Для цитирования:
Черняева Е. В., Журавлева А. Е., Викторов В. П., Коничев В. С., Козленков Г. М. О значении хемосистематической корреляции при изучении аллелопатического потенциала аборигенных и чужеродных видов трав // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2023. Т. 23, вып. 2. С. 209-218. DOI: 10.18500/1816-9775-2023-23-2-209-218, EDN: ZGHIDJ
О значении хемосистематической корреляции при изучении аллелопатического потенциала аборигенных и чужеродных видов трав
Представлены результаты скрининга на аллелопатическую активность трех пар «абориген–интродуцент» из систематически близких на уровне рода видов трав, в том числе инвазивных. Показано, что экстракты листьев концентрацией 1% Solidago virgaurea и S. canadensis, Pulmonaria obscura и P. saccharata, Veronica serpyllifolia и V. fi liformis в связи схемосистематической корреляцией фитосостава оказали близкое или равновеликое ингибирующее воздействие на прорастание семян и рост корней тест-культуры в биотестах. Экстракты видов Solidago sp. и Pulmonaria sp. тормозили скорость прорастания и роста корней в 1,5–2 раза ниже контроля, в вариантах Solidago sp. динамика ростовых процессов развивалась по типу стресс-реакции. У аборигенного и чужеродного видов Solidago sp. итоговая всхожесть была близкой или равной контрольной, при этом абсолютная скорость роста корней в интервале 36–48 ч после посева различалась в два раза, 16,8±0,43 и 8,99±0,23 мм/сутки соответственно. В паре сравнения Pulmonaria sp. всхожесть снизилась на 58,66 и 43,5% соответственно. Экстракт V. fi liformis тормозил прорастание на 24,4% сильнее аборигенного вида. При концентрации 0,05% экстракты Solidago sp. не оказали влияния, P. saccharata и V. fi liformis вызвали эффекты гормезиса. В варианте P. saccharata – ускорение абсолютной и относительной скорости роста корней тест-культуры в два раза, превышение итоговой длины корней вдвое по сравнению с контролем и аборигенным видом сравнения. В варианте V. fi liformis – торможение скоростей прорастания и роста корня на 25,8 и 50,2% от значений парного вида соответственно. Сравнительный метод повышает уровень анализа данных биотестов, способствует обнаружению и более глубокому изучению видоспецифических модусов воздействия аллелохемиков.
- Zhang Z., Liu Y., Weber E., Lin Y., Kleunen M. van. Effect of allelopathy on plant performance: A meta-analysis // Ecol. Let. 2020. Vol. 24, № 2. P. 348–362. https://doi.org/10.1111/ele.13627
- Гродзинский А. М. Аллелопатия в жизни растений и их сообществ. Киев : Наукова думка, 1965. 200 с.
- Kalisz S., Kilvin S., Bialic-Murphy L. Allelopathy is pervasive in invasive plants // Biol. Invas. 2021. Vol. 23. P. 367−371. https://doi.org/10.1007/s10530-020-02383-6
- Михеев А. И. Гиперадаптация. Стимулированная онтогенетическая адаптация растений. Киев : Фитоцентр, 2015. 474 с.
- Иванов В. Б. Использование корней как тест-объектов для оценки биологического действия химических соединений // Физиология растений. 2011. Т. 58, № 6. С. 944–952.
- Иванов В. Б. Клеточные механизмы роста растений. М. : Наука, 2011. 104 с.
- Сорокопудова О. А. Хемосистематика: основные положения и особенности // Научные ведомости БелГУ. Естественные науки. 2006. № 3, вып. 4. С. 75–83.
- Anjum T., Baiwa R. Importance of germination indices in interpretation o f allelochemical effects // International Journal of Agriculture and Biology. 2005. Vol. 3. P. 417–419.
- Бухаров А. Ф., Балеев Д. Н., Бухарова А. Р. Кинетика прорастания семян. Методы исследования и параметры // Известия ТСХА. 2017. Вып. 2. С. 5–19.
- Селье Г. На уровне целого организма. М. : Наука, 1972. 122 с.
- Шакирова Ф. М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и ее регуляция. Уфа : Гилем, 2001. 160 с.
- Виноградова Ю. К., Майоров С. Р., Хорун Л. В. Черная книга флоры Средней России: чужеродные виды растений в экосистемах Средней России. М. : ГЕОС, 2010. 512 с.
- Виноградова Ю. К., Куклина А. Г., Галкина М. А. Темпы клонального расселения и регенеративная активность Veronica fi liformis J. T. Smith // Российский журнал биологических инвазий, 2017. № 2. С. 2–12. https://doi.org/10.1134/S2075111717030134
- Chernyaeva E. V., Viktorov V. P. New bioassay method to study the allelopathic activity of sugar lungwort (Pulmonaria saccharata Mill.) // Allelopathy Journal. 2020. Vol. 51, № 1. P. 93–112. https://doi.org/10.26651/allele.j/2020-51-1-1293
- Yuan Y., Wang B., Zhang S., Tang J., Tu C., Hu S., Yong J. W. H., Chen X. Enchanced allelopathy and competitive ability of invasive plant Solidago canadensis in introduction // Journal of Plant Ecology. 2012. Vol. 6. P. 1–11. https://doi.org/10.1093/jpe/rts033
- Бетехтина А. А., Ронжина Д. А., ИвановаЛ. А., Малыгин М. В., Иванов Л. А. Относительная скорость роста и ее компоненты у инвазионного Heracleum sosnowski и аборигенного H. sibiricum // Российский журнал биологических инвазий. 2018. Т. 11, № 4. C. 7−19.
- Урманцев Ю. А., Гудсков Н. Л. Проблема специфичности и неспецифичности ответных реакций растений на повреждающие воздействия // Журнал общей биологии. 1986. Т. 11, № 7. С. 337–349.
- Мелехов Е. М. Принцип регуляции скорости процесса повреждения клетки и реакция защитного торможения метаболизма (РЗТМ) // Журнал общей биологии. 1985. Т. 46, № 2. С. 174–189.
- Пятыгин С. С. Стресс у растений: физиологический подход // Журнал общей биологии. 2008. Т. 69, № 4. С. 294–298.
- Soln K., Klemancic M., Koce J. D. Plant cell responses to allelopathy: from oxidative stress to programmed cell death // Protoplasma. 2022. Vol. 259. P. 1111–1124. https://doi.org/10.1007/s00709-021-01729-8
- Обручева Н. В. Переход от гомональной к негормональной регуляции на примере выхода семян из покоя и запуска прорастания // Физиология растений. 2012. Т. 59, № 4. С. 591.
- Belz R. G., Hurle K., Duke S. Dose-response – a challenge for allelopathy? // Nonlinearity in Biology Toxicology and Medicine. 2005. Vol. 3, № 2. P. 173–211. https://doi.org/10.2201/nonlin.003.02.002.00003
- Duke S. O., Cedergreen N., Velini E. D., Belz R. G. Hormesis is an important factor in herbicide use and allelopathy? // Outlook in Pest Management. 2006. February. Vol. 17, no. 1. P. 29–33. https://doi.org/10.1564/16feb10
- Черняева Е. В., Викторов В. П. Интерференция факторов в конкурентном взаимодействии чужеродного вида Pulmonaria saccharata (Mill) с банком семян в условиях интродукции // Известия РАН. Серия биологическая. 2022. № 4. С. 351–362. https://doi.org/10.31857/S1026347022040059