Трубников А.М., Янков Н.В.

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва, Россия

Изменение содержания фенолов в листьях дуба

при воздействии фитопатогена (мучнистая роса)

Лист растения обладает функционально активной поверхностью способной аккумулировать энергию света, преобразуя её в энергию химических связей. Специфически реагируя на изменения окружающей среды, лист, может быть использован в методах ведения экологического мониторинга, как вегетативный орган одним из первых, реагирующий на биотические и абиотические факторы. Среди вегетативных органов именно листья обнаруживают наибольшую пластичность, то есть их размеры, форма, способы прикрепления, особенности тонкой структуры наиболее изменчивы у разных растений. И для растений одного вида изменчивость морфологических показателей листьев касается как размеров и массы листьев, так и особенностей их структуры в разных ярусах кроны, сформированных в разные сроки вегетации и т.д. [1]

В модельных участках насаждений городского парка (ЦПКиО им. Горького г. Самары) и Красносамарского лесного массива (Кинельский район Самарской области) был выполнен отбор проб листовой массы дуба черешчатого, зараженного мучнистой росой. Данные образцы подверглись обработке. Одним из важных критериев оценки окружающей среды было взято наличие водорастворимых фенольных соединений.

Водорастворимые фенольные соединения. Среди разнообразных функций фенольных соединений в жизни растений одна из важнейших – адаптация растений к условиям окружающей среды, в том числе и патогенозащитная [2].

В литературе неоднократно сообщалось об участии полифенолов в защите растений от действия стрессовых факторов. Основной угрозой для нормальной жизнедеятельности растений является окислительный стресс, возникающий на фоне множества неблагоприятных воздействий биотической и абиотической природы [3, 4].

Листья дуба в ЦПКиО и КСЛ, пораженные мучнистой росой, в целом одинаково реагировали на действие патогена (рис.1). В ЦПКиО содержание фенольных соединений в чистых листьях дуба оказалось выше, чем в КСЛ, что может быть связно с антропогенной нагрузкой, которую испытывают дубы в парковом насаждении, а также с условиями почвенной среды (увлажнение, фон минерального питания). При повреждении листьев дуба мучнистой росой при 50% и выше наблюдается повышение содержания фенольных соединений в листьях, что связано с активизацией иммунной системы растительного организма. При дальнейших повреждениях, листья дуба пытаются сопротивляться патогену, что выражено нестабильным повышением фенольных соединений, с последующим их понижением.

Рис. 1. Особенности накопления фенольных соединений в листьях дуба в ЦПКиО и КСЛ при повреждении мучнистой росой

При 100% повреждения наблюдается пониженное содержание фенольных соединений до сходного уровня у листьев дуба в КСЛ и в ЦПКиО. Резкое падение содержания фенолов может говорить о том, что растительный организм перестает сопротивляться фитопатогену.

Таким образом, рассмотрев изменения состава листьев дуба при воздействии патогена, мы выявили наличие изменений колебательного характера для вторичных метаболитов (водорастворимые фенолы). Можно отметить также, что в одном и том же насаждении при высокой зараженности дуба мучнистой росой не повреждается липа сердцевидная, имеющая менее склерофилизованные, более тонкие, содержащие меньше фенолов листовые пластинки. По всей вероятности, в данном случае проявляется иммунитет к патогену на уровне рода (семейства).

Данные полученные нами в этой работе могут быть использованы в сельском и лесном хозяйстве для сохранения и контроля полезных древесных пород.

Литература:

1. Ботаника. Учебник для вузов: в 4 т. /П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кёрнер; на основе учебника Э. Страсбургера и др. М.: Издательский центр «Академия», 2007. 368с.

2. Swain J., Hillis W.E. The phenolic of Prunus domestica. The quantitative analysis of phenolic constituents // J. Sci. Food and Agr. 1959. V. 10. N 1. P.63-68.

3. Помазков Ю.И. Иммунитет растений к болезням и вредителям: Учеб. пособие. М.: Изд-во УДН, 1990. 80с.

4. Методы биохимического исследования растений / Под ред. А.И. Ермакова. М.: Агропромиздат, 1987. 480с.