fruitberryПлодоводство и ягодоводство РоссииPomiculture and small fruits culture in Russia2073-4948ФГБНУ ВСТИСП10.31676/2073-4948-2023-72-43-49fruitberry-1068Research ArticleФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙPLANT PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRYДинамика накопления фотосинтетических пигментов в листьях Trititrigia Cziczinii Tzvel.Dynamics of accumulation of photosynthetic pigments in leaves Trititrigia Cziczinii Tzvel.https://orcid.org/0000-0002-3775-6077ЩуклинаО. А.ShchuklinaO. A.

Старший научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук.

Москва

Moscow

oashuklina@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-8253-4633ВоронинаО. Е.VoroninaO. E.

Научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук.

Москва

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-8337-5032КвиткоВ. Е.KvitkoV. E.

Младший научный сотрудник, аспирант.

Москва

Moscow

https://orcid.org/0000-0002-3479-5994АлениничеваА. Д.AlenichevaA. D.

Младший научный сотрудник, аспирант.

Москва

Moscow

https://orcid.org/0000-0002-0639-2709ВорончихинаИ. Н.VoronchikhinaI. N.

Научный сотрудник, кандидат биологических наук.

Москва

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-8264-4499ЗавгороднийС. В.ZavgorodnyS. V.

Научный сотрудник.

Москва

Moscow

Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина, Российская академия наукРоссияN.V. Tsitsin Main Botanical Garden of the Russian Academy of SciencesRussian Federation2023050420237204349Copyright © Щуклина О.А., Воронина О.Е., Квитко В.Е., Алениничева А.Д., Ворончихина И.Н., Завгородний С.В., 20232023Щуклина О.А., Воронина О.Е., Квитко В.Е., Алениничева А.Д., Ворончихина И.Н., Завгородний С.В.Shchuklina O.A., Voronina O.E., Kvitko V.E., Alenicheva A.D., Voronchikhina I.N., Zavgorodny S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plodovodstvo.com/jour/article/view/1068

Продуктивность растений зависит от эффективности работы фотосинтетических пигментов, из которых наиболее важным является хлорофилл. В условиях дерново-подзолистых среднесуглинистых почв Московской области изучались особенности накопления фотосинтетических пигментов (хлорофилла a и хлорофилл b) и фотосинтетического аппарата новой синтетической зерновой культуры Trititrigia cziczinii Tzvel. (сорт Памяти Любимовой, линии № 3202) по сравнению с сортом озимой пшеницы (Рубежная), полученного методом отдаленной гибридизации. Динамику накопления хлорофилла a и хлорофилла b в листьях зерновых культур измеряли в период генеративного развития растений начиная с фазы колошения (код BBCH-scale 52-53) на спектрофотометре. Исследования показали, что все изучаемые сорта имеют свои пики накопления суммы хлорофилла a и хлорофилла b, в зависимости от своих биологических особенностей.   У озимой пшеницы максимальное количество суммы двух пигментов пришлось на 2 июля и составило 3,3 мг/г сырой массы листьев. У сорта трититригии Памяти Любимовой пик накопления пигментов был отмечен почти месяц спустя (30 июля). Количество пигментов составило 4,45 мг/г сырой массы. Линия трититригии № 3202 накопила максимальное количество хлорофилла (4,20 мг/г сырой массы листьев) еще позже, чем сорт Памяти Любимовой – 5 августа. Более высокое, по сравнению с озимой пшеницей, содержание фотосинтетических пигментов в клетках листьев трититригии может говорить о её высоких адаптивных характеристиках. А пики накопления хлорофилла, сдвинутые почти на месяц, говорят о продолжительной работе ассимиляционного аппарата и уникальности новой синтетической культуры. Площадь листьев, измеренная прямым линейным способом отличалась у всех изучаемых объектов. Наибольшая площадь листьев – 21,2 тыс. м2/га была отмечена у сорта трититригии Памяти Любимовой 13 июля. Максимальная площадь листьев у линии № 3202 составила 14,4 тыс. м2/га, далее она постепенно снижалась. Озимая пшеница Рубежная имела значительно более низкую площадь листьев по сравнению с образцами трититригии (максимальная составила 6,1 тыс. м2/га). Далее деятельность активной ассимилирующей поверхности сокращалась.

The productivity of plants depends on the efficiency of photosynthetic pigments, of which chlorophyll is the most important. In the conditions of sod-podzolic medium loamy soils of the Moscow region, the features of the accumulation of photosynthetic pigments (chlorophyll a and chlorophyll b) and the photosynthetic apparatus of a new synthetic grain crop Trititrigia cziczinii Tzvel. were studied. (Pamyati Lyubimovoj variety, line № 3202) compared to the winter wheat variety (Rubezhnaya) obtained by remote hybridization. The dynamics of the accumulation of chlorophyll a and chlorophyll b in the leaves of grain crops was measured during the generative development of plants starting from the earing phase (BBCH-scale code 52-53) on a spectrophotometer. The research results showed that all the studied varieties have their peaks of accumulation of the amount of chlorophyll a and chlorophyll b, depending on their biological characteristics. In winter wheat, the maximum amount of the sum of the two pigments fell on July 2 and amounted to 3,3 mg/g of raw leaf mass. In the trititrigia variety of the Pamyati lyubimovoj, the peak of pigment accumulation was noted almost a month later (July 30). The amount of pigments was 4,45 mg/g of raw mass. Trititrigia line № 3202 accumulated the maximum amount of chlorophyll (4,20 mg/g of raw leaf mass) even later than the Pamyati Lyubimovoj variety – August 5. The higher content of photosynthetic pigments in the cells of trititrigia leaves, compared with winter wheat, may indicate its high adaptive characteristics. And the peaks of chlorophyll accumulation, shifted by almost a month, indicate the long-term work of the assimilation apparatus and the uniqueness of the new synthetic culture. The leaf area measured in a straight linear way was different for all the studied objects. The largest leaf area was noted in the variety of trititrigia in Pamyati Lyubimovoj – 21,2 thousand m2/ha on July 13. The maximum leaf area at line № 3202 was 14.4 thousand m2/ha, then it gradually decreased. Rubezhnaya winter wheat had a significantly lower leaf area compared to trititrigia samples (the maximum was 6.1 thousand m2/ha), then the activity of the active assimilating surface decreased.

хлорофиллтрититригияпшенично-пырейные гибридыфизиология растенийотдаленная гибридизацияchlorophylltrigiawheat-wheatgrass hybridsplant physiologydistant hybridizationРабота выполнена в рамках ГЗ ГБС РАН «Гибридизация у растений в природе и культуре: фундаментальные и прикладные аспекты» № Госрегистрации 122042500074-5ReferencesКабашникова Л. Ф. Фотосинтетический аппарат и потенциал продуктивности хлебных злаков. – Минск: Беларусь. Навука. 2011, 327 с.Кабашникова Л. Ф. Фотосинтетический аппарат и потенциал продуктивности хлебных злаков. – Минск: Беларусь. Навука. 2011, 327 с.Ke W., Yin Y., Chen X., Qin B. Chlorophylls, Research Methods of Environmental Physiology in Aquatic Sciences. Springer, Singapore. М-2021, 95-106. DOI: 10.1007/978-981-15-5354-7_11.Ke W., Yin Y., Chen X., Qin B. Chlorophylls, Research Methods of Environmental Physiology in Aquatic Sciences. Springer, Singapore. М-2021, 95-106. DOI: 10.1007/978-981-15-5354-7_11.Li Y. Chen M. Novel chlorophylls and new directions in photosynthesis research. Functional Plant Biology. 2015;№42(6):493-501. DOI: 10.1071/FP14350.Li Y. Chen M. Novel chlorophylls and new directions in photosynthesis research. Functional Plant Biology. 2015;№42(6):493-501. DOI: 10.1071/FP14350.Дымова О. В., Головко Т. К. Фотосинтетические пигменты в растениях природной флоры Таежной зоны Европейского Северо-востока России. Физиология растений. 2019;66(3):198-206.Дымова О. В., Головко Т. К. Фотосинтетические пигменты в растениях природной флоры Таежной зоны Европейского Северо-востока России. Физиология растений. 2019;66(3):198-206.Алиев Д. А., Азизов И. В., Казибекова Э. Г. Фотосинтетическая способность и развитие хлоропластов в онтогенезе пшеницы. АН АзССР, Ин-т ботаники. Баку, Элм, 1988, 115 с.Алиев Д. А., Азизов И. В., Казибекова Э. Г. Фотосинтетическая способность и развитие хлоропластов в онтогенезе пшеницы. АН АзССР, Ин-т ботаники. Баку, Элм, 1988, 115 с.Bojovic. B. M., Stajanovic J. Chlorophyll and carotenoid content in wheat cultivars as a function of mineral nutrition. Archives of Biological Science. 2005;57(4):283-290. DOI: 10.2298/ABS0504283B.Bojovic. B. M., Stajanovic J. Chlorophyll and carotenoid content in wheat cultivars as a function of mineral nutrition. Archives of Biological Science. 2005;57(4):283-290. DOI: 10.2298/ABS0504283B.Matile Р., Hortensteiner S., Thomas H. Chlorophyll degration, Annu Rev Physiol Plant Mol Biol. 1999;50:67-95. DOI: 10.1146/annurev.arplant.50.1.67.Matile Р., Hortensteiner S., Thomas H. Chlorophyll degration, Annu Rev Physiol Plant Mol Biol. 1999;50:67-95. DOI: 10.1146/annurev.arplant.50.1.67.Афанасьев Р. А., Белоусова К. В., и др. Влияние основных пигментных систем на обеспеченность растений ярового ячменя азотным питанием. Плодородие. 2013;2(71):15-17.Афанасьев Р. А., Белоусова К. В., и др. Влияние основных пигментных систем на обеспеченность растений ярового ячменя азотным питанием. Плодородие. 2013;2(71):15-17.Щуклина О. А., Афанасьев Р. А. Применение фотометрических приборов для экспресс-диагностики азотного питания сельскохозяйственных растений в ранние фазы вегетации. Агрохимический вестник. 2022;2:73-77. DOI: 10.24412/1029-2551-2022-2-014.Щуклина О. А., Афанасьев Р. А. Применение фотометрических приборов для экспресс-диагностики азотного питания сельскохозяйственных растений в ранние фазы вегетации. Агрохимический вестник. 2022;2:73-77. DOI: 10.24412/1029-2551-2022-2-014.Shchuklina O., Langaeva N. N., Voronchikhina I. et. al. Application of photometry for crops online diagnostics of the nitrogen nutrition of plants. Agronomy Research. 2021;19(2):595-600. DOI: 10.15159/AR.21.093.Shchuklina O., Langaeva N. N., Voronchikhina I. et. al. Application of photometry for crops online diagnostics of the nitrogen nutrition of plants. Agronomy Research. 2021;19(2):595-600. DOI: 10.15159/AR.21.093.Завгородний С. В., Иванова Л. П., и т.д. Морфобиологические и хозяйственно ценные особенности образцов из современной коллекции трититригии (×Trititrigia cziczinii Tzvel.) ГБС РАН. Овощи России. 2022;2:10-14. DOI: 10.18619/2072-9146-2022-2-10-14.Завгородний С. В., Иванова Л. П., и т.д. Морфобиологические и хозяйственно ценные особенности образцов из современной коллекции трититригии (×Trititrigia cziczinii Tzvel.) ГБС РАН. Овощи России. 2022;2:10-14. DOI: 10.18619/2072-9146-2022-2-10-14.Lancashire P. D., Bleiholder, Langeluddecke P. H. et. al. A uniform decimal code for growth stages of crops and weeds. Annals of Applied Biology. 1991;19(3):361-601. DOI: 10.1111/j.1744-7348.1991.tb04895.x.Lancashire P. D., Bleiholder, Langeluddecke P. H. et. al. A uniform decimal code for growth stages of crops and weeds. Annals of Applied Biology. 1991;19(3):361-601. DOI: 10.1111/j.1744-7348.1991.tb04895.x.Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and Carotenoids: Pigments of Photosynthetic Biomembranes. Methods Enzymology. 1987;48:350-382. DOI: 10.1016/0076-6879(87)48036-1.Lichtenthaler H. K. Chlorophylls and Carotenoids: Pigments of Photosynthetic Biomembranes. Methods Enzymology. 1987;48:350-382. DOI: 10.1016/0076-6879(87)48036-1.Трифонова А. А., Борис К. В., Дедова Л. В. и др. Анализ полиморфизма генома представителей синтетического вида ×Trititrigia cziczinii Tsvel методом AFLP. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018;22(6):648-653. DOI: 10.18699/VJ18.406.Трифонова А. А., Борис К. В., Дедова Л. В. и др. Анализ полиморфизма генома представителей синтетического вида ×Trititrigia cziczinii Tsvel методом AFLP. Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018;22(6):648-653. DOI: 10.18699/VJ18.406.Иванова Л. П., Щуклина О. А., Ворончихина И. Н. и др. Перспективы использования новой сельскохозяйственной культуры трититригии (×Trititrigia cziczinii Tzvel.) в кормопроизводстве. Кормопроизводство. 2020;10:13-16 DOI: 10.53859/02352451_2021_35_8_20.Иванова Л. П., Щуклина О. А., Ворончихина И. Н. и др. Перспективы использования новой сельскохозяйственной культуры трититригии (×Trititrigia cziczinii Tzvel.) в кормопроизводстве. Кормопроизводство. 2020;10:13-16 DOI: 10.53859/02352451_2021_35_8_20.Белов В. И., Иванова Л. П., Завгородний С. В. и др. Селекционно-генетические ресурсы отрастающих промежуточных пшенично-пырейных гибридов (2n=56). Бюллетень Главного ботанического сада. 2013;4(199):49-55.Белов В. И., Иванова Л. П., Завгородний С. В. и др. Селекционно-генетические ресурсы отрастающих промежуточных пшенично-пырейных гибридов (2n=56). Бюллетень Главного ботанического сада. 2013;4(199):49-55.Федулов Ю. П., Федулов Ю. В. Содержание и соотношение хлорофиллов в листьях озимой пшеницы в зависимости от агротехнических приёмов её выращивания. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2009;51(7):240-253.Федулов Ю. П., Федулов Ю. В. Содержание и соотношение хлорофиллов в листьях озимой пшеницы в зависимости от агротехнических приёмов её выращивания. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2009;51(7):240-253.Черкашина И. А., Боме Н. А. Повышение устойчивости сортов Triticum aestivum L. к стрессовым факторам среды с помощью физиологически активных веществ. Плодоводство и ягодоводство России. 2012;34(2):362-368.Черкашина И. А., Боме Н. А. Повышение устойчивости сортов Triticum aestivum L. к стрессовым факторам среды с помощью физиологически активных веществ. Плодоводство и ягодоводство России. 2012;34(2):362-368.

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