Изменения физиолого-биохимических показателей в почках лиственницы сибирской при смене фенологических фаз в средней тайге Республики Коми

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приведены результаты физиолого-биохимических исследований почек лиственницы сибирской при выращивании в таежной зоне Республики Коми. Показано, что смена фенологического состояния лиственницы сибирской в период покоя и при переходе к вегетации сопровождается значительной перестройкой метаболизма. В осенне-зимний период в почках лиственницы сибирской синтезируется значительное количество криопротекторных соединений, таких как растворимые сахара, растворимый белок, свободные аминокислоты. Установлено высокое содержание в этот период (около 60% суммы всех жирных кислот) ненасыщенных жирных кислот (ЖК), в основном линолевой и олеиновой. С началом сокодвижения отмечалось постепенное увеличение содержания сахаров и растворимого белка с их максимумом в конце апреля. Весной существенно изменялся жирнокислотный состав почек, в значительной степени сократилось содержание ненасыщенных и возросла роль насыщенных ЖК, что свидетельствует об активизации синтаз жирных кислот, конечный продукт действия которых – пальмитиновая кислота. Оводненность почек и доля замерзающей воды к декабрю уменьшились соответственно до 45 и 16%. Низкое содержание воды и наличие значительной доли незамерзающей воды позволяют говорить о формировании вполне достаточной криорезистентности тканей почек лиственницы к низким отрицательным температурам осенне-зимнего периода. Показано, что биохимические изменения в почках при адаптации к низким температурам в первую очередь направлены на изменение состояния воды, при котором ее фазовые переходы становятся относительно безопасными.

Об авторах

Г. Н. Табаленкова

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: tabalenkova@ib.komisc.ru
ул. Коммунистическая, д. 28, Сыктывкар, 167982 Россия

Р. В. Малышев

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН

Email: tabalenkova@ib.komisc.ru
ул. Коммунистическая, д. 28, Сыктывкар, 167982 Россия

М. С. Атоян

Институт биологии Коми НЦ УрО РАН

Email: tabalenkova@ib.komisc.ru
ул. Коммунистическая, д. 28, Сыктывкар, 167982 Россия

Список литературы

  1. Алаудинова Е.В., Симкина С.Ю., Миронов П.В. Сезонные изменения содержания воды в меристематических тканях почек Picea obovata L. и Pinus sylvestris L. и ее распределение в клетках // Хвойные бореальной зоны. XXIV. № 4–5. 2007. С. 487–491.
  2. Алаудинова Е.В., Миронов П.В. Липиды меристем лесообразующих хвойных пород центральной Сибири в условиях низкотемпературной адаптации. 2. Особенности метаболизма жирных кислот фосфолипидов меристем Larix sibirica Ledeb., Picea obovata L. и Pinus sylvestris L. // Химия растительного сырья. 2009. № 2. С. 71–76.
  3. Алаудинова Е.В., Симкина С.Ю., Миронов П.В. Водорастворимые вещества меристем почек Picea obovata L. и Pinus sylvestris L.: содержание, состав и свойства при формировании состояния низкотемпературной устойчивости // Сибирский экологический журнал. 2010. № 2. С. 227–333.
  4. Алаудинова Е.В., Миронов П.В., Тарнопольская В.В., Сировецкая Д.В. Низкомолекулярные углеводы вегетативных органов лиственницы сибирской // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: мат-лы VII Всероссийской конференции с международным участием. Барнаул, 24–28 апреля 2017. С. 43–45.
  5. Архив погоды в г. Сыктывкаре [Электронный ресурс] // rp5.ru Расписание погоды. URL: https://rp5.ru/ (дата обращения: 10.03.2023).
  6. Верещагин А.Г. Липиды в жизни растений. М.: Наука, 2007. 78 с.
  7. Берестовой М.А., Павленко О.С., Голденкова-Павлова И.В. Десатуразы жирных кислот растений: роль в жизнедеятельности растений и биотехнологический потенциал // Успехи современной биологий. 2019. Т. 139. № 4. С. 338–351.
  8. Епринцев А.Т., Федорина О.С., Бессмельцева Ю.С. Реакция малатдегидрогеназной системы мезофилла и обкладки кукурузы на солевой стресс // Физиология растений. 2011. Т. 58. № 3. С. 384–390.
  9. Живетьев М.А., Граскова И.А., Дударева Л.В. и др. Динамика сезонных изменений жирнокислотнго состава, степени ненасыщенности жирных кислот и активности ацил-липидных десатураз в тканях некоторых лекарственных растений, произрастающих в условиях Предбайкалья // Химия растительного сырья. 2011. № 4. С. 223–230.
  10. Кузнецов В.В., Шевякова Н.И. Пролин при стрессе: биологическая роль, метаболизм регуляция // Физиология растений. 1999. Т. 46. № 2. С. 321–336.
  11. Леса Республика Коми / Под ред. Г.М. Козубова, А.И. Таскаева. М.: Дизайн. Информация. Картография, 1999. С. 87–90.
  12. Лось Д.А. Структура, регуляция экспрессии и функционирование десатураз жирных кислот // Успехи биологической химии. 2001. Т. 41. С. 163–198.
  13. Лось Д.А. Десатуразы жирных кислот. М.: Научный мир, 2014. С. 18–30.
  14. Макаренко С.П., Коненкина Т.А., Суворова Г.Г., Оскорбина М.В. Сезонные изменения жирнокислотного состава липидов хвои Pinus sylvestris // Физиология растений. 2014. Т. 61. № 1. С. 129–134.
  15. Малышев Р.В. Определение свободной и связанной воды в растительных тканях с различным осмотическим давлением, сравнительный анализ метода высушивания над водоотнимающей средой и дифференциальной сканирующей калориметрии // Успехи современной биологии. 2021. Т 141. № 2. С. 164–171.
  16. Маслова Т.Г., Мамушина Н.С., Шерстнева О.А. Структурно-функциональные изменения фотосинтетического аппарата у зимневегетирующих хвойных растений в различные сезоны года // Физиология растений. 2009. Т. 56. № 5. С. 672–681.
  17. Михович Ж.Э., Пунегов В.В., Груздев И.В., Рубан Г.А., Зайнуллина К.С. Биохимическая характеристика свербиги восточной (Bunias orientalis L.) при культивировании на севере // Известия Самарского научного центра РАН. 2017. Т. 19. № 2. С. 478–481.
  18. Нохсоров В.В., Дударева Л.В., Чепалов В.А. и др. Свободные жирные кислоты и адаптация организмов к холодному климату Якутии // Вестник БГСХА им. В.Р. Филиппова. 2015. Т. 38. № 1. С. 127–134.
  19. Паутова Н.В. Особенности фенологического развития и адаптации лиственницы сибирской в условиях европейского Северо-Востока // Известия Самарского научного центра РАН. 2011 Т. 13 № 1. С. 1020–1023.
  20. Пахарькова Н.В., Гетте И.Г., Андреева Е.Б., Сорокина Г.А. Особенности перехода в состояние зимнего покоя голосеменных и покрытосеменных древесных растений // Вестник КрасГАУ. 2013. № 6. С. 186–191.
  21. Пахарькова Н.В., Михальчук Я.П., Андреева Е.Б. Влияние температурного фактора на зимний покой хвойных на территории заповедника “Столбы” // Вестник КрасГАУ. 2016. № 6. С. 9–14.
  22. Романова И.М., Живетьев М.А., Дудаева Л.В., Граско- ва И.А. Динамика жирнокислотного состава и активности ацил-липидных десатураз в хвое Pinus sylvestris L., произрастающей в Иркутской области // Химия растительного сырья. 2016. № 2. С. 61.
  23. Трунова Т.И. Растение и низкотемпературный стресс. М.: Наука, 2007. 54 с.
  24. Туманов И.И. Физиология закаливания и морозостойкости растений. М.: Наука, 1979. 352 с.
  25. Alberto F.J., Aitken S.N., Alia R. Potential for evolutionary responses to climate change – evidence from tree populations // Global Change Biology. 2013. V. 19. № 6. P. 1645–1661.
  26. Duan B., Yang Y., Lu Y., Li C., Korpelainen H., Berninger F. Interactions between water deficit, ABA, and provenances in Picea asperata // J. of Experimental Botany. 2007. V. 58. № 11. P. 302–305.
  27. Durzan D.J. Arginine, scurvy, and Jacques Cartier's “tree of life” // J. of Ethnobiology and Ethnomedicine. 2009. № 5. P. 5. https://doi.org/10.1186/1746-4269-5-5
  28. Feurtado J.A., Ambrose S.J., Cutler A.J. et al. Dormancy termination of western white pine (Pinus monticola DOUGL. Ex D. Don) seeds is associated with changes in abscisic acid metabolism // Planta. 2004. V. 218. № 4. P. 630–639.
  29. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding // Analytical Biochemistry. 1976. V. 72. № 1–2. P. 248.
  30. Li-Beisson Y., Nakamura Y., Harwood J. Lipids: from chemical structures, biosynthesis, and analyses to industrial applications // Lipids in Plant and Algae Development. 2016. V. 1. P. 1–18.
  31. Los D.A., Murata N. Membrane fluidity and its roles in the perception of environmental signals // Biochim Biophys Acta. 2004. № 1–2. P. 142–157.
  32. Los D.A., Mironov K.S., Allakhverdiev S.I. Regulatory role of membrane fluidity in gene expression and physiological functions // Photosynthesis Research. 2013. № 2–3. P. 489–509.
  33. Myking T. Interrelation between respiration and dormancy in buds of three hardwood species with different chilling requirements for dormancy release // Tress. 1998. V. 12. № 4. P. 224–229. https://doi.org/10.S004680050144
  34. Oguist G., Huner N.P.A. Photosynthesis of Overwintering Evergreen Plants // Annual Review of Plant Biology. 2003. V. 54. № 1. P. 329–355.
  35. Roosens N.H., Willen R., Li Y. et al. Proline metabolism in the wild-type and in a salt-tolerant mutant of Nicotiana plumbaginifolia studied by 13 C-nuclear magnetic resonance imaging // Plant Physiology. 1999. V. 121. P. 1290.
  36. Sakai A. Freezing avoidance mechanism of primordial shoots of conifer buds // Plant and Cell Physiology. 1979. V. 20. № 7. P. 1381.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».