BioScience Blog – Научный Биологический блог

Растительность конкретного региона, как известно, формируется, живет и развивается на фоне и под воздействием различных абиотических и биотических стрессов окружающей среды. Все стрессы, в конечном счете, изменяют направление биохимических реакций, формируя стрессовый метаболизм. У древесно-кустарниковых растений процессы, связанные с переходом в состояние глубокого и длительного вынужденного покоя, сопровождаются выработкой специализированных механизмов адаптации. К их числу принадлежит биосинтез и накопление фенольных соединений. В работе приведены данные по изучению сезонной динамики суммы растворимых фенольных соединений (РФС) сосны обыкновенной (PinussylvestruisL.), ели сибирской (PiceaobovataLedeb.) и брусники обыкновенной (Vacciniumvitis-idaeaL), т.к. их фотосинтез сочетает низкую температуру и высокую инсоляцию как факторы фотоингибирования, а вынужденный покой приходится на экстремально низкие температуры. Также обсуждены возможные механизмы участия РФС в формировании их устойчивости в условиях криолитозоны. Выявлено, что минимальное содержание РФС у сосны и ели соответственно 6,80 ± 0,70 и 12,06 ± 1,50 (мг/г сырой массы) и совпадает по времени с набуханием почек, у брусники он составляет 28,78 ± 0,95 (мг/г сырой массы) и приходится на период прохождения различных фенологических фаз. В вегетационный период на динамику накопления РФС в ассимилирующих органах вечнозеленых растений также накладываются видоспецифические свойства объектов. Необходимость защиты от УФ лучей является причиной более раннего повышения содержания РФС в хвое светолюбивой сосны, по сравнению с елью, брусникой, растущих в более затененных условиях. Максимальные содержание РФС в объектах исследования наблюдаются осенью: в хвое сосны и ели – 18,33 ± 0,62 и 22,53 ± 1,20, для листьев брусники – 132,35 ± 3,84 мг/г сырой массы соответственно. Проведен анализ зависимости содержания РФС от температуры воздуха. Влияние температуры на изменение содержания РФС в вечнозеленых растениях наиболее отчетливо проявляется на границах сезона – в ранневесенний (апрель-май месяцы) и осенний (после 1 сентября) периоды. Таким образом, фенольные соединения наряду с другими накапливающимися в клетке метаболитами (в первую очередь, сахарами, растворимыми белками и др.), могут выступать непосредственно в роли криопротекторов, понижая температуру замерзания содержимого клеток и таким образом увеличивая морозостойкость растений.