Вміст фотосинтетичних пігментів у листках різних форм Berberis thunbergii в умовах Херсонщини
DOI:
https://doi.org/10.32999/ksu1990-553X/2019-15-4-5Ключові слова:
Berberis, ботанічний сад, хлорофіл, каротиноїди, Україна.Анотація
Проведено порівняльні дослідження вмісту фотосинтетичних пігментів у листках одно- і дворічних пагонів 8 декоративних форм Berberis thunbergii DC. із колекції Агробіостанції – ботанічного саду Херсонського державного університету. Уміст хлорофілу й суми каротиноїдів визначали в листках цих форм у липні й на початку жовтня, коли ще не було візуально видимих ознак старіння листя. Самі форми відрізнялись різним забарвленням листків: зелене, зелене з біло-сірими плямами, пурпурове, пурпурове з жовтою смугою, пурпурове з біло-сірими плямами, жовте. У жовтні уміст хлорофілу і каротиноїдів у переважній більшості форм був вищим, порівняно з листками цих же форм у липні. Максимальний рівень суми хлорофілів, як і суми каротиноїдів, виявлений у листках із зеленим забарвленням із біло-сірими плямами форми “Kelleris”, у жовтні відповідно – 2,51 мг/г і 0,89 мг/г сирої ваги, а у липні ці показники були такими – 2,11 мг/г і 0,64 мг/г. Найменший вміст хлорофілу – 0,22 мг/г і каротиноїдів – 0,11 мг/г був у липні в листках дворічних пагонів жовтолистого карлика “Bananza Gold”. У листках однорічних пагонів, порівняно з дворічними, уміст фотосинтетичних пігментів, як правило, був більшим. Упродовж вегетації дещо змінювались співвідношення хлорофіл а/ хлорофіл b і сума хлорофілів/ сума каротиноїдів, у липні вони варіювали у межах 1,0–3,1 і 1,0–3,3, а у жовтні – 1,9–3,1 та 1,3–4,0 відповідно. Форми з зеленим забарвленням листків, зазвичай, мали вищий уміст хлорофілу а і b, а також їх суми, порівняно з формами з пурпуровими і, особливо, жовтими листками. Це також стосується і суми каротиноїдів у липні. У жовтні, за винятком форми “Kelleris”, більше каротиноїдів виявлено в листках форм із пурпуровим забарвленням. Суттєві відмінності забарвлення листків декоративних форм B. thunbergii є реальною запорукою для створення різнобарвних садових композицій у парках і скверах.
Посилання
CHIKOV V.I. (2008). Evolyutsiya predstavleniy o svyazi fotosinteza s produktivnostyu rasteniy. Fiziologiya rasteniy, 55: 140–154. (in Russian) FEDENKO V.S. (2002). Vzaimosvyaz karotinoidnykh i fenolnykh pigmentov v formirovanii polikhroizma tsvetkov pokrytosemennykh rasteniy. Fiziologiya i biokhimiya kult. Rasteniy, 34 (3): 199–212. (in Russian)
IVANOV L.A., IVANOVA L.A., RONZHINA D.A., YUDINA P.K. (2013). Changes in the chlorophyll and carotenoid contents in the leaves of steppe plants along a latitudinal gradient in South Ural. Russian Journal of Plant Physiology, 60(6): 812–820. (in Russian) doi:10.7868/s0015330313050072
GILMORE A.M. (1997). Mechanistic aspects of xanthophylls cycledependent photoprotection in higher plant chloroplasts and leaves. Physiol. Plant, 99 (1): 197–209. doi: 10.1111/j.1399-3054. 1997.tb03449. x.
LICHTENTHALER H.K., BURKART S. (1999). Photosynthesis and high light stress. Bulg. J. Plant Physiol., 25 (3–4): 3–16.
MATSUBARA S., MOROSINOTTO T., OSMOND C.B., BASSI R. (2007). Shortand long-term operation of the lutein-epoxide cycle in light-haversting antenna complexes. Plant Physiol., 144 (2): 926–941. doi: 10.1104/pp. 107.099077
MERZLYAK M.N., GITELSON A.A. (1995). Why and What for the Leaves are Yellow in Autumn? On the Interpretation of Optical Spectra of Senescing Leaves (Acer platanoides L.). J. Plant. physiol., 145: 315–320.
MERZLYAK M.N. (1998). Pigmenty, optika lista i sostoyanie rasteniy. Sorosovskiy obrazovatelnyi zhurnal, 4: 19–24. (in Russian) doi: 10.1016/j.ecoenv.2009.01.010
SAVENKO A.V. CHUKURIDI S.S., BARCHUKOVA A.YA. (2015). Osobennosti adaptatsii sortov veygely (Weigela Thunb., Caprifoliaceae) v usloviyakh goroda Krasnodara. Politematicheskiy setevoy elektronnyi nauchnyi zhurnal Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 1 (105): 726–738. (in Russian)
SIVASH A.A., ZOLOTAREVA E.K. (2013). Katabolizm khlorofilla v rasteniyakh. Visnik Kharkivskogo natsion. agrar. un-tu, 3 (30): 6–17. (in Russian) WELLBURN A.R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of Plant Physiology, 144 (3): 307–313. doi: 10.1016/S0176-1617(11)81192-2
ZAPROMSTOV M.N. (1977). Metabolizm fenolnykh soedineniy v rasteniyakh. Biokhimiya, 42 (1): 3–20. (in Russian)
CROFT Y., CHEN J.M. (2017). Leaf pigment content. book: Reference module in earth systems and environmental sciences. Oxford: Elsevier Inc, 1–22.
HUGHES N.M, LEV-YADUN S. (2015). Red/purple leaf margin coloration: Potential ecological and physiological functions. Environmental and Experimetal Botany, 119: 27–39.
CHEN M. (2014). Chlorophyll modifications and their spectral extension in oxygenic photosynthesis. Annual Review of Biochemistry 83: 317–340.
GOULD K., MCKELVIE J., MARKHAM K. (2002). Do anthocyanins function as antioxidants in leaves? Imaging of H2O2 in red and green leaves after mechanical injury. Plant, Cell & Environment, 25: 1261–1269.
RICHARDSON A.D., DUIGAN S.P., BERLYN G.P. (2002). An evaluation of noninvasive methods to estimate foliar chlorophyll content. New Phytologist 153: 185–194.
LUBELL J.D., BRAND M.H., LEHRER J.M., HOLSINGER K.E. (2008). Detecting the influence of ornamental Berberis thunbergii var. atropurpurea in invasive populations of Berberis thunbergii (Berberidaceae) using AFLP. American Journal of Botany, 95 (6): 1–7.
LUBELL J.D., BRAND M.H., LEHRER J.M. (2009). Amplified Fragment length polymorphism and parentage analysis of a feral Barberry (Berberis thunbergii DC.) population to determine the contribution of an ornamental landscape Genotype. Hortscience, 44 (2): 392–395.
ROMANOV M.V. (2008). Estimating the economic and biological properties of red-leaved and green-leaved forms of some plant species: specialty 06.01.05 – selection and seed production: dissertation abstract for the degree of candidate of agricultural sciences. Michurinsk. SOROKOPUDOV V.N., KHLEBNIKOV V.A. DEYNEKA V.I.( 2005). The anthocyanins of some plants of family Berberidaceae. Chemistry of plant raw materials. 4: 57–60.
