Bulletin of Nizhnevartovsk State University Bulletin of Nizhnevartovsk State University Вестник Нижневартовского государственного университета 2311-1402 2686-8784 119637 10.36906/2311-4444/26-2/10 Экология растений Plant Ecology Экология растений ANATOMICAL, MORPHOLOGICAL, AND BIOCHEMICAL CHARACTERISTICS OF THE ORCHID EPIPACTIS PALUSTRIS ON TECHNOGENIC SUBSTRATES АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОРХИДЕИ EPIPACTIS PALUSTRIS НА ТЕХНОГЕННЫХ СУБСТРАТАХ https://orcid.org/0000-0001-5517-0240 Чукина Надежда Владимировна Chukina Nadezhda V. nady_dicusar@mail.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 https://orcid.org/0000-0001-8258-270X Глазырина Маргарита Александровна Glazyrina Margarita A. Margarita.Glazyrina@urfu.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 https://orcid.org/0000-0001-6937-0139 Филимонова Елена Ивановна Filimonova Elena I. Elena.Filimonova@urfu.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 https://orcid.org/0000-0001-6425-6214 Лукина Наталия Валентиновна Lukina Natalia V. natalia.lukina@urfu.ru

кандидат биологических наук;

candidate of sciences in biology;

 Кордюк Анастасия Александровна Kordyuk Anastasia A. kordyuk.nasta@mail.ru Уральский федеральный университет им. Первого Президента России Б.Н. Ельцина Ural Federal University named First President of Russia B. Yeltsin Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина ru Ural Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin ru Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина Екатеринбург Россия Ural Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin Yekaterinburg Russian Federation Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина ru Ural Federal University named after the First President of Russia B.N. Yeltsin ru 25 06 2026 25 06 2026 2 109 122 03 04 2026 08 06 2026 https://vestnik.nvsu.ru/en/nauka/article/119637/view

Целью исследования было изучение анатомо-морфологических и биохимических показа-телей дремлика болотного (Epipactis palustris (L.) Crantz, Orchidaceae), произрастающего в растительных сообществах, формирующихся на золоотвалах Нижнетуринской и Рефтин-ской государственных районных электростанций и в естественном растительном сообще-стве. Анатомо-морфологические параметры листьев изучали на поперечных срезах с ис-пользованием системы обработки изображений «SIAMS Mesoplant». Содержание пигмен-тов, низкомолекулярных антиоксидантов, а также уровень перекисного окисления липи-дов в листьях исследовали стандартными спектрофотометрическими методами. Показано, что у E. palustris в условиях золоотвалов происходило уменьшение высоты генеративных побегов, площади листовой пластинки и количества цветков. Растения, произрастающие в трансформированных местообитаниях, накапливали в листьях меньше азота и фосфора, что связано с дефицитом данных элементов в зольных субстратах. В условиях золоотва-лов у растений E. palustris происходило увеличение внутренней ассимилирующей поверхности листа, что является адаптивной реакцией фотосинтетического аппарата на повышение уровня освещения и снижение доступности воды в субстрате. В листьях растений, произрастающих на золоотвалах, происходило снижение концентрации фотосинтетических пигментов: хлорофилла a и каротиноидов. При этом у изученных орхидей уве-личивался синтез в листьях неэнзиматических антиоксидантов: аскорбиновой кислоты, пролина и фенольных соединений. Результаты комплексного исследования показали, что золоотвалы могут являться временными местообитаниями для сохранения генофонда E. palustris.

The aim of this study was to investigate the anatomical, morphological, and biochemical parameters of Epipactis palustris (L.) Crantz growing in plant communities formed on ash dumps of the Nizhneturinskaya and Reftinskaya state power stations and in a natural plant community. Anatomical and morphological parameters of leaves were studied using the SIAMS Mesoplant image processing system. The content of pigments and non-enzimatic antioxidants, as well as the level of lipid peroxidation in leaves, were analyzed using standard spectrophotometric methods. It was shown that in E. palustris growing on ash dumps, the height of generative shoots, leaf area, and the number of flowers decreased. Plants growing in transformed habitats accumulated less nitrogen and phosphorus in leaves due to deficiency of these elements in the ash substrates. On ash dumps, E. palustris exhibited an increase in the leaf internal assimilating surface, which is photosynthetic apparatus adaptive response to increased insolation and reduced substrate water availability. In the leaves of plants growing on ash dumps, the content of chlorophyll a and carotenoids was decreased. Under such unfavorable conditions, the content of non-enzymatic antioxidants (ascorbic acid, proline, and soluble phenol) was increased in E. palustris leaves. The results of this comprehensive study indicate that disturbed habitats (ash dumps) can serve as temporary habitats for the conservation of the gene pool of E. palustris.

 Epipactis palustris золоотвал ценопопуляции морфофизиологические параметры пигменты антиоксиданты Epipactis palustris ash dump coenopopulations morphophysiological parameters pigments anti-oxidants Министерство науки и высшего образования РФ ( FEUZ-2026-0017) Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (FEUZ-2026-0017)

Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М.: Изд-во МГУ, 1970. 487 с. Arinushkina, E.V. (1970). Rukovodstvo po khimicheskomu analizu pochv. Moskva: Izd-vo MGU. (in Russ.). Борисова Г.Г., Малева М.Г., Некрасова Н.Ф., Чукина Н.В. Методы оценки антиоксидантного статуса растений: yчеб.-метод. пособие. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2012. 72 с. Borisova, G.G., Maleva, M.G., Nekrasova, N.F., & Chukina, N.V. (2012). Metody` ocenki antioksidantno-go statusa rastenij: ycheb.-metod. posobie. Ekaterinburg: Izd-vo Ural. un-ta. (in Russ.). Вахрамеева М.Г., Варлыгина Т.И., Татаренко И.В. Орхидные России (биология, экология и охрана). Москва: Товарищество научных изданий КМК, 2014. 437 с. Vakhrameeva, M.G., Varly`gina, T.I., & Tatarenko, I.V. (2014). Orkhidny`e Rossii (biologiya, e`kologiya i okhrana). Moskva: Tovarishhestvo nauchny`kh izdanij KMK. (in Russ.). Глазырина М.А., Филимонова Е.И., Лукина Н.В., Кордюк А.А. Динамика ценопопуляционных показателей Epipactis palustris (L.) Crantz, произрастающего в техногенном местообитании // Экология родного края: проблемы и пути их решения: материалы II Междунар. науч.-практ. конф. Книга 2. (г. Киров, 23–24 апреля 2025 г.). Киров: Вятский государственный университет, 2025. С. 236-241. Glazyrina, M.A., Filimonova, E.I., Lukina, N.V., & Kordyuk, A.A. (2025). Dinamika cenopopulyacionny`hk pokazatelej Epipactis palustris (L.) Crantz, proizrastayushhego v tekhnogennom mestoobitanii. E`kologiya rodnogo kraya: problemy` i puti ikh resheniya: materialy` II Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii (ss. 236-241). Kirov: Vyatskij gosudarstvenny`j universitet. (in Russ.). Ефимов П.Г. Орхидные северо-запада европейской России (Ленинградская, Псковская, Новгородская области). Москва: Товарищество научных изданий КМК, 2012. 220 с. Efimov, P.G. (2012). Orkhidny`e severo-zapada evropejskoj Rossii (Leningradskaya, Pskovskaya, Novgorodskaya oblasti). Moskva: Tovarishhestvo nauchny`kh izdanij KMK. (in Russ.). Загоскина Н.В., Назаренко Л.В. Активные формы кислорода и антиоксидантная система растений // Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Естественные науки». 2016. Т. 2, № 2 (22). С. 9-23. Zagoskina, N.V., & Nazarenko, L.V. (2016). Aktivny`e formy` kisloroda i antioksidantnaya sistema rastenij. Vestnik Moskovskogo gorodskogo pedagogicheskogo universiteta. Seriya «Estestvenny`e nauki», 2(2(22)), 9-23. (in Russ.). Иванова Л.А., Пьянков В.И. Структурная адаптация мезофилла листа к затенению // Физиология растений. 2002. Т. 49. С. 467-480. Ivanova, L.A., & P`yankov, V.I. (2002). Strukturnaya adaptaciya mezofilla lista k zateneniyu. Fiziologiya rastenij, 49, 467-480. (in Russ.). Колупаев Ю.Е., Ястреб Т.О. Физиологические функции неэнзиматических антиоксидантов растений // Вісник Харківського національного аграрного університету. 2015. №2. С. 6-25. Kolupaev, Yu.E., & Yastreb, T.O. (2015). Fiziologicheskie funkcii nee`nzimaticheskikh antioksidantov rastenij. Vestnik Khar`kovskogo nacional`nogo universiteta, 2, 6-25. (in Russ.). Красная книга Российской Федерации. Растения и грибы / отв. ред. Д.В. Гельтман. Москва: ВНИИ «Экология», 2024. 944 с. Krasnaya kniga Rossijskoj Federacii. Rasteniya i griby` (2024). / otv. red. D.V. Gel`tman. Moskva: VNII «E`kologiya». (in Russ.). Красная книга Свердловской области: животные, растения, грибы / отв. ред. Н.С. Корытин. Екатеринбург: Мир, 2018. 450 с. Krasnaya kniga Sverdlovskoj oblasti: zhivotny`e, rasteniya, griby` (2018). / otv. red. N.S. Kory`-tin. Ekaterinburg: Mir. (in Russ.). Маслова Т.Г., Марковская Е.Ф., Слемнев Н.Н. Функции каротиноидов в листьях высших растений (обзор) // Журнал общей биологии. 2020. Т. 81, № 4. С. 297-310. Maslova, T.G., Markovskaya, E.F., & Slemnev, N.N. (2020). Funkcii karotinoidov v list`yakh rastenij (obzor). Zhurnal obshhej biologii, 81(4), 297-310. (in Russ.). Мокроносов А.Т., Борзенкова Р.А. Методика количественной оценки структуры и функциональной активности фотосинтезирующих тканей и органов // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1978. Т. 61, № 3. С. 119-133. Mokronosov, A.T., & Borzenkova, R.A. (1978). Metodika kolichestvennoj ocenki struktury` i funkcional`noj aktivnosti fotosinteziruyushhikh tkanej i organov. Trudy` po prikladnoj botanike, genetike i selekcii, 61(3), 119-133. (in Russ.). Мокроносов А.Т., Гавриленко В.Ф., Жигалова Т.В. Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты. Москва: Academiа, 2006. 445 с. Mokronosov, A.T., Gavrilenko, V.F., & Zhigalova, T.V. (2006). Fotosintez. Fiziologo-e`kologicheskie i biokhimicheskie aspekty`. Moskva: Academia. (in Russ.). Филимонова Е.И., Глазырина М.А., Лукина Н.В., Борисова Г.Г., Чукина Н.В., Малева М.Г., Грошева С.Н. Epipactis palustris (L.) Crantz на золоотвале Нижнетуринской ГРЭС и в естественном местообитании // Ученые записки Петрозаводского государственного университета, 2018. № 3(172). С. 58-66. Filimonova, E.I., Glazy`rina, M.A., Lukina, N.V., Borisova, G.G., Chukina, N.V., Maleva, M.G., & Grosheva, S.N. (2018). Epipactis palustris (L.) Crantz na zolootvale Nizhneturinskoj GRE`S i v estestvennom mestoobitanii. Ucheny`e zapiski Petrozavodskogo gosudarstvennogo universiteta, 3(172), 58-66. (in Russ.). Чукина Н.В., Борисова Г.Г., Малева М.Г., Лукина Н.В., Синенко О.С., Филимонова Е.И., Елькина А.В. Особенности мезоструктуры листа и фотосинтез у орхидеи Platanthera bifolia в условиях золоотвала // Субтропическое и декоративное садоводство. 2021. № 78. С. 142-150. https://doi.org/10.31360/2225-3068-2021-78-142-149 Chukina, N.V., Borisova, G.G., Maleva, M.G., Lukina, N.V., Sinenko, O.S., Filimonova, E.I., & El`kina, A.V. (2021). Osobennosti mezostruktury` lista i fotosintez u orkhidei Platanthera bifolia v usloviyakh zolootvala. Subtropicheskoe i dekorativnoe sadovodstvo, 78, 142-150. (in Russ.). https://doi.org/10.31360/2225-3068-2021-78-142-149 Adamowski W. Expansion of native orchids in anthropogenous habitats // Polish Botanical Studies. 2006. V. 22. P. 35-44. Adamowski, W. (2006). Expansion of native orchids in anthropogenous habitats. Polish Botanical Studies, 22, 35-44. Ashraf M., Harris P.J.C. Photosynthesis under stressful environments: An overview // Photosynthetica. 2013. V. 51, № 2. P. 163-190. Ashraf, M., & Harris, P.J.C. (2013). Photosynthesis under stressful environments: An overview. Photosynthetica, 51(2), 163-190. Chukina N., Elkina A., Borisova G., Sinenko O., Kiseleva I., Filimonova E., Maleva M. Photosynthetic apparatus plasticity contributes to successful survival of Epipactis atrorubens (Orchidaceae) in adverse conditions of serpentine dumps // Revista Brasileira de Botanica. 2024. V. 47, № 2. P. 261-273. https://doi.org/10.1007/s40415-024-00990-4 Chukina, N., Elkina, A., Borisova, G., Sinenko, O., Kiseleva, I., Filimonova, E., & Maleva, M. (2024). Photosynthetic apparatus plasticity contributes to successful survival of Epipactis atrorubens (Orchidaceae) in adverse conditions of serpentine dumps. Revista Brasileira de Botanica, 47(2), 261-273. https://doi.org/10.1007/s40415-024-00990-4 Dhami N., Cazzonelli C.I. Environmental impacts on carotenoid metabolism in leaves // Plant Growth Regul. 2020. V. 92, № 3. P. 455-477 Dhami, N., & Cazzonelli, C.I. (2020). Environmental impacts on carotenoid metabolism in leaves. Plant Growth Regul, 92(3): 455-477. Furlan A.L., Bianucci E., Giordano W., Castro S., Becker DF. Proline metabolic dynamics and implications in drought tolerance of peanut plants // Plant Physiol Biochem. 2020. V. 151. P. 566-578. doi: 10.1016/j.plaphy.2020.04.010 Furlan, A.L., Bianucci, E., Giordano, W., Castro, S., & Becker, DF. (2020). Proline metabolic dynamics and implications in drought tolerance of peanut plants. Plant Physiol Biochem, 151, 566-578. doi: 10.1016/j.plaphy.2020.04.010 Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes // Methods in enzymology. 1987. V. 148, № 4. P. 350-382. Lichtenthaler, H.K. (1987). Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes. Methods in enzymology, 148(4), 350-382. Tay S., He J., Yam T.W. CAM plasticity in epiphytic tropical orchid species responding to environmental stress // Botanical Studies. 2019. V. 60. P. 7. https://doi.org/10.1186/s40529-019-0255-0 Tay, S., He, J., & Yam, T.W. (2019). CAM plasticity in epiphytic tropical orchid species responding to environmental stress. Botanical Studies, 60, 7. https://doi.org/10.1186/s40529-019-0255-0