ВЛИЯНИЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО СТРЕССА НА ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА У ЛИСТОПАДНЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА FICUS L

С целью выявления особенностей работы фотосинтетического аппарата у ряда генотипов рода Ficus L. в период максимальной вероятности наступления засухи на Южном берегу Крыма были проведены исследования концентрации хлорофиллов и параметров индукции флуоресценции хлорофилла в условиях контролируемого обезвоживания. Содержание хлорофиллов определяли спектрофотометрическим методом в листьях в состоянии полного обводнения (контроль), после 2-3 часов увядания, а также после восстановления водообеспеченности. Изменение параметров индукции флуоресценции хлорофилла (ИФХ) осуществляли с помощью хронофлуориметра «Floratest». Показано участие хлорофиллов в защитных реакциях при водном стрессе: у засухоустойчивых генотипов при возрастании уровня водного дефицита в условиях различных сочетаний температуры и влажности воздуха содержание хлорофиллов «a» и «b» повышается, снижаясь после снятия стрессового воздействия. Установлено, что при гидротермическом стрессе стабильное соотношение хлорофилла «a» к хлорофиллу «b» может использоваться в качестве биохимического параметра засухоустойчивости генотипов рода Ficus. Выявлено, что реакция фотосинтетического аппарата листопадных видов рода Ficus на обезвоживание в условиях различных сочетаний температуры и влажности воздуха видо- и сортоспецифична: у вида F. virgata возрастание уровня водного дефицита вызывает изменения в функционировании кислородвыделяющего комплекса, а у слабостойких сортов вида F. carica - снижение эффективности световой фазы фотосинтеза и возрастание тепловой диссипации энергии возбуждения. По мере развития стрессового состояния увеличивается количество невосстановленных пластохинонов в реакционных центрах ФС II. Высокая устойчивость фотосинтетического аппарата характерна для сортов вида F. carica - Сары Стамбульский и Сабруция Розовая.

Ficus L, засухоустойчивость, фотосинтез, контролируемое обезвоживание, хлорофиллы, индукция флуоресценции хлорофилла

1. Гавриленко В.Ф., Ладыгина М.Е., Хандобина Л.М. Большой практикум по физиологии растений. Фотосинтез. Дыхание. М.: Высшая школа, 1975. 392 с

2. Гольцев 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

3. Гольцев В.Н., Каладжи Х.М., Паунов М., Баба В., Хорачек Т., Мойски Я., Коцел Х., Аллахвердиев С.И. Использование переменной флуоресценции хлорофилла для оценки физиологического состояния фотосинтетического аппарата растений // Физиология растений. 2016. Т. 63. № 6. С. 881-907

4. Киселева Н.С. Оценка адаптационной способности различных генотипов груши по морфоанатомическому и физиологическому состоянию листьев // Сельскохозяйственная биология. 2009. № 3. С. 34-38

5. Пахарькова Н.Б., Гетте И.Г., Андреева Е.Б., Масенцова И.В. Сезонные изменения пигментного состава растений разных систематических групп на территории заповедника «Столбы» // Вестник КрасГАУ. 2014. №8. С.139-143

6. Плугатарь Ю.В., Корсакова С.П., Ильницкий О.А. Экологический мониторинг Южного берега Крыма. Симферополь: ИТ Ариал, 2015. 161 с

7. Чернобай И.Г., Шишкина Е.Л., Литвинова Т.В. Формирование сортимента субтропических культур (Ficus carica L., Zizyphus jujuba Mill.) для южных регионов России // Сборник научных трудов ГНБС. 2017. Т 144. С. 243-247

8. Fracheboud Y., Leipner J. The application of chlorophyll fluorescence to study light, temperature, and drought stress // Practical applications of chlorophyll fluorescence in plant biology / Eds. DeEll J., Toivonen P.A. United States: Springer, 2003. P. 125-131

9. Guanter L, Zhang Y., Jung M., Joiner J., Voigt M., Berry J.A., Frankenberg C., Huete A.R., Zarco-Tejada P., Lee J.E. Global and time-resolved monitoring of crop photosynthesis with chlorophyll fluorescence // Proc Natl Acad Sci. 2014. Vol. 111 (14). Р. 1327-1333

10. Gubanova T., Pilkevich R., Paliy I., Grebennikova O., Melkozeorova E. Features of physiological and biochemical processes of Prunus armeniaca and Ficus carica in water stress conditions, International Scientific and Practical Conference «Fundamental and Applied Research in Biology and Agriculture: Current Issues, Achievements and Innovations». 2021. Vol. 254. Art. 02018

11. Gottardini E., Cristofori A., Cristofolini F., Nali C., Pellegrini E., Bussotti F., Ferretti M. Chlorophyll-related indicators are linked to visible ozone symptoms: evidence from a field study on native Viburnum lantana L. plants in northern Italy // Ecol Ind. 2014. Vol. 39. P. 65-74

12. Kalaji M.H., Carpentier R., Allakhverdiev S.I., Bosa K. Fluorescence parameters as early indicators of light stress in barley // J Photochem Photobiol B. 2012. Vol. 112. P. 1-6

13. Malaspina P., Giordani P., Faimali M., Garaventa F., Modenesi P. Assessing photosynthetic biomarkers in lichen transplants exposed under different light regimes // Ecol. Ind. 2014. Vol. 43. P. 126-131

14. Mathur S., Agrawal D., Jajoo A. Photosynthesis: limitations in response to high temperature stress // J Photochem Photobiol B. 2014. Vol. 137. P. 116-126

15. Mathur S., Agrawal D., Jajoo A. Photosynthesis: limitations in response to high temperature stress // J Photochem Photobiol B. 2014. Vol. 137. P. 116-126

16. Romanov V.A., Galelyuka I.B., Sarakhan Ie.V. Portable fluorometer Floratest and specifics of its application // Sensor Electronics and Microsystem Technol. 2010. Vol. 1 (7), No 3. P. 39-44

17. Richardson A.D., Duigan S.P., Berlyn G.P. An evaluation of noninvasive methods to estimate foliar chlorophyll content // New Phytologist. 2002. Vol. 531. Р. 185-194

18. Schlemmer M.R., Francis D.D., Shanahan J.F. and Schepers J.S. Remotely measuring chlorophyll content in corn leaves with differing nitrogen levels and relative water content. // Agron. J. 2005. Vol. 97. Р. 106-112