Целью исследований было изучение анатомо-морфологических и биохимических характеристик разновозрастной хвои Pinus sibiriсa Du Tour, произрастающей в естественном местообитании в таежной зоне (Средний Урал). Анатомо-морфологические параметры хвои изучали на поперечных срезах с использованием системы обработки изображений «SIAMS MesoPlant». Содержание низкомолекулярных антиоксидантов, таких как пролин, аскорбиновая кислота, фенольные соединения, в том числе и флавоноиды, уровень перекисного окисления липидов (ПОЛ) в хвое исследовали стандартными спектрофотометрическими методами. Показано, что с увеличением возраста хвои P. sibiriсa наблюдалось уменьшение таких анатомо-морфологических показателей, как площадь поперечного сечения хвои, площадь мезофилла и центрального цилиндра. Толщина покровных тканей хвои (эпидермы и гиподермы) в процессе возрастного развития достоверно не изменялась. Выявлено, что с увеличением возраста хвои, происходило уменьшение концентрации зеленых пигментов за счет достоверного снижения содержания хлорофилла а, также уменьшение соотношения хлорофилла a к антенным пигментам. Содержание в хвое каротиноидов и хлорофилла b достоверно не изменялось, что указывает на относительную стабильность пула антенных пигментов. В 4-летней хвое увеличивалась интенсивность ПОЛ и, как следствие, активизировалась система антиоксидантной защиты, что проявлялось в увеличении содержания фенольных соединений и свободного пролина. С увеличением возраста хвои происходило снижение накопления аскорбиновой кислоты.
Pinus sibiriсa; анатомия хвои; фотосинтетические пигменты; перекисное окисление липидов; низкомолекулярные антиоксиданты
1. Литература 1. Бех И.А., Кривец С.А., Бисирова Э.М. Кедр – жемчужина Сибири. Томск: Печатная мануфактура, 2009. 49 с.
2. Варлам И.И., Русак С.Н., Казарцева К.В. Сезонные изменения пигментного состава Pinus sibirica в условиях урбоэкосистем северных территорий (на примере города Сургута) // Экология урбанизированных территорий. 2019. № 1. С. 82-86. https://doi.org/10.24411/1816-1863-2019-11082.
3. 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 Международной научно-практической конференции. Книга 2. (г. Киров, 23–24 апреля 2025 г.). Киров: Вятский государственный университет, 2025. С. 236-241.
4. Добровольский В.К. Кедровые леса СССР и их использование. Москва: Лесная промышленность, 1964. 186 с.
5. Игнатенко М.М. Сибирский кедр (биология, интродукция, культура). М.: Наука, 1988. 159 с.
6. Ипатов Л.Ф. Кедр на Севере. Архангельск: Музей леса, 2011. 411 с.
7. Калинкина Л.Г., Назаренко Л.В., Гордеева Е.Е. Модифицированный метод выделения свободных аминокислот для определения на аминокислотном анализаторе // Физиология растений. 1990. Т. 37, № 3. С. 617-621. Вестник НВГУ. № 4(72) / 2025 ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ / PLANT ECOLOGY 12
8. Плаксина И.В., Судачкова Н.Е., Романова Л.И., Милютина И.Л. Сезонная динамика фенольных соединений в лубе и хвое сосны обыкновенной и кедра сибирского в посадках различной густоты // Химия растительного сырья. 2009. № 1. С. 103-108.
9. Полякова О.И. Морфолого-анатомические особенности хвои у семенного и разновозрастного вегетативного потомства мутационных «Ведьминых метел» Pinus sibirica Du Tour // Лесной вестник. Forestry bulletin. 2020. Т. 24, № 6. С. 51-57. https://doi.org/10.18698/2542-1468- 2020-6-51-57.
10. Рудник Т.И., Зотикова А.П., Бендер О.Г. Морфоанатомические особенности хвои экотипов кедра сибирского в условиях юга Томской области // Вестник ТГУ. 2007. № 300. С. 228-230.
11. Русак С.Н., Варлам И.И., Кравченко И.В., Казарцева К.В. Фотосинтетические пигменты сосны сибирской (Pinus sibirica Du Tour) в биоиндикации условий окружающей среды // Проблемы региональной экологии. 2018. № 3. С. 6-11. https://doi.org/10.24411/1728-323X-2018-13006.
12. Семериков Л.Ф., Ипполитов В.В. Резерваты кедра сибирского на Урале // Растительность в условиях техногенных ландшафтов Урала: сб. науч. трудов. Свердловск: УрО РАН, 1989. С. 45- 55.
13. Собчак Р.О., Григорьев Ю.С. Биоиндикационное значение флуоресценции хлорофилла некоторых древесно-кустарниковых растений в зимний период // Сибирский экологический журнал. 2007. Т.
14. № 1. С. 53-59. 14. Собчак Р.О., Зотикова А.П. Влияние условий высокогорья на анатомо-физиологические показатели хвои сосны сибирской // Вестник ТГУ. 2009. № 326. С. 200-202.
15. Сунцова Л.Н., Иншаков Е.М., Донцов А.С. Комплексный анализ хвои ели сибирской в условиях техногенной среды г. Красноярска // Хвойные бореальной зоны. 2014. Т. 32, № 1-2. С. 43- 45.
16. Титов Е.В. Кедр – царь сибирской тайги. Воронеж: Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова, 2007. 152 с.
17. Усольцев В.А., Крудышев В.В. Об экологии и географии кедра сибирского // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2011. № 28. С. 147-153.
18. Чукина Н.В., Лукина Н.В., Филимонова Е.И., Глазырина М.А., Учаев А.П. Анатомоморфологические и биохимические характеристики Pinus sylvestris L. на отвалах месторождения тальк-магнезита // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2025. № 1(69). С. 46- 55. https://doi.org/10.36906/2311-4444/25-1/04.
19. Шавнин С.А., Юсупов И.А., Монтиле А.А., Голиков Д.Ю., Марина Н.В. Сезонная динамика содержания компонентов антиокислительной системы хвои сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в зоне локального теплового воздействия // Известия вузов. Лесной журнал. 2023. № 2. С. 38-57. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-2-38-57.
20. Шакиров А.В. Физико-географическое районирование Урала. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. 617 с.
21. Akram N.A., Shafiq F., Ashraf M. Ascorbic Acid-A Potential Oxidant Scavenger and Its Role in Plant Development and Abiotic Stress Tolerance // Front Plant Sci. 2017. V. 8, Article 613. P.1-17. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00613.
22. Anjum N.A., Sofo A., Scopa A., Roychoudhury A., Gill S.S., Iqbal M., Lukatkin A.S., Pereira E., Duarte A.C., Ahmad I. Lipids and proteins – major targets of oxidative modifications in abiotic stressed plants // Environmental Science and Pollution Research. 2015. № 22. P. 4099-4121. https://doi.org/10.1007/s11356-014-3917-1. https://doi.org/10.36906/2311-4444/25-4/01 Чукина Н.В., Лукина Н.В., Филимонова Е.И., Глазырина М.А. 13
23. Chang C., Yang M., Wen H., Chern J. Estimation of Total Flavonoid Content in Propolis by Two Complementary Colorimetric Methods // Journal of Food Drug Analysis. 2002. V. 10, № 15. P. 178-182. https://doi.org/10.38212/2224-6614.2748.
24. Chukina N., Lukina N., Glazyrina M., Filimonova E., Uchaev A., Nekrasova O. Anatomycal, morphological and biochemical features of Pinus sibirica needles on recultivated and non-recultivated ash dump sites in the Middle Urals // BIO Web of Conferences. 2024. V. 128, 00004. https://doi.org/10.1051/bioconf/202412800004.
25. Hayat S., Hayat Q., Alyemeni M.N., Wani A.S., Pichtel J., Ahmad A. Role of proline under changing environments: a review. Plant Signal Behav. 2012. 7(11):1456-1466. https://doi.org/10.4161/psb.21949.
26. Hewitt E.J., Dickes G.J. Spectrophotometric measurements on ascorbic acid and their use for the estimation of ascorbic acid and dehydroascorbic acid in plant tissues // Biochemical Journal. 1961. V. 78, № 2. P. 384-391. 27. Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes // Methods in enzymology. 1987. V. 148, № 4. P. 350-382.
27. Singleton V.L., Orthofer R., Lamuela-Raventos R.M. Analysis of total phenols and other oxidation substrates and antioxidants by means of Folin–Ciocalteu reagent // Methods in Enzymology. 1999. V. 299, № 8. P. 152-178.
28. Uchiyama M., Mihara M. Determination of malonaldehyde precursor in tissues by thiobarbituric acid test // Anal. Biochem. 1978. V. 8, № 6. P. 287-297.
