Пигментный состав хвои можжевельника при интродукции в Нижегородское Поволжье. C. 28-43

УДК

635.92:632.937.31:582.477.2

DOI:

10.37482/0536-1036-2026-2-28-43

Аннотация

Исследовали сортовую специфику пигментного состава хвои представителей рода Можжевельник (Juniperus L.) при интродукции в Нижегородское Поволжье. Актуальность работы обусловлена острой потребностью в создании эффективно действующих систем озеленения городов с обеспечением стабилизации экологической обстановки на урбанизированных территориях. Объектом изучения служили репродуктивно зрелые растения декоративных форм и сортов можжевельника на опытном участке с координатами 56°14'30" с. ш. 43°57'16" в. д. Предметом стало содержание и соотношение пластидных пигментов в хвое тестируемых растений. Первичная информация собрана полевым стационарным и лабораторным методами с использованием спектрофотометра СФ-2000 с программным обеспечением GRASS GIS 7.6.1 / QGIS 3.4. Фиксировали максимумы спектров поглощения хлорофиллов a, b и каротиноидов при длинах волн 665, 649 и 452,5 нм соответственно. Концентрации указанных веществ вычисляли по уравнениям Ветштейна и Хольма для 96%-го этанола. Установлена заметная фенотипическая неоднородность сравниваемых форм и сортов по пигментному составу ассимиляционного аппарата. Так, по общей сумме светочувствительных пигментов типичная форма можжевельника казацкого (2,86±0,072 мг/г) значительно превосходила сорт Минт Джулеп (2,30±0,078 мг/г). Фенотипические различия, зафиксированные в опыте, оказались существенными по всем рассматриваемым характеристикам фотосинтетического аппарата, что выявил дисперсионный анализ: F оп = 8,14…47,78 (F 05/01 = 1,98/2,60). Влияние межсортовых различий на фенотипическую дисперсию лежит в пределах от 23,16±2,85 % (сумма пигментов) до 63,89±1,34 % (доля хлорофилла а в пигментном составе). Кластерный анализ с построением дендрограмм сгруппировал исследуемые сортообразцы в 3 разновеликих кластера.

Сведения об авторах

Н.Н. Бессчетнова^1*, д-р с.-х. наук; ResearcherID: H-1343-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7140-8797
В.П. Бессчетнов¹, д-р биол. наук; ResearcherID: S-5889-2016,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5024-7464
Н.А. Бабич², д-р с.-х. наук; ResearcherID: G-7384-2019,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7463-2519
А.С. Вилков¹, ассистент; ResearcherID: NVM-7287-2025,
ORCID: https://orcid.org/0009-0006-4586-1957

¹Нижегородский государственный агротехнологический университет, просп. Гагарина, д. 97, г. Нижний Новгород, Россия, 603107; besschetnova1966@mail.ru*, lesfak@bk.ru,
and.vilckow@yandex.ru
²Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; forest@narfu.ru

Ключевые слова

можжевельник, Juniperus L., хвоя, пигментный состав, хлорофилл a, хлорофилл b, каротиноиды, дисперсионный анализ, кластерный анализ

Для цитирования

Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Бабич Н.А., Вилков А.С. Пигментный состав хвои можжевельника при интродукции в Нижегородское Поволжье // Изв. вузов. Лесн. журн. 2026. № 2. С. 28–43. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2026-2-28-43

Литература

1. Аверкиев Д.С. История развития растительного покрова Горьковской области и ее ботанико-географическое деление // Уч. зап. Горьковск. ун-та. 1954. Вып. XXXV. С. 119–136.
2. Алехин В.В. Объяснительная записка к геоботаническим картам (современной и восстановленной) бывшей Нижегородской губернии (в масштабе 1:500.000). Л.; Горький: Горьковск. гос. ун-т – 1-я картографическая фабрика ВКТ (тип. 1 картогр. фабрики ВКТ). 1935. 67 с.
3. Алехин В.В. Растительность СССР в основных зонах. М.: Сов. наука, 1951. 512 с.
4. Базилевская Н.А. Теории и методы интродукции растений. М.: Московск. гос. ун-т, 1964. 131 с.
5. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Изменчивость морфометрических признаков хвои на клоновой плантации плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Вавиловск. журн. генетики и селекции. 2017. Т. 21, № 2. С. 198–206. https://doi.org/10.18699/VJ17.237
6. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Кентбаева Б.А., Кентбаев Е.Ж., Бабич Н.А. Пигментный состав хвои биоты восточной при интродукции на территорию Российской Федерации и Республики Казахстан // Изв. вузов. Лесн. журн. 2025. № 3. С. 63–77. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-3-63-77
7. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Котынова М.Ю. Сезонный характер содержания пигментов в хвое туи западной в условиях Нижегородской области // Тр. С.-Петерб. науч.-исследоват. ин-та лесн. хоз-ва. 2022. № 3. С. 38–58. https://doi.org/10.21178/2079-6080.2022.3.3
8. Вайс А.А. Аллометрические закономерности соотношения фитомассы хвои и диаметров деревьев в сосновых разнополнотных древостоях Приангарского района // Междунар. журн. экспериментальн. образования. 2015. № 11, ч. 2. С. 303–304.
9. Видякин А.И. Индексная оценка признаков популяционной структуры сосны обыкновенной // Лесоведение. 1991. № 1. С. 57–62.
10. Воробьев P.A., Тебенькова Д.Н. Развитие вегетативных и генеративных органов представителей рода Ель (Picea L.), интродуцированных в Нижегородской области // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2013. № 7. С. 97–105.
11. Грабовский В.В., Зукерт Н.В., Корзухин М.Д. Оценка индекса листовой поверхности для территории России по данным государственного лесного реестра // Лесоведение. 2015. № 4. С. 255–259.
12. Исаев А.С., Коровин Г.Н., Сухих В.И., Титов С.П., Уткин А.И., Голуб А.А., Замолодчиков Д.Г., Пряжников А.А. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России. М.: Центр экологической политики России, 1995. 156 с.
13. Кентбаева Б.А., Кентбаев Е.Ж., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Мурадов К.П. Содержание и соотношение пластидных пигментов в хвое биоты Восточной при интродукции // Хвойные бореал. зоны. 2024. Т. 42, № 3. С. 13–22. https://doi.org/10.53374/1993-0135-2024-3-13-22
14. Коммонер Б. Замыкающийся круг: Природа, человек, технология. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 279 с.
15. Кудряшов В.С. Влияние стимуляторов роста на укоренение и развитие черенков туевика поникающего // Лесное хозяйство: стратегия и перспективы развития: материалы Всерос. науч.-практ. онлайн конф. с Междунар. участием. Н. Новгород: Нижегородск. гос. агротехнол ун-т им. Л.Я. Флорентьева, 2025. С. 305–315.
16. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда. М.: Наука, 1974. 125 с.
17. Лапин П.И. Теория и практика интродукции древесных растений в средней полосе Европейской части СССР // Бюл. Глав. ботанич. сада. 1971. Вып. 81. С. 60–69.
18. Ляховенко О.И., Чулков Д.И. Основные экологические проблемы российских городов и стратегия их разрешения // Русская политология – Russian political science. 2017. № 3(4). С. 21–26.
19. Никитин К.Е., Швиденко А.З. Методы и техника обработки лесоводственной информации. М.: Лесн. пром-сть, 1978. 272 с.
20. Усольцев В.А., Плюха Н.И., Цепордей И.С. Отношение диаметра кроны к диаметру ствола: всеобщие модели лесообразующих видов Евразии // Хвойные бореал. зоны. 2024. Т. 42, № 1. С. 36–42. https://doi.org/10.53374/1993-0135-2024-1-36-42
21. Шишкина В.П., Вилков А.С. Наличие каротиноидов в хвое декоративных форм и сортов можжевельника в городских насаждениях Нижнего Новгорода // Лесн. хоз-во: стратегия и перспективы развития: материалы Всерос. науч.-практ. онлайн конф. с Междунар. участием. Н. Новгород: Нижегородск. гос. агротехнол. ун-т им. Л.Я. Флорентьева, 2025. С. 435–449.
22. Шлык А.А. О спектрофотометрическом определении хлорофиллов а и b // Биохимия. 1968. Т. 33, вып. 2. С. 275–285.
23. Bentzer B.G., Foster G.S., Hellberg A.R., Podzorski A.G. Genotype × Environment Interaction in Norway Spruce Involving Three Levels of Genetic Control: Seed Source, Clone Mixture, and Clone. Canadian Journal of Forest Research, 1988, vol. 18, iss. 9, pp. 1172– 1181. https://doi.org/10.1139/x88-180
24. Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Babich N.A., Bryntcev V.A. Differentiation of the Plus Trees of Scots Pine on the Physiological Status of Xylem. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2023, no. 4, рр. 9–25. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-9-25
25. Binotto A.F., Lúcio A.D.C., Lopes S.J. Correlations Between Growth Variables and the Dickison Quality Index in Forest Seedlings. Cerne, 2010, vol. 16, no. 4, pp. 457–464. https://doi.org/10.1590/S0104-77602010000400005
26. Dawkins H.C. Crown Diameters: Their Relation to Ibole Diameter in Tropical Forest Trees. Commonwealth Forestry Review, 1963, vol. 42, pp. 318–333.
27. Dean A., Voss D., Draguljić D. Design and Analysis of Experiments (Springer Texts in Statistics). 2nd Edition, Kindle Edition. Heidelberg, Germany, Springer-VerlagGmbH, 2017. 865 p.
28. Hayatgheibi H., Haapanen M., Lundströmer J., Berlin M., Kärkkäinen K., Helmersson A. The Impact of Drought Stress on the Height Growth of Young Norway Spruce Full-Sib and Half-Sib Clonal Trials in Sweden and Finland. Forests, 2021, vol. 12, iss. 4, art. no. 498, pp. 1–15. https://doi.org/10.3390/F12040498
29. Houpis J.L.J., Surano K.A., Cowles S., Shinn J.H. Chlorophyll and Carotenoid Concentrations in Two Varieties of Pinus ponderosa Seedlings Subjected to Long-Term Elevated Carbon Dioxide. Tree Physiology, 1988, vol. 4, iss. 2, pp. 187–193. https://doi.org/10.1093/treephys/4.2.187
30. Lichtentaller H.K. Chlorophyll a and Carotenoids: Pigments of Photosynthetic Biomembranes. Methods in Enzymology, 1987, vol. 148: Plant Cell Membranes, pp. 350–382.
31. Lichtenthaller H.K., Wellburn A.R. Determinations of Total Carotenoids and Chlorophylls a and b of Leaf Extracts in Different Solvents. Biochemical Society Transactions, 1983, vol. 11, no. 6, pp. 591–592.
32. Lidholm J., Gustafsson P. A Functional Promoter Shift of a Chloroplast Gene: A Transcriptional Fusion Between a Novel psbA Gene Copy and the trnK(UUU) Gene in Pinus contorta. The Plant Journal, 1992, vol. 2, iss. 6, pр. 875–886. https://doi.org/10.1046/j.1365-313x.1992.t01-4-00999.x
33. Pliura A., Zhang S.Y., Mackay J., Bousquet J. Genotypic Variation in Wood Density and Growth Traits of Poplar Hybrids at Four Clonal Trials. Forest Ecology and Management, 2007, vol. 238, iss. 1–3, pp. 92–106. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2006.09.082
34. Porra R.G., Thomson W.A., Kriedemann P.E. Determination of Accurate Extinction CoefÏcients and Simultaneous Equations for Assaying Chlorophylls a and b Extracted With Four Different Solvents: Verification of the Concentration of Chlorophyll Standards by Atomic Absorption Spectroscopy. Biochimica et Biophysica Acta, 1989, vol. 975, pp. 384– 394. https://doi.org/10.1016/S0005-2728(89)80347-0
35. Randall W.K., Cooper D.T. Predicted Genotypic Gains From Cottonwood Clonal Tests. Silvae Genetica, 1973, vol. 22, pp. 165–167.
36. Rosenthall S.I., Camm E.L. Photosynthetic Decline and Pigment Loss During Autumn Foliar Senescence in Western Larch (Larix occidentalis). Physiology, 1997, vol. 17, no. 12, pp. 767–775. https://doi.org/10.1093/treephys/17.12.767
37. Shukla G.K. Some Statistical Aspects of Partitioning Genotype-Environment Components of Variability. Heredity, 1972, vol. 29, iss. 2, pp. 237–245. https://doi.org/10.1038/hdy.1972.87
38. Wellburn A.R. The Spectral Determination of Chlorophylls a and b, as Well as Total Carotenoids, Using Various Solvents With Spectrophotometers of Different Resolution. Journal of Plant Physiology, 1994, vol. 144, iss. 3, pp. 307–313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2
39. Wu J., Zhou Q., Sang Y., Kang X., Zhang P. Genotype-Environment Interaction and Stability of Fiber Properties and Growth Traits in Triploid Hybrid Clones of Populus tomentosa. BMC Plant Biology, 2021, no. 21, art. no. 405, pp. 1–20. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-132369/v1
40. Yu Q., Pulkkinen P., Rautio M., Haapanen M., Alen R., Stener L.-G., Beuker E., Tigerstedt P. Genetic Control of Wood Physiochemical Properties, Growth and Phenology in Hybrid Aspen Clones. Canadian Journal of Forest Research, 2001, vol. 31, iss. 8, pp. 1348–1356. https://doi.org/10.1139/x01-066
41. Zhang P.D., Wu F., Kang X.Y., Zhao C.G., Li Y.J. Genotypic Variations of Biomass Feedstock Properties for Energy in Triploid Hybrid Clones of Populus tomentosa. BioEnergy Research, 2015, vol. 8, iss. 4, pp. 1705–1713. https://doi.org/10.1007/s12155-015-9622-1