Хлорофиллазная активность и пигментный состав листьев растений разных ярусов широколиственного леса

Abstract

А.А. Сиваш, Р.Н. Фомишина, Т.О. Захарова, Е.К. Золотарёва. Хлорофиллазная активность и пигментный состав листьев растений разных ярусов широколиственного леса. Изучали активность хлорофиллазы (Хлазы, хлорофилл – хлорофиллид – гидролаза 3.1.1.14), содержание пигментов и их соотношение у лесных растений, которые росли в естественных условиях широколиственного леса. В качестве объекта исследований растений нижнего яруса, которые росли под пологом леса, были выбраны сныть обыкновенная (Aegopodium podagraria L.), купена душистая (Polygonatum odoratum L.), купена многоцветковая (Polygonatum multiflorum L. All.) и копытень (Asarum europaeum L.). Изучали также следующие виды кустарников: бересклет бородавчатый (Euonymus verrucosa Scop.), бересклет европейский (Euonymus europaea L.), черемуху обыкновенную (Padus avium Mill) и лещину обыкновенную (Corylus avellana L.). Для сравнения указанные показатели определяли также у растений верхнего яруса – светолюбивого вида клена полевого (Acer campestre L.). Полученные данные подтверждают общую тенденцию повышения содержания хлорофилла b в ответ на снижение доступного для растений света и показывают, что Хлазная активность играет различную роль в адаптационных процессах в зависимости от вида растений. Высокая активность Хлазы в большинстве исследуемых видов, занимающих средний и верхний ярус лесного ценоза, свидетельствует об активном участии фермента в метаболизме хлорофилла и его роли в адаптации к различным световым режимам. В то же время у некоторых растений нижнего яруса Хлазная активность оставалась невысокой в течение вегетации, что свидетельствует о низкой динамике катаболизма хлорофилла у этих видов в условиях высокой затененности.

Сиваш О.О., Фомішина Р.Н., Захарова Т.О., Золотарьова О.К. Хлорофілазна активність і пігментний склад листків рослин різних ярусів широколистяного лісу. Вивчали активність хлорофілази (Хлази, хлорофіл – хлорофілід – гідролаза 3.1.1.14), вміст пігментів та їх співвідношення у лісових рослин, які росли в природних умовах широколистяного лісу. Як об’єкти досліджень рослин нижнього ярусу, що зростали під пологом лісу, булі вибрані: яглиця звичайна (Aegopodium podagraria L.), купина запашна (Polygonatum odoratum L.), купина багатоквіткова (Polygonatum multiflorum L. All.) и копитень (Asarum europaeum L.). Вивчали також наступні види чагарників: бруслина бородавчаста (Euonymus verrucosa Scop), бруслина європейська (Euonymus europaea L.), черемха звичайна (Padus avium Mill) і ліщина звичайна (Corylus avellana L.). Для порівняння означені параметри визначалися також у рослини верхнього ярусу – світлолюбного виду клена польового (Acer campestre L.). Отримані дані підтверджують загальну тенденцію підвищення вмісту Хл b у відповідь на зниження доступного для рослин світла і показують, що Хлазна активність відіграє важливу роль в адаптаційних процесах в залежності від виду рослин. Висока активність Хлази у більшості досліджуваних видів, що зростають у середньому і верхньому ярусах лісового ценозу, підтверджує активну участь ензиму в метаболізмі хлорофілу і її ролі в адаптації до різних світлових режимів. У той же час у деяких рослин нижнього ярусу Хлазна активність залишалася невисокою протягом вегетації, що свідчить про низьку динаміку катаболізму Хл у цих видів в умовах високого затінювання.

O.O. Syvash, R.N. Fomishyna, T.O. Zakharova, E.K. Zolotareva. Chlorophyllase activity and pigment composition in leaves of forest plants of different layers of broad-leaved forest. The pigment composition and chlorophyllase (Chlase, chlorophyll-chlorophyllide-hydrolase, EC 3.1.1.14), activity in leaves of a broad-leaved forest plants including the following 1) shade-tolerant plant species: ground elder (Aegopodium podagraria L.), angular solomon's-seal (Polygonatum odoratum L.), solomon's-seal (Polygonatum multiflorum L. All.) and wild ginger (Asarum europaeum L.) grown at lower level of broad-leaved forest; 2) the shrub layer: wart-stem shrub (Euonymus verrucosus Scop.), spindle tree (Euonymus europaeus L.), bird cherry (Prunus padus L.) and common hazel plant (Corylus avellana L.); and 3) the upper layer: the light-demanding maple (Acer campestre L.), were researched. The data confirm the general trend of increasing the Chl b content in plants in response to the reduction of available light and show that Chlase activity plays an important role in the adaptation process, depending on the plant species. High activity of Chlase in the main part of species that occupy middle and upper layer of the forest cenosis, indicates an active role of the enzyme in the metabolism of chlorophyll and its participation in adaptation to different light regimes. At the same time, the Chlase activity of some plants of lower forest layer remained low during the growing season, indicating a low catabolism dynamic in these types of shade plants.