Аллелопатические свойства бобов альбиции ленкоранской ( Albizzia julibrissin Durazz. ) и их роль в процессе её естественного возобновления

3. Еремеев Г. Н. Лабораторно - полевой метод оценки засухоустойчивости плодовых и других растений и результаты его применения // Труды Никитского ботанического сада. - 1964. - Т. 37. - С. 472-489

4. Карапетян Н. В., Бухов Н. Г. Переменная флуоресценция хлорофилла как показатель физиологического состояния растений // Физиология растений. - 1986. - Т. 33. - Вып. 5. - С. 1013-1026.

5. Корнеев Д. Ю., Стасик О. О., Соколовская О. Г. Особенности индукции флуоресценции хлорофилла листьев пшеницы в условиях засухи // Физиология и биохимия культурных растений. - 1998. - Вып. 30. - №3. -С. 170-174.

6. Корнеев Д. Ю. Гетерогенность акценторной стороны фотосистемы // Физиология и биохимия куль -турных растений. - 2000. - Т. 32. - С. 96-105.

7. Кукушкин А. К., Тихонов А. Н. Лекции по биофизике фотосинтеза растений. - М.: Изд-во МГУ, 1988. - 320 с.

8. Рубин А. Б., Венедиктов П. С., Кренделёва Т. Э., Пащенко В. З. Регуляция первичных стадий фотосинтеза при изменениях физиологического состояния растений // Фотосинтез и продукционный процесс / Под ред. Ничипорович А. А. - М.: Наука, 1988. - С. 29-39.

9. Смыков В. К. Абрикос. - М.: Агропромиздат, 1989. - 240 с.

Рекомендовано к печати д.б.н. Шоферистовым Е.П.

Peculiarities of apricot leaves photosynthesis apparatus functioning in the conditions of different

proceeding of water deficit.

Ivashchenko Yu. V., Gorina V. M.

In the conditions of short time water deficit (4-8 hours) in the leaves of two apricot varieties - Olimp and Red Crimea substantial variations of chlorophyll fluorescence induction (CFI) curve were not fixed. Increasing of the water deficit time up to 24-48 hours leads to the CFI kinetic oscillation in the both varieties, but it influences substantionally on the photosynthesis aparatus functions of less-resistent to the water deficit variety Red Crimea. It's recommended to use CFI curve indexes for the exposion of the most vulnerable sections of the photosynthesis structures' functioning and selection of perspective varieties.

АЛЛЕЛОПАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БОБОВ АЛЬБИЦИИ ЛЕНКОРАНСКОЙ (ALBIZZIA JULIBRISSIN DURAZZ.) И ИХ РОЛЬ В ПРОЦЕССЕ ЕЁ ЕСТЕСТВЕННОГО

ВОЗОБНОВЛЕНИЯ

О.А. МЫСЕНКО, В.Е. СЕВАСТЬЯНОВ Южный филиал "Крымский агротехнологический университет" Национального аграрного университета

Г.С. ЗАХАРЕНКО, доктор биологических наук Никитский ботанический сад - Национальный научный центр

Альбиция ленкоранская (Albizzia julibrissin Durazz.) представляет большой интерес для садово-паркового строительства и озеленения в южных областях Украины. Изучение диссеминации показало, что бобы у данного вида при созревании не раскрываются и опадают без предварительного рассеивания семян. Этот процесс, начиная с конца осени, длится до начала весны. Осыпанию плодов предшествует их непосредственное отмирание. Значение данного признака в жизни альбиции, судя по доступной нам литературе, не изучено.

С целью познания биологической сущности диссеминации посредством нераскрывшихся бобов, нами был поставлен сравнительный эксперимент по выявлению аллелопатической активности веществ, содержащихся в бобе, а также степени аллелопатической толерантности к ним семян альбиции ленкоранской.

Аллелопатически активные вещества, выделяемые растениями, Г. Грюммер [4] и А.М. Гродзинский [1] называют колинами. В зависимости от химической природы и концентрации колины могут ингибировать и стимулировать рост растений-акцепторов.

Наибольшее количество физиологически активных веществ освобождается при разложении отмирающих частей растений. Совместное действие этих выделений создаёт вокруг растения специфическую биохимическую сферу и определённым образом влияет на рост особей этого или другого вида [2, 7, 9].

Выделение веществ в среду имеет место уже в самом начале жизненного цикла растения и связано с разложением оболочек плода и семян [8]. Очень часто выделяющиеся при этом колины выполняют ингибирующее действие по отношению к растениям-акцепторам. А.М. Гродзинский [1] показал наличие таких ингибиторов в соплодиях свёклы. Роль их чаще всего сводится к более активному завоеванию ювенильными растениями жизненного пространства, что имеет большое значение в их борьбе за существование.

В целях выяснения биологической роли феномена диссеминации у альбиции целыми нераскрывающимися бобами, нами были поставлены опыты по определению аллелопатических свойств содержащихся в них водорастворимых веществ.

Объекты и методы исследования

Для изучения аллелопатических свойств плодов альбиции ленкоранской в декабре 2005 года с десяти деревьев этого вида в возрасте 15-30 лет, растущих в парках и зелёных насаждениях г. Симферополя, были собраны зрелые бобы. После отделения семян бобы были высушены в сушильном шкафу до воздушно-сухого состояния. В процессе сушки, во избежание потерь летучих колинов не допускалось повышение температуры выше 50оС.

Высушенные бобы измельчали до пылеобразного состояния, после чего использовали для приготовления водных вытяжек. Вытяжки готовились в трёх концентрациях - 1, 5 и 10 г сухого вещества створок бобов на 100 мл дистиллированной воды. Экстракция длилась 10 суток. В качестве биологических тестов для оценки влияния экстракта на прорастание семян использовали семена редиса, салата и альбиции ленкоранской. Каждый вариант опыта был проведен в трёх повторностях.

Всхожесть и энергию прорастания семян вышеназванных видов определяли в декабре-марте 2006 г. путём проращивания в лабораторных условиях при температуре 16-180С по 100 шт. семян в чашках Петри на фильтровальной бумаге, смоченной вытяжкой трех вышеописанных концентраций и дистиллированной водой (контроль). Каждый вариант опыта был поставлен в трех повторностях. Учёт числа проросших семян проводили ежедневно в течение 90 суток.

Результаты и обсуждение

Результаты исследования показали, что вытяжка из створок бобов оказала заметное ингибирующее действие на посевные качества семян исследуемых тест-культур, что выразилось в снижении их всхожести и энергии прорастания. При этом обнаружено, что с увеличением концентрации вытяжки алеллопатический эффект оказывался выше (рис. 1 и 2). Особенно заметно он проявился при наибольшей в наших опытах концентрации - 10 г/100 мл. Так, на третий день проращивания у редиса, на смоченной дистиллированной водой фильтровальной бумаге проросло в среднем 47% семян, в то время как в варианте с вытяжкой максимальной концентрации не проросло ни одного. Аналогичный результат был отмечен и у салата. На 17 -й день в вариантах, где использовали вытяжку концентрации 10 г/100 мл не проросло ни одного семени этой культуры. В контрольном же варианте с использованием дистиллированной воды к этому сроку проросло около 70% семян салата.

о4

Я К

о

о а о а Н

100 1 80 60 40 20 0

/

/

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85

Длительность проращивания, сутки

дистиллированная вода     1 г/100 мл

--5 г/100 мл — - -10 г/100 мл

Рис. 1. Изменчивость хода прорастания семян редиса в зависимости от концентрации вытяжки бобов альбиции ленкоранской (в среднем по 3-м повторностям).

Опытами установлено, что даже при минимальной принятой в эксперименте концентрации веществ в водной вытяжке из бобов альбиции ленкоранской, они оказывают заметное угнетающее действие на прорастающие семена растений-акцепторов. Таким образом, алеллопатический порог чувствительности в данном случае находится ниже уровня концентрации 1 г бобов альбиции на 100 мл воды.

Проращивание семян альбиции не позволило выявить аутоинтолерантности у данного вида (рис. 3). В одной из повторностей в варианте проращивания при концентрации вытяжки 10 г/100 мл всхожесть и энергия прорастания семян у него оказалась даже выше, чем в других вариантах. Это указывает на индифферентность его прорастающих семян относительно физиологически активных веществ (колинов), выделяющихся в субстрат из бобов.

100

х к

ш и

о

п

о о а о а

В

80

60

40

20

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 78 85 Длительность проращивания, сутки

дистиллированная вода " " " 1 г/100 мл

--5 г/100 мл — - 10 г/100 мл

Рис. 2. Изменчивость хода прорастания семян салата в зависимости от концентрации вытяжки бобов альбиции ленкоранской (в среднем по 3-м повторностям).

25

20

35 К

2 15 «

о

П

% 10

а о а

Н *

т

1 8 15 22 29 36 43 50 57 64 71 Длительность проращивания, сутки

-дистиллированная вода " " "1 г/100 мл

--5 г/100 мл — - 10 г/100 мл

78 85

Рис. 3. Изменчивость хода прорастания семян альбиции ленкоранской в зависимости от концентрации вытяжки её бобов (в среднем по 3-м повторностям).

Наличие высокой аллелопатической активности у исследуемого вида, которая определяется способностью синтезировать в бобах и впоследствии выделять физиологически активные вещества, ингибирующие ростовые процессы других растений, но не тормозящие прорастание семян собственного вида, вероятно, следует рассматривать как важный приспособительный признак, возникший в процессе эволюции вида - альбиции ленкоранской. Диссеминация путем опадения целых плодов служит не только приспособлением для анемохории, но и повышает конкурентоспособность альбиции на первых этапах онтогенеза.

Повышенная конкурентоспособность на первых этапах развития имеет большое значение для семенного возобновления этого вида в западной части природного ареала, откуда она была интродуцирована в Крым в 1817 году [5]. На прикаспийской территории северного Ирана и Азербайджана альбиция естественно распространена в засушливых районах с преимущественно сухостепной и горно-степной растительностью.

0

0

Аллелопатические свойства веществ, содержащихся в плодах альбиции, позволяют снизить конкуренцию со стороны других видов за влагу и сделать данный лимитирующий фактор более доступным для всходов альбиции. Таким образом, аллелопатия, является одним из биологических механизмов, повышающих эффективность семенного размножения этого вида в природных условиях. Вместе с тем, диссеминация целыми бобами, содержащими до 10 и более жизнеспособных семян, создает условия как для расселения и удержания территории, так и для действия внутривидового отбора на ранних этапах онтогенеза.

Выводы

1. Физиологически активные вещества, содержащиеся в бобах альбиции ленкоранской, обладают сильным аллелопатическим действием, приводящим к ингибированию прорастания семян растений-акцепторов.

2. Прорастающие семена альбиции ленкоранской обладают аллелопатической аутотолерантностью к биологически активным веществам, содержащимся в ее плодах.

3. Диссеминация путем рассеивания в нераскрывающихся бобах является приспособительным признаком, повышающим конкурентоспособность альбиции ленкоранской на начальных этапах онтогенеза в засушливых условиях естественного ареала.

Список литературы

1. Гродзинский А.М. Аллелопатия в жизни растений и их сообществ. - К.: Наукова думка, 1965. - 198 с.

2. Гродзинский А.М. О новой концепции аллелопатии // Химическое взаимодействие растений. - К.: Наук. думка, 1981. - С. 3-18.

3. Гродзшський А.М. Основи хiмiчноl взаемодп рослин. - К.: Наукова думка, 1973. - 205 с.

4. Грюммер Г. Взаимное влияние высших растений. Аллелопатия. - М.: Изд-во иностр. лит., 1957.261 с.

5. Калайда Ф.К. Альбиция // Труды Никит. ботан. сада. - Т. 22. - Вып. 3-4. -1948. - С. 76-77.

6. Мороз П.А. Аллелопатия в плодовых садах. - К.: Наукова думка, 1990. - 208 с.

7. Юрин П.В. Структура агрофитоценоза и урожай. - М.: Изд -во Моск. ун-та, 1979. - 280 с.

8. Börner H. Gegenseitige Beeinflussung höherer Pflanzen (allelopathische Erscheinungen)// Handbuch der Pflanzenkrankheiten. - Berlin und Hamburg: Verlag Paul Parey. 1968. - № 1. - S. 97-160.

9. Rice E.L. Allelopathy. - New York - London: Academic Press, 1984. - 422 p.

Рекомендована к печати д.б.н. Шевченко С.В.

Allelopathical properties of beans of silk tree (Albizzia julibrissin Durazz.) and their role in the

process of its natural renewal

Mysenko O.A., Sevastianov V.E., Zakharenko G.S.

It is determined that beans of silk tree (Albizzia julibrissin Durazz.) thanks to their physiological active substances have a strong allelopathical action which brings to the oppression of the germination of plants-acceptors seeds. In consequence of the physiological compatibility of beans and their seeds we consider silk tree like species characterizing by the allelopathical autotoleration. Dissemination of silk tree by means of unopen beans is considered as an adaptation which give it the possibility of successful renewal in the natural conditions.

БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ

ИНДУКЦИЯ МОРФОГЕНЕЗА И ПОЛУЧЕНИЕ РАСТЕНИЙ-РЕГЕНЕРАНТОВ В КУЛЬТУРЕ КАЛЛУСНЫХ ТКАНЕЙ ЛАВАНДЫ

Н.А. ЕГОРОВА, кандидат биологических наук Институт эфиромасличных и лекарственных растений УААН

Введение

Лаванда, относящаяся к семейству яснотковых (Lamiaceae), является одной из основных выращиваемых в Украине эфиромасличных культур. В промышленных масштабах возделывается для получения эфирного масла, которое применяется в медицине, парфюмерно-косметической и пищевой промышленности, керамическом и лакокрасочном производстве. Лаванда может использоваться как декоративное, медоносное и противоэрозийное растение.

В последние десятилетия в селекции ряда сельскохозяйственных культур интенсивно внедряются клеточные технологии, позволяющие создавать генетически разнообразный селекционный материал с использованием сомаклональной вариабельности, мутагенеза in vitro, клеточной селекции [6, 8]. Первым этапом создания таких клеточных технологий является разработка эффективных методик получения