с 01.01.2018 по 01.01.2025
Россия
с 01.01.2010 по 01.01.2025
Воронеж, Россия
с 01.01.2023 по 01.01.2025
с 01.01.2017 по 01.01.2025
ВАК 4.1.2 Селекция, семеноводство и биотехнология растений
ВАК 4.1.3 Агрохимия, агропочвоведение
ВАК 4.1.4 Садоводство, овощеводство, виноградарство и лекарственные культуры
ВАК 4.1.5 Мелиорация, водное хозяйство и агрофизика
ВАК 4.2.1 Патология животных, морфология, физиология, фармакология и токсикология
ВАК 4.2.2 Санитария, гигиена, экология, ветеринарно-санитарная экспертиза и биобезопасность
ВАК 4.2.3 Инфекционные болезни и иммунология животных
ВАК 4.2.4 Частная зоотехния, кормление, технологии приготовления кормов и производства продукции животноводства
ВАК 4.2.5 Разведение, селекция, генетика и биотехнология животных
ВАК 4.3.3 Пищевые системы
ВАК 4.3.5 Биотехнология продуктов питания и биологически активных веществ
УДК 581.132.2 Ассимиляция при участии других фотосенсибилизаторов. Иная фотосинтетическая ассимиляция
Цель исследований – выделение перспективных пород и сортов деревьев для последующего использования в реализации лесоклиматических проектов. Исследования проведены с использованием системного подхода и современных приборов учета показателей активности дыхания и фотосинтеза. Объекты исследования – генотипы древесных пород разного возраста: у тополя (Populus L.) – 4- и 10-летние, у березы повислой (Betula L.) – 4- и 46-летние, у сосны обыкновенной (Pinus L.) – 4- и 50-летние, которые были выращены на экспериментальном калибровочном полигоне учебно-опытного лесхоза ВГЛТУ. Для измерения скорости поглощения и выделения углекислого газа листом in vivo использовали газовый анализатор CI–340 (SID Bio-Science, США). Замеры интенсивности фотосинтеза проводили в режиме онлайн на интактных листьях деревьев в утреннее время с 08:00 до 11:00 ч, когда насыщенность клеток водой высокая, а интенсивность солнечного света и температура воздуха близки к оптимальным. Учет активности темнового дыхания осуществляли с 23:00 и до 01:00 ч. Наиболее активным темновым дыханием отличались листья быстрорастущего тополя, который превосходил по значению данного показателя березу повислую в среднем на 21,0 %, а сосну обыкновенную на 26,3 %. Видовые различия по активности фотосинтеза были идентичны. У 10-летнего тополя (сорт ʻЭ.с.-38ʼ) значения интенсивности фотосинтеза и темнового дыхания были на 9,6 и 15,8 %, у 46-летней березы повислой (сорт ʻУг.-1ʼ) на 32,6 и 13,3 %, а у 50-летней сосны обыкновенной на 10,9 и 14,0 % меньше по сравнению с деревьями 4-летнего возраста. В создании лесоклиматических проектов по улучшению экологии среды обитания и производства наиболее перспективным из изученных пород деревьев является быстрорастущий тополь.
дыхание, фотосинтез, устьичная проводимость, видовые и генотипические особенности, тополь, береза повислая, сосна обыкновенная, экология среды обитания
1. Головко Т.К. Количественное соотношение фотосинтеза и дыхания у травянистых растений // Ботанический журнал. 1983. Т. 68, № 6. С. 779–786.
2. Семихатова О.А., Заленский О.В. Сопряженность процессов фотосинтеза и дыхания // Физиология фотосинтеза / под ред. А.А. Ничипоровича. М.: Наука, 1982. 130 с.
3. Мурей И.Л., Величков Д.К. Анализ продукционного дыхания в фотосинтезирующих тканях целого растения // Физиология растений. 1983. Т. 30, вып. 6. С. 1126–1133.
4. Гармаш Е.В. Митохондриальное дыхание фотосинтезирующей клетки // Физиология растений. 2016. Т. 63. С. 17–30. DOIhttps://doi.org/10.7868/S001533031506007X.
5. Рахманкулова З.Ф. Физиологические аспекты взаимосвязи фотосинтеза и дыхания // Физиология растений. 2019. Т. 66, № 3. С. 178–188. DOI:https://doi.org/10.1134/S1021443719030117.
6. Thornley J.H.M. Plant growth and respiration revisited: maintenance respiration defined – it is an emergent property of, not a separate process within, the system – and why the respiration: photosynthesis ratio is conservative // Ann. Bot. 2011. Vol. 108. P. 1365–1380. DOI:https://doi.org/10.1093/aob/mcr238.
7. Atkin O.K., Bloomfield K.J., Reich P.B., et al. Global variability in leaf respiration in relation to climate, plant functional types and leaf traits // New Phytol. 2015. Vol. 206. P. 614–636. DOI:https://doi.org/10.1111/nph.13253.
8. Xu Z., Jiang Y., Zhou G. Response and adaptation of photosynthesis, respiration, and antioxidant systems to elevated CO2 with environmental stress in plants // Front. Plant Sci. 2015. Vol. 6. P. 701. DOI:https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00701.
9. Tcherkez G., Gauthier P., Buckley T.N., et al. Leaf day respiration: low CO2 flux but high significance for metabolism and carbon balance // New Phytol. 2017. Vol. 216. P. 986–1001. DOI:https://doi.org/10.1111/nph.14816.
10. O'Leary B.M., Asao S., Harvey M.A., et al. Core principles which explain variation in respiration across biological scales // New Phytol. 2019. Vol. 222. P. 670–686. DOI:https://doi.org/10.1111/nph.15576.
11. Говинджи, ред. Фотосинтез. М.: Мир, 1987. Т. 1. 89 с.
12. Цельникер Ю.Л., Малкина И.С., Ковалев А.Г., и др. Рост и газообмен СО2 у лесных деревьев. М.: Наука, 1993. 256 с.
13. Мурей И.А. Кинетика фотосинтеза и дыхания кукурузы после темнового периода // Физиология растений. 1984. Т. 31. С. 433–438.
14. Van Oijen M., Schapendonk A., Höglind M. On the relative magnitudes of photosynthesis, respiration, growth and carbon storage in vegetation // Ann. Bot. 2010. Vol. 105. P. 793–797. DOI:https://doi.org/10.1093/aob/ mcq039.
15. Smith N., Dukes J. Plant respiration and photosynthesis in global-scale models: incorporating acclimation to temperature and CO2 // Global Change Biol. 2013. Vol. 19. P. 45–63. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2012.02797.x.
16. Mazzeo M.F., Cacace G., Iovieno P. Response mechanisms induced by exposure to high temperature in anthers from thermo-tolerant and thermo-sensitive tomato plants: A proteomic perspective // PLoS One. 2018. Vol. 13, N 7. e0201027. DOIhttps://doi.org/10.1371/journal.pone.0201027.
17. Рахманкулова З.Ф. Дыхание растений и глобальные изменения климата // Физиология растений. 2022. Т. 69, № 6. С. 572–588. DOI:https://doi.org/10.31857/S001533032206021.
18. Sundberg B., Tuominen H., Nilsson O., и др. Growth and development alteration in transgenic Populus: status and potential applications // United States Department of Agriculture Forest Service General Technical Report RM. 1997. P. 74–83.
19. Болондинский В.К., Виликайнен Л.М. Исследование СО2-газообмена листьев березы повислой и карельской березы в условиях засухи 2010 г. // Труды Карельского научного центра РАН. 2011. № 3. 12–15.
20. Придача В.Б., Махмудова Л.Ш., Семин Д.Е., и др. Параметры фотосинтеза древесных растений в предгорных широколиственных лесах Северного Кавказа // Грозненский естественнонаучный бюллетень. 2022. Т. 7, № 4 (30). С. 105–112. DOI:https://doi.org/10.25744/genb.2022.74.70.009.
21. Придача В.Б., Махмудова Л.Ш., Аристархова Е.А., и др. Изучение СО2-газообмена и параметров фотосинтеза древесных растений на экспериментальном участке «Черноречье» // Грозненский естественнонаучный бюллетень. 2023. Т. 8, № 4 (34). С. 89–95. DOI:https://doi.org/10.25744/genb.2023.62.4.015.
22. Huntingford C., Atkin O.K., Martinez-de la Torre A., et al. Implications of improved representations of plant respiration in a changing climate // Nat. Commun. 2017. Vol. 8. P. 1602. DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-017-01774-z.
23. Tcherkez G., Atkin O.K. Unravelling mechanisms and impacts of day respiration in plant leaves: an introduction to a Virtual Issue // New Phytol. 2021. Vol. 230. P. 5–10. DOI:https://doi.org/10.1111/nph.17164.
24. Агальцова В.А. Основы лесопаркового хозяйства. М.: МГУЛ, 2004. 111 с.
