Ярусна мінливість морфометричних і фітохімічних ознак листків Betula рendula roth.

Автор(и)

  • A.F. Likhanov Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • N.V. Miroshnik Institute for evolutionary ecology NAS Ukraine , ДУ «Інститут еволюційної екології НАН України»
  • M.O. Shevchuk Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • M.Yu. Dubchak Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • M.Yu. Mazura Institute for evolutionary ecology NAS Ukraine , ДУ «Інститут еволюційної екології НАН України»

DOI:

https://doi.org/10.31548/dopovidi2020.04.016

Ключові слова:

деревні рослини, катехіни, вторинні метаболіти, феноли, флавоноїди, урбофітоценози

Анотація

Морфометричні показники листків Betula pendula Roth. вимірювали за допомогою спеціалізованої програми для обробки цифрових зображень. Кількісні показники вмісту в листках загальних фенолів, катехінів і флавоноїдів визначали спектрофотометричними методами.

Встановлено, що листки B. рendula у центральній частині крони були найменшими за лінійними розмірами і площею. Ярусна залежність параметрів листків (довжина і ширина листкової пластинки, площа) описується логнормальною функцією з точністю апроксимації від 0,955 до 0,996.

Розподіл фенольних сполук у тканинах листків був відносно рівномірним. Просторовий розподіл флавоноїдів у листках мав обернену залежність, яка описується лінійною функцією. Різниця між максимальною і мінімальною кількістю складала 25%. Концентрація катехінів навпаки прямо залежала від висоти ярусу крони. На верхівці крони цей показник досягав 48 мг/г сирої маси, у нижній частині крони він був майже удвічі меншим. Виявлено обернений зв'язок між висотою ярусу крони і відношенням умісту в листках флавоноїдів до катехінів, що вказує на перевагу у вторинному метаболізмі синтезу катехінів, нагромадження яких у листках тісно пов’язане з розташуванням метамерів у кроні. Показано, що вертикальна, або метамерна і фітохімічна ярусна мінливість листків B. pendula за показниками вмісту фенольних сполук є результатом пристосування рослини до градієнту абіотичних чинників.

Висловлено припущення, що для інтродуцентів роду Betula L., за умов стабільно активного росту і розвитку, показники ярусної мінливості листків може бути показником інтродукційного потенціалу рослин, який дозволяє робити певні прогнози щодо їхнього поширення.

Посилання

Zaprometov M. N. (1993) Fenolnye soedineniya. Rasprostranenie, metabolizm i funkcziya v rasteniyakh. M.: Nauka, 272.

Ivanov V.P., Marchenko S.I., Akimenkov N. V. (2009) Ispolzovanie asimmetrii ploshhadej listovykh plastinok Betula pendula v kachestve indikatora ekologicheskogo sostoyaniya prirodnoj sredy. Vestnik MarGTU. No3. P. 68-74.

Kavelenova L.M., Lishhinskaya S.N., Karandaeva L.N. (2001) Osobennosti sezonnoj dinamiki vodorastvorimykh fenolnykh soedinenij v listyakh berezy povisloj v usloviyakh urbosredy v lesostepi (na primere Samary). Khimiya rastitelnogo syrya. No 3. P. 91-96

Likhanov A. F., Pentelyuk O. S., Grigoryuk I. P., Kostenko S. M. (2016) Prostorova speczifichnist nagromadzhennya fenoliv u listkakh roslin girkokashtana zvichajnogo (Aesculus hippocastanum L.). Bioresursi i prirodokoristuvannya. T.8 (3-4). P. 5-13.

https://doi.org/10.31548/bio2016.03.001

Metody opredeleniya redoks-statusa kultiviruemykh kletok rastenij (2011) / (G. V. Sibgatullina, L. R. Khaertdinova, E. A. Gumerova i dr.). - Kazan : Kazanskij (Privolzhskij) Feder. un-t., 61.

Semenov A.A. (2000) Ocherk khimii prirodnykh soedinenij. Novosibirsk: Nauka. Sib. izd. Firma, 664.

Kharborn D. (1985) Vvedenie v ekologicheskuyu biokhimiyu. M.: Mir, 312.

Keski-Saari, S., Pusenius, J., Julkunen-Tiitto, R.. (2005) Phenolic compounds in seedlings of Betula pubescens and B. pendula are affected by enhanced UVB radiation and different nitrogen regimens during early ontogeny. Glob. Chang. Biol., 11, 1180-1194. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2005.00964.x

Lozano-Juste, J., Leon J. (2010) Enhanced abscissic acid-mediated responses in nia1nia2noa1-2 triple mutant impaired in NIA/NR- and AtNOA1-dependent nitric oxide biosynthesis in Arabidopsis. Plant Physiol.,152, 891-903.

https://doi.org/10.1104/pp.109.148023

Riipi M., Ossipov V., Lempa K., Haukioja E., Koricheva J., Ossipova S., Pihlaja K. (2002) Seasonal changes in birch leaf chemistry: are there trade-offs between leaf growth and accumulation of phenolics? Oecologia, 130, 380-390.

https://doi.org/10.1007/s00442-001-0826-z

Seigler D.S., Price P.W. (1976) Secondary compounds in plants: primary functions. Am. Nat., 110, 101-105. https://www.jstor.org/stable/2459879

https://doi.org/10.1086/283050

Stark S., Julkunen-Tiitto R., Holappa E., Mikkola K., Nikula A. (2008) Concentrations of Foliar Quercetin in Natural Populations of White Birch (Betula pubescens) Increase with Latitude Journal of Chemical Ecology., 34, 1382-1391.

https://doi.org/10.1007/s10886-008-9554-8

Tegelberg, R., Julkunen-Tiitto, R., Aphalo, P. J. (2001) The effects of long-term elevated UV-B on the growth and phenolics of field-grown silver birch (Betula pendula). Glob. Chang. Biol., 7, 839-848. https://doi.org/10.1046/j.1354-1013.2001.00453.x

Wilkinson, J.Q., Crawford N.M. (1993) Identification and characterization of chlorate-resistant mutant of Arabidopsis thaliana with mutations in both nitrate reductase structural genes NIA1 and NIA2. Mol. Gen. Genet., 239, 289-297. https://doi.org/10.1007/BF00281630

Zhang, M., Dong, J.-F., Jin, H.-H., Sun, L.-N., Xu, M.-J. (2011) Ultraviolet-B-induced flavonoid accumulation in Betula pendula leaves is dependent upon nitrate reductase-mediated nitric oxide signaling. Tree Physiology, 31(8), 798-807.

https://doi.org/10.1093/treephys/tpr070

Завантаження

Опубліковано

2020-08-25

Номер

Розділ

Лісівництво і декоративне садівництво