ОБНФизиология растений Russian Journal of Plant Physiology

  • ISSN (Print) 0015-3303
  • ISSN (Online) 3034-624X

КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ БИОХИМИЧЕСКИХ АДАПТАЦИЙ БАЛЬЗАМИЧЕСКОГО ТОПОЛЯ ( L.) К ТЕХНОГЕННОМУ СТРЕССУ В УСЛОВИЯХ САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫХ НАСАЖДЕНИЙ

Код статьи
S3034624X25020044-1
DOI
10.7868/S3034624X25020044
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 72 / Номер выпуска 2
Страницы
123-134
Аннотация
Проведено комплексное исследование биохимических адаптаций тополя бальзамического ( L.), произрастающего в санитарно-защитных насаждениях Стерлитамакского промышленного центра (СПЦ). Установлено ухудшение жизненного состояния тополя бальзамического в условиях промышленного загрязнения. Выявлено повышение содержания валовых форм тяжелых металлов в почвах промышленной зоны с максимальной концентрацией в приповерхностном слое (0—20 см). Обнаружено, что избыток некоторых тяжелых металлов приводит к снижению содержания магния в листьях тополя в условиях СПЦ. В зоне наибольшей концентрации токсикантов (2—3 км от источников нефтехимического и химического загрязнения) зафиксировано повышение уровня пероксида водорода в листьях на 41.22% по сравнению с зоной условного контроля (10—15 км от промышленной зоны). Промышленные выбросы предприятий города вызывали стимуляцию окислительных процессов в листьях тополя, что проявлялось в увеличении содержания малонового диальдегида (на 33.73%) по сравнению с зоной условного контроля. Показано снижение содержания флавонолов и активности каталазы, как фермента антиоксидантной системы растений, в условиях СПЦ. Видимо, в условиях стресса растения используют каталазы, флавонолы и другие фенольные соединения для снижения интенсификации процессов перекисного окисления липидов. Установлено, что в условиях загрязнения СПЦ снижение флавонолов может компенсироваться увеличением количества антоцианов. В период активной вегетации (июнь– июль) зарегистрировано снижение содержания хлорофиллов в листьях деревьев промышленной зоны по сравнению с контролем. Заключено, что техногенное загрязнение приводит к аккумуляции тяжелых металлов в почвах, развитию окислительного стресса и перестройке антиоксидантной системы в листьях растений тополя. Снижение содержания хлорофиллов может служить диагностическим признаком нарушени физиологического состояния тополя бальзамического под воздействием промышленных загрязнений. Обнаруженные биохимические изменения представляют собой комплекс адаптивных реакций растений к техногенному стрессу.
Ключевые слова
Array антоцианы каталаза относительное жизненное состояние перекисное окисление липидов флавоноиды хлорофиллы
Дата публикации
19.03.2026
Год выхода
2026
Всего подписок
0
Всего просмотров
28

Библиография

  1. 1. Самусик Е.А., Маринк Т.П., Головатый С.Е. Интенсивность окислительных процессов и активность антиоксидантной системы в листьях древесных растений, произрастающих в условиях техногенного загрязнения // Социально-экологические технологии. 2022. Т. 12. № 4. С. 418. https://doi.org/10.31862/2500-2961-2022-12-4-418 @@ Samusik E.A., Marchik T.P., Golovaty S.E. Intensity of oxidative processes and activity of the antioxidant system in the leaves of woody plants growing under conditions of technogenic pollution. . 2022. Vol. 12. No. 4. P. 418. (In Russ.) https://doi.org/10.31862/2500-2961-2022-12-4-418
  2. 2. Тюлькова Е.Г. Влияние техногенных условий на содержание фотосинтетических пигментов древесных растений различных возрастных групп // Вестник Брестского государственного университета. 2019. № 1. С. 52. @@ Tyulkova E.G. Influence of technogenic conditions on the content of photosynthetic pigments of woody plants of different age groups. . 2019. No. 1. P. 52. (In Russ.)
  3. 3. Гиниятуллин Р.Х., Иванов Р.С. Оценка состояния древостоев тополя бальзамического ( L.) и характер накопления антоцианов в листьях у здоровых и сильно ослабленных деревьев в условиях промышленного загрязнения // Аграрная Россия. 2024. № 7. С. 29. https://doi.org/10.30906/1999-5636-2024-7-29-35 @@ Giniyatullin R. Kh., Ivanov R.S. Assessment of the condition of balsam poplar stands ( L.) and the nature of anthocyanin accumulation in the leaves of healthy and severely weakened trees under conditions of industrial pollution. . 2024. No. 7. P. 29. (In Russ.) https://doi.org/10.30906/1999-5636-2024-7-29-35
  4. 4. Государственный доклад “О состоянии природных ресурсов и окружающей среды Республики Башкортостан в 2022 году”. Уфа, 2023. 318 с.
  5. 5. Negrão S., Schmöckel S.M., Tester M. Evaluating physiological responses of plants to salinity stress // 2017. V. 119. P. 1. https://doi.org/10.1093/aob/mcw19
  6. 6. Загоскина Н.В., Назаренко Л.В. Активные формы кислорода и антиоксидантная система растений // Вестник МГПУ. Серия: Естественные науки. 2016. № 2. С. 9. @@ Zagoskina N.V., Nazarenko L.V. Reactive oxygen species and the antioxidant system of plants. . 2016. No. 2. P. 9. (In Russ.)
  7. 7. Mittler R. Oxidative stress, antioxidants and stress tolerance // 2002. V. 7. P. 405. https://doi.org/10.1016/s1360-1385 (02)02312-9
  8. 8. Anjum N.A., Sharma P., Gill S.S., Hasanuzzaman M., Khan E.A., Kachhap K., Mohamed A.A., Thangavel P., Devi G.D., Vasudhevan P., Sofo A. Catalase and ascorbate peroxidase — representative HO-detoxifying heme enzymes in plants // 2016. V. 23. P. 19002. https://doi.org/10.1007/s11356-016-7309-6
  9. 9. Бухарина И.Л., Гибадуллина И.И. Содержание фотосинтетических пигментов в листьях липы мелколистной в городской среде Набережных Челнов // Лесоведение. 2021. № 1. C. 52. @@ Bukharina I.L., Gibadullina I.I. Content of photosynthetic pigments in the leaves of small-leaved linden in the urban environment of Naberezhnye Chelny. . 2021. No. 1. P. 52. (In Russ.)
  10. 10. Ростунов А.А., Кончина Т.А. Влияние техногенных загрязнений на физиологические показатели листьев древесных растений на примере г. Арзамаса // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Биология, экология. 2016. Т. 15. С. 68. @@ Rostunov A.A., Konchina T.A. The influence of technogenic pollution on the physiological parameters of woody plant leaves on the example of the city of Arzamas. . 2016. Vol. 15. P. 68. (In Russ.)
  11. 11. Удовенко Г.В. Устойчивость растений к абиотическим стрессам // Теоретические основы селекции растений. Т. 2. Санкт-Петербург: ВИР, 1995. С. 293.
  12. 12. Серебрякова Н.Е., Карасева М.А., Карасев В.Н., Граница Ю.В. Диагностика жизнеспособности древесных растений г. Нижнекамска по активности фермента каталазы // Российский журнал прикладной экологии. 2015. № 4. С. 39. @@ Serebryakova N.E. Karaseva M.A., Karasev V.N., Granitsa Yu.V. Diagnostics of the viability of woody plants in Nizhnekamsk by the activity of the catalase enzyme. . 2015. No. 4. P. 39. (In Russ.)
  13. 13. Сарсацкая А.С. Содержание фотосинтетических пигментов у древесных пород городских насаждений // Вестник КемГУ. Серия: Биологические, технические науки и науки о Земле. 2017. № 4. С. 9. https://doi.org/10.21603/2542-2448-2017-4-9-14 @@ Sarsatskaya A.S. Content of photosynthetic pigments in tree species of urban plantings. . 2017. No. 4. P. 9. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/2542-2448-2017-4-9-14
  14. 14. Использование кернов в лесоводственных исследованиях: методические рекомендации // Ленинг. НИИ лесн. хоз-ва. Ленинград: ЛенНИИЛХ, 1988. 43 с.
  15. 15. Лесные экосистемы и атмосферное загрязнение // Под ред. В.А. Алексеева. Л.: Наука, 1990. 200 с.
  16. 16. Методика количественного химического анализа. Определение As, Cd, Co, Cr, Cu, Hd, Mn, Pb, Sb, Tm (кислотно-растворимые формы) в почвах и донных отложениях атомно-абсорбционным методом. СПб., 2005. 12 с.
  17. 17. Hill S.J., Fisher A.S. Atomic absorption, methods and instrumentation // // Ed. J.C. Lindon. Elsevier Publ. 2017. P. 37. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803224-4.00099-6
  18. 18. Курганова Л.Н., Веселов А.П., Синицына Ю.В., Еликова Е.А. Продукты перекисного окисления липидов как возможные посредники между воздействием повышенной температуры и развитием стресса-реакции у растений // Физиология растений. 1999. Т. 46. С. 218. @@ Kurganova L.N., Veselov A.P., Sinitsyna Yu.V., Elikova E.A. Lipid peroxidation products as possible mediators between the effect of elevated temperature and the development of stress response in plants. . 1999. Vol. 46. p. 218. (In Russ.)
  19. 19. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лабораторное дело. 1988. № 1. С. 16. @@ Korolyuk M.A., Ivanova L.I., Mayorova I.G., Tokarev V.E. Method for determining catalase activity. . 1988. No. 1. p. 16. (In Russ.)
  20. 20. Гиниятуллин Р.Х. Биогеохимическая активность древесных видов в поглощении марганца, кадмия, свинца, никеля в зоне наибольшей концентрации токсикантов промышленного центра и в зоне условного контроля // Известия Уфимского научного центра Российской Академии наук. 2025. № 1. С. 52. https://doi.org/10.31040/2222-8349-2025-0-1-52-59 @@ Giniyatullin R. Kh. Biogeochemical activity of woody species in the absorption of manganese, cadmium, lead, nickel in the zone of the highest concentration of toxicants of the industrial center and in the conditional control zone. . 2025. No. 1. P. 52. (In Russ.) https://doi.org/10.31040/2222-8349-2025-0-1-52-59
  21. 21. Томпсон Л.М., Троу Ф.Р. Почвы и их плодородие. М.: Колос, 1982. 462 с.
  22. 22. Аканова Н.И., Козлова А.В., Мухина М.Т. Роль магния в системе питания растений // Агрохимический вестник. 2012. № 6. С. 66. https://doi.org/10.24412/1029-2551-2021-6-014 @@ Akanova N.I., Kozlova A.V., Mukhina M.T. The role of magnesium in the plant nutrition system. . 2012. No. 6. P. 66. (In Russ.) https://doi.org/10.24412/1029-2551-2021-6-014
  23. 23. Foroughi M., Hoffmanr G., Teicher K., Venter F. Der erklung steigender gaben von blei, cadmium, chrom, nickel oder zink auf Kopfsalat nach kultur in nahrosund. . 1975. Bd.28, Sonderh.31/2/S. 206.
  24. 24. Устойчивость к тяжелым металлам дикорастущих видов // Под ред. Н.В. Алексеевой-Поповой. Ленинград, 1991. 213 с.
  25. 25. Гарифзянов А.Р. Образование перекиси водорода и проявления окислительного стресса в листьях древесных растений в условиях промышленного загрязнения // Фундаментальные исследования. 2012. № 1. С. 151. @@ Garifzyanov A.R. Formation of hydrogen peroxide and manifestations of oxidative stress in leaves of woody plants under industrial pollution conditions. . 2012. No. 1. P. 151. (In Russ.)
  26. 26. Коршиков И.И., Котов В.С., Михенко И.П., Игнатенко А.А., Чернышова Л.В. Взаимодействие растений с техногенно загрязненной средой // Устойчивость, фитоиндикация. Оптимизация. Киев: Наукова думка. 1995. С. 175. @@ Korshikov I.I., Kotov V.S., Mikhenko I.P., Ignatenko A.A., Chernyshova L.V. Interaction of plants with technogenically polluted environment. . Kyiv: Naukova Dumka. 1995. P. 175. (In Russ.)
  27. 27. Дубровина О.А., Зубкова Т.В., Виноградов Д.В., Гогмачадзе Г.Д. Биоаккумуляция тяжелых металлов в хвое ели колючей () и туи западной () и защитная реакция растений на экологический стресс [Электрон. ресурс] // АгроЭкоИнфо: Электронный научно-производственный журнал. 2023. № 3. https://doi.org/10.51419/202133309 @@ Dubrovina O.A., Zubkova T.V., Vinogradov D.V., Gogmachadze G.D. Bioaccumulation of heavy metals in needles of prickly spruce () and western thuja () and the defense response of plants to environmental stress [Electronic resource]. . 2023. No. 3. https://doi.org/10.51419/202133309
  28. 28. Воскресенская О.Л., Сарбаева Е.В., Старикова Е.А. Изменение активности антиоксидантных ферментов у интродуцированных хвойных растений в условиях городской среды // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2015. № 2. С. 56. @@ Voskresenskaya O.L., Sarbaeva E.V., Starikova E.A. Changes in the activity of antioxidant enzymes in introduced conifers in an urban environment. . 2015. No. 2. p. 56.
  29. 29. Решетник Г.В., Задиранова Н.С., Серов А.В. Активность антиоксидантных ферментов прорастающих семян пшеницы ( L.) в условиях воздействия нитрата свинца // Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Серия: Биология. Химия. 2017. Т. 3. С. 37. @@ Reshetnik G.V., Zadiranova N.S., Serov A.V. Activity of antioxidant enzymes in germinating wheat seeds ( L.) exposed to lead nitrate. . 2017. Vol. 3. p. 37.
  30. 30. Amirjani M.R. Effects of cadmium on wheat growth and some physiological factors // . 2012. V. 2. P. 50.
  31. 31. Фарафонтов М.Г. Биоиндикаторные свойства хлорофилла в условиях воздействия загрязнений неопределенного состава // Экология. 1999. № 5. С. 76. @@ Farafontov M.G. Bioindicator properties of chlorophyll under conditions of exposure to pollutants of uncertain composition. . 1999. No. 5. P. 76. (In Russ.)
  32. 32. Колтунов Е.В. Влияние аэротехногенного загрязнения на состав и содержание фенольных соединений в хвое сосны обыкновенной ( L.) в условиях урбанизации // Успехи современного естествознания. 2019. № 9. С. 19. @@ Koltunov E.V. The influence of airborne anthropogenic pollution on the composition and content of phenolic compounds in the needles of Scots pine ( L.) under urbanization. . 2019. No. 9. P. 19. (In Russ.)
  33. 33. Marquez-Garcia B., Angeles-Fernandez-Recamales M., Cordoba F. Effects of cadmium on phenolic composition and antioxidant activities of // 2012. V. 2012. P. 1. https://doi.org/10.1155/2012/936950
  34. 34. Петухов А.С., Кремлёва Т.А., Петухова Г.А., Хритохин Н.А. Ответная антиоксидантная реакция травянистых растений различных видов на загрязнение среды тяжелыми металлами // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2024. № 2. С. 25. https://doi.org/10.36906/2311-4444/24-2/03 @@ Petukhov A.S., Kremleva T.A., Petukhova G.A., Khritokhin N.A. Antioxidant response of herbaceous plants of various species to environmental pollution with heavy metals. . 2024. No. 2. P. 25. (In Russ.) https://doi.org/10.36906/2311-4444/24-2/03
  35. 35. Середа Л.Н., Цветов Н.С., Дрозобужская С.В., Жиров В.К. Изменение содержания суммы флавоноидов в в градиенте техногенного загрязнения в центральной части Кольского полуострова // Экосистемы. 2023. № 34. С. 163. @@ Sereda L.N., Tsvetov N.S., Drogobuzhskaya S.V., Zhirov V.K. Change in the content of total flavonoids in in the gradient of technogenic pollution in the central part of the Kola Peninsula. . 2023. No. 34. P. 163. (In Russ.)
  36. 36. Петухов А.С., Хритохин Н.А., Петухова Г.А., Кремлёва Т.А. Фенольная система защиты растений в условиях загрязнения среды г. Тюмени тяжелыми металлами // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2019. Т. 161, кн. 1. С. 93. @@ Petukhov A.S., Khritokhin N.A., Petukhova G.A., Kremleva T.A. Phenolic plant protection system under conditions of environmental pollution by heavy metals in Tyumen. . 2019. Vol. 161, book I. P. 93. (In Russ.)
  37. 37. Farrant J.M., Willigen C.V., Loffell A., Bartsch S., Whittaker A. An investigation into the role of light during desiccation of three angiosperm resurrection plants // 2003. V. 26. P. 1275. https://doi.org/10.1046/j.0016-8025.2003.01052.x
  38. 38. Hale K.L., Tufan H.A., Picerking I.J. Anthocyanins facilitate tungsten accumulation in // 2002. V. 116. P. 351. https://doi.org/10.1034/j.1399-3054.2002.1160310.x
  39. 39. Neill S.O., Gould K.S., Kilmartin P.A., Mitchell K.A., Markham K.R. Antioxidant activities of red versus green leaves in // 2002. V. 25. P. 539. https://doi.org/10.1046/j.1365-3040.2002.00837.x
  40. 40. Чупахина Г.Н., Массеникова Р.В., Скрытник Л.Н., Бессережнова М.И. Реакция пигментной и антиоксидантной систем растений на загрязнение окружающей среды г. Калининграда выбросами автотранспорта // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2012. № 2. С. 171. @@ Chupakhina G.N., Maslenikova R.V., Skrypnik L.N., Besserezhnova M.I. Response of the pigment and antioxidant systems of plants to environmental pollution in Kaliningrad by vehicle emissions. . 2012. No. 2. P. 171.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека