zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1478Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕSPECTROSCOPY IN BIOLOGY AND MEDICINEДействие техногенных углеводородов на параметры переменной флуоресценции хлорофилла а в листьях саженцев листопадных растенийEffect of Technogenic Hydrocarbons on Chlorophyll a Variable Fluorescence Parameters in Leaves of Seedlings of Deciduous PlantsТюльковаЕ. Г.TulkovaE. G.

Гомель

Gomel

tut-3@mail.ruСавченкоГ. Е.SavchenkoG. E.

Минск

Minsk

КабашниковаЛ. Ф.KabashnikovaL. F.

Минск

Minsk

Гомельский государственный медицинский университетGomel State Medical UniversityИнститут биофизики и клеточной инженерии НАН БеларусиInstitute of Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of Belarus2024120220249118796Copyright © Тюлькова Е.Г., Савченко Г.Е., Кабашникова Л.Ф., 20242024Тюлькова Е.Г., Савченко Г.Е., Кабашникова Л.Ф.Tulkova E.G., Savchenko G.E., Kabashnikova L.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1478

Последействие техногенных углеводородов (бенз(а)пирена, бутилацетата и о-ксилола) на состояние стрессочувствительной фотосистемы II в листьях саженцев березы повислой, липы мелколистной, клена остролистного и тополя пирамидального оценено по совокупности параметров амплитудно-импульсной модулированной флуориметрии (РАМ). Показано, что степень ответа на токсикацию близка у токсикантов разной природы и зависит от стрессовой предыстории растений: саженцы березы, перенесшие природный стресс, слабее реагировали на химический. Наиболее выраженная реакция на токсикацию и быстрая адаптивность обнаружены в листьях тополя. Самым чувствительным параметром оказался коэффициент нефотохимического тушения флуоресценции qN, повышающийся после обработки углеводородами в 2—5 раз у саженцев разных видов. Безызлучательная диссипация энергии возбуждения является, вероятно, основным механизмом защиты фотосинтетических мембран в условиях химического стресса.

Effects of technogenic hydrocarbons (benzоpyrene, butyl acetate and o-xylene) on the state of stress-sensitive photosystem II in the leaves of drooping birch seedlings, small-leaved linden, maple holly and poplar pyramidal were assessed by pulse-amplitude modulated fluorimetry (РАМ). The degree of response to toxication, though being similar for toxic agents of different nature, depended on the previous stress in plants. Indeed, birch seedlings that had undergone natural stress reacted weaker to chemical one. The leaves of poplar showed the highest response to toxicity combined with rapid adaptability. The most sensitive parameter was the coefficient of non-photochemical fluorescence quenching qN, which increased after treatment with hydrocarbons by 2-5 times in seedlings of different species. The nonradiative dissipation of excitation energy is probably the main mechanism for protecting photosynthetic membranes under chemical stress.

Betula pendula Roth.Acer platanoides L.Tilia cordata Mill.Populus pyramidalis Roz.бенз(а)пиренбутилацетато-ксилолпараметры амплитудно-импульсной модулированной флуориметрииBetula pendula Roth.Acer platanoides L.Tilia cordata Mill.Populus pyramidalis Roz.benzоpyrenebutyl acetateo-xyleneparameters of amplitude-pulse modulated fluorimetryReferencesH. Y. Lee, W. S. Chow, Y.-N. Hong. Physiol. Plantarum., 105 (1999) 377-384H. Y. Lee, W. S. Chow, Y.-N. Hong. Physiol. Plantarum., 105 (1999) 377-384K. Rohachek, M. Bartak. Photosynthetica, 37 (1999) 339-363K. Rohachek, M. Bartak. Photosynthetica, 37 (1999) 339-363В. Н. Гольцев, Х. М. Каладжи, М. А. Кузманова, С. И. Аллахвердиев. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла а - теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений, Ижевск, Институт компьютерных исследований (2014)В. Н. Гольцев, Х. М. Каладжи, М. А. Кузманова, С. И. Аллахвердиев. Переменная и замедленная флуоресценция хлорофилла а - теоретические основы и практическое приложение в исследовании растений, Ижевск, Институт компьютерных исследований (2014)D. M. Kramer, G. Johnson, O. Kiirats, G. E. Edwards. Photosynthesis Res., 79 (2004) 209-218D. M. Kramer, G. Johnson, O. Kiirats, G. E. Edwards. Photosynthesis Res., 79 (2004) 209-218G. H. Krause, E. Weis. Annu. Rev. Plant Physiol. Mol. Biol., 42 (1991) 313-349 [6] U. Schreiber, U. Schliwa, W. Bilger. Photosynthesis Res., 10 (1986) 51-62G. H. Krause, E. Weis. Annu. Rev. Plant Physiol. Mol. Biol., 42 (1991) 313-349 [6] U. Schreiber, U. Schliwa, W. Bilger. Photosynthesis Res., 10 (1986) 51-62В. А. Шувалов. Первичное преобразование световой энергии при фотосинтезе, Москва, Наука (1990)В. А. Шувалов. Первичное преобразование световой энергии при фотосинтезе, Москва, Наука (1990)Ch. D. P. Duffy, A. V. Ruban. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 152 (2015) 215-226Ch. D. P. Duffy, A. V. Ruban. J. Photochem. Photobiol. B: Biology, 152 (2015) 215-226Е. Г. Тюлькова, Г. Е. Савченко, Л. Ф. Кабашникова. Изв. РАН. Сер. биол., 6 (2023) 626-639Е. Г. Тюлькова, Г. Е. Савченко, Л. Ф. Кабашникова. Изв. РАН. Сер. биол., 6 (2023) 626-639Dual-PAM-100 Measuring System. Instrument Description and Instructions for Users, Germany, Heinz Walz GmbH (2006) 1-87Dual-PAM-100 Measuring System. Instrument Description and Instructions for Users, Germany, Heinz Walz GmbH (2006) 1-87А. Murkowski. Oddziaływanie Czynnikow Stresowych na Luminescencję Chlorofilu w Aparacie Fotosyntetycznym Roślin Uprawnych, Lublin, Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego PAN (2002) 94-116А. Murkowski. Oddziaływanie Czynnikow Stresowych na Luminescencję Chlorofilu w Aparacie Fotosyntetycznym Roślin Uprawnych, Lublin, Instytut Agrofizyki im. Bohdana Dobrzańskiego PAN (2002) 94-116M. Havaux. Plant Cell Environ., 16 (1993) 461-467M. Havaux. Plant Cell Environ., 16 (1993) 461-467An Introduction to Fluorescence Measurements with the Plant Efficiency Analyzer (PEA), England, Hansatech Instruments Ltd.; http://www.hansatech-instruments.comAn Introduction to Fluorescence Measurements with the Plant Efficiency Analyzer (PEA), England, Hansatech Instruments Ltd.; http://www.hansatech-instruments.comR. J. Strasser, M. Tsimilli-Michael, S. Qiang, V. Goltsev. Biochim. Biophys. Acta, 1797 (2010) 1313-1326R. J. Strasser, M. Tsimilli-Michael, S. Qiang, V. Goltsev. Biochim. Biophys. Acta, 1797 (2010) 1313-1326R. M. J. Reigosa, O. Weiss. In: Handbook of Plant Ecophysiology Techniques, Acad. Publ., Dordrecht, The Netherlands (2001) 155-171R. M. J. Reigosa, O. Weiss. In: Handbook of Plant Ecophysiology Techniques, Acad. Publ., Dordrecht, The Netherlands (2001) 155-171Д. Ю. Корнеев. Информационные возможности метода индукции флуоресценции хлорофилла, Киев, Альтерпресс (2002) 150-180Д. Ю. Корнеев. Информационные возможности метода индукции флуоресценции хлорофилла, Киев, Альтерпресс (2002) 150-180B. Genty, J.-M. Briantais, N. R. Baker. Biochim. Biophys. Acta, 990 (1989) 87-92B. Genty, J.-M. Briantais, N. R. Baker. Biochim. Biophys. Acta, 990 (1989) 87-92M. J. Fryer, J. R. Andrews, K. Oxborough, D. A. Blowers, N. R. Baker. Plant Physiol., 116 (1998) 571-580M. J. Fryer, J. R. Andrews, K. Oxborough, D. A. Blowers, N. R. Baker. Plant Physiol., 116 (1998) 571-580Н. K. Lichenthaler, С. Buschmann. Current Protocols in Food Analytical Chemistry, John Wiley & Sons (2001) F4.3.1-F4.3.8Н. K. Lichenthaler, С. Buschmann. Current Protocols in Food Analytical Chemistry, John Wiley & Sons (2001) F4.3.1-F4.3.8M. Kalaji, A. Rutkowska. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 496 (2004) 545-558M. Kalaji, A. Rutkowska. Zesz. Probl. Post. Nauk Rol., 496 (2004) 545-558Л. Ф. Кабашникова, Л. М. Абрамчик. Докл. НАН Беларуси, 6 (2017) 66Л. Ф. Кабашникова, Л. М. Абрамчик. Докл. НАН Беларуси, 6 (2017) 66X.-D. Huang, L. F. Zeiler, D. G. Dixon, B. M. Greenberg. Ecotoxicology and Environmental Safety, 35 (1996) 190-197X.-D. Huang, L. F. Zeiler, D. G. Dixon, B. M. Greenberg. Ecotoxicology and Environmental Safety, 35 (1996) 190-197

The authors declare that there are no conflicts of interest present.