингоніума відбувалося
збільш ення товщ ини листкової плас
тинки за рахунок кутикули верхньої
епідерми та поруш ення структурно-
функціональної організації ф отосинте
тичного апарату. Зниж ений рівень гор
монів свідчить також про поруш ення
регуляторних механізм ів росту. Слід
підкреслити, що зменш ення кількості
гормонів не було пропорційним, свід
ченням чого є зниж ений показник гор
монального балансу (коефіцієнт Вр),
який розраховується як віднош ення су
марної кількості ЮК, зеатину та зеатин
рибозиду до кількості АБК [9]. Для над
земної частини рослин у контрольних
умовах коеф іцієнт гормонального ба
лансу Вр становив 8 ,6 , а в умовах гер
метичної камери — 2,4. Як було показа
но раніше, зниж ення цього коеф іцієнта
характерно для рослин, які зростаю ть у
несприятливих умовах [5].
Таким чином, мож на зробити висно
вок про те, що умови герметичної каме
ри є неадекватними для розвитку рос
лин. Не всі рослини добре переносять
подібні умови вирощ ування. Так, у
орхідних тривале перебування у герме
тичній камері негативно впливало на
ростові процеси і фізіолого-біохімічні
показники [І]- У папоротеподібних (по-
ліподіум і нефролепіс) спостерігалися до
сить значні зміни в анатомії та мембран
ному апараті. Сингоніум виявився стій
кою до умов герметичної камери росли
ною, що вказує на його перспективність
для використання в замкненому середо
вищі, наприклад, на орбітальних стан
ціях. Можна припустити, що адаптивні
властивості сингоніума пов'язані з лабіль
ністю його гормональної системи, яка
модифікується в напрямі пристосування
до специфічних умов вирощування.
1. Заіменко Н.В., Черевченко Т.М. Біо
хімічні зміни у листках тропічних видів
орхідних в умовах герметичної камери / /
Інтродукція рослин. — 1999. — № 2. — С. 88 —
92.
2. Кудоярова Г.Р., Веселов С.Ю., Усма
нов И.Ю. Гормональная регуляция соотно
шения биомассы побег/корень при стрессе
/ / Журн. обш. биол. — 1999. — 60, № 6. — С.
633-641.
3. Меркис А. И. Гравитация в процессах
роста растений. — М.: Наука, 1990. — 185 с.
4. Методические рекомендации по опре
делению фитогормонов. — К.: Ин-т ботани
ки АН УССР, 1988. - 78 с.
5. Савинский С.В., Григорюк И.А., Тка
чев В.И. и др. Содержание фитогормонов в
листьях проростков различных по засухоу-
тойчивости сортов озимой пшеницы в оп
тимальных и стрессовых условиях / / Доп.
НАН України. - 1993. - № 10. - С. 157—
161.
6. Черевченко Т.М., Майко Т.М., Бога
тырь В.Б., Косаковская И.В. Перспективы
использования тропических орхидей для
космических исследований / / Космическая
биология и биотехнология. — К.: Наук, дум
ка, 1981. - С. 41-45.
7. Campbell W.F., Strickland D.T., Naegle Е.
et al. Microscopic confirmation of ethylene
involvement of reproductive failure of wheat
grown on MIR / / ASGBS Annual Meeting
Abstracts. — 1998. — P. 147.
8. Ramonell R.M., Musgrave M.E. Low
oxygen alterations in Arabidopsis leaf structure
resemble brassinolide-deficient mutants / /
ASGBS Annual Meeting Abstracts. — 1998. —
P. 48.
9. Savinsky S.V., Tkachev V.I., Grigoryuk I.A.
Quantitative estimation of phytohormonal ba
lance with coefficient Bp / / Physiol. Plant. —
1992. - 85, No 2. - P. 30.
10. Tripathy B.C., Brown C.B., Levine H.G.,
Krikorian A.D. Growth and photosynthetic res
ponses of wheat plants grown in space / / Plant
Physiology. — 1996. - 110, No 3. — P. 801 —
806.
ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2003, Ns 4 127
Н.П. Веденічева, В.А. Васюк, В.М. Генералова, Л.І. Мусатенко, Т.М. Черевченко
:
ФИТОГОРМОНАЛЬНЬІИ КОМПЛЕКС
РАСТЕНИЙ SYNGONIUM В УСЛОВИЯХ
ГЕРМЕТИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ
Н.П. Веденичева !, В.А. Васюк 7,
В. Н. Генералова 1, Л.И. Мусатенко !,
Т.М. Черевченко 2
1 Институт ботаники им. Н.Г. Холодного
НАН Украины, Украина, г. Киев
2 Национальный ботанический сад
им. Н.Н. Гришко НАН Украины,
Украина, г. Киев
Исследовано эндогенное содержание фито
гормонов (ИУК, АБК, цитокининов и гиббе-
реллиноподобных веществ) в корнях и над
земной части растений Syngonium, которые в
течение девяти месяцев находились в герме
тической камере. Установлено, по сравнению
с контролем, уменьшение содержания гормо
нов стимулирующего и ингибирующего дей
ствия. Полученные результаты рассмотрены с
позиции связи лабильности гормональной
системы и адаптивных свойств сингониума.
PHYTOHORMONAL COMPLEX OF SYN
GONIUM UNDER THE CONDITIONS OF
HERMETICALLY SEALED CONTEINER
N.P. Vedenicheva 1, V.A. Vasyuk >,
V.N. Generalova L.I. Musatenko
T.M. Cherevchenko 2
1 M.G. Kholodny Institute of Botany,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Kyiv
2 M.M. Grishko National Botanical Gardens,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Kyiv
Content of endogenous phytohormones (IAA,
ABA, cytokinins and gibberellins) has been
studied in roots and shoots of Syngonium plants
after nine months of staying in hermetically
sealed conteiner. It was determined that phyto
hormones content (stimulators and inhibitors)
decreased. The obtained results show the relation
of lability of hormonal system and adaptive
plants properties.
128 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2003, № 4
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-1084 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:48:41Z |
| publishDate | 2003 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/72/444d2c775abdced7276279f195b54b72.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-10842020-01-05T14:20:06Z Phytohormonal complex of Syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner Vedenicheva, N.P. Vasyuk, V.A. Generalova, V.N. Musatenko, L.I. Cherevchenko, T.M. Content of endogenous phytohormones (IAA, ABA, cytokinins and gibberellins) has been studied in roots and shoots of Syngonium plants after nine months of staying in hermetically sealed container. It was determined that phytohormones content (stimulators and inhibitors) decreased. The obtained results show the relation of lability of hormonal system and adaptive plants properties. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2003-12-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1084 10.5281/zenodo.3253141 Plant Introduction; Vol 20 (2003); 124-128 Інтродукція Рослин; Том 20 (2003); 124-128 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377859 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1084/1041 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Vedenicheva, N.P. Vasyuk, V.A. Generalova, V.N. Musatenko, L.I. Cherevchenko, T.M. Phytohormonal complex of Syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner |
| title | Phytohormonal complex of Syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner |
| title_full | Phytohormonal complex of Syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner |
| title_fullStr | Phytohormonal complex of Syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner |
| title_full_unstemmed | Phytohormonal complex of Syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner |
| title_short | Phytohormonal complex of Syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner |
| title_sort | phytohormonal complex of syngonium under the conditions of hermetically sealed conteiner |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1084 |
| work_keys_str_mv | AT vedenichevanp phytohormonalcomplexofsyngoniumundertheconditionsofhermeticallysealedconteiner AT vasyukva phytohormonalcomplexofsyngoniumundertheconditionsofhermeticallysealedconteiner AT generalovavn phytohormonalcomplexofsyngoniumundertheconditionsofhermeticallysealedconteiner AT musatenkoli phytohormonalcomplexofsyngoniumundertheconditionsofhermeticallysealedconteiner AT cherevchenkotm phytohormonalcomplexofsyngoniumundertheconditionsofhermeticallysealedconteiner |