Научная статья на тему 'Вміст пластидних пігментів у хвої плюсових дерев сосни звичайної в умовах західного Полісся'

Вміст пластидних пігментів у хвої плюсових дерев сосни звичайної в умовах західного Полісся Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
88
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
сосна звичайна / плюсові дерева / пластидні пігменти

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — В Я. Романюк, В К. Заїка, В Л. Кравчук

Досліджено індивідуальну мінливість плюсових дерев сосни звичайної різних екотипів Західного Полісся за вмістом пластидних пігментів. Загалом концентрація хлорофілів у них змінюється в межах 1,546…3,193 і каротиноїдів 0,516…0,885 мг/г абс. сух. маси. Дерева різних екотипів характеризуються як великим, так і низьким вмістом зелених і жовтих пігментів. Проведено кластерний аналіз та встановлено групи дерев з подібним характером біосинтезу пластидних пігментів. Основне значення у вловлюванні квантів сонячного світла в плюсових дерев сосни має хлорофіл а. Його концентрація виявилась у 3,4…4,5 разів вищою, ніж хлорофілу b. Водночас сумарний вміст зелених пігментів перевищує концентрацію жовтих в 3,0…4,5 разів.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The plastid pigment content in scots pine plus trees in the conditions of west Polissya

The individual variability of Scots pine plus trees of various West Polissya ecotypes is researched for plastid pigment content. The Scots pine plus trees have both an high and low contents of green and yellow pigments are determined. The trees of different ecotypes are characterized both large and low maintenance of green and yellow pigments. A cluster is conducted analysis and woodlots are set with similar character of biosynthesis of plastide pigments. A basic value in catching of quanta of sunlight at the plus trees of pine-tree plays chlorophyll a.

Текст научной работы на тему «Вміст пластидних пігментів у хвої плюсових дерев сосни звичайної в умовах західного Полісся»

2. Заячук В.Я. Дендрология. Голонасшш : навч. поабн. / В.Я. Заячук. - Львiв : ТзоВ "Фiрма Камула", 2005. - 176 с.

3. Скробач Т.Б. Сосна чорна (Pinus nigra Am.) в люових насадженнях захiдного репону Украши : автореф. дисс. на соискание учен. степени канд. с-г наук / Нащональний люотехшч-ний ушверситет Украши. - Львiв, 2006. - 18 с.

4. Тахтаджян А.Л. Высшие растения / А.Л. Тахтаджян. - М.-Л. : Изд-во "Академиздат", 1956. - Т. 1: От псилофитовых до хвойных. - 488 с.

5. Vidakovic M. Genetics of European Black Pine (Pinus nigra Arnold) / M. Vidakovic // Annales Forestales. - 1974. - 6/3. - P. 57-86.

6. Dallimore William. A handbook of Coniferae and Ginkgoaceae / Dallimore, William, Albert Bruce Jackson, and S.G. Harrison, 4th ed. New-York : St. Martin's Press, 1967. - 729 p.

7. Rehder Alfred. Manual of cultivated trees and shrubs in North America / Rehder Alfred, 2 d ed. Macmillan. - New-York, 1940. - 996 p.

8. Christensen, K.I. Comments on the earliest validly published varietal name for the Corsi-can Pine / Christensen, K. I. // Taxon 42: 649-653. - 1993. - 236 p.

9. Александрова М.С. Хвойные растения в вашем саду / М.С. Александрова. - М. : Фи-тон +, 2000. - 224 с.

10. Шульгина Л.М. Дизайн вашего сада. Современные идеи и профессиональные советы / Л.М. Шульгина. - Харьков : Книжный клуб, 2008. - 320 с.

11. Озеленение населенных мест / под ред. А.И. Барбарича. - К. : Изд-во Акад. Архитектуры УССР, 1952. - 725 с.

12. Sun valley: garden center. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.qsca-ping.com/NetPSEngine.asp? CCID=20000011&page=listmaker&list=etree. - Landscape And Garden Plant Search.

13. Safro milan havlis: specialist garden centre. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.havlis.cz/karta_en.php? kytkaid=45. - Pinus nigra "BRePO".

14. Гринлайф групп (Greenlife group): центр ландшафтного дизайна. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.green-life.ru/nav_sosna_chernay.html. - Сосна чёрная (австрийская).

15. Энциклопедия декоративных садовых растений. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.flower.onego.ru/conifer/pinus_n.html. - Сосна черная, или австрийская. - P. nigra J.F. Arnold.

Макаринская С.А., Шлапак В.П. Ботаническая и декоративная характеристики сосны черной (Pinus Nigra Arn.) и ее использования

Обнаружены основные отличия между подвидами и климатотипами сосны черной. Приведены морфологические особенности ее садовых форм и рассмотрены пути применения в зеленом строительстве.

Ключевые слова: Pinus nigra Arn, подвиды, ботаническая характеристика, куль-тивар, озеленение.

Makarynska S.A., Shlapak V.P. Botanical and ornamental characteristics of black pine (Pinus nigra Arn.) and use it in green construction

The article represents the main differences between subspecies and varieties of black pine. It was represents the morphological features of its garden forms and it was invesitga-ted the methods that use in green construction.

Keywords: Pinus nigra Arn, subspecies, botanical character, cultivar, planting of greenery. _

УДК 575*2 Здобувач В.Я. Романюк; доц. В.К. ЗаТка, д-р бюл. наук;

студ. В.Л. Кравчук - НЛТУ УкраТни, м. Львiв

ВМ1СТ ПЛАСТИДНИХ П1ГМЕНТ1В У ХВО1 ПЛЮСОВИХ ДЕРЕВ СОСНИ ЗВИЧАЙНО1 В УМОВАХ ЗАХ1ДНОГО ПОЛ1ССЯ

Дослщжено шдивщуальну мшливють плюсових дерев сосни звичайно'1 рiзних екотитв Захщного Полюся за вмютом пластидних тгменпв. Загалом концентращя хлорофшв у них змшюеться в межах 1,546...3,193 i каротиновдв 0,516...0,885 мг/г

абс. сух. маси. Дерева рiзних екотипiв характеризуются як великим, так i низьким вмютом зелених i жовтих тгменпв. Проведено кластерний аналiз та встановлено групи дерев з подiбним характером бюсинтезу пластидних пiгментiв. Основне зна-чення у вловлюваннi квантiв сонячного свггла в плюсових дерев сосни мае хлорофш а. Иого концентращя виявилась у 3,4...4,5 разiв вищою, нiж хлорофiлу Ь. Водночас сумарний вмют зелених пiгментiв перевищуе концентращю жовтих в 3,0.. .4,5 разiв.

Ключовi слова: сосна звичайна, плюсовi дерева, пластидш пiгменти.

Пластидш шгменти беруть безпосередню участь у процес фотосинтезу. У комплекс з бшками тилако!дних мембран хлоропласлв вони здшсню-ють первинш фотох1м1чш реакци, як полягають у вловлюванш кванпв сонячного св1тла та трансформаци поглинуто! енерги в енерпю збудження молекул хлорофшв 1 каротино1дав. Очевидно, що штенсившсть фотосинтезу значною м1рою залежить вщ концентраци пластидних тгменлв. З огляду на 1хню гене-тичну детермшовашсть нагромадження хлорофшв 1 каротинощв в асим1ля-цшних органах використовують шд час селекцшного вщбору та встановлення 1хнього зв'язку з штенсившстю ростових процеЫв [2-5]. Придшяють також значну увагу дослщженню особливостей успадкування бюсинтезу зелених \ жовтих шгменпв потомством дерев р1зних селекцшних категорш [4].

Об'екти i методики. Об'ектом нашого дослщження слугували плюсо-в1 дерева р1зних екотитв сосни звичайно!. Вони ростуть у плюсових (ма-щанський { сосшвський екотипи) { в нормальних (стидинський екотип) наса-дженнях Р1вненсько! область Вж дерев становить 108...129 роюв.

Для дослщження хвою вщбирали у другш половин вересня з верхньо! частини твденно! сторони крони плюсових дерев з однор1чних пагошв. Вм1ст пластидних шгмент1в визначили за одшею 1з загальноприйнятих методик [1]. Для цього 70...100 мг подр1бнено! хво! розтирали до однорщно! маси й екстрагували 80 % розчином ацетону. Екстракт фшьтрували через фшьтр Шотта. Оптичну густину отриманих витяжок визначали за довжини хвил1 440,5, 649 { 665 нм на ФЕКу КФК-3. Концентращю хлорофшв (С) розрахо-вували за формулами Вернона: Са=11,63-В665-2,39-В649 (мг/л), СЬ = 20,11-Б649 - 5,18-Б665 (мг/л), а каротино1дав - за Веттштейном Скар=4,695- Б440 5 -0,268-(Са+СЬ), мг/л. Вмют тгменлв (А) розраховували на абсолютно суху ма-су за формулою

С ■ V А = С У ■ К , Р ^1000

де: А - вмют тгменлв, мг/г абс. сух. маси; V - об'ем витяжки тгменлв, мл; Р - наважка рослинного матер1алу, г; С - концентращя тгменлв, мг/л; К - коеф1щент усихання хво!.

Мета дослвдження - встановити стутнь шдивщуально! мшливост плюсових дерев сосни звичайно! р1зних екотитв Захщного Полюся.

Результати дослвдження. Результати нашого дослщження вм1сту пластидних тгменлв у хво! материнських дерев наведено в табл.

З таблиц видно, що плюсов! дерева сосни р1зних екотитв характери-зуються високою шдивщуальною мшливютю за вмютом зелених \ жовтих тгменлв. Так, концентращя хлорофшв у них становить 1,546.3,193 мг/г абс. сух. маси \ каротинощв - 0,516.0,885 мг/г абс. сух. маси. Водночас су-

54

Збiрник науково-техшчних праць

марний вмют зелених тгменлв у хво! плюсових дерев сосни звичайно! ма-щанського екотипу змшюеться у межах вщ 2,076 до 154 мг/г абс. сух. маси, а каротино!дав - вщ 0,590 до 816 мг/г абс. сух. маси.

Табл. Вм^т пластидних пiгментiв у листяному апаратi материнських _дерев сосни звичайно'1_

№ дерева Вм1ст тгменлв, мг/г абс. сух. маси Ввдношення

а Ь а+Ь каротиновди а/Ь (а+Ь)/карот.

1 2 3 4 5 6 7

Мащанський екотип

23 1,702 0,468 2,170 0,590 3,64 3,68

24 2,430 0,716 3,147 0,777 3,39 4,05

25 1,781 0,517 2,298 0,613 3,44 3,75

26 1,867 0,586 2,453 0,660 3,19 3,72

27 1,627 0,449 2,076 0,610 3,62 3,41

28 2,133 0,568 2,701 0,749 3,76 3,61

29 2,457 0,697 3,154 0,816 3,53 3,86

30 1,712 0,506 2,218 0,592 3,39 3,75

Стидинський екотип

110 2,411 0,701 3,112 0,816 3,44 3,81

111 1,699 0,491 2,190 0,587 3,46 3,73

112 1,575 0,474 2,048 0,573 3,37 3,57

113 1,587 0,423 2,010 0,600 3,77 3,35

114 1,286 0,261 1,546 0,516 4,93 3,00

Соствський екотип

19 1,951 0,475 2,426 0,675 4,12 3,60

20 2,156 0,515 2,671 0,744 4,18 3,59

21 1,933 0,459 2,392 0,682 4,21 3,51

22 2,219 0,531 2,750 0,794 4,18 3,46

31 2,489 0,582 3,071 0,707 4,28 4,51

32 2,614 0,579 3,193 0,885 4,52 3,61

33 2,164 0,562 2,725 0,745 3,86 3,66

34 2,077 0,498 2,575 0,723 4,17 3,56

35 2,259 0,568 2,827 0,776 3,98 3,64

37 1,529 0,359 1,888 0,570 4,26 3,31

43 1,791 0,467 2,259 0,638 3,84 3,54

44 2,312 0,668 2,980 0,804 3,47 3,70

У плюсових дерев стидинського екотипу щ показники вщповщно ста-новлять 1,546.3,112 i 0,516.0,816 мг/г абс. сух. маси, а в дерев сосшвського екотипу - 1,888.3,193, i 0,570.0,885 мг/г абс. сух. маси. Як видно, бшьшють дерев рiзних екотишв слабо вiдрiзняються мiж собою за вмютом пластидних тгменлв. Це свiдчить про те, що внутрiекотипна мiнливiсть дерев сосни за концентращею хлорофiлiв i каротино!дав е майже тотожною внутрiвидовiй мiнливостi.

Вiдношення хлорофiлiв а/Ь серед плюсових дерев сосни мащанського екотипу змiнюеться в межах 3,39.3,76, а суми хлорофшв до концентрацп каротино!дав становлять 3,41.4,05. У дерев сосни стидинського екотипу щ показники вщповщно виявились 3,37.4,93 i 3,00.3,81, а в сосшвського -3,47.4,52 i 3,31.4,51.

Високим вмютом зелених i жовтих пiгментiв характеризуются дерева 24, 29, 31, 32 i 110. Сумарний вмiст хлорофiлiв у них виявився на рiвнi 3,071.3,193 мг/г абс. сух. маси, а каротинощв - 0,707.0,885 мг/г абс. сух. маси. Низьким вмютом зелених i жовтих пiгментiв характеризуются дерева 27, 37, 112, 113. Вмют хлорофiлiв пiгментiв у них становить 1,546...2,076 мг/г абс. сух. маси, а каротинощв - 0,516.0,610 мг/г абс. сух. маси (табл.).

Дослщження кореляцшних зв'язюв мiж бюметричними показниками дерев сосни i концентращею зелених i жовтих пiгментiв показало, що вони е слабкими (г=0,088...0,286). Результати кластерного аналiзу, яю показують подiбнiсть плюсових дерев сосни рiзних екотипiв за вмiстом пластидних тг-ментiв, зображено на рисунку.

35 34 33 44 32 29 114 ИЗ 27 19 43 30 22 20 28 31 110 24 37 112 21 26 25

Номери дерев

Рис. Дендрограма зв'язшв мiж плюсовими деревами сосни звичайно'1 рiзних екотимв Рiвненсько'i обл. за вмктом пластидних пiгментiв (метод повного

зв 'язування)

З рис. видно, що дерева за концентращею пластидних шгменпв роздь лено на два великих кластери (групи), мiж якими спостерпаються значш вщ-мшность У межах кожного з них видшяються по два меншi кластери. Дерева, яю ввшшли до цих кластерiв меншою мiрою вiдрiзняються мiж собою.

Отже, дерева 20, 22, 28, 33, 34, 35, яю утворили кластер I, характеризуются високою подiбнiстю з деревами кластера II (24, 29, 31, 32, 44, 110), яю синтезують найбшьшу юльюсть зелених i жовтих шгменлв серед плюсових дерев. 1нш! дерева (19, 21, 23, 25, 26, 27, 30, 43, 111, 112, 113, 114) утворили третш i четвертий кластери та характеризуються середнiм i низьким вмютом пластидних пiгментiв.

Висновки. Виявлено значну диференцiацiю материнських плюсових дерев сосни звичайно! рiзних екотитв за вмiстом зелених i жовтих шгменпв. Чгг-ко видiляються дерева з високим i низьким вмютом хлорофiлiв i каротинощв.

56

Збiрник науково-технiчних праць

Лггература

1. Гусев М.В. Малый практикум по физиологии растений. - М. : Изд-во МГУ, 1982. -

192 с.

2. Войтюк В.П. Селекщя i насшництво сосни звичайно'1 на Волиш : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. с.-г. наук. - Львiв, 1996. - 14 с.

3. ЗаТка В.К. Деяю морфофiзiологiчнi аспекти формування молодих пiвсiбсових по-томств сосни звичайно'1 на Львiвському Розточчi // Науковий вюник УкрДЛТУ : Природничi дослщження на Розточчi. - Львiв : Вид-во УкрДЛТУ. - 1995. - Вип. 4. - С. 132-145.

4. Криницький Г.Т. Морфофiзiологiчнi основи селекцп деревних рослин : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра бюл. наук. - К., 1993. - 46 с.

5. Мамаев С.А. Индивидуальная изменчивость в содержании хлорофилла в хвое сосны обыкновенной // Закономерность формирования и дифференциации вида у древесных растений и животных. - Свердловск : Изд-во АН СССР. - 1969. - Вып. 64. - С. 90-96.

Романюк В.Я., Заика В.К., Кравчук В.Л. Содержание пластидных пигментов у хвое плюсовых деревьев сосны обыкновенной в условиях Западного Полесья

Исследована индивидуальная изменчивость плюсовых деревьев сосны обыкновенной разных экотипов Западного Полесья по содержанию пластидных пигментов. В целом концентрация хлорофиллов у них колеблется в пределах 1,545.3,193 и ка-ротиноидов 0,516.0,885 мг/г абс. сух. массы. Деревья разных экотипов характеризи-руются как большим, так и низким содержанием зеленых и желтых пигментов. Проведен кластерный анализ и установлены группы деревьев с близким характером биосинтеза пластидных пигментов. Основное значение у поглощении квантов солнечного света в плюсовых деревьев сосны принадлежит хлорофиллу а. Его концентрация оказалась у 3,4.4,5 раза большей, чем хлорофилла b. В тоже время суммарное содержание зеленых пигментов превышает концентрацию желтых в 3,0.4,5 раза.

Ключевые слова: сосна обыкновенная, плюсовые деревья, пластидные пигменты.

Romanyuk V.Ya., Zaika V.K., Kravchuk V.L. The plastid pigment content in scots pine plus trees in the conditions of west Polissya

The individual variability of Scots pine plus trees of various West Polissya ecotypes is researched for plastid pigment content. The Scots pine plus trees have both an high and low contents of green and yellow pigments are determined. The trees of different ecotypes are characterized both large and low maintenance of green and yellow pigments. A cluster is conducted analysis and woodlots are set with similar character of biosynthesis of plastide pigments. A basic value in catching of quanta of sunlight at the plus trees of pine-tree plays chlorophyll a.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.