CC BY
12УДК 582.929.4:551.583.2:632.931.1 https://doi.Org/10.21498/2518-1017.14.2.2018.134763
Динамжа вмкту хлороф1*лу за етапами органогенезу рослин лаванди вузьколисто! (Lavandula angustifolia)
P. I. Кременчук
1нститут садтвництва HAAHУкраТни, вул. Садова, 23, м. Kuïe, 03027, УкраТна, e-mail: [email protected]
Мета. Визначити особливосп 61'осинтезу хлорофшв a i b у листках лаванди вузьколисто'1 за етапами органогенезу в умовах Правобережного Лкостепу Укражи. Методи. Об'ектом дослщження були В1'а'м сортк лаванди укражсько'И та жоземно'И селекцИ': 'FeuervogeL', 'Лкадк', 'Орион', 'Восток', 'König Humberg', 'Маестро', 'Весели нотки' та 'Richard Walls' из колекцИ' лабораторИ' квитково-декоративних i ликарських рослин 1нституту сади'вництва НААН Укражи. Зразки рос-линного материалу выбирали на достдних дкянках маточних насаджень культури у 2015-2017 рр. за такими етапами органогенезу рослин: початок вегетацИ', повне формування листкк, формування бутонк, початок цвтння та повне цвтння. Умкт хлорофку в листках визначали за методом Т. Н. Годнева в жтерпретацИ' О. П. Осипово'1 (1947). Результати. Виявлено позитивну динамику накопичення хлорофшв а и b у листках рослин лаванди вузьколисто'1 за етапами органогенезу в умовах Ки'Ивсько'И области. У фази цвтння сумарний умкт цих пкментк у листках досягав максимуму и залежно вид сорту становив вид 1,8 до 2,0 г/дм2, що на 18,8-25,0% вище показникк попереднього етапу розвитку. Виявлено сортову залежнкть у биосинтез! хлорофшв а и b. Найвищи показники вмкту хлорофку а на час цвтння рослин лаванди зафксовано в сортк 'Восток' и 'Маестро' (1,64 г/дм2), хлорофку b - 'Оркн' (0,64 г/дм2) и 'König Humberg' (0,52 г/дм2). Висновки. Визначет особливосп формування вмкту хлорофку в рослинах за етапами органогенезу дають змогу оцжити вплив умов вирощування на стан насаджень ркних сортк лаванди и можуть бути використат для оптимкацИ' технолога вирощування культури.
Ключов! слова: лаванда; хлороф!л а i b; вегетац'я; адаптац'я; Ëicocmen УкраТни.
Вступ
Продуктившсть фотосинтезу tîcho пов'я-зана з фотосинтетичною актившстю листкв. Хлороф1ли виконують роль сенсиб1л1затор1в, тобто е сполуками, що поглинають свило i за допомогою отримано'1 енергй задiянi в xi-мiчниx реакцiяx iз синтезу оргашчних речо-вин. У б1льшосп вищих рослин, зокрема i в лаванди вузьколисто'1 (Lavandula angustifolia), умгст цих пiгментiв у хлоропластах листов мае певне спiввiдношення: хлорофку а в середньому в 1,5-3 рази б1льше, шж хлорофку b [1, 2].
Бюсинтез хлорофку вiдбуваeться в пластидах зелених рослин. Для синтезу його молекул потрiбна наявнiсть достатньо! шль-KOCTi води i вуглеводiв. Kаталiзатором про-цесiв синтезу хлорофку е атоми залiза (Fe). Потр!бш також сполуки N та Mg. В умовах
Roman Kremenchuk
http://orcid.org/0000-0002-9923-3589
дефщиту атомiв мда (Cu) молекули хлорофку легко руйнуються [3, 4]. Проте най-головшшою умовою нормального прохо-дження процесiв фотосинтезу в рослин! е сонячна рад!ащя. Оптимальш умови для штродукци лаванди наявш у швденних ре-гюнах, де кльксть сонячно! енергй' впро-довж вегетацшного перюду рослин сприяе 'х активному росту й розвитку завдяки синтезу хлорофку, умкт якого е основним показником реакци рослин на штенсив-шсть освгтлення.
Тому за штродукци лаванди вузьколисто! в Кшвськш облает! (Правобережний Ëico-степ Украши), умови яко'1 е нехарактерними для ще! культури, важливо оцшити штен-сившсть бюсинтезу хлорофшв за етапами органогенезу для оптим!заци технологи ïï вирощування.
Мета досл1дженъ - особливосп бюсинтезу хлорофшв a i b у листках лаванди вузько-листо! за етапами органогенезу в умовах Правобережного Люостепу Украши.
Материали та методика досл1*джень
Об'ектом досл1дження були BiciM сорив лаванди вузьколисто'1 BiT4è3HflHoï та шозем-Hoï ceëeKôiï: 'Feuervogel', 'Ë!iBaâifl', 'Орюн', 'Восток', 'König Humberg', 'Маестро', 'Beceëi нотки', 'Richard Walls' iç колекци лаборато-piï квiткoвo-дeкopaтивниx i лшарських рос-лин 1нституту caдiвництвa НААН Украши (зона достатнього звoлoжeння Пpaвoбepeж-ного Лicocтeпу Украши). Зразки рослинного мaтepiaлу вiдбиpaли на дocлiдниx д^янках маточних нacaджeнь лаванди у 2015-2017 pp. за такими eтaпaми opгaнoгeнeзу рослин: початок вeгeтaцiï, повга формування лиcткiв, формування бутoнiв, початок цвтння та пов-нe цвггшня.
Умicт xлopoфiлу в листках лаванди визна-чали за мeтoдoм Т. Н. Годгава в iнтepпpeтa-ци О. П. Осипово'1' [5]. Для визнaчeння шль-кocтi загального i в^ьного xлopoфiлу як розчинник використовували кон^нтрова-ний (96%) i poзбaвлeний (60%) eтилoвий спирт; piзниця мiж другою i пepшoю вeли-чинами дае peзультaт кiлькocтi зв'язаного в бшково-лшощному кoмплeкci xлopoфiлу.
Результати досл1'джень
Пpoцecи фoтocинтeзу в рослин лаванди вузьколисто'1 вecнoю розпочинаються вiд часу розкриття зaxиcниx лусок (видoзмiнe-ниx лиcткiв, що виконують зaxиcнi функци) на бpунькax cтeбeл [6].
Пвдвишрння нaвecнi тeмпepaтуpи пoвiтpя до понад 10-12 °С призводить до початку активного coкopуxу в пpoвiдниx cиcтeмax на-зeмниx частин рослин лаванди. Нaдxoджeн-ня плacтичниx peчoвин i води до клiтин мe-pиcтeми aпiкaльниx i кoлaтepaльниx бруньок на cтeблax рослин aктивiзуe ïx oбмiннi про-цecи та ргст. Kлiтини мepиcтeми здaтнi нe лишe активно д1литися, а й трансформувати-ся в iншi види тканин: покривш, ocнoвнi чи пpoвiднi [7]. Унаслвдок тaкиx тpaнcфopмaцiй бруньки зб^льшуються в poзмipax, пoкpивнi
луски розкриваються i лиcткoвi зачатки у фopмi тунiки отримують доступ до свила. Наявшсть cвiтлa стимулюе формування мoлe-кул xлopoфiлу в ткaнинax лиcткoвиx пластинок лаванди, що активно наростали.
На eтaпi повного формування листов кiлькicнi показники xлopoфiлiв у ïx ткани-нax, нacaмпepeд у клiтинax cтoвпчacтoï та губчacтoï xлopeнxiми (пapeнxiми), були теод-наковими. Вад початку вeгeтaцiï нaвecнi вмicт xлopoфiлiв у лиcткoвиx плacтинкax рослин лаванди piзниx copтiв поступово шд-вищувався до фази цвишня.
Peзультaти aнaлiзiв cвiдчaть, що на eтaпi розкриття листов умicт у ниx xлopoфiлу а за-лeжнo в1д сорту становив в1д 0,55 до 0,75 г/дм2 (табл. 1).
До часу повного формування листов у рослин лаванди вузьколисто!' (лиcткoвi пластинки досягали cвoeï мaкcимaльнoï вeличи-ни) умгст xлopoфiлу а icтoтнo зб^ьшувався - до 0,82-1,05 г/дм2, тобто його приргст по-piвнянo з пoпepeднiм oблiкoвим пepioдoм становив 40-49%.
Як ведомо, xлopoфiл а е основною формою xлopoфiлу в рослин, що нaлeжaть до вiддiлу Пoкpитoнaciнниx [8]. Лаванда вузьколиста нe е винятком. yci iншi форми цього пiгмeн-ту, зoкpeмa й xлopoфiл b, формуються внас-лiдoк модифшацш мoлeкул xлopoфiлу а.
У про^с вecнянoï вeгeтaцiï пicля формування листкового апарату в pocлинax лаванди вузькoлиcтoï поступово посилюеться ш-тeнcивнicть уcix фiзioлoгiчниx, бioxiмiчниx та oбмiнниx пpoцeciв, що в1дбуваються в piз-ниx opгaнax рослин. Шсля нaкoпичeння га-oбxiднoï кiлькocтi плacтичниx peчoвин у тка-нинax рослин розпочинаються про^си шд-готовки до нacтупниx eтaпiв opгaнoгeнeзу. Наступним eтaпoм е вipгiнaльний, пiд час якого закладаються та формуються rerapa-тивш структури рослин лаванди. Про зрос-тання aктивнocтi фiзioлoгiчниx пpoцeciв сввд-чить збiльшeння кoнцeнтpaцiï xлopoфiлу а.
Таблиця 1
Динамжа накопичення хлороф1'лу а (г/дм2) у листках лаванди вузьколисто1 за етапами органогенезу (середне за 2015-2017 рр.)
Сорт Етап органогенезу
початок вегетацА' повне формування листав формування бутот'в початок цв"тння повне цв"тння
Feuervogel 0,74 0,99 1,18 1,41 1,54
Л1'вад1'я 0,64 0,88 1,08 1,28 1,40
OpioH 0,64 0,82 1,08 1,26 1,37
Восток 0,75 1,01 1,29 1,50 1,64
König Humberg 0,56 0,85 1,09 1,28 1,37
Маестро 0,73 1,05 1,28 1,46 1,64
Beceëi нотки 0,63 0,97 1,17 1,39 1,58
Richard Walls 0,55 0,86 1,04 1,22 1,46
^0,05 0,07 0,13 0,13 0,11 0,34
Ф1зюлог1я рослин
Biflöip зразшв i оцшка вм1сту хлороф^ив y листках рослин на еташ формування буто-Hiâ (вipгiнальний етап) засвiдчила подальше шдвищення концентрацй хлоpофiлy а. На цьому етапi органогенезу його вмiст залежно вiд сорту становив вiд 1,04 до 1,29 г/дм2 (зб^ьшення поpiвняно з результатами попе-pеднiх вимipювань - 22,9-26,8%).
На початку цвтння рослин (розкриття квiток) концентpацiя хлороф^у а в листках продовжувала зростати i сягала ввд 1,22 ('Richard Walls') до 1,5 г/дм2 ('Восток').
Максимальн показники вммту цього шг-менту в листках лаванди piзних соpтiв за-фiксовано у фазi цвiтiння. Bмiст хлороф^ лу а становив ввд 1,37 ('Opiон') до 1,64 г/дм2 ('Маестро'), або поpiвняно з аналiзами на по-передшх етапах органогенезу пiдвищyвався на 109,3-112,3%.
Рослини лаванди вузьколисто'1 досягали максимуму штенсивносп асимiляцiйних та обмiнних процеив упродовж вегетацiйного пеpiодy саме на генеративному еташ органогенезу. На наступному, сешльному еташ органогенезу штенсившсть цих процеив зни-жуеться i восени вiдбyваeться поступовий перехщ до пеpiодy бiологiчного спокою, який дае змогу рослинам лаванди, як типовому полшаршчному виду, yспiшно переживати холодну пору року i продовжувати свою ве-гетацiю наступно'1 весни.
У процесах фотосинтезу в листках рослин лаванди вузьколисто'1 (свиловий етап) беруть участь не лише молекули хлорофшу а, а й хлорофшу b та iншi пiгменти, зокрема каро-тино'ди.
Як вiдомо, молекули хлорофшу b вдагра-ють важливу роль у фyнкцiонyваннi фотосистем. Вони поглинають кванти свiтла i пе-редають вiльнi електрони до фотохiмiчних pеакцiйних центpiв, де i вщбуваються нас-тyпнi етапи фотосинтезу [9, 10].
Хлорофш b ще називають «тшьовим», оскiльки тiневитpивалi рослини (умбрюпаи-
енти) тpадицiйно мiстять його значно б^ьше поpiвняно з рослинами, що потребують прямого сонячного освилення. Лаванда вузько-листа належить до гелiофiтiв - рослин, що вегетують пiд прямими сонячними променя-ми. Biдповiдно в хлоропластах таких рослин молекули хлорофшу b виконують допомiжнy роль i 1х шльксть тpадицiйно не перевищуе третини загально'1 кiлькостi хлоpофiлy, що синтезуеться в листках [11].
Уммт у листках хлороф^у b, як i хлоро-фiлy а, змiнюeться впродовж еташв органогенезу рослин.
На час першого вимipення пiгментiв (роз-пускання листкiв) умгст хлоpофiлy b у листках рослин лаванди piзних соpтiв варивав незначною мipою - вiд 0,34 до 0,37 г/дм2 (табл. 2).
До перюду формування бутошв ^ргшаль-ний етап) умгст хлоpофiлy b поступово шд-вищуеться одночасно з наростанням шль-костi хлоpофiлy а. Biдповiдно змшюеться i спiввiдношення мiж piзними формами хлоро-ф1лу. Якщо на еташ формування листшв сшв-вiдношення мiж показниками хлороф1лу а i хлорофшу b становить у середньому 1,8:1, то на еташ бутошзаци рослини змшюеться до 2,2:1 унаслвдок штенсившшого бiосинтезy хлоpофiлy а.
На генеративному еташ розвитку вмгст у листках хлороф1лу b змiнюeться несуттево з максимальною флуктуащею концентрацй' на початку цвтння. Cпiввiдношення мiж умгс-том хлороф^в а i b становить у середньому на еташ формування бутошв 2,7:1, на початку цвтння - 3,0:1, на час повного цвтння -3,8:1. Процеси фотосинтезу в рослин лаванди вузьколисто'1 складш та динамiчнi. штенсившсть постшно змшюеться i залежить ввд багатьох чинникiв: умов зовнiшнього середо-вища, етапiв органогенезу, забезпечення еле-ментами мiнеpального живлення.
У роки проведення дослвджень концентра-цiя хлоpофiлiв змiнювалась як за етапами
Таблиця 2
Динамжа накопичення хлороф1°лу b (г/дм2) у листках лаванди вузьколисто1 за етапами органогенезу (середне за 2015-2017 рр.)
Сорт Етап органогенезу
початок вегетацл повне формування листав формування бутот'в початок цв'т'ння повне цв'лння
FeuervogeL 0,36 0,41 0,42 0,39 0,36
Л1'вад1'я 0,36 0,42 0,42 0,42 0,40
OpioH 0,36 0,38 0,42 0,64 0,43
Восток 0,35 0,35 0,41 0,40 0,36
König Humberg 0,34 0,45 0,51 0,52 0,43
Маестро 0,37 0,45 0,42 0,44 0,36
Beceëi нотки 0,37 0,43 0,43 0,42 0,42
Richard WaLLs 0,35 0,44 0,46 0,48 0,44
HIP0,05 0,05 0,11 0,09 0,11 0,33
органогенезу, так i залежно ввд бюлогачних особливостей рiзниx сорив.
На початку вегетаци лаванди сумарний yMicT xлорофiлiв а i b у листках був у межах ввд 0,9 до 1,1 г/дм2, проте вже до перюду фор-мування бyтонiв (вiргiнальний етап) зростав до 1,5-1,7 г/дм2. Максимуму цей показник досягав на час цвтння - 1,8-2,0 г/дм2.
Що стосуеться синтезу в рослинах хлоро-фiлy b залежно вiд особливостей сорту, то найвищий його вмкст на етапi початку цв^ тшня був зафiкcований у cортiв 'Орюн' i 'König Humberg' - 0,64 i 0,52 г/дм2 ввдповвд-но. Це на 0,25 i 0,13 г/дм2 бшьше порiвняно iз сортом 'Feuervogel', у листкових пластинках якого на цей час концентращя шгменту була найменшою серед ycix доcлiджyваниx кyльтиварiв. Порiвняно з показниками по-переднix аналiзiв yмicт хлорофшу b зростав на 18,8-25,0%. На наступних етапах органогенезу концентращя шгменту в листках пос-тупово знижувалась.
Динамiка накопичення xлорофiлiв у про-цеci розвитку рослин лаванди вузьколисто! в роки проведення дослвджень доводить, що такi показники е достатньо лабiльними. Рос-лини постшно адаптуються до конкретних умов середовища i змiнюютьcя вiдповiдно до еташв органогенезу. Найвищою фiзiологiч-ною i бiоxiмiчною активнicтю рослини лаванди характеризуются в перiод цвгтш-ня (генеративний етап органогенезу). Саме в цей час у рослин ввдбуваеться формування максимально! плош^ лиcткiв, е нашнтенсив-нiшими обмiн речовин i процеси фотосинтезу, а тому спостериаеться найвища потреба в елементах мiнерального живлення, наяв-ноcтi енерги ФАР i споживання води.
Шсля завершення перiодy цвiтiння рослини лаванди формують плоди з насшням. 1н-тенcивнicть обмiнниx та синтетичних про-цеciв поступово знижуеться. Формування оргашчних речовин i акyмyляцiя сонячно! енерги в рослинах продовжуеться. У рослинах синтезуються вiдповiднi запаси плас-тичних речовин як у коренях, так i в перен-xiмниx тканинах стебел на перюд бюлоич-ного спокою. У другш половинi лiта активнi роcтовi процеси практично припиняються, вiдбyваeтьcя формування нових апiкальниx i колатеральних бруньок на плках, якi бу-дуть активно розвиватися п1д час наступного вегетащйного перiодy.
Змiна концентраци xлорофiлiв у листкових пластинках рослин лаванди вузьколисто! е важливим, проте далеко не единим по-казником бюлоично! продyктивноcтi ще! культури. Водночас вiн е досить точним ш-
днкатором не лише нроцеив фотосинтезу, а й бюлоично! активност! рослин загалом. Ввдноввдно, цей ноказник дае змогу штег-рально ощнити умови вирощування рослин лаванди i снрогнозувати i'x урожайшсть.
Висновки
За результатами дослвджень виявлено но-зитивну динамшу наконичення xлорофiлiв а i b у листках рослин лаванди вузьколисто! за етанами органогенезу в умовах Ки!всько! об-ластi. У фазi цвiтiння сумарний умiст цих шг-ментiв у листках досягав максимуму i залежно ввд сорту становив в1д 1,8 до 2,0 г/дм2, що на 18,8-25,0% вище ноказнишв нонереднього етану розвитку. Виявлено сортову залежшсть у бiосинтезi хлороф^в а i b. Hайвищi ноказ-ники вмiсту хлороф1лу а на час цвишня рослин лаванди зафшсовано в сортiв 'Восток' i 'Маестро' (1,64 г/дм2), хлороф1лу b - 'Oрiон' (0,64 г/дм2) i 'König Humberg' (0,52 г/дм2). Виз-начеш особливостi формування вмiсту хлоро-фiлу в рослинах за етанами органогенезу да-ють змогу ощнити внлив умов вирощування на стан насаджень рiзниx сортiв лаванди i можуть бути використаш для онтимiзацii технологй' вирощування культури.
Використана литература
1. Андрианова Ю. Е., Тарчевский И. А. Хлорофилл и продуктивность растений. Москва : Наука, 2000. 135 с.
2. Хлорофилл / под ред. А. А. Шлыка. Минск : Наука и техника, 1974. 400 с.
3. Тарчевский И. А. Хлорофилл и продуктивность сельскохозяйственных растений. Москва : Наука, 2002. 237 с.
4. Highkin H. R., FrenkeL A. W. Studies of growth & metabolism of a barley mutant Lacking chlorophyll b. Plant Physiol. 1962. Vol. 37, Iss. 6. P. 814-820.
5. Осипова 0. П. Об извлекаемости хлорофилла из зеленых растений. Докл. АН СССР. 1947. T. 57, № 8. С. 799-801.
6. Tutin T. G., Heywood V. H., Burges N. A. et al. (eds). Flora Europaea. Vol. 3: Diapensiaceae to Myoporaceae. Cambrige : Cambrige University Press, 1972. 370 p.
7. Рудник-1ващенко 0. I., Кременчук P. I. Лаванда вузьколиста (Lavandula angustifolia) у Лкостеповк зон УкраТни. Наукове забезпечення iнноващйного розвитку агропромислового комплексу в умовах змш кл1'мату : матер. М1'жнар. наук.-практ. конф. молодих вчених i спефалктк (м. Днкро, 2526 травня 2017 р.). Днкро, 2017. С. 135-136.
8. Lim P. O., Kim Y., Breeze E. et al. Overexpression of a chromatin architecture-controlling AT-hook protein extends leaf longevity and increases the post-harvest storage life of plants. Plant J. 2007. Vol.52,Iss.6. P.1140-1153.doi:10.1111/j.1365-313X.2007.03317.x
9. Zapata J. M., Guera A., Esteban-Carrasco A. et al. Chloroplasts regulate leaf senescence: delayed senescence in transgenic ndhF-defective tobacco. Cell Death Differ. 2005. Vol. 12, Iss. 10. P. 1277-1284. doi: 10.1038/sj.cdd.4401657
10. Parrott D. L., Martin J. M., Fischer A. M. Analysis of barley (Hordeum vulgare) leaf senescence and protease gene expression: a family C1A cysteine protease is specifically induced under conditions characterized by high carbohydrate, but low to moderate nitrogen levels. New Phytol. 2010. Vol. 187, Iss. 2. P. 313-331. doi: 10.1111/j.1469-8137.2010.03278.x
Фiзioлoгiя pocлuн
11. Thomas H. Chlorophyll: a symptom and a regulator of plastid development. New Phytol. 1997. Vol. 136, Iss. 2. P. 163-181. doi: 10.1046/j.1469-8137.1997.00737.x
References
1. Andrianova, Yu. Ye., & Tarchevskiy, I. A. (2000). Khlorofill i produktivnost' rasteniy [Chlorophyll and plant productivity]. Moscow: Nauka. [in Russian]
2. Shlyk, A. A. (Ed.). (1974). Khlorofill [Chlorophyll]. Minsk: Nauka i tekhnika. [in Russian]
3. Tarchevskiy, I. A. (2002). Khlorofill i produktivnost' sel'skokho-zyaystvennykh rasteniy [Chlorophyll and crops productivity]. Moscow: Nauka. [in Russian]
4. Highkin, H. R., & Frenkel, A. W. (1962). Studies of growth & metabolism of a barley mutant lacking chlorophyll b. Plant Physiol., 37(6), 814-820.
5. Osipova, O. P. (1947). About the chlorophyll extraction from green plants. Dokl. Akad. Nauk SSSR [Proceedings of the Academy of Sciences of the USSR], 57(8), 799-801. [in Russian]
6. Tutin, T. G., Heywood, V. H., Burges, N. A., Moore, D. M., Valentine, D. H., Walters, S. M., Webb, D. A. (Eds.). Flora Europaea. Vol. 3: Diapensiaceae to Myoporaceae. Cambrige: Cambrige University Press, 1972. 370 p.
7. Rudnyk-Ivashhenko, 0. I., & Kremenchuk, R. I. (2017). Lavender (Lavandula angustifolia) in the Forest-Steppe zone of Ukraine. In Naukove zabezpechennia innovatsiinoho rozvytku
ahropromyslovoho kompleksu vumovakh zmin klimatu: materialy Mizhn. nauk.-prakt. konf. molodykh vchenykh i spetsialistiv [Scientific provision of innovative development of agro-industrial complex in the conditions of climate change: Proc. Int. Sci. and Pract. Conf. of Young Scientists and Specialists] (pp. 135-136). May 25-26, 2017, Dnipro, Ukraine. [in Ukrainian]
8. Lim, P. O., Kim, Y., Breeze, E., Koo, J. C., Woo, H. R., Ryu, J. S., ... Nam, H. G. (2007). Overexpression of a chromatin architecture-controlling AT-hook protein extends leaf longevity and increases the post-harvest storage life of plants. Plant J., 52(6), 1140-1153. doi: 10.1111/j.1365-313X.2007.03317.x
9. Zapata, J. M., Guera, A., Esteban-Carrasco, A., Martin, M., & Sabater, B. (2005). Chloroplasts regulate leaf senescence: delayed senescence in transgenic ndhF-defective tobacco. Cell Death Differ., 12(10), 1277-1284. doi: 10.1038/sj.cdd. 4401657
10. Parrott, D. L., Martin, J. M., & Fischer, A. M. (2010). Analysis of barley (Hordeum vulgare) leaf senescence and protease gene expression: a family C1A cysteine protease is specifically induced under conditions characterized by high carbohydrate, but low to moderate nitrogen levels. New Phytol., 187(2), 313331. doi: 10.1111/j.1469-8137.2010.03278.x
11. Thomas, H. (1997). Chlorophyll: a symptom and a regulator of plastid development. New Phytol., 136(2), 163-181. doi: 10.1046/j.1469-8137.1997.00737.x
УДК 582.929.4:551.583.2:632.931.1
Кременчук P. И. Динамика содержания хлорофилла по этапам органогенеза растений лаванды узколистой (Lavandula angustifolia L.) // Plant Varieties Studying and Protection. 2018. T. 14, № 2. C. 170-175. https://doi.Org/10.21498/2518-1017.14.2.2018.134763
Институт садоводства HAAHУкраины, ул. Садовая, 23, г. Киев, 03027, Украина, e-mail: [email protected] Цель. Определить особенности биосинтеза хлоро- узколистой по этапам органогенеза в условиях Киев-филлов a и b в листьях лаванды узколистой по этапам ской области. В фазе цветения суммарное содержание
opгaнoгeнeзa в ycлoвияx Пpaвoбepeжнoй Лecocтeпи Укpaины. Meтoды. Oбъeктoм иccлeдoвaния были во^мь copтoв лaвaнды yкpaинcкoй и инocтpaннoй ceлeкции: 'FeuervogeL', 'Ливaдия', ^ион', 'Bocto^, 'König Humberg', ^э^о', ^^ль^ нотки' и 'Richard WaLLs' из кoллeкции лaбopaтopии цвeтoчнo-дeкopaтивныx и лeкapcтвeнныx pacтeний ИН^ИТУ^ ^доводг^ HAAH У^ины. O6-paзцы pacтитeльнoгo мaтepиaлa oтбиpaли нa опытные yчacткax мaтoчныx нacaждeний кyльтypы в 2015-2017 гг. по а^дук^им этaпaм opгaнoгeнeзa pacтeний: нaчaлo вeгeтaции, пoлнoe фopмиpoвaниe лиcтьeв, фopмиpoвa-ниe бутонов, нaчaлo цвeтeния и пoлнoe цвeтeниe. Со-дepжaниe xлopoфиллa в лиcтьяx oпpeдeляли по мeтoдy T. H. Гoднeвa в интepпpeтaции А. П. Ocипoвoй (1947). Peзультaты. Bыявлeнo пoлoжитeльнyю динaмикy нaкoп-лeния xлopoфиллoв a и b в лиcтьяx pacтeний лaвaнды
этих пигментов в листьях достигало максимума и в зависимости от сорта составляло от 1,8 до 2,0 г/дм2, что на 18,8-25,0% выше показателей предыдущего этапа развития. Выявлено сортовую зависимость в биосинтезе хлорофиллов а и b. Самые высокие показатели содержания хлорофилла а во время цветения растений лаванды зафиксировано у сортов 'Восток' и 'Маэстро' (1,64 г/дм2), хлорофилла b - 'Орион' (0,64 г/дм2) и 'König Humberg' (0,52 г/дм2). Выводы. Определенные особенности формирования содержания хлорофилла в растениях по этапам органогенеза позволяют оценить влияние условий выращивания на состояние насаждений различных сортов лаванды и могут быть использованы для оптимизации технологии выращивания культуры.
Ключевые слова: лаванда, хлорофилл а и b; вегетация; адаптация; Лесостепь Украины.
UDC 582.929.4: 551.583.2: 632.931.1
Kremenchuk, R. I. (2018). Changes in chlorophyll content of lavender (Lavandula angustifolia L.) over organogenetic stages. Plant Varieties Studying and Protection, 14(2), 170-175. https://doi.org/10.21498/2518-1017.14.2.2018.134763
Institute of Horticulture, NAAS of Ukraine, 23 Sadova St., Kyiv, 03027, Ukraine, e-mail: [email protected]
Purpose. To determine the peculiarities of the chloro- from the collection of ornamental and medical plants of the
phylls a and b biosynthesis in the leaves of lavender over the stages of organogenesis under the conditions of the Right Bank Forest-Steppe of Ukraine. Methods. The subject of the study was eight varieties of lavender of Ukrainian and foreign breeding: 'Feuervogel', 'Livadia', 'Orion', 'Vostok', '^nig Humberg', 'Maestro', 'Veseli Notky' and 'Richard Walls'
Institute of Horticulture of the National Academy of Sciences of Ukraine. Samples of vegetative material were taken at experimental stock sites during a period 2015 to 2017 at the following stages of organogenesis: the beginning of vegetation, the complete formation of leaves, the formation of buds, the beginning of flowering and full flowering. The
content of chlorophyll in the leaves was determined by the Godnev's method modified by Osipova (1947). Results. A positive dynamics of chlorophyll types a and b accumulation in the leaves of lavender plants over the stages of organogenesis under the conditions of the Kyiv region was found. At the flowering stage, the total content of these pigments in the leaves of varieties under investigation reached a maximum and ranged from 1.8 to 2.0 g/dm2, which was 18.8 to 25.0% higher than the values of the previous stage of development. Variety-specific relations in biosynthesis in chlorophyll a and b was revealed. The highest chlorophyll a
content at the flowering stage was recorded in 'Vostok' and 'Maestro' varieties (1.64 g/dm2), while chlorophyll b in 'Orion' (0.64 g/dm2) and 'Kunig Humberg' (0.52 g/dm2). Conclusions. The peculiarities of the changes in the chlorophyll content of lavender plants over the stages of organogenesis are determined, that allows evaluating the effect of growing conditions on the state of plantations of various lavender varieties and can be used to optimize the technology of lavender cultivation.
Keywords: lavender; chlorophylls a and b; vegetation; adaptation; Ukrainian Forest-Steppe.
Hadiuwëa/ Received 22.05.2018 flozodœeHO do dpyny/ Accepted 15.06.2018
issn 2518-1017 Plant Varieties Studying and protection, 2018, vol. 14, no 2
175
