Везде

ОБНФизиология растений Russian Journal of Plant Physiology

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

ВЫЗЫВАЕТ ЛИ КРУГЛОСУТОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОЕ СТАРЕНИЕ ЛИСТЬЕВ?

Вы можете
Код статьи
S3034624X25030021-1
DOI
10.7868/S3034624X25030021
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Шибаева Т.Г.
  • Должность: доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник
  • Аффилиация: Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук, Федеральный исследовательский центр “Карельский научный центр РАН”
Рубаева А.А.
  • Должность: аспирант
  • Аффилиация: Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук, Федеральный исследовательский центр “Карельский научный центр РАН”
Шерудило Е.Г.
  • Должность: кандидат биологических наук, старший научный сотрудник
  • Аффилиация: Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук, Федеральный исследовательский центр “Карельский научный центр РАН”
Лёвкин И.А.
  • Должность: аспирант
  • Аффилиация: Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук, Федеральный исследовательский центр “Карельский научный центр РАН”
Титов А.Ф.
  • Должность: доктор биологических наук, член-корреспондент РАН, главный научный сотрудник
  • Аффилиация: Институт биологии Карельского научного центра Российской академии наук, Федеральный исследовательский центр “Карельский научный центр РАН”
Том/ Выпуск
Том 72 / Номер выпуска 3
Страницы
181-192
Аннотация
На примере 6 видов аборигенных () и интродуцированных () растений Субарктики показано, что в условиях круглосуточного освещения (CL) в факторостатных условиях климатических камер (при постоянных значениях температуры, влажности, интенсивности освещения и спектральном составе света) у растений наблюдается комплекс физиолого-биохимических изменений, сходных с теми, которые происходят при естественном старении листьев в природе, а именно потеря хлорофилла и каротиноидов при увеличении соотношения хлорофиллов и уменьшении соотношения хлорофилл/каротиноиды, снижении значений , увеличении содержания антоцианов, пероксида водорода и продуктов перекисного окисления липидов. На основе представленных в данной работе и ранее полученных данных, а также анализа литературы сделан вывод, что CL не является фактором, индуцирующим процесс старения, как предполагают некоторые авторы, а подобно другим стрессорам, вызывает у чувствительных видов многочисленные изменения и нарушения, часть из которых аналогичны тем, которые наблюдаются при естественном старении листьев.
Ключевые слова
круглосуточное освещение растения старение фотопериодический стресс
Дата публикации
19.03.2026
Год выхода
2026
Всего подписок
0
Всего просмотров
41

Библиография

  1. 1. Hao X., Guo X., Lanoue J., Zhang Y., Cao R., Zheng J., Little C., Leonardos D., Kholsa S., Grodzinski B., Yelton M. A review on smart application of supplemental lighting in greenhouse fruiting vegetable production // Acta Hortic. 2018. V. 1227. P. 499–506. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2018.1227.63
  2. 2. Shibaeva T.G., Mamaev A.V., Sherudilo E.G., Titov A.F. The role of photosynthetic daily light integral in plant response to extended photoperiods // Russ. J. Plant Physiol. 2022. V. 69:7. https://doi.org/10.1134/S1021443722010216
  3. 3. Sysoeva M.I., Markovskaya E.F., Shibaeva T.G. Plants under continuous light: a review // Plant Stress. 2010. V. 4. P. 5–17.
  4. 4. Velez-Ramirez A.I., Van Ieperen W., Vreugdenhil D., Millenaar F.F. Plants under continuous light // Trends Plant Sci. 2011. V. 16. P. 310–318. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2011.02.003
  5. 5. Shibaeva T.G., Titov A.F. Photoperiod stress in plants: a new look at plant response to abnormal light-dark cycles // Russ. J. Plant Physiol. 2025. V. 72:15. https://doi.org/10.1134/S102144372560165X
  6. 6. Shibaeva T.G., Sherudilo E.G., Rubaeva A.A., Titov A.F. Continuous LED lighting enhances yield and nutritional value of four genotypes of Brassicaceae microgreens // Plants. 2022. V. 11:176. https://doi.org/10.3390/plants11020176
  7. 7. Shibaeva T.G., Mamaev A.V., Titov A.F. Possible physiological mechanisms of leaf photodamage in plants grown under continuous lighting // Russ. J. Plant Physiol. 2023. V. 70:15. https://doi.org/10.1134/S1021443722602646
  8. 8. Шибаева Т.Г., Титов А.Ф. Всегда ли фотопериодический стресс вреден? // Труды КарНЦ РАН. Экспериментальная биология. 2025. № 5. С. 5–22. https://doi.org/10.17076/eb2098
  9. 9. Arthur J.W., Guthrie J.D., Newell J.M. Some effects of artificial climates on the growth and chemical composition of plants // Amer. J. Bot. 1930. V. 17. P. 416–482. https://doi.org/10.2307/2435930
  10. 10. Withrow A.P., Withrow R.B. Photoperiodic chlorosis in tomato // Plant Physiol. 1949. V. 24. P. 657–663. https://doi.org/10.1104/pp.24.4.657
  11. 11. Hillman W.S. Injury of tomato plants by continuous light and unfavorable photoperiodic cycles // Amer. J. Bot. 1956. V. 43. P. 89–96. https://doi.org/10.2307/2438816
  12. 12. Cushman K.E., Tibbitts T.W., Sharkey T.D., Wise R.R. Constant-light injury of potato: temporal and spatial patterns of carbon dioxide assimilation, starch content, chloroplast integrity, and necrotic lesions // J. Amer. Soc. Hort. Sci. 1995. V. 120. P. 1032–1040. https://doi.org/10.21273/JASHS.120.6.1032
  13. 13. Cushman K.E., Tibbitts T.W. The role of ethylene in the development of constant-light injury of potato and tomato // J. Amer. Soc. Hort. Sci. 1998. V. 123. P. 239–245. https://doi.org/10.21273/JASHS.123.2.239
  14. 14. Lim P.O., Kim H.J., Nam H.G. Leaf senescence // Annu. Rev. Plant Biol. 2007. V. 58. P. 115–136. https://doi.org/10.1146/annurev.arplant.57.032905.105316
  15. 15. Shibaeva T.G., Sherudilo E.G., Rubaeva A.A., Shmakova N.Y., Titov A.F. Response of native and non-native subarctic plant species to continuous illumination by natural and artificial light // Plants. 2024. V. 13:2742. https://doi.org/10.3390/plants13192742
  16. 16. Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R. Determinations of total carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents // Biochem. Soc. Trans. 1983. V. 603. P. 591–592. https://doi.org/10.1042/bst0110591
  17. 17. Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and carotenoids: pigment of photosynthetic biomembranes // Methods Enzymol. 1987. V. 148. P. 350–382. https://doi.org/10.1016/0076-6879 (87)48036-1
  18. 18. Kolupaev Y.E., Fisova E.N., Yastreb T.O., Ryabchun N.I., Kirichenko V.V. Effect of hydrogen sulfide donor on antioxidant state of wheat plants and their resistance to soil drought // Russ. J. Plant Physiol. 2019. V. 66. P. 59–66. https://doi.org/10.1134/S1021443719010084
  19. 19. Heath R.L., Packer L. Photoperioxidation in isolated chloroplasts I. Kinetics and stoichiometry of fatty acid peroxidation // Arch. Biochem. Biophys. 1968. V. 125. P. 189–198. https://doi.org/10.1016/0003-9861 (68)90654-1
  20. 20. Velikova V., Yordanov I., Edreva A. Oxidative stress and some antioxidant system in acid rain-treated bean plants: protective role of exogenous polyamines // Plant Sci. 2000. V. 151. P. 59–66. https://doi.org/10.1016/S0168-9452 (99)00197-1
  21. 21. Wheeler R.M. Potato and human exploration of space: some observations from NASA-sponsored controlled environment studies // Potato Res. 2006. V. 49. P. 67–90. https://doi.org/10.1007/s11540-006-9003-4
  22. 22. Murage E.N., Masuda M. Response of pepper and eggplant to continuous light in relation to leaf chlorosis and activities of antioxidative enzymes // Sci. Hort. 1997. V. 70. P. 269–279. https://doi.org/10.1016/s0304-4238 (97)00078-2
  23. 23. Dorais M., Gosselin A. Physiological response of greenhouse vegetable crops to supplemental lighting // Acta Hortic. 2002. V. 580. P. 59–67. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2002.580.6
  24. 24. Wolff S.A., Langerud A. Fruit yield, starch content and leaf chlorosis in cucumber exposed to continuous lighting // Eur. J. Hortic. Sci. 2006. V. 71. P. 259–261. https://doi.org/10.17660/eJHS.2006/173706
  25. 25. Haque M.S., Kjaer K.H., Rosenqvist E., Ottosen C.-O. Continuous light increases growth, daily carbon gain, antioxidants, and alters carbohydrate metabolism in a cultivated and a wild tomato species // Front. Plant Sci. 2015. V. 6:522. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.00522
  26. 26. Velez-Ramirez A.I., van Ieperen W., Vreugdenhil D., van Poppel P.M., Heuvelink E., Millenaar F.F. The role of photosynthetic daily light integral in plant response to extended photoperiods // Russ. J. Plant Physiol. 2022. V. 69:7. https://doi.org/10.1134/s1021443722010216
  27. 27. Velez-Ramirez A.I., van Ieperen W., Vreugdenhil D., van Poppel P.M., Heuvelink E., Millenaar F.F. A single locus confers tolerance to continuous light and allows substantial yield increase in tomato // Nat. Commun. 2014. V. 5:4549. https://doi.org/10.1038/ncomms5549
  28. 28. Matsuda R., Ozawa N., Fujiwara K. Leaf photosynthesis, plant growth, and carbohydrate accumulation of tomato under different photoperiods and diurnal temperature differences // Sci. Hortic. 2014. V. 170. P. 150–158. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2014.03.014
  29. 29. Pham M.D., Hwang H., Park S.W., Cui M., Lee H., Chun C. Leaf chlorosis, epinasty, carbohydrate contents and growth of tomato show different responses to the red/blue wavelength ratio under continuous light // Plant Physiol. Biochem. 2019. V. 141. P. 477–486. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2019.06.004
  30. 30. Foyer C.H., Neukermans J., Queval G., Noctor G., Harbinson J. Photosynthetic control of electron transport and the regulation of gene expression // J. Exp. Bot. 2012. V. 63. P. 1637–1661. https://doi.org/10.1093/jxb/ers013
  31. 31. Zhu M.-D., Chen X.-L., Zhu X.-Y., Xing Y.-D., Du D., Zhang Y.-Y., Liu M.-M., Zhang Q.-L., Lu X., Peng S.-S., He G.-H., Zhang T.-Q. Identification and gene mapping of the starch accumulation and premature leaf senescence mutant ossac4 in rice // J. Integr. Agric. 2020. V. 19. P. 2150–2164. https://doi.org/10.1016/S2095-3119 (19)62814-5
  32. 32. Pammenter N.W., Loreto F., Sharkey T.D. End product feedback effects on photosynthetic electron transport // Photosynth. Res. 1993. V. 35. P. 5–14. https://doi.org/10.1007/BF02185407
  33. 33. Van Gestel N.C., Nesbit A.D., Gordon E.P., Green C., Paré P.W., Thompson L., Peffley E.B., Tissue D.T. Continuous light may induce photosynthetic downregulation in onion — consequences for growth and biomass partitioning // Physiol. Plant. 2005. V. 125. P. 235–246. https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.2005.00560.x
  34. 34. Smith A.M., Stitt M. Coordination of carbon supply and plant growth // Plant Cell Environ. 2007. V. 30. P. 1126–1149. https://doi.org/10.1111/j.1365-3040.2007.01708.x
  35. 35. Fischer A.M. The complex regulation of senescence // Crit. Rev. Plant Sci. 2012. V. 31. P. 124–147. https://doi.org/10.1080/07352689.2011.616065
  36. 36. Thomas H. Senescence, ageing and death of the whole plant // New Phytol. 2013. V. 197. P. 696–711. https://doi.org/10.1111/nph.12047
  37. 37. Swartzberg D., Hanael R., Granot D. Relationship between hexokinase and cytokinin in the regulation of leaf senescence and seed germination // Plant Biol. 2011. V. 13. P. 439–444. https://doi.org/10.1111/j.1438-8677.2010.00376.x
  38. 38. Roeber V.M., Bajaj I., Rohde M., Schmulling T., Cortleven A. Light acts as a stressor and influences abiotic and biotic stress responses in plants // Plant Cell Environ. 2021. V. 44:645. https://doi.org/10.1111/pce.13948
  39. 39. Roeber V.M., Schmülling T., Cortleven A. The photoperiod: handling and causing stress in plants // Front. Plant Sci. 2022. V. 12:781988. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.781988
  40. 40. Haque M.S., Kjaer K.H., Rosenqvist E., Ottosen C.-O. Recovery of tomato (Solanum lycopersicum L.) leaves form continuous light induced injury // J. Plant Physiol. 2015. V. 185. P. 24–30. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2015.06.011
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека