BioScience Blog – Научный Биологический блог

Каждому виду растений отвечает четкий ареал естественного распространения. Географическое происхождение, наследственные биологические особенности, диапазоны адаптационных возможностей, которые выработались в процессе исторического развития, и климатические условия места интродукции являются важными факторами, которые определяют стойкость растений. Процесс адаптации рододендронов зависит от реакции растения на культивирование в новых условиях, которые обуславливают изменение метаболических процессов на действие новых факторов. Критическим в годовом цикле роста и развития рододендронов (особенно вечнозеленых) является зимний период с бесснежными зимами, резкими перепадами температур и постоянными ветрами. Для большинства видов рододендронов данные условия являются стрессовыми и ведут к активизаации биохимических адаптивных реакций, которые проявляются в трансформации специфических защитных веществ фенольной и липидной природы, а также компонентов пигментного комплекса. Изучение особенностей трансформации этих веществ и было целью настоящей работы. Исследования проводились на шести представителях семейства Rhododendron: трех вечнозеленых (Rh. fortunei, Rh. ponticum, Rh. amesiae), и трех представителях полувечнозеленых (Rh. obtusum, Rh. micranthum, Rh. Ledebourii), интродуцированных в климатических условиях Лесостепи Украины. Анализ пигмент-липидных маркеров в процессе осенне-зимней вегетации растений показал, что снижение температуры влечет изменение соотношения хлорофиллов а/b в листьях вечнозеленых видов рододендронов Максимальное снижение концентрации хлорофилла а и b, и увеличение концетрации каротиноидов отмечено для вида Rh. Ponticum, что свидетедльствует о его низкой зимостойкости. В то же время, виды Rh. obtusum, Rh. micranthum, Rh. Ledebouriiотмечались меньшей чувствительностью пигментного комплекса книзким температурам, поскольку снижение содержания хлорофиллов а и b у них было менее существены при неизменным содержание каротиноидов. У вечнозеленых рододендронов Rh. fortunei, Rh. amesiae, содержание хлорофилла а в зимние месяцы – январь, февраль увеличивалось 1,2-1,3 раза, что свидетельствует об активизации адаптационных реакций фотосинтетичнеского апппарата данных видов рордодендронов к действию низких температур. Результаты исследования адаптивных реакций липидных компонентов фотосинтезирующих тканей показали, что растения реагируют на холод повышением содержания липидов. Среди изменений содержания липидов отмечено накопление сульфолипида (СЛ), который свидетельствует о стабилизации мембран и обеспечении оптимальных условий для функционирования процессов фотосинтеза. После снижения температуры до – 4°С отмечено максимальное увеличение сульфолипида в листьях видов Rh. obtusum, Rh. micranthum, Rh. Ledebourii, а у вида Rh. ponticumотмечена противоположная тенденция – уменьшение их количества. При снижении температуры до – 9°С у всех видов рододендронов наблюдалось снижение содержания сульфолипида. Исследование   маркерных   показателей   биохимических   адаптационных   реакций   – пигментов и сульфолипидов, позволило охарактеризовать виды Rh. obtusum, Rh. micranthum, Rh. Ledebouriiкак зимостойкие, виды Rh. fortunei, Rh. аmesiaeкак среднезимостойкие, а вид Rh. ponticumкак слабозимостойкий.