Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education4192410.17816/snv202112General BiologyОбщая биологияResearch ArticleThe effect of Pinus sylvestris L. plantings on the components activity of legumes antioxidant systemВлияние насаждений Pinus sylvestris L. на активность компонентов антиоксидантной системы у бобовых растенийKolmogorovaElena Yu.КолмогороваЕлена Юрьевна
Russian Federation

candidate of biological sciences, researcher of Reclamation and Biomonitoring Laboratory

кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории рекультивации и биомониторинга

kolmogorova_elena@bk.ruTsandekovaOksana L.ЦандековаОксана Леонидовна
Russian Federation

candidate of agricultural sciences, researcher of Reclamation and Biomonitoring Laboratory

кандидат сельскохозяйственных наук, научный сотрудник лаборатории рекультивации и биомониторинга

zandekova@bk.ruInstitute of Human Ecology of Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesИнститут экологии человека Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН29052020922020. Т. 9, №2(31)737702082020Copyright ©; 2020, Kolmogorova E.Y., Tsandekova O.L.Copyright ©; 2020, Колмогорова Е.Ю., Цандекова О.Л.2020Kolmogorova E.Y., Tsandekova O.L.Колмогорова Е.Ю., Цандекова О.Л.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/41924

The paper shows the content of some components of the antioxidant system (ascorbic acid and peroxidase) in the leaves of leguminous plants growing under Pinus sylvestris L. plantings during the growing season. The studies were conducted on the territory of the Kuzbass Botanical Garden (coordinates 55,366186, 86,190160). The objects of the research were Melilotus officinalis and Trifolium repens. The ascorbic acid content was determined by the titrimetric method, peroxidase activity was determined by spectrophotometry. The components activity of the antioxidant system in the leaves of leguminous plants growing under P. sylvestris plantings depended on the species characteristics and the period of plant vegetation. The activity of peroxidase during the growing season in the leaves of Trifolium repens is higher than in the leaves of the Melilotus officinalis. As plants grow and develop, peroxidase levels increase. The content of ascorbic acid in the leaves of leguminous plants revealed an inverse relationship. The studied samples were characterized by the least variability in the content of ascorbic acid, in comparison with the activity of peroxidase. In the Melilotus officinalis, the gap in the variability of ascorbic acid decreased by 1,4 times, compared with Trifolium repens. The closest negative relationship in legumes was found between the activity of peroxidase and organic matter, mobile phosphorus; a positive correlation was noted between peroxidase and the amount of absorbed bases, which indicates a possibility of using the obtained data as diagnostic signs of plant conditions for monitoring natural ecosystems.

В статье представлены результаты содержания некоторых компонентов антиоксидантной системы (аскорбиновой кислоты и пероксидазы) в листьях бобовых растений, произрастающих под насаждениями Pinus sylvestris, в течение вегетационного периода. Объектом исследований служили донник лекарственный и амория ползучая. Содержание аскорбиновой кислоты определяли титриметрическим методом, активность пероксидазы – методом спектрофотометрии. Активность компонентов антиоксидантной системы в листьях бобовых растений, произрастающих под насаждениями P. sylvestris, зависели от видовых особенностей и периода вегетации растений. Активность пероксидазы в течение вегетации в листьях амории ползучей выше, чем в листьях донника лекарственного. По мере роста и развития растений уровень пероксидазы возрастает. По содержанию аскорбиновой кислоты в листьях бобовых растений выявлена обратная зависимость. Исследуемые образцы характеризовались наименьшей вариабельностью по содержанию аскорбиновой кислоты, в сравнении с активностью пероксидазы. У донника лекарственного разрыв в изменчивости аскорбиновой кислоты уменьшался в 1,4 раза в сравнении с аморией ползучей. Наиболее тесная отрицательная связь у бобовых растений обнаружена между активностью пероксидазы и органическим веществом, подвижным фосфором; между пероксидазой и суммой поглощенных оснований отмечена положительная корреляция, что указывает на возможность использования полученных данных в качестве диагностических признаков состояния растений для мониторинга природных экосистем.

Melilotus officinalisTrifolium repensleavesvegetation developmentperoxidaseascorbic acidantioxidant systemPinus sylvestris L.Kedrovsky coal mineagrochemical composition of soilscorrelationenvironmental monitoringKuzbass Botanical GardenKemerovoKemerovo RegionКлючевые слова: бобовые растениядонник лекарственныйамория ползучаялистьявегетацияпероксидазааскорбиновая кислотаантиоксидантная системаPinus sylvestris L.Кедровский угольный разрезагрохимический состав почвкорреляцияэкологический мониторингКузбасский ботанический садКемеровоКемеровская областьThe work was carried out within the framework of the project No. АААА-А17-117041410053-1 (0352-2019-0015 VI.52. Assessment of the state and protection of floristic diversity under the influence of anthropogenic and technogenic factors in situ and ex situ).Работа выполнена в рамках проекта № АААА-А17-117041410053-1 (0352-2019-0015 VI.52. Оценка состояния и охрана флористического разнообразия под влиянием антропогенных и техногенных факторов in situ и ex situ).Singh H.P., Kohli R.K., Batish D.R., Kaushal P.S. Allelopathy of gymnospermous trees // Journal of Forest Research. 1999. Vol. 4, is. 3. P. 245–254. DOI: 10.1007/BF02762256.Mallik A.U. Allelopathy in forested ecosystems // Allelopathy in Sustainable Agriculture and Forestry. 2008. P. 363–386. DOI: 10.1007/978-0-387-77337-7_19.Da Silva Rodrigues-Corrêa K.C., Halmenschlager G., Schwambach J., De Costa F., Germano Fett-Neto A. Dual allelopathic effects of subtropical slash pine (Pinus elliottii Engelm.) needles: leads for using a large biomass reservoir // Industrial Crops and Products. 2017. Vol. 1081. P. 113–120. DOI: 10.1016/j.indcrop.2017.06.019.Уфимцев В.И., Стрельникова Т.О., Куприянов О.А. Структура живого напочвенного покрова в сосняках на техногенных элювиях Кузбасса // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2018. № 44. С. 36–58. DOI: 10.17223/19988591/44/3.Дэви С.Р., Прасад М.Н. Антиоксидантная активность растений Brassica juncea, подвергнутых действию высоких концентраций меди // Физиология растений. 2005. Т. 52, № 2. С. 233–237.Половникова М.Г., Воскресенская О.Л. Активность компонентов антиоксидантной защиты и полифенолоксидазы у газонных растений в онтогенезе в условиях городской среды // Физиология растений. 2008. Т. 55, № 5. С. 777–785.Гарифзянов А.Р., Горелова С.В., Иванищев В.В., Музафаров Е.Н. Сравнительный анализ активности компонентов антиоксидантной системы древесных растений в условиях техногенного стресса // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2009. № 1. С. 166–178.Sheng-chun X., Yong-ping L., Jin H. et al. Response of antioxidant enzymes to chilling stress in tobacco seedling // Agricultural Sciences in Chin. 2010. Vol. 9. P. 1594–1601.Гусейнова И.М., Мамедов А.Ч., Султанова Н.Ф. Антиоксидантная система у инфицированных нановирусами бобовых растений [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2011. № 6. – https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=4934.Цандекова О.Л., Неверова О.А., Колмогорова Е.Ю. Роль антиоксидантной системы в устойчивости сосновых насаждений в условиях породного угольного отвала // Известия Самарского научного центра РАН. 2013. Т. 15, № 3. С. 245–248.Колмогорова Е.Ю., Неверова О.А. Влияние некоторых компонентов антиоксидантной системы на устойчивость древесных растений, произрастающих в условиях породного отвала угольного разреза // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2015. № 9 (131). С. 61–65.Савич И.М. Пероксидазы – стрессовые белки растений // Успехи современной биологии. 1989. № 107, вып. 3. С. 406–417.Simova-Stoilova L., Demirevska K., Kingston-Smith A., Feller U. Involvement of the leaf antioxidant system in the response to soil flooding in two Trifolium genotypes differing in their tolerance to waterlogging // Plant Science. 2012. Vol. 183. P. 43–49. DOI: 10.1016/j.plantsci.2011.11.006.Галибина Н.А., Целищева Ю.Л., Андреев В.П., Софронова И.Н., Никерова К.М. Активность пероксидазы в органах и тканях деревьев березы повислой // Ученые записки петрозаводского государственного университета. Серия Биология. 2013. № 4. С. 7–13.Berezina E.V., Brilkina A.A., Veselov A.P. Content of phenolic compounds, ascorbic acid, and photosynthetic pigments in Vaccinium macrocarpon Ait. dependent on seasonal plant development stages and age (the example of introduction in Russia) // Scientia Horticulturae. 2017. Vol. 21814. P. 139–146. DOI: 10.1016/j.scienta.2017.01.020.Liso R., Tullio M.C.D., Ciraci S. Localization of ascorbic acid, ascorbic acid oxidase, and glutathione in roots of Cucurbita maxima L. // Journal of Experimental Botany. 2004. Vol. 55, № 408. P. 2589–259.Brauning H., Pahlich E., Muller D., Juger H.-J. Changes of the redox status of glutathione and ascorbate in leaves and apoplast of Phaseolus vulgaris cultivars under ozone stress // Phyton (Austria) Special Issue. 2005. Vol. 45. P. 293–297.Фазлиева Э.Р., Киселева И.С., Жуйкова Т.В. Антиоксидантная активность листьев Melilotus albus и Trifolium medium из техногенно нарушенных местообитаний среднего Урала при действии меди // Физиология растений. 2012. Т. 59, № 3. С. 369–375.Щемелинина Т.В., Сорокина А.А. Содержание аскорбиновой и органических кислот в траве донника лекарственного // Фармация. 2015. № 2. С. 22–24.Неверова О.А. Практикум по биохимии для студентов вузов. Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. Кемерово, 2005. 69 с.Ермаков А.И., Арасимович В.В., Ярош Н.П., Перуанский Ю.В., Луковникова Г.А., Иконникова М.И. Методы биохимического исследования растений. Л.: Агропромиздат, 1987. 430 с.Воробьева Л.А. Химический анализ почв. М.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 1998. 324 с.Гамзиков Г.П. Агрохимия азота в агроценозах. Новосибирск: Новосиб. гос. аграр. ун-т, 2013. 790 с.