Botanicheskii zhurnal №11 / 2021 . – P. 1072-1084

DOI: 10.31857/S0006813621110077
Citation database: Scopus

Heading: Сообщения

Authors: Плюснина С. Н., Тужилкина В. В.

Abstract:
Представлены результаты комплексных структурно-физиологических исследований фотосинтетического аппарата сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) у подроста, произрастающего на вырубке после сплошнолесосечной рубки хвойного фитоценоза в подзоне средней тайги европейского Северо-Востока. Выявлены закономерности изменения ультраструктуры клеток мезофилла, содержания и соотношения пигментов в однолетней хвое в течение вегетационного периода. Максимальное число органелл на срезе клеток мезофилла отмечено в третьей декаде мая. В середине периода вегетации хлоропласты характеризовались наибольшим числом гран и тилакоидов в них. Подготовка однолетней хвои к зимнему периоду сопровождалась снижением крахмала и суммарного числа тилакоидов гран в хлоропластах ассимиляционной паренхимы, смещением пластид вглубь цитоплазмы и накоплением в ней липидных глобул. Показано, что изменения пигментного комплекса P. sylvestris соответствуют ультраструктурным перестройкам хлоропластов в течение вегетации. Установлена тесная корреляция между развитием тилакоидной системы и содержанием хлорофиллов (r = 0. 99). Наибольшее количество хлорофиллов, как и максимальное развитие системы фотосинтетических мембран в пластидах хвои, отмечалось в июле.

Keywords: Pinus sylvestris, хвоя, мезофилл, ультраструктура, пигменты, фотосинтез, дыхание, подрост, вырубка

Name in english: Structural and functional characteristics of the photosynthetic apparatus of Pinus sylvestris (Pinaceae) regrowth in the middle taiga subzone of the European North-East

Abstract in english:
The ultrastructure, pigment content during the vegetation season, and photosynthetic activity of one-year-old needles of Scots pine (Pinus sylvestris L.) young trees on cutting place were studied. The needles are characterized by the content of a sufficient pool of pigments (chlorophylls 1.55–1.80, carotenoids – 0.38–0.49 mg/g dry weight) during the vegetation season, which allows the woody plant to absorb CO2 from spring to autumn. The adaptation of the pigment system to environmental factors during this period is accompanied by changes in the ratio of its components. A positive correlation was shown between the total number of green pigments and photosynthetic membranes per chloroplast section (r = 0.99). They have a distinct seasonal dynamics: an increase from spring to midsummer and a decrease by the end of the vegetation season. The adaptation of needles to low temperatures is accompanied by a decrease of starch in plastids, their displacement from the cell wall into cytoplasm depths, where a significant amount of lipid globules accumulates. Features of one-year-old needles of young trees are a significant increase of plastid number during the growth of current year shoots and a high assimilation number (5.40 mg CO2 / mg chlorophyll per hour) which indicates a high photosynthetic activity of chlorophyll.

Keywords in English: Pinus sylvestris, needles, mesophyll, ultrastructure, pigments, photosynthesis, respiration, regrowth, felling

Hidden entry: no