Трубников А.М., Янков Н.В.

Самарский государственный университет, Россия

Содержание фенольных соединений в листьях дуба и липы в лесных и городских насаждениях при воздействии фитопатогена (мучнисторосные грибы)

Листья древесных растений - органы, обеспечивающие протекание фотосинтеза и, следовательно, ответственные за продуктивность, формирование новых частей растительного организма, его выживание в неблагоприятных условиях и размножение. 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, 2, 3, 4].

Для оценки эколого-биохимических показателей состава листовой массы используют определение водорастворимых фенольных соединений.

Определение содержания растворимых полифенолов проводили с использованием реактива Фолина – Чокальтеу (производства фирмы Panreac Quimica, Испания) по модифицированному методу Свейна-Хиллиса [5, 6]. К подготовленным водным экстрактам фенольных соединений добавляли по 3 капли реактива Фолина-Чокальтеу, перемешивали и добавляли 3 капли 30% раствора гидроксида натрия. В присутствии фенольных соединений развивалась сине-фиолетовая окраска, интенсивность которой говорила о концентрации присутствующих фенольных соединений. Определяли оптическую плотность растворов на КФК-2 при красном светофильтре (длина волны 725-730 нм).

Фенольные соединения являются одной из самых распространенных групп растительных метаболитов [6]. Они представляют собой предшественников для биосинтеза лигнина, влияют на ростовые процессы, участвуют в биотических взаимодействиях растений между собой (аллелопатия) и с другими организмами. В норме для листьев дуба и липы свойственны разные содержания фенольных веществ, причем в листьях дуба их количество сильно изменяется в зависимости от насаждения, у липы – практически поддерживается на определенном уровне.

Листья дуба в Центральном парке культуры и отдыха и Красносамарском лесничестве, 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 растительных организм перестает сопротивляться фитопатогену.

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.

Полученные нами данные о содержании водорастворимых фенольных соединений в листьях дуба и липы в городских и лесных насаждениях могут быть использованы в лесном и сельском хозяйстве для экологического мониторинга степени повреждения древесных растений фитопатогенами.

Литература:

1. Костина В.М. Особенности фенольного метаболизма растений рода Rhododendron L. In vivo и in vitro. М.: Дис. … канд. биолог.наук, 2009. 108с.

2. Лебедев С.И. Физиология растений. М.: Агропромиздат, 1988. 544 с.

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

4. Плешков Б.П. Практикум по биохимии растений. М.: Колос, 1968. 184с.

5. Liviu A.M., Dezmirean D., Adela M., Otilia B., Laslo Laura, Bogdanov Stefan Physico-chemical and bioactive properties of different floral origin honeys from Romania // Food Chem. 2009. №4. P.863-867.

6. 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.