AGRIS - 

Data provenance by Country

2023

Боголицын, Константин Григорьевич | Гусакова, Мария Аркадьевна | Красикова, Анна Алексеевна | Хвиюзов, Сергей Сергеевич | Селиванова, Наталия Владимировна | Самсонова, НинаНина Анатольевна | Пустынная, Мария Андреевна

Изменения количественного состава вторичных метаболитов в формирующейся растительной ткани связаны с природно-климатическими условиями произрастания растений, в том числе в период вегетации. Акклиматизация вечнозеленых хвойных деревьев в бореальных регионах включает регуляторные процессы, которые защищают фотосинтетический аппарат хвои в специфических условиях. В работе для хвойных пород деревьев на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) представлены новые экспериментальные данные по изменению содержания вторичных метаболитов фенольной природы – участников процессов биосинтеза растительной ткани. С использованием комплекса физико-химических методов (УФ-спектрофотометрия, ВЭЖХ, редокс-метрия) исследована сезонная динамика фенольного метаболизма и количественное изменение пигментного комплекса хвои сосны обыкновенной в течение вегетационного периода, изучен состав фенольной фракции фенол-хинонной окислительно-восстановительной системы растительной ткани. Показано, что в ткани растений на протяжении всего периода вегетации происходит изменение количественного и качественного состава фракции фенольных соединений, определяющих редокс-состояние растительной матрицы. Отмечено, что динамические процессы саморегулирования с участием комплекса, состоящего из фенольных соединений, пигментов и ферментативных систем, являются общей закономерностью на всех этапах развития растений, обеспечивая выполнение ими защитных функций фотосинтетического аппарата хвои вечнозеленых хвойных деревьев в бореальных регионах. | The change in the quantitative composition of secondary metabolites in the forming plant tissue is associated with climatic conditions of plant growth, including seasonality and the growing season. Acclimatization of evergreen coniferous trees in boreal regions includes regulatory processes that protect the photosynthetic apparatus of needles in specific conditions. Using the example of coniferous tree – scots pine (Pinus sylvestris), new experimental data on changes in the content of secondary metabolites of phenolic nature – participants in the processes of plant tissue biosynthesis – is presented in this paper. The dynamics of the intensity of phenolic metabolism and the quantitative change of the pigment apparatus of pine needles during the growing season were investigated using a complex of physic-chemical methods (UV spectrophotometry, HPLC, redox-metry) and the composition of the phenolic fraction of the phenol-quinone redox system of the cell wall was studied. It is shown that changes in the quantitative and qualitative composition of the phenolic compounds fraction that determine the redox state of the plant matrix occurs in plant tissue throughout the growing season. It is noted that dynamic self-regulation processes involving a complex consisting of phenolic compounds, pigments and enzymatic systems are a common pattern at all stages of plant development, ensuring that they perform protective functions of the photosynthetic apparatus of the needles of evergreen coniferous trees in boreal regions.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2023

Боголицын, Константин Григорьевич | Гусакова, Мария Аркадьевна | Красикова, Анна Алексеевна | Хвиюзов, Сергей Сергеевич | Селиванова, Наталия Владимировна | Самсонова, НинаНина Анатольевна | Пустынная, Мария Андреевна

The change in the quantitative composition of secondary metabolites in the forming plant tissue is associated with climatic conditions of plant growth, including seasonality and the growing season. Acclimatization of evergreen coniferous trees in boreal regions includes regulatory processes that protect the photosynthetic apparatus of needles in specific conditions. Using the example of coniferous tree – scots pine (Pinus sylvestris), new experimental data on changes in the content of secondary metabolites of phenolic nature – participants in the processes of plant tissue biosynthesis – is presented in this paper. The dynamics of the intensity of phenolic metabolism and the quantitative change of the pigment apparatus of pine needles during the growing season were investigated using a complex of physic-chemical methods (UV spectrophotometry, HPLC, redox-metry) and the composition of the phenolic fraction of the phenol-quinone redox system of the cell wall was studied. It is shown that changes in the quantitative and qualitative composition of the phenolic compounds fraction that determine the redox state of the plant matrix occurs in plant tissue throughout the growing season. It is noted that dynamic self-regulation processes involving a complex consisting of phenolic compounds, pigments and enzymatic systems are a common pattern at all stages of plant development, ensuring that they perform protective functions of the photosynthetic apparatus of the needles of evergreen coniferous trees in boreal regions. | Изменения количественного состава вторичных метаболитов в формирующейся растительной ткани связаны с природно-климатическими условиями произрастания растений, в том числе в период вегетации. Акклиматизация вечнозеленых хвойных деревьев в бореальных регионах включает регуляторные процессы, которые защищают фотосинтетический аппарат хвои в специфических условиях. В работе для хвойных пород деревьев на примере сосны обыкновенной (Pinus sylvestris) представлены новые экспериментальные данные по изменению содержания вторичных метаболитов фенольной природы – участников процессов биосинтеза растительной ткани. С использованием комплекса физико-химических методов (УФ-спектрофотометрия, ВЭЖХ, редокс-метрия) исследована сезонная динамика фенольного метаболизма и количественное изменение пигментного комплекса хвои сосны обыкновенной в течение вегетационного периода, изучен состав фенольной фракции фенол-хинонной окислительно-восстановительной системы растительной ткани. Показано, что в ткани растений на протяжении всего периода вегетации происходит изменение количественного и качественного состава фракции фенольных соединений, определяющих редокс-состояние растительной матрицы. Отмечено, что динамические процессы саморегулирования с участием комплекса, состоящего из фенольных соединений, пигментов и ферментативных систем, являются общей закономерностью на всех этапах развития растений, обеспечивая выполнение ими защитных функций фотосинтетического аппарата хвои вечнозеленых хвойных деревьев в бореальных регионах.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

Гусакова, Мария Аркадьевна | Боголицын, Константин Григорьевич | Красикова, Анна Алексеевна | Селиванова, Наталия Владимировна | Хвиюзов, Сергей Сергеевич

Проведенные исследования формирования биомассы сосны обыкновенной на начальных этапах развития позволили подтвердить определяющую роль редокс-превращений монолигнолов в процессе лигнификации растительной матрицы. С применением методов производной и дифференциальной УФ-спектроскопии изучено изменение состава фенольной фракции (сопряженных и несопряженных фенольных структур) фенол-хиноидной окислительно-восстановительной системы клеточной стенки. Показано, что процессы накопления низкомолекулярных фенольных соединений – предшественников лигнина в начальный период онтогенеза происходят преимущественно в «хвое» растений. Экспериментально подтверждено, что в момент выноса сеянцев на площадку закаливания происходит адаптация растения к существующему температурному режиму, характеризующаяся снижением содержания низкомолекулярных фенольных соединений, препятствующих развитию окислительных процессов при воздействии условий окружающей среды. При действии низких температур в зимний период растение оказывается под воздействием окислительного стресса, в условиях которого происходит активация ферментативной (активность пероксидазы) системы защиты растения. Показано изменение содержания кониферилового спирта как маркера процесса лигнинфикации. Продемонстрирована корреляция изменения пероксидазной активности с общим содержанием фенольных соединений и конифериловым спиртом. Методом ИК-спектроскопии показано изменение соотношения углеводной и лигнинной составляющих на начальных этапах развития сеянцев сосны обыкновенной. | The studies of wood formation at the initial stages allowed confirming the determining role of the redox transformations of monolignols in the lignification of plant matrix. The change in the composition of the phenolic fraction (conjugated and non-conjugated phenolic structures) of the phenol-quinone redox system of the cell wall was studied using the derivative and differential UV spectroscopy. It was shown that the accumulation of low-molecular phenolic compounds in the initial period of ontogenesis occurs mainly in the "needles" of plants. It was confirmed that the seedlings being removed to the hardening site adapt to the existing temperature regime. It is characterized by lower content of low-molecular phenolic compounds preventing the development of oxidative processes. The plant is exposed to oxidative stress at low temperatures, when the enzymatic (peroxidase activity) system of plant protection is activated. The change in the coniferyl alcohol content as a marker of the lignification is shown. The correlation of changes in peroxidase activity with the total content of phenolic compounds and coniferyl alcohol was shown. The IR spectroscopy method showed a change in the ratio of carbohydrate and lignin components at the initial stages of the development of seedlings of scots pine.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2022

М.А. Гусакова | К.Г. Боголицын | А.А. Красикова | Н.В. Селиванова | С.С. Хвиюзов | Н.А. Самсонова

В настоящее время выращивание сеянцев основных лесохозяйственных пород осуществляют в тепличных комплексах, производя посадочный материал с закрытой корневой системой. В связи с особенностями данного процесса возникает вопрос об устойчивости получаемого посадочного материала к условиям окружающей среды. На рост и развитие сеянцев при многоротационных схемах выращивания будут влиять как тепличные условия, так и условия площадки закаливания. В связи с этим оценка готовности посадочного материала к переносу в открытый грунт становится актуальной научной задачей. С химической точки зрения одними из наиболее подходящих индикаторов для такой оценки являются вторичные метаболиты – конечные продукты биосинтеза. Цель исследования – изучение химических маркеров формирования древесного вещества как критериев завершения годичного цикла развития сеянцев (при летних сроках посева) и их готовности к вынесению в открытый грунт. Сосна обыкновенная – наиболее подходящий модельный объект для проведения исследований, поскольку она – типичный представитель хвойных лесов и имеет обширный ареал произрастания, а также высокий адаптационный потенциал. На ранних этапах развития сеянцы сосны, как правило, характеризуются повышенной чувствительностью к действию окружающей среды. Для анализа процессов биосинтеза основных компонентов древесной ткани применяли физико-химические методы. Исследована сезонная динамика фенольных соединений в отдельных частях однолетних сеянцев сосны обыкновенной. Выявлено: в момент выноса на площадку закаливания растения адаптируются к новому для них температурному режиму. Это выражается в снижении содержания низкомолекулярных фенольных соединений, препятствующих развитию неконтролируемых окислительных процессов, запускающихся под воздействием неблагоприятных и стрессовых условий среды. Обнаружено, что изменение уровня кониферилового спирта как предшественника макромолекулярных структур лигнина древесины является маркером лигнификации при вегетации растений. В качестве критериев завершения годичного цикла формирования сеянца и его готовности к высаживанию в естественную среду могут выступать содержание фенольных соединений (не менее 120–140 мг/г Сорг) и активность пероксидазы в «хвое» (0,1–0,3 ед. активности). Для цитирования: Гусакова М.А., Боголицын К.Г., Красикова А.А., Селиванова Н.В., Хвиюзов С.С., Самсонова Н.А. Характеристика формирования древесного вещества при выращивании сеянцев сосны обыкновенной с использованием химических маркеров // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 1. С. 36–48. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-36-48 | Currently, seedlings of the main silvicultural species are grown in greenhouses by the technology of ball-rooted planting material production. The process features raise the issue of the resulting planting material sustainability in relation to environmental conditions. Seedling growth and development in multi-rotation growing schemes will be influenced by both greenhouse and hardening site conditions. This makes assessing the planting material readiness for transfer to the open ground an urgent scientific task. Secondary metabolites (end products of biosynthesis) are one of the most suitable indicators for such an assessment from a chemical point of view. This study aims to explore chemical markers of wood substance formation as a criterion for completion of the annual development cycle of seedlings (at summer sowing dates) and their readiness for planting in the open ground. Scots pine is a good model object for the research, since it is a typical representative of coniferous forests, has an extensive range of growth as well as a high adaptive potential. Pine seedlings are usually highly sensitive to environmental conditions in the early stages of development. Physicochemical methods were used for the analysis of the biosynthesis processes of the main wood substance components. The seasonal dynamics of phenolic compounds content in different parts of annual Scots pine seedlings showed that the plants adapt to the temperature changes when they are brought to the hardening site. The adaptation includes a decrease in the content of low-molecular phenolic compounds preventing the development of uncontrolled oxidative processes when plant is exposed to adverse and stressful environmental conditions. It was found that the changes in the content of coniferyl alcohol as a precursor of lignin structures of coniferous wood can serve as a marker of lignification in the studied vegetation process. The content of phenolic compounds (at least 120–140 mg/g of TOC) and the peroxidase activity in needles (0.1–0.3 units of activity) may serve as criteriа for the completion of the annual cycle of seedling formation and the degree of its readiness for planting in the natural environment. For citation: Gusakova M.A., Bogolitsyn K.G., Krasikova A.A., Selivanova N.V., Khviyuzov S.S., Samsonova N.A. Characteristics of Wood Substance Formation during Growing of Scots Pine Seedlings Using Chemical Markers. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2022, no. 1, pp. 36–48. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-1-36-48

Show more [+]

Less [-]

Northern (Arctic) Federal University - Russian Federation

2019

Leanovich, S.I. | Ladutska, A.I. | Kanterova, A.V. | Sokolina, L.N. | Zaboronok, I.M. | Novik, G.I.

The molecular genetic identification of bacterial strains of genus Pseudomonas isolated from soil and vegetative material of potato plants (Solanum tuberosum) was carried out. PCR analysis using the genusspecific OpriF / OpriR primer showed that 9 samples of a pure bacterial culture were characterized by the presence of one amplicon characteristic of Pseudomonades. Affiliation of selected bacteria to genus Pseudomonas was confirmed by a comparative analysis of the deciphered nucleotide sequence of the 16S rRNA gene with the reference nucleotide sequences of typical strains from the RDP database. A wide range of enzymatic activity and pronounced antagonistic properties in relation to phytopathogenic micromycetes of genera Alternaria and Fusarium were established in selected strains of bacteria.

Show more [+]

Less [-]

Cifra Ltd - Russian Federation

2019

Пуртова, Л.Н. | Емельянов, А.Н.

Статья посвящена выявлению этнокультурного и лингвосемиотического пласта, который маркируется французскими заимствованиями в тексте англоязычной массовой культуры. Проводится изучение семиотического и прагматического компонентов лексических единиц, заимствованных из французского языка, а также выявление основных культурологических концептов, транслируемых французским языком в тексте англоязычного масскульта. Исследовано влияние различных систем агротехнической обработки в агротемногумусовых глеевых почвах (боронование, дискование) с внесением удобрений в посевах козлятника восточного (Galega orientalis Lam) на физикохимические свойства, ферментативную активность и процессы гумусонакопления. Основное внимание уделено активности ферментов из класса оксидоредуктаз (пероксидазы, полифенолоксидазы, каталазы) играющих важную роль в биогенезе гумуса. Процессы гумусообразования при дисковании и бороновании происходят в условиях слабокислой реакции среды. Для горизонта PU свойственна высокая и повышенная обеспеченность почв подвижными формами фосфора и калия. Количество гумуса соответствовало уровню ниже средних и средних значений. Обогащенность почв каталазой изменялась от ниже средних до средних значений. Боронование почв с внесением удобрений вызвало уменьшение обогащенности почв каталазой. Интегральный показатель биологического состояния почв, рассчитанный на основе фенолоксидазной, пероксидазной и каталазной активностей, был достаточно высоким на вариантах с дискованием и боронованием с внесением минеральных удобрений. Использование показателей ферментативной активности почв позволило охарактеризовать интенсивность протекания гумусообразовательного процесса.

Show more [+]

Less [-]

Marina Sokolova Publishings - Russian Federation

2018

Polyak, Yulia M. | Bakina, Ludmila G. | Mayachkina, Natalia V. | Drozdova, Irina V. | Kaplan, Anna V. | Golod, Denis L.

The biological effects of contamination with nickel and cadmium were evaluated in cultivated urban soil under field conditions. The methods of bioindication and bioassay indicated high toxicity, deterioration in biochemical properties and slow recovery of contaminated soil. Soil dehydrogenase is a sensitive indicator of metal contaminations, which allows identifying the biological effects that occur even in slightly polluted soils. The data obtained by bioindication using soil dehydrogenase activity were consistent with bioassay results. Bioassays revealed acute toxicity of contaminated soil to daphnia Daphnia magna Straus and green algae Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. The toxic effect increased with an increase in the metal concentration and depended on the added metal. The toxicity of soils contaminated with cadmium was higher compared to nickel throughout the entire study period. Two years after pollution, a decrease of the toxic effect was observed in soil contaminated with nickel, while the toxic effect of cadmium did not decrease with time. Even after an increase of dehydrogenase activity in nickel-contaminated soil, bioassays still indicated its toxicity for the test objects, particularly as regards green algae. The results indicate the preservation of toxic properties and possible negative effects to biota.

Show more [+]

Less [-]

Institute of Soil Science and Agrochemistry - Russian Federation

2017

Bashenkhaeva, M. V. | Zakharova, Yu. R.

A collection of pure cultures isolated from the sub-ice algae-bacterial communities inhabiting the lower ice surface of Lake Baikal was obtained. The differences in morphology of the cultured bacteria and their enzymatic activities were revealed by the methods of classical microbiology. The taxonomic affiliation of several cultures was determined by the 16S rRNA gene sequencing. They belong to the genera Pseudomonas putida, P. psychrophila, Methylobacterium extorquens, Rhodococcus aerolatus, Brevundimonas aurantiaca, B. vesicularis, Sphingomonas subarctica, Roseomonas frigidaqua, and Janthinobacterium lividum. These taxa are adapted to low-temperature environments. | Получена коллекция чистых культур, изолированных из подледных альго-бактериальных сообществ, обитающих на нижней поверхности льда озера Байкал. Методами классической микробиологии показано различие в морфологии культивируемых бактерий и в их ферментативной активности. С помощью секвенирования гена 16S рРНК была определена таксономическая принадлежность нескольких чистых культур, которые были отнесены к Pseudomonas putida, P. psychrophila, Methylobacterium extorquens, Rhodococcus aerolatus, Brevundimonas aurantiaca, B. vesicularis, Sphingomonas subarctica, Roseomonas frigidaqua и Janthinobacterium lividum. Данные таксоны адаптированы к выживанию при низких температурах.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2015

Lysenko Y. A. | Khusid S. B. | Volkova S. A. | Nikolaenko S. N. | Luneva A. V. | Petrova V. V.

The research work was conducted at the Research Laboratory of Biotechnology, Biochemistry, Biophysics Department of Kuban State Agrarian University. The main purpose of this study was to select the most productive type of fungus of a genus of Trichoderma and optimal nutrient medium on basis of a waste of reprocessing of soy for acquire of protein enzyme feed supplement. For selection of a fungus of a genus Trichoderma used 3 types: Trichoderma viride, Trichoderma lignorum, and Trichoderma harsianum. We used 3 types of nutrient media as a carrier for micromycete, which were based on soy okara and the additional sources of reprocessing of raw plant material – husk of a sunflower, husk of wheat (bran) and husk of rice. The results demonstrated the benefits of using the nutrient medium based on soy okara forms and husk of a sunflower fungus to enhance Trichoderma lignorum production

Show more [+]

Less [-]

Kuban State Agrarian University - Russian Federation

2015

Kandashova K. A. | Kazeev K. S. | Kolesnikov S. I.

The article presents the results of laboratory modeling of gleyisation and its effect on the biological properties of soils with stagnant regime in ordinary black soils. Gleyisation is a complex biochemical process that occurs under oxygen reduction conditions. Anaerobic microorganisms, the presence of organic substances, and the constant or prolonged waterlogging of individual horizons or the entire soil profile promote gleyisation. Model experiments revealed that gleyisation increase the total number of bacteria and suppresses number of actinomycetes, micromycetes and growth of fungal mycelium. Gleyisation decreases the activity of oxidoreductases and increases the hydrolases activity. In addition, the second content of humus slightly increases and active acidity (pH) changes to neutral. Accumulation of large amounts of iron oxide (II) in soil is revealed

Show more [+]

Less [-]

Kuban State Agrarian University - Russian Federation