scbookБиология растений и садоводство: теория, инновацииPlant Biology and Horticulture: theory, innovation2712-7788Federal State Funded Institution of Science “The Labour Red Banner Order Nikitsky Botanical Gardens – National scientific Center of the RAS”scbook-855Research ArticleФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯPhysiology and BiochemistryВлияние гидротермического стресса на функциональное состояние фотосинтетического аппарата у видов и сортов рода Rosa L.The influence of hydrothermal stress on the functional state of the photosynthetic apparatus in species and cultivars of the genus Rosa L. resistanceГубановаТ. Б.GubanovaT. B.

Татьяна Борисовна Губанова

298648; спуск Никитский, 52; Республика Крым; Ялта; Никита

298648; Nikitsky descent, 52; Republic of Crimea; Yalta; Nikita

gubanova-65@list.ruПлугатарьС. А.PlugatarS. A.

Светлана Алексеевна Плугатарь

298676; Дворцовое шоссе, 18; Алупка

298676; 18 Dvortsovoe Shosse; Alupka

ТитовВ. В.TitovV. V.

Валерий Владиславович Титов

298648; спуск Никитский, 52; Республика Крым; Ялта; Никита

298648; Nikitsky descent, 52; Republic of Crimea; Yalta; Nikita

Никитский ботанический сад – Национальный научный центрРоссияNikitsky Botanical Garden – National Scientific CenterRussian FederationГосударственное автономное учреждение культуры Республики Крым «Алупкинский дворцово-парковый музей-заповедник»РоссияState Autonomous Institution of Culture of the Republic of Crimea Alupka Palace and Park Museum-ReserveRussian Federation20252203202604 (177)8696Copyright © Губанова Т.Б., Плугатарь С.А., Титов В.В., 20262026Губанова Т.Б., Плугатарь С.А., Титов В.В.Gubanova T.B., Plugatar S.A., Titov V.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://scbook.elpub.ru/jour/article/view/855

   В условиях аридизации климата актуальной задачей является выявление устойчивых декоративных культур.

   Цель работы – оценка реакции фотосинтетического аппарата садовых роз на гидротермический стресс для выявления информативных параметров диагностики.

   Методом ОJIP-теста изучены изменения у шести генотипов при водном дефиците (22-25 %), вызванном комбинациями температуры (40 °C) и влажности (25 % и 70 %). Показано, что ответ на стресс носит как видо-(сорто-) специфичный характер, так и связан с условиями стрессового воздействия. На основе анализа кинетики флуоресценции и расчетных параметров JIP-теста выделены наиболее чувствительные (Rosa roxburhii Tratt.) и устойчивые (Rosa × odorata (Andrews) Sweet., Rosa lucieae Franch. & Rochebr. ex Crép., ‘Солнечная Долина’) генотипы. Установлено, что низкая влажность воздуха сильнее повреждает кислород-выделяющий комплекс, а высокая – нарушает электронный транспорт. Индекс ABS/RC является высокоинформативным для оценки устойчивости.

   The identification of stress-resistant ornamental crops is an urgent task in the context of climate aridization.

   The main objective of this work was to evaluate the response of the photosynthetic apparatus in garden roses to hydrothermal stress in order to identify informative diagnostic parameters.

   Using the OJIP-test method, changes in six genotypes were studied under water deficit (22-25 %) induced by combinations of air temperature (40°C) and humidity (25 % and 70 %). It was shown that the response to stress is specific for different species and cultivars and is also related to the conditions of stress exposure. Based on the analysis of fluorescence kinetics and calculated JIP-test parameters, the most sensitive (Rosa roxburhii Tratt.) and resistant (Rosa × odorata (Andrews) Sweet., Rosa lucieae Franch. & Rochebr. ex Crép., ‘Solnechnaya Dolina’) genotypes were identified. It was found that low air humidity causes more significant damage to the oxygen-evolving complex, while high humidity primarily disrupts electron transport. The ABS/RC index was established to be a highly informative indicator for assessing stress resistance.

Rosa L.фотосинтезфлуоресценция хлорофиллагидротермический стрессRosa L.photosynthesischlorophyll fluorescenchydrothermal stressРабота выполнена в рамках тем госзадания ФГБУН «НБС-ННЦ» № FNNS-2025-0002 и (FNNS-2025-0004)The work was carried out within the framework of the state assignment of the Federal State Budgetary Institution of Science "NBS-NNTS" No. FNNS-2025-0002 and (FNNS-2025-0004)ReferencesГольцев В.Н., Каладжи М.Х., Кузманова М.А., Аллахвердиев С. И. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла a – теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений. М., Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2014. 220 с.Goltsev V.N., Kaladzhi M.Kh., Kuzmanova M.A., Allahverdiev S.I. Variable and delayed fluorescence of chlorophyll a – theoretical foundations and practical application in plant research. M., Izhevsk: Institute of Computer Research, 2014. 220 p.Лысенко В.С., Вардуни Т.В., Сойер В.Г., Краснов В.П. Флуоресценция хлорофилла растений как показатель экологического стресса: теоретические основы применения метода // Фундаментальные исследования. 2013. № 4-1. С. 112-120.Lysenko V.S., Varduni T.V., Sawyer V.G., Krasnov V.P. Plant chlorophyll fluorescence as an indicator of environmental stress: theoretical foundations for applying the method // Fundamental research. 2013. 4-1:112-120.Нестеренко Т.В., Тихомиров А.А., Шихов В.Н. Индукция флуоресценции хлорофилла и оценка устойчивости растений к неблагоприятным воздействиям // Журнал общей биологии. 2007. Т. 68, № 6. С. 444–458.Nesterenko T.V., Tikhomirov A.A., Shikhov V.N. Induction of chlorophyll fluorescence and assessment of plant resistance to adverse effects // Journal of General Biology. 2007. 68(6):444–458.Орехов Д.И., Яковлева О.В., Горячев С.Н., Протопопов Ф.Ф., Алексеев А.А. Использование параметров индукции флуоресценции хлорофилла а для оценки состояния растений в условиях антропогенной нагрузки // Биофизика. 2015. Т. 60. № 2. С. 330.Orekhov D.I., Yakovleva O.V., Goryachev S.N., Protopopov F.F., Alekseev A.A. Using the parameters of chlorophyll a fluorescence induction to assess the state of plants under anthropogenic load // Biophysics. 2015. 60(2):330.Петухов А.С., Кремлева Т.А., Петухова Г.А., Хритохин Н.А. Биохимическая ответная реакция березы повислой (Betula pendula) на накопление тяжелых металлов в городской среде // Российский журнал прикладной экологии. 2023. № 3 (35). DOI: 10.24852/2411-7374.2023.3.56.64.Petuhov A.S., Kremleva T.A., Petuhova G.A., Hritohin N.A. Biochemical response of silver birch (Betula pendula) to the accumulation of heavy metals in the urban environment // Russian Journal of Applied Ecology. 2023. 3(35). DOI: 10.24852/2411-7374.2023.3.56.64.Рахманкулова З.Ф. Взаимосвязь фотосинтеза и дыхания целого растения в норме и при неблагоприятных внешних условиях // Журнал общей биологии. 2002. Т. 63. № 3. С. 44–52.Rakhmankulova Z.F. Interrelation between photosynthesis and respiration of the whole plant under normal and unfavorable external conditions // Journal of General Biology. 2002. 63(3):44–52.Рахманкулова З.Ф. Уровни регуляции энергетического обмена в растениях // Вестник Башкирского университета. 2009. Т. 14. № 3-1. С. 1141–1154.Rakhmankulova Z.F. Levels of regulation of energy metabolism in plants // Bulletin of the Bashkir University. 2009. 14(3-1):1141-1154.Al-Yasi H., Attia H., Alamer K. Impact of drought on growth, photosynthesis, osmotic adjustment, and cell wall elasticity in Damask rose // Plant Physiology and Biochemistry. 2020. Vol. 150. P. 133–139.Al-Yasi H., Attia H., Alamer K. Impact of drought on growth, photosynthesis, osmotic adjustment, and cell wall elasticity in Damask rose // Plant Physiology and Biochemistry. 2020. Vol. 150. P. 133–139.Cai X., Starman T. Response of Selected Garden Roses to Drought Stress // HortScience. 2012. Vol. 47(8). P. 1050–1055.Cai X., Starman T. Response of Selected Garden Roses to Drought Stress // HortScience. 2012. Vol. 47(8). P. 1050–1055.Chimonidou-Pavlidou D. Malformation of roses due to drought stress // Scientia Horticulturae. 2004. Vol. 99(1). P. 79–87.Chimonidou-Pavlidou D. Malformation of roses due to drought stress // Scientia Horticulturae. 2004. Vol. 99(1). P. 79–87.Demirel K., Doğan G.R., Çamoğlu G., Akçal A., Nar H., Cengiz S. Determination of Drought Resistance of Some Miniature Rose Varieties // Bahçe. 2025. Vol. 54. P. 47–54. doi: 10.53471/bahce.1548989.Demirel K., Doğan G.R., Çamoğlu G., Akçal A., Nar H., Cengiz S. Determination of Drought Resistance of Some Miniature Rose Varieties // Bahçe. 2025. Vol. 54. P. 47–54. doi: 10.53471/bahce.1548989.Franco J.A., Martínez-Sánchez J.J., Fernández J.A., Bañón S. Selection and nursery production of ornamental plants for landscaping and xerogardening in semi-arid environments // The Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 2006. Vol. 81(1). P. 3–17. doi: 10.1080/14620316.2006.11512022.Franco J.A., Martínez-Sánchez J.J., Fernández J.A., Bañón S. Selection and nursery production of ornamental plants for landscaping and xerogardening in semi-arid environments // The Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 2006. Vol. 81(1). P. 3–17. doi: 10.1080/14620316.2006.11512022.Lazár D. Modelling of light-induced chlorophyll a fluorescence rise (O-J-I-P transient) and changes in 820 nm – transmittance signal of photosynthesis // Photosynthetica. 2009. Vol. 47. P. 483–498. doi: 10.1007/s11099-009-0074-8.Lazár D. Modelling of light-induced chlorophyll a fluorescence rise (O-J-I-P transient) and changes in 820 nm – transmittance signal of photosynthesis // Photosynthetica. 2009. Vol. 47. P. 483–498. doi: 10.1007/s11099-009-0074-8.Liao W.B., Yu J.H., Zhang M.L. Drought resistance of nine ground cover Rose cultivars // Acta Horticulturae. 2025. Vol. 1035. doi: 10.17660/ActaHortic.2014.1035.14.Liao W.B., Yu J.H., Zhang M.L. Drought resistance of nine ground cover Rose cultivars // Acta Horticulturae. 2025. Vol. 1035. doi: 10.17660/ActaHortic.2014.1035.14.Niu G., Rodriguez D.S. Growth and Physiological Responses of Four Rose Rootstocks to Drought Stress // Journal of the American Society for Horticultural Science. 2009. Vol. 134(2). P. 202–209.Niu G., Rodriguez D.S. Growth and Physiological Responses of Four Rose Rootstocks to Drought Stress // Journal of the American Society for Horticultural Science. 2009. Vol. 134(2). P. 202–209.Reigosa R.M.J., Weiss O. Fluorescence techniques. In: Handbook of Plant Ecophysiology Techniques / ed. by R.M. Reigosa. Dordrecht, the Netherlands: Acad. Publ., 2001. P. 155–171.Reigosa R.M.J., Weiss O. Fluorescence techniques. In: Handbook of Plant Ecophysiology Techniques / ed. by R.M. Reigosa. Dordrecht, the Netherlands: Acad. Publ., 2001. P. 155–171.Sipka G., Magyar M., Mezzetti A., Akhtar P., Zhu Q., Xiao Y., Han G., Santabarbara S., Shen J.-R., Lambrev P.H., Garab G. Light-adapted charge-separated state of photosystem II: Structural and functional dynamics of the closed reaction center // The Plant Cell. 2021. Vol. 33(4). P. 1286–1302.Sipka G., Magyar M., Mezzetti A., Akhtar P., Zhu Q., Xiao Y., Han G., Santabarbara S., Shen J.-R., Lambrev P.H., Garab G. Light-adapted charge-separated state of photosystem II: Structural and functional dynamics of the closed reaction center // The Plant Cell. 2021. Vol. 33(4). P. 1286–1302.Stirbet A., Govindjee Chlorophyll a fluorescence induction: a personal perspective of the thermal phase, the J–I–P rise // Photosynthesis Research. 2012. Vol. 113(1-3). P. 15–61.Stirbet A., Govindjee Chlorophyll a fluorescence induction: a personal perspective of the thermal phase, the J–I–P rise // Photosynthesis Research. 2012. Vol. 113(1-3). P. 15–61.Strasser R.J., Tsimilli-Michael M., Qiang S., Goltsev V. Simultaneous in vivo recording of prompt and delayed fluorescence and 820-nm reflection changes during drying and after rehydration of the resurrection plant Haberlea rhodopensis // BBA - Bioenergetics. 2010. Vol. 1797. P. 1313–1326. doi: 10.1016/j.bbabio.2010.03.008.Strasser R.J., Tsimilli-Michael M., Qiang S., Goltsev V. Simultaneous in vivo recording of prompt and delayed fluorescence and 820-nm reflection changes during drying and after rehydration of the resurrection plant Haberlea rhodopensis // BBA - Bioenergetics. 2010. Vol. 1797. P. 1313–1326. doi: 10.1016/j.bbabio.2010.03.008.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.