Зміна вмісту фотосинтетичних пігментів у листках рослин Phlox paniculata L. під впливом збудника борошнистої роси в умовах НБС імені М. М. Гришка НАН України

  • Н. Я. Левчик Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ https://orcid.org/0000-0001-8668-8763
  • Г. І. Скрипка Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ
  • В. Ф. Левон Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ https://orcid.org/0000-0003-2652-9984
  • А. В. Любінська Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ https://orcid.org/0000-0002-1873-8252
  • О. В. Закрасов Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ
  • Н. Є. Горбенко Національний лісотехнічний університет України, м. Львів https://orcid.org/0000-0002-6053-6582
Ключові слова: сорти, флокс волотистий, хлорофіли, каротиноїди, гриб Erysiphe cichoracearum DC. f. phlogis Jacz.

Анотація

Ураження рослин збудником борошнистої роси (гриб Erysiphe cichoracearum DC. f. phlogis Jacz.), що негативно позначається на їх декоративності та фізіологічному стані, є серйозною проблемою квітникарства. Дослідження питань стійкості та декоративності рослин Phlox paniculata L. через вміст і співвідношення пігментів набули особливої актуальності, оскільки їх не досліджували в Україні та за її межами. У процесі встановлення вмісту фотосинтетичних пігментів (каротиноїдів та хлорофілів) використовували загальноприйняті вітчизняні методики М. М. Мусієнка. Визначено якісний склад і кількісний вміст фотосинтетичних пігментів, зокрема хл.а і хл.b та каротиноїдів у неуражених та уражених збудником борошнистої роси листках сортів рослин Phlox paniculata в умовах Лісостепу України. Встановлено тенденцію до істотного підвищення вмісту хлорофілів в уражених борошнистою росою рослин порівняно із неураженими. Найстійкішими встановлено сорти 'Mohuchii', 'Katharine', 'Tenor'. Виявлено максимальний вміст хлорофілу b у сортів 'Katharine', 'Novinka', 'Rembrandt' та 'Holubka', що вказує на свідчить про стан рослин та пов'язаний із входженням рослин у фазу цвітіння. Оцінено вплив ураження рослин інфекцією на зниження показника співвідношення хл.а до хл.b та, на відміну, істотного збільшення показників відношення суми хлорофілів до каротиноїдів. Зроблено висновок, що високий рівень співвідношення вмісту хлорофілів до вмісту каротиноїдів є вагомим показником, який також свідчить про стресовий стан рослин після ураження. Максимальні показники співвідношення хлорофілів до каротиноїдів 89,19 зафіксовано в уражених рослин сорту 'Katharine', середні 14,42 ‒ у сорту 'Rembrandt' та найнижчі показники 2,89 ‒ у неуражених рослин сорту 'Holubka'. Охарактеризовано закономірності та запропоновано використання показника співвідношення хлорофілів до каротиноїдів у рослин Phlox paniculata, як маркера стійкості сортів.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Афіліація авторів

Н. Я. Левчик, Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ

канд. біол. наук, наук. співробітник, відділ культурної флори

Г. І. Скрипка, Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ

канд. біол. наук, наук. співробітник, відділ квітниково-декоративних рослин

В. Ф. Левон, Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ

канд. хім. наук, ст. науковий співробітник, відділ акліматизації плодових культур

А. В. Любінська, Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ

пров. інженер, відділ алелопатиії

О. В. Закрасов, Національний ботанічний сад ім. М. М. Гришка, НАН України, м. Київ

канд. біол. наук, наук. співробітник, відділ алелопатії

Н. Є. Горбенко, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів

канд. с.-г. наук, доцент, кафедра ботаніки, деревинознавства та недеревних ресурсів лісу

Посилання

Ahmed, H. F. A., Seleiman, M. F., Al-Saif, A. M., Alshiekheid, M. A., Battaglia, M. L., & Taha, R. S. (2021). Biological Control of Celery Powdery Mildew Disease Caused by Erysiphe heraclei DC In Vitro and In Vivo Conditions. Plants, 10 (11), 23–42. https://doi.org/10.3390/plants10112342

Aliokhina, N. D., Balnokin, Yu. V., Gavrilenko, V. F., et al. (2005). The Plant Physiology. Moscow: Akademia. [In Russian].

Baysal-Gurel1, F., Farinas, C., Hand, F. P., & Avin, F. A. (2020). First Report of Powdery Mildew of Phlox Caused by Golovinomyces magnicellulatus in Tennessee. Plant Disease, 104(8), 2294. https://doi.org/10.1094/PDIS-11-19-2498-PDN

Borysiuk, B. V., & Demyanchuk, L. S. (2012). The dependence of chlorophyll content on the level of mineral nutrition of hop plants. Bulletin of ZhNAU, 2, 108–113. [In Ukrainian].

Brayon, O. V., Kornieev, D. Yu., Sniegur, O. O., & Kytaiev, O. V. (2000). The instrumental study of the photosynthetic apparatus by studying the induction of chlorophyll fluorescence. Kyiv: KDU. [In Ukrainian].

Creswell, T. (2020). Garden Phlox. Retrieved from: https://ag.purdue.edu/btny/ppdl/Pages/POTW2020/POTW07062020.aspx. [In English].

Farinas, C., Jourdan, P., Paul, P. A., & Peduto Hand, F. (2019). Development and Evaluation of Laboratory Bioassays to Study Powdery Mildew Pathogens of Phlox In Vitro. Plant Disease, 103, 1536–1543. https://doi.org/10.1094/PDIS-01-19-0031-RE

Green, N., Stout, W., & Taylor, D. (1990). The Biology. Vol. 3. Moscow: Mir. [In Russian].

Gubbenet, E. R. (1951). The Plant and Chlorophyll. Moscow: AS of the USSR, 159–184. [In Russian].

Hawke, R. G. (2011). A Comparative Study of Phlox paniculata Cultivars. Plant Evaluation Notes. Chicago Botanical Garden, 1–10. [In English].

Hill, S. N. (2004). Phlox paniculata Blue Boy and Rudbeckia hirta Indian Summer: Cultural Guidelines for Greenhouse Growth and Powdery Mildew Control. (20587) [Masters Thesis, The Virginia Polytechnic Institute and State University, Fac. of Agric., Dept. Hort.]. Retrieved from: https://vtechworks.lib.vt.edu/handle/109 19/34985. [In English].

Karapetyan, N. V. (1986). The variable chlorophyll fluorescence as an indicator of the physiological state of plants. Plant physiology, 33(5), 1013–1026. [In Russian].

Kornieev, D. Yu. (2002). The information possibilities of the chlorophyll fluorescence induction method. Kyiv: Alterpress. [In Russian].

Kosulina, L. G., Lutsenko, E. K., & Aksionova, V. A. (2011). The physiology of plant resistance to adverse environmental factors. Rostov-on-Don: SFU. [In Russian].

Kurenkova, S. V. (1998). The pigment system of cultivated plants in the subzone of the middle taiga of the European Northeast. Ekaterinburg: UBRAS. [In Russian].

Levchyk, N. Ya., Skrypka G. I., Levon, V. F., Liubinska, A. V., & Horbenko, N. Ye. (2018). The content of flavonoids in Phlox paniculata L. plants in the Forest-Steppe zone of Ukraine. Scientific Bulletin of UNFU, 28(3), 38–42. https://doi.org/10.15421/40280308

Makrushyn, M. M., Makrushyna, E. M., Peterson, M. V., & Melnykov M. M. (2006). The Plant Physiology. Vinnytsia: Nova Knyha. [In Ukrainian].

Malinovskiy, V. I. (2004). The Plant Physiology. Vladivostok: FESU. [In Russian]

Medvedev, S. S. (2004). The Plant Physiology. Saint Petersburg: SPU. [In Russian].

Moriondo, M., Orlandini, S., Giuntoli, A., & Bindi, M. (2005). The Effect of Downy and Powdery Mildew on Grapevine (Vitis vinifera L.) Leaf Gas Exchange. Journal of Phytopathology, 153(6), 350–357. https://doi.org/10.1111/j.1439-0434.2005.00984.x

Musienko, M. M. (2001). The Plant Physiology. Kyiv: Fitosotziotzentr. [In Ukrainian].

Musienko, M. M., Parshikova T. V., & Slavniy, P. S. (2001). The spectrophotometric methods in the practice of physiology, biochemistry and ecology of plants. Kyiv: Fitosotziotzentr. [In Ukrainian].

Mysyak, R. I. (2011). The photosynthetic activity of shrub pigments under conditions of different insolation. Scientific Bulletin of UNFU, 21(16), 319–323. [In Ukrainian].

Nogueira Júnior, A. F., Tränkner, M., Ribeiro, R. V., von Tiedemann, A., & Amorim, L. (2020). Photosynthetic Cost Associated With Induced Defense to Plasmopara viticola in Grapevine. Frontiers in Plant Science, 11, 235. https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00235

Nychyporovych, A. O. (1980). The photosynthesis and growth in plant evolution and productivity. Plant Physiology, 27 (5), 917–941 [In Russian].

Park, M.-J., Park, J.-H., Lee, S.-G., & Shin, H.-D. (2010). First Confirmed Report on Powdery Mildew of Phlox paniculata Caused by Golovinomyces magnicellulatus in Korea. Plant Pathology Journal, 26(3), 295. https://doi.org/10.5423/PPJ.2010.26.3.295

Pinchuk, N. V., Kovalenko, T. M., & Vergeles, P. M. (2020). Garden and park phytopathology: Textbook. Vinnytsia: VNAU. [In Ukrainian]

Saravanan, R., Mandal, K., Gutam, S., Samanta, J. N., & Kumar, V. S. (2010). Changes in photosynthesis related parameters in isabgol (Plantago ovata) under downy mildew infection. Journal of Plant Physiology, 15(4) (N. S.), 399–403. [In English].

Skrypka, G. I. (2018). The resistance of Phlox paniculata L. plants to powdery mildew (Erysiphe cichoracearum DC. f. phlogis Jacz.) in the Forest-Steppe of Ukraine. Abstracts of the XVI International Scientific Conference of Students and Young Scientists "Shevchenko Spring: achievements of biological science. BioScience Advances", Kyiv: Palyvoda, 234–235. [In Ukrainian].

Skrypka, G., Kytaev, O., & Kryvoshapka V. (2017). The diagnosis of the functional state of plants of Phlox paniculata L. by induction of fluoroscence of chlorophyll of leaves. Materials of the IV international scientific-practical conference "Ecology and nature management in the system of optimization of relations between nature and society", Ternopil: Krok, 102-104. [In Ukrainian].

Skrypka, G., Kytaev, O., & Kryvoshapka V. (2017). The functional diagnostics of plants of Phlox paniculata L. varieties by photoinduction of chlorophyll fluorescence of leaves. Materials of the international conference of young scientists "Current issues of botany and ecology", Lutsk: Vezha-Druk, 56. [In Ukrainian].

Sytnyk, K. M, & Einor, L. O. (1973). The Green leaf life. Kyiv: Naukova dumka. [In Ukrainian].

The methodology for state variety testing of agricultural crops (1968). Ornamenthal cultures. Ed.6 [In Russian].

Timiryazev, K. A. (2018). The Plant life. Moscow: IzdatelstvoYurayt. [In Russian].

Tsinger, N. V., & Poddubnaya-Arnoldi, V. A. (1956). On the physiological role of carotenoids in the generative cells of higher plants. Reports of the Academy of Sciences of the USSR, 106 (I), 157–159. [In Russian].

Wang, L.-F., Wang, M., & Zhang, Y. (2014). Effects of powdery mildew infection on chloroplast and mitochondrial functions in rubber tree. Tropical Plant Pathology, 39(3), 242–250. https://doi.org/10.1590/S1982-56762014000300008

Wellburn, A. R. (1994). The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal Plant Physiology, 144, 307–313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2

Yakovlev, A. P., Shobanova, I. A., Bozhko, L. A., & Bulavko, G. I. (2008). The influence of residual amounts of deicing materials on physiological and biochemical parameters of woody-shrub plants. Materials of the III International Scientific Conference. Xenobiotics and Living Systems. Minsk: BSU, 172–174. [In Russian].

Yakushkina, N. I. (1980). The Plant Physiology. Moscow: Prosveshcheniye. [In Russian].

Zhukovskiy, P. M. (1949). The relationship of the generative function of plants with carotenoids. Reports of the Academy of Sciences of the USSR, 66 (5), 965–968. [In Russian].

Zlobin, Yu. A. (2009). The population ecology of plants: current status, growth points. Sumy: Universitetskaya kniga. [In Russian].


Переглядів анотації: 75
Завантажень PDF: 139
Опубліковано
2023-02-27
Як цитувати
Левчик, Н. Я., Скрипка, Г. І., Левон, В. Ф., Любінська, А. В., Закрасов, О. В., & Горбенко, Н. Є. (2023). Зміна вмісту фотосинтетичних пігментів у листках рослин Phlox paniculata L. під впливом збудника борошнистої роси в умовах НБС імені М. М. Гришка НАН України. Науковий вісник НЛТУ України, 33(1), 27-33. https://doi.org/10.36930/40330104
Розділ
Лісове та садово-паркове господарство

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають