Диагностика реакции растений видов рода Pinus L. на абиотический стресс методом спектроскопии комбинационного рассеяния света
Е.В. Голосова1,2, О.В. Шелепова3, В.А. Надточенко4, Елена И. Голосова1, Ю.В. Плугатарь1
1Никитский ботанический сад - Национальный научный центр РАН, Ялта, Россия
eastgardens@mail.ru
2Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, Санкт-Петербург, Россия
3Главный ботанический сад им. Н.В. Цицина РАН, Москва, Россия
shov_gbsad@mail.ru
4Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Москва, Россия
nadtochenko@gmail.com
Ключевые слова: Pinus L, элементный анализ, рамановская спектрометрия, каротиноиды, антоцианы, полиамин спермин
Страницы: 1027-1037
Аннотация
Исследование посвящено оценке состояния растений трех видов сосны (Pinus sylvestris L., P. mugo Turra, P. tabuliformis Carr.) в городских и пригородных посадках крупных агломераций (города Москва, Пекин) с целью диагностики их адаптации к абиотическому стрессу. Неинвазивные биохимические измерения хвои сосен с помощью рамановской спектрометрии (микроскопии-спектроскопии комбинационного рассеяния света) позволили зарегистрировать изменения ее биохимического состава, еще не проявляющиеся внешне. В хвое P. sylvestris, находящихся при длительном абиотическом стрессе (техногенном загрязнении воздуха), наблюдалось накопление каротиноидов, антоцианов и полиамина спермин. Обнаруженная реакция растений сосен на стресс in vivo дополнительно подтверждена общепринятыми деструктивными методами химической экстракции. В хвое P. sylvestris, произрастающих на территории с максимальной техногенной нагрузкой, отмечено накопление макро- и микроэлементов по сравнению с фоновыми значениями: максимальные уровни Fe, Cu, Mn, Cr, Ni, Ag, Pb, Ba и Cd, превышающие фоновые значения в 2,7-23,5 раза. Анализ рамановских спектров позволяет рекомендовать метод микроскопии-спектроскопии комбинационного рассеяния света для высокопроизводительного стрессового фенотипирования городских сосновых насаждений. В результате ранжировки массива рамановских спектров проанализированных видов по устойчивости к городским условиям получен следующий ряд: Pinus tabuliformis → Pinus sylvestris ≈ Pinus mugo.
DOI: 10.15372/SEJ20250615 |
