CC BY
31
ISSN 1994-7836 (print) ISSN 2519-2477 (online)
УДК 630*17:581.1:
712.41(477.82-21) Article info Received 27.01.2017
ФЛУОРЕСЦЕНЦ1Я ХЛОРОФ1ЛУ ТА II 1НДУКЦШШ ЗМ1НИ В ЛИСТКАХ ДЕРЕВНИХ РОСЛИН В УМОВАХ УРБАН1ЗОВАНОГО
СЕРЕДОВИЩА М1СТА ЛУЦЬКА
М. О. Шепелюк1, С. Б. Ковалевський1, О. I. Китаев2
1НУ бюресур^в i природокористування УкраЧЧни, м. КиЧв, УкраЧна 21нститут садiвництва НААН УкраЧни, м. КиЧв, УкраЧна
На функцюнальний стан листюв деревних рослин у мюькому середовищi впливае велика кшь-шсть рiзноманiтних урбашзованих чинникiв. Одним з найпопуляршших методiв дiагностики впливу чинниюв довкшля, з метою оперативного ощнювання функцiонального стану рослин, е метод ¡ндук-цй флуоресценцй хлорофiлу. Для об'екпв дослщження обрано дев'ять найпоширешших виIцiв деревних рослин у мюькому озелененш Луцька. Зразки листя вдабрано iз трьох складових частин мюта, залежно вiд рiвня трансформацй екотопiв. Вишрювання здiйснено за допомогою портативного при-ладу "Флоратест". Шд час аналiзу кривив Каутського використано ряд основних показникiв 1ФХ та коефщенлв, що дають змогу оцшити вплив факторiв навколишнього середовища та видових особ-ливостей на стан рослини. Вплив рiзних за штенсивнютю несприятливих техногенних факторiв спричинив у дослщних видiв рiзнi за штенсивнютю i спрямованiстю змiни 1ФХ. Виявлено незначне попршення функцiонального стану листюв деревних рослин транспортних шляхiв, порiвняно з рос-линами зон житлових забудов та паркiв. Усi дослщш рослини вiльнi вiд вiрусноl шфекцй.
Клю^ов^ слова: iнIцукцiя флуоресценцй хлорофшу, деревнi рослини, фотосинтез, листки, функцюнальний стан, фiзiологiчнi процеси.
Актуальнкть. На функцiональний стан листкiв деревних рослин у мкькому середовищi впливае велика юльюсть рiзноманiтних урбашзованих чинникiв. Внаслiдок цього у рослин ввдбуваються адаптивнi змь ни, як супроводжуються певними морфологiчними перебудовами асимшяцшного апарату, а також змь щенням сезонних ритмiв розвитку (Veselovskij, & Ve-selova, 1990).
Дiагностика впливу чинникв довкшля з метою оперативного оцшювання функцiонального стану рослин потребуе застосування експресних та шформативних метод1в, якi дали б змогу проводити аналiзи як у лабо-раторних, так i в польових умовах з мiнiмальним пору-шенням цiлiсностi дослiджуваних об'ектiв. До таких ме-тодiв належить метод щдукци флуоресценцй хлорофь лу, що широко використовують у сучасних дослвджен-нях фотосинтетичних процесiв (Bajron et al., 2000).
Флуоресценцию хлорофшу та !!' iндукцiйнi змiни досить легко рееструвати, що дало змогу створити портативнi прилади для визначення функцiонального стану рослин у польових умовах (Vojtovych et al., 2006; Bajron et al., 2000; Kytajev, Klochan, & Romanov, 2005). Вщомо, що певш дшянки !!' криво! е iцдикатора-ми ввдповщних фiзiологiчних процесiв у ланцюгу фотосинтезу. Порушення окремих його ланок, спричине-нi екзо- та ендогенними чинниками, проявляються у характерних змшах вiдповiдних дiлянок криво! 1ФХ.
Аналiз останшх дослiджень та публiкацiй. Ос-таннiм часом чутливi спектрально-флуоресцентнi ме-тоди, ширше використовують для визначення впливу урбашзованих чинниюв довкiлля на рослини, дають змогу проводити дослвдження рослинних тканин i кль тин не порушуючи !'х цiлiсностi та отримувати шфор-мацго за невеликий промiжок часу на ранньому еташ змiн функцiонального стану (Mishchenko et al., 2003). Перспективним методом, що забезпечуе виявлення змш у функцюнуванш фотосинтетичного апарату рос-
лин шд впливом абiотичних та бiотичних факторiв довкiлля, зокрема перезволоження, посухи, низьких температур, загазованостi повiтря, забруднення важ-кими металами та iнших чинниюв антропогенного на-вантаження, а також за ди бактерiальноï або вiрусноï iнфекцiï, - е метод фотошдукци флуоресценцiï хлоро-ф1лу (метод Каутського). Перевагами цього методу е висока чутливкть, експресшсть та можливiсть проводити дiагностику вiрусних захворювань у польових дослвдженнях (Aratemenko et al., 2010).
Використовуючи метод 1ФХ, у багатьох деревних рослин урбашзованого мкького середовища охарактеризовано фотосинтетичний апарат рослин, завдяки його тiсному зворотному зв'язку з штенсившстю флуоресценцй хлорофiлу (Korneev, 2002; Kostenko, Kytajev, & Kovalevskyj, 2014; Oleksijchenko et al., 2013).
Мета дослвдження - здшснити порiвняння фун-кщонального стану пiгментного комплексу листково-го апарату найпоширешших видiв деревних рослин в озелененш Луцька за допомогою методу 1ФХ.
Матерiали та методика дослвдження. Ощнюван-ня функцiонального стану листюв здiйснювали порта-тивним приладом " Флора-тест", який розроблено дер-жавним науково-iнженерним центром мшроелектро-нiки 1нституту кiбернетики iм. В.М. Глушкова. Зразки листя вщбирали iз трьох рiзних за рiвнем трансформа-цiï екотошв Луцька: "Паркова зона (П)" - незначний вплив техногенного забруднення; "Житловi масиви (Ж)" - задовiльний рiвень техногенного забруднення; "Транспортнi шляхи (Т)" - високий рiвень техногенного забруднення. Використовували по 5 листюв вiд 3-5 дерев з кожного поданого екотопу. Адаптащя лис-тюв до темряви тривала бiльше 30 хв. Параметри 1ФХ вимiрювали у середнш частинi листка, i впродовж 3 хв фiксували змiни флуоресценцй' хлорофшу. Ощнювання функщонального стану листюв проводили за основними параметрами iндукцiйноï кривоï окомiр-
Citation APA: Shepelyuk, M., Kovalevskiy, S., & Kytaiev, O. (2017). Chlorophyl Fluorescence and its Induction Changes in the Leaves of Woody Plants in the Conditions of Urban Environment of Lutsk. Scientific Bulletin of UNFU, 27(1), 101-105. Retrieved from http://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/173
во'! фази фотосинтезу), показник ефективностi структурно!' оргатзац!! шгментно! системи (ФС2); • (Fp - F) Ft - величина гасiння флуоресценцй', на яку впливають як фотохiмiчнi (фiксацiя СО2), так i нефо-тохiмiчнi процеси (теплова дисипацiя енерг!! збудже-ного стану молекул хлорофшу), - характеризуе адап-тивнiсть рослин до умов середовища. Результата дослщження та íx обговорення. Внаслвдок проведеного аналiзу 3míh 1ФХ визначено вплив умов мкця зростання та генотипно! специфiч-ностi на окремi показники 1ФХ листкiв дослвджуваних вид1в та коефiцieнти, що характеризуют перебiг сви-лових фаз фотосинтезу й ефектившсть фотохiмiчних процесiв для темнових фаз засвоення енергй' свила.
Так, показник F0 - "фоновий" р1вень флуоресценцй', залежить ввд втрат енергй' збудження пвд час Mir-рацп по пiгментнiй матрищ, а також вiд вмiсту молекул хлорофшу, яю не мають функцiонального зв'язку з реакцiйними центрами. Його значения перебувае у межах вщ 340,0 вщн. од. до 726,4 вщн.од (табл.). Найнижчi значення зафiксовано у Cotoneaster integer-rimus (Ж) - 340,0 ввдн. од. та Spiraea x vanhouttei (Т) -342,4 вiдн. од. Максимальш значення отримано у зразкiв листя Tilia cordata - 726,4, T. platyphyllos -665,6 вщн.од та Acer platanoides "Globosum" -697,6 вщн. од. у паркових умовах.
Табл. Показники функцюнального стану листмв дослщжуваних рослин, визначеного методом 1ФХ
Екотоп Fo Fvl dFBl Fp Fv | dFpl F Fv Fp Ft (Fp- F)/F,
Aesculus hippocastanum L.
Т 457,6 604,8 147,2 1660,8 1203,2 0,12 0,72 505,6 2,3
П 614,4 816,0 201,6 2278,4 1664,0 0,12 0,73 585,6 2,9
Ж 624,0 852,0 228,0 2432,0 1808,0 0,13 0,74 824,0 1,9
Sorbus aucuparia L.
Т 408,0 720,0 312,0 1252,0 844,0 0,37 0,67 376,0 2,3
П 566,4 1094,4 528,0 2032,0 1465,6 0,36 0,72 492,8 3,1
Ж 624,0 976,0 352,0 2211,2 1587,2 0,22 0,72 684,4 2,2
Sorbus intermedia (Ehrh.) Pers.
Т 592,0 992,0 400,0 1952,0 1360,0 0,29 0,70 592,0 2,3
П 627,2 1024,0 396,8 2070,4 1443,2 0,27 0,70 652,8 2,2
Ж 368,0 644,0 276,0 1708,0 1340,0 0,21 0,78 444,0 2,8
Acer platanoides L. 'Globosum'
Т 563,2 745,6 182,4 1987,2 1424,0 0,13 0,72 768,0 1,6
П 697,6 860,8 163,2 2227,2 1529,6 0,11 0,69 848,0 1,6
Ж 496,0 656,0 160,0 1968,0 1472,0 0,11 0,75 656,0 2,0
Acer pseudoplatanoides L. 'Atropurpúrea'
Т 440,0 568,0 128,0 1660,0 1220,0 0,10 0,73 588,0 1,8
П 377,6 568,4 188,8 1404,8 1027,2 0,18 0,73 422,4 2,3
Ж 470,4 579,2 108,8 1907,2 1436,8 0,08 0,75 630,4 2,0
Tilia platyphyllos Scop.
Т 448,0 601,6 153,6 1763,2 1315,2 0,12 0,75 566,4 2,1
П 665,6 1024,0 358,4 1920,0 1254,4 0,29 0,65 518,4 2,7
Ж 512,0 848,0 336,0 1728,0 1216,0 0,28 0,70 448,0 2,9
Tilia cordata Mill.
Т 444,8 800,0 355,2 1462,4 1017,6 0,35 0,70 416,0 2,5
П 726,4 1084,8 358,4 2035,2 1308,8 0,27 0,64 441,6 3,6
Ж 436,0 860,0 424,0 1712,0 1276,0 0,33 0,75 416,0 3,1
Spiraea x vanhouttei (Briot) Zab.
Т 342,4 454,4 112,0 1283,2 940,8 0,12 0,73 390,4 2,3
П 553,6 691,2 137,6 2131,2 1577,6 0,09 0,74 611,2 2,5
Ж 464,0 576,0 112,0 1680,0 1216,0 0,09 0,72 472,0 2,6
Cotoneaster integerrimus Medik.
Т 486,4 844,8 358,4 1443,2 956,8 0,37 0,66 384,0 2,8
П 576,0 848,0 272,0 2000,0 1424,0 0,19 0,71 544,0 2,7
Ж 340,0 572,0 232,0 1552,0 1212,0 0,19 0,78 392,0 3,0
ним шляхом: Fo - фоновий ргвень флуоресценцй на момент повного вщкриття затвору; Fpl - р1вень ii на час досягнення тимчасового сповшьнення зростання ii сигналу, т. зв. "плато"; Fp - максимальне значення флуоресценцй; Ft - стащонарний р1вень ii через 3 хв шсля початку освгглення. Отримаш даш з приладу передавали на ПК, де за штерпретованими результатами вим1р1в у програм1 Microsoft Office Excel побудували графши шдукцц флуоресценцй хлорофшу.
Шсля визначення основних параметров здшснено розрахунки для характеристики переб1гу фотосинтезу та загального стану рослини:
• наростання флуоресценцй: dFpl = Fpl - F0;
• варiабельна флуоресценщя: Fv = Fp- F0;
• dFpl / Fv - параметр, котрий за умов насиченого збу-джувального випромiнювання (400-600 Вт/м2) характеризуе спiввiдношення частки реакцiйних центрiв, якi не вщновлюють первинний акцептор реакцiйних цен-трiв системи 2 Qb, з часткою активних хлорофiлiв, а в умовах нашого експерименту iнтенсивнiсть збуджу-вального випромiнювання становить тiльки 6080 Вт/м2, тому dFpl / Fv визначае вплив екзогенних та ендогенних чинниюв на вщносну юльюсть неактивних реакцшних центрiв;
• Fv / Fp - частка хлорофiлiв, що беруть участь у фотосинтез^ вiд загально! !'х кiлькостi (ефектившсть свiтло-
Цей факт може бути зумовленим структурною змь ною пiгментного комплексу, що спрямована на ефек-тивнiше засвоення сонячно'! енергп у зв'язку Í3 впли-вом мiсць зростання, а саме умови освплення рослин в зонах вщбору листкiв. Тобто зафiксовано закономiр-нiсть, що у паркових умовах та житлових масивах рь вень флуоресценцп листкiв рослин одного деревного виду вищий, нiж у рослин транспортних шляхiв, у зв'язку 3Í свiтловим режимом наведених зон. Так, 3Í зб1льшенням кiлькостi антенних хлорофЫв шдви-щуеться початковий рiвень флуоресценцп i навпаки.
Параметр Fp характеризуе найвищий рiвень флуоресценцп, тобто це максимальне значення на щдук-цiйнiй кривiй. Йому властивий найбшьш варiабель-ний характер, що характеризуеться адаптивними змь нами. У структурi пiгментного комплексу дослщжува-них видiв деревних рослин знаходився у межах 1252,0-2278,4 вщн. од. Найменшi показники виявлено у Sorbus aucuparia (1252,0) та Spiraea х vanhouttei (1283,2) у зош транспортних шляхiв. Найбшьше значення - у Aesculus hippocastanum "П" - 2278,4 вiдн. од, може бути спричинене збшьшенням кiлькостi як свiтлозбиральних, так i антенних хлорофшв.
Наростання флуоресценцп вщ Fo до Fpl характеризуеться показником dFpl i в нашому випадку вш знаходиться в межах вщ 112,0 до 528,0 вщн. од.
Вважають, що за умов насичення за iнтенсивнiстю збуджувального свiтла спiввiдношення dFpl/Fv характеризуе частку QA не вiдновлюваних реакцшних цен-трiв. За даними вiрусолога М. М. Кирик iз ствавтора-ми, перевищення рiвня dFpl/Fv бшьше 0,4 за штенсив-ностi збуджувального свила, що не насичують за енерпею пiгментну матрицю, свiдчить про високий рiвень вiрогiдностi ураження рослин вiрусною шфек-цiею (Kyryk et al., 2011). У нашому експерименл цей коефщент знаходиться в межах 0,09-0,37, тому може-мо стверджувати про нешфковашсть дослiджуваних зразкiв. Проте варто зазначити, що максимальш показники 0,35 (Tilia cordata) та 0,37 (Cotoneaster inte-gerrimus) отримаш саме у зош транспортних шляхiв, що свщчить про вплив техногенних факторiв на фiзi-ологiчний стан рослин.
Показник Fv/Fp характеризуе ефектившсть свпло-
во! фази фотосинтезу та водночас е найбшьш штегро-ваним показником. Для використаного приладу опти-мальне його значення дорiвнюе 0,70. Такий рiвень ха-рактерний для листюв рослин, що перебувають у доброму фiзiологiчному станi. Результати вимiрювань, наведенi в табл., дають пiдстави стверджувати про нормальнi показники ефективносп свплово! фази фотосинтезу для переважно! бiльшостi експерименталь-них видiв у рiзних умовах, адже вони змшюються в межах 0,66-0,78, що е достатшм для забезпечення функцiонування пiгментного комплексу ФС2 та свщ-чить про пластичнiсть структурних змш в оргашзацп пiгментного комплексу хлоропласта. У Tilia cordata та T. Platyphyllos встановлено найнижчi показники 0,64 та 0,65 вщповщно, таю результати можуть бути у зв'язку з перебуванням дослщних екземплярiв у граничному вщ!
Ще одним показником, важливим для ощнювання функцюнального стану листкiв, е коефiцiент ефектив-ностi темнових фотохiмiчних процесiв - (Fp- Ft) / Ft. У дослщжених рослин вiн змiнюеться в межах 1,6-3,6: найнижчу ефектившсть фотохiмiчних процесiв зафж-совано у Acerplatanoides 'Globosum' (Т, П), а найвищу ефектившсть вщзначено у Tilia cordata - 3,6 (П).
Невелику рiзницю у показниках кривих шдукцш флуоресценцй' хлорофшу мiж рiвнями трансформацп екотопiв можна пояснити тим що експериментальне листя вiдбирали iз середини крони та перебувало у здоровому стат. Варто зазначити, що параметри 1ФХ вимiрювали у середнiй частиш листка, яка сильно не тддаеться впливу порiвняно з його краем. Проте на-вiть такi моменти дають змогу об'ективно стверджувати про кращий функцюнальний стан рослин парково! зони, порiвняно з техногенно забрудненими житлови-ми масивами та транспортними шляхами.
Для прикладу, проведено вимiрювання 1ФХ на здорових листках Aesculus hippocastanum L. та листках, уражених мшуючою мылю (Cameraria ohridella) (рис. 1).
14 7 101316192225283134374043464952555861646770737679828588 ■ Здоров1 листки иУражеш мшуючою мтлю
Рис. 1. Крива 1ФХ листкiв Aesculus hippocastanum L.
Результати свщчать, що в листках, уражених мш-лю, не тiльки зменшуеться iнтенсивнiсть флуоресценцй', що вказуе на зменшення кшькосп хлорофшв, як не беруть участь у фотосинтетичному переносi енергй' на реакцшш центри в ушкоджених листках, а й практично зникають шдукцшш змiни, що вказують на гальмування фотохiмiчних процесiв, а саме переносу енергп на реакцшш центри, вщтоку ферментiв циклу Кальвша тощо.
14 7 101316192225283134374043464952555861646770737679828588 ■ Здоров1 листки В 3 некротичними плямами
Рис. 2. Крива 1ФХ листкiв Acer pseudoplatanoides L. 'Atropurpúrea'
Отже, як видно з рис. 1 та 2, зафксовано досить pÍ3HÍ за штенсившстю i спрямовашстю змiни iндукцГi флуоресценцй' хлорофглу у здорових листках, поргв-няно з ураженими та пошкодженими як хворобами, так i шкгдниками.
Висновки. АналГз отриманих даних свГдчить про високу чутливють параметрГв шдукцп флуоресценцй'
Науковий вкник НЛТУ хлорофшу вiд ушкоджень та уражень шкiдниками та хворобами, несприятливих техногенних факторiв умов мкця зростання та генотипових особливостей дослвджених вид1в.
Встановлено високу пластичнiсть структурно! ор-ганiзацi! хлоропластiв листкiв найпоширешших де-ревних видiв в умовах Луцька, що характеризуеться параметрами Fo, Fp, Fv/Fp. Згiдно з коефщентом dFpl/Fv можемо стверджувати, що в« дослiднi росли-ни вiльнi ввд вiрусно! шфекцп. Результати отриманих коефщентав ефективностi темнових фотохiмiчних процесiв (Fp-Ft)/Ft свiдчать про кращий фiзiологiчний стан дослвдних видiв парково! зони. Серед видового рiзноманiття варто виокремити Spiraea x vanhouttei (Briot) Zab., Acer pseudoplatanoides L. 'Atropurpúrea' та Acerplatanoides L. 'Globosum', що показали найбиьш яюсш показники не залежно вiд рiвия трансформаци екотопiв.
Перелж використаних джерел
Aratemenko, D. M., Vasjuta, S. O., Vojnovych, I. D., Kytajev, O. I., Klochan, P. S., Kolesnyk, Yu. S., Mishhenko, L. T., Romanov, V. O., Skrjaga, V. A., Taranuho, Yu. M., & Fedak, V. S. (2010). Pat. 91452 Ukraina, MPK (2009) G 01 N 21/64, A 01 G 7/00/ Sposib vyjavlennja virusnyh urazhen roslyn; zajavnyk i patentov-lasnyk In-t kibernetyky im. V. M. Glushkova NAN Ukrainy. Opubl. 26.07.2010, Bjul. 14, 1-10, 5-6, pp. 107-112. Bajron, O. V., Kornjejev, D. Yu., Snjegur, O. O., & Kytajev, O. I. (2000). Instrumentalne vyvchennja fotosyntetychnogo aparatu za dopomogoju indukcii fluorescencii hlorofilu: metodychni vka-zivky dlja studentiv biologichnogo fakultetu. KNU im. Tarasa Shevchenka; uklad. Kyiv: Kyivskyj universytet.
Korneev, D. Yu. (2002). Informacionnye vozmozhnosti metoda indukcii fluorescencii hlorofilla. Kyiv: Alterpres, p. 250.
Kostenko, S. M., Kytajev, O. I., & Kovalevskyj, S. B. (2014). Induction of Chlorophyll Fluorescence of the Genus Philadelphus L. Leaves in Kyiv. Scientific Bulletin of UNFU, 24(4), pp. 209213. Retrived from: http://nltu.edu.ua/nv/Archi-ve/2014/24_4/209_Kost.pdf
Kyryk, M. M., Taranuho, Yu. M., Taranuho, M. P. et al. (2011). Di-agnostyka virusnoi infekcii smorodyny chornoi ta malyny meto-dom indukcii fluoryscencii hlorofilu lystkiv. Visnyk agrarnoi na-uky: zb. nauk. prac, 10, pp. 26-28.
Kytajev, O., Klochan, P., & Romanov, V. (2005). Portatyvnyj hro-nofluorometr dlja ekspres-diagnostyky fotosyntezu "Floratest". Zb. dop. konf. Zvitu z kompleksnoi programy fundamentalnyh doslidzhen NAN Ukrainy u galuzi sensornyh system ta tehnologij. Kyiv, 2-3 ljutogo.
Mishchenko, L. T., Kitaev, O. I., Mishchenko, I. A., & Yanis-hevska, G. S. (2003). Clinostation influence on microspectral parameters of fluorescence in Healthy and virus infected Apogee wheat variety leaves. J. Gravitational Physiology, 10(1), pp. 3132.
Oleksijchenko, N. O., Kytajev, O. I., Sovakova, M. A., Sovakov, O. V., & Borshhevskyj, M. O. (2013). Osoblyvosti indukcii fluores-cencii fluorescencii hlorofilu v lystkah derevnyh roslyn v umovah urbanizovanogo seredovyshcha. NUBiP Ukrainy, 5(5/6), pp. 107-112.
Veselovskij, V. A., & Veselova, T. I. (1990). Ljuminescencija raste-nij. Teoreticheskie i prakticheskie aspekty. - Мoscow: Nauka, p. 200.
Vojtovych, I. D., Kytajev, O. I., Klochan, P. S. et al. (2006). Prystrij dlja vyznachennja stanu natyvnogo hlorofilu. Deklaracijnyj patent na korysnu model. Ukraina (19) (UA)(11) 12382 (51) MPK (2006) G09B 23/28 (2006.01) G01N 21/64. Bjul. № 2, vid 15.02.2006, pp. 1-6.
М. А. Шепелюк, С. Б. Ковалевский, А И. Китаев
ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ ХЛОРОФИЛЛА И ЕЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ЛИСТЬЯХ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ УРБАНИЗИРОВАННОЙ СРЕДЫ ГОРОДА ЛУЦКА
На функциональное состояние листьев древесных растений в городськой среде влияет большое количество разнообразных урбанизированных факторов. Одним из самых популярных методов диагностики воздействия факторов окружающей среды, с целью оперативной оценки функционального состояния растений, является метод индукции флуоресценции хлорофилла. Для объектов исследования выбраны девять наиболее распространенных видов древесных растений в городськом озеленении Луцка. Образцы листьев отобраны из трех частей города, в зависимости от уровня трансформации экотопа. Измерения осуществляли с помощью портативного прибора "Флоратест". При анализе кривых Каутского использовано ряд основных показателей ИФХ и коэффициентов, дающих возможность оценить влияние факторов окружающей среды и видовых особенностей на состояние растения. Влияние разных по интенсивности неблагоприятных техногенных факторов вызвал в исследуемых видах разные по интенсивности и направленности изменения ИФХ. Зафиксировано незначительное ухудшение функционального состояния листьев древесных растений транспортных путей по сравнению с растениями зон жилых застроек и парков. Все опытные растения свободны от вирусной инфекции.
Ключевые слова: индукция флуоресценции хлорофилла, древесные растения, фотосинтез, листья, функциональное состояние, физиологические процессы.
M. О. Shepelyuk, S. B. Kovalevskiy, O. I. Kytaiev
CHLOROPHYL FLUORESCENCE AND ITS INDUCTION CHANGES IN THE LEAVES OF WOODY
PLANTS IN THE CONDITIONS OF URBAN ENVIRONMENT OF LUTSK
The functional status of woody plants leaves in an urban environment is affected by a large variety of urban factors. One of the most popular diagnosis methods of environmental factors influence, for the purpose of rapid assessment of the functional state of plants, is the method of chlorophyll fluorescence induction. As objects of research we have selected the nine most common species of woody plants in urban landscaping of Lutsk. The samples of leaves were collected from three parts of the city depending on the level of transformation ecotypes. The assessment of leaves' functional status was carried by a portable device "Flora-test" developed by V.N. Glushkov State Scientific and Engineering Center of Microelectronics Institute of Cybernetics. The samples of leaves were collected from three parts of Lutsk city depending on the level of transformation ecotypes. Many woody plants of urban city environment are characterized using the method of IFH by photosynthetic apparatus of plants, due to its close feedback with the intensity of chlorophyll fluorescence. According to the survey results it is clear that the performance of the functional state of investigated leaves of plants in the park environment is higher than in researched plants situated at the areas of transport routes and residential develop-
ments. In addition, data analysis shows the dependence of performance on chlorophyll fluorescence induction curves from injuries and lesions in experimental samples. When analyzing the curves Kautsky had identified a number of IFH key indicators and ratios that allow evaluating the impact of environmental factors and specific features on the condition of the plant. The effect of different intensity of adverse anthropogenic factors caused the different for intensity and direction changes IFH depending on the type of research. The study revealed a slight worsening of leaves functional status of woody plants at transport routes compared with the plants of residential development zones and parks. To summarize, all test plants are revealed to be free from virus infection. The analysis shows that the obtained chlorophyll fluorescence induction ratios (Fp-Ft) / Fp indicates normal physiological state of research types regardless of transformation ecotypes.
Keywords: induction of chlorophyll fluorescence; woody plants; photosynthesis; leaves; functional status; physiological processes.
1нформащя про aBTopiB:
М. О. Шепелюк, асшрант, НУ бюресуршв i природокористування Укра'ни, м. Ки'в, Укра'на.
E-mail: [email protected] С. Б. Ковалевський, д-р с.-г. наук, професор, НУ бюресурав i природокористування Укра'ши, м. Ки'в, Укра'ша.
E-mail: [email protected] О. I. Китаев, канд. бюл. наук, пров. сшвробиник, 1нститут садiвництва НААН Укра'ни, м. Ки'в, Укра'на. E-mail: [email protected]
