ВМІСТ ПІГМЕНТІВ У ЛИСТКАХ ДЕКОРАТИВНИХ ЗЛАКІВ В УМОВАХ СТЕПОВОЇ ЗОНИ УКРАЇНИ
DOI:
https://doi.org/10.32782/1998-6475.2026.60.5Ключові слова:
Miscanthus, Festuca, хлорофіли, каротиноїди, посухаАнотація
У роботі наведено результати досліджень рівня хлорофілів та каротиноїдів у листках декоративних злаків (Festuca ovina L., Miskantus sinensis Anderss) в степовій зоні України у відповідь на посушливі умови зростання. Встановлено, що вміст основних фотосинтетичних пігментів у F. ovina і M. sinensis видоспецифічно змінювався протягом сезону, залежно від фази вегетації і погодних умов. Недостатній рівень зволоження суттєвіше впливав на кількість пігментів у листках обох видів, що підтверджується високими кореляційними коефіцієнтами, а сила зв’язку з часом міцнішала. Показано, що на початкових етапах онтогенезу концентрації хлорофілів а і b та загальних каротиноїдів у досліджуваних декоративних злаків були практично однаковими. Хоча F. ovina вважається досить посухостійкою рослиною, вона гостріше реагувала на довготривалу дію посухи протягом вегетаційного періоду, порівняно з M. sinensis, про що свідчило поступове відчутне зниження в її листках вмісту хлорофілів (від 1,3 раза у фазу масового цвітіння до 2,5 раза наприкінці вегетації) та каротиноїдів (у 1,1 та 1,3 раза менше, відносно початку вегетації), які витрачалися на нівелювання негативних наслідків від стресового впливу. У результаті, майже вдвічі знижувалося співвідношення хлорофіли/каротиноїди і порушувалася збалансованість між кількістю поглинутої пігментами світлової енергії та ефективністю її використання у фотосинтетичних реакціях. У рослин M. sinensis високі температури та недостатність зволоження у фазу масового цвітіння індукували запуск захисних реакцій у клітинах: незначне зростання рівня хлорофілів а і b та збільшення у 1,12 раза співвідношення хлорофіли/каротиноїди. Тоді як тривала дія хронічної посухи аж до фази завершення вегетації (з червня по жовтень 2024 р.) у виду спричиняла зниження у 1,4 раза кількості хлорофілів та в 1,3 раза показника співвідношення хлорофілів до каротиноїдів. Встановлене показало, що адаптивні реакції основних фотосинтетичних пігментів у листках M. sinensis проявлялися залежно від тривалості стресової дії абіотичних факторів, аж до появи симптомів окиснювального стресу.
Посилання
ABDELKADER, A.F., ARONSSON, H., SUNDQVIST, C. (2007) High salt stress in wheat leaves causes retardation of chlorophyll accumulation due to a limited rate of protochlorophyllide formation. Physiology Plant, 130, 157–166.
AL HASSAN, M., VAN DER CRUIJSEN, K., DEES, D., DOLSTRA, O., TRINDADE, L.M. (2022) Investigating applied drought in Miscanthus sinensis; sensitivity, response mechanisms, and subsequent recovery. GCB Bioenergy, 4, 756–775. https://doi.org/10.1111/gcbb.12941
CHYPYLYAK, T.F., ZUBROVSKA, O.M., SHOL, H.N. (2022) Roslyny v urbotekhnohennomu seredovyshchi stepovoyi zony Ukrayiny [Plants in the urban-technogenic environment of the steppe zone of Ukraine]. Talcom, Kyiv (in Ukrainian).
FERRANTE, A., TOSCANO, S., ROMANO, D., VAGGE, I. (2021) Physiological and morpho-anatomical traits used as markers for the selection of drought tolerance of ornamental plants. Acta Horticulturae, 1331, 253–260. https://doi.org/10.17660/ActaHortic.2021.1331.34
GIORDANO, M., PETROPOULOS, S.A., CIRILLO. C., ROUPHAEL Y. (2021) Biochemical, Physiological, and Molecular Aspects of Ornamental Plants Adaptation to Deficit Irrigation. Horticulturae, 7, 107. https://doi.org/10.3390/horticulturae 7050107
HATFIELD, J.L., BOOTE, K.J., KIMBALL, B.A., ZISKA, L.H., IZAURRALDE, R.C., ORT, D., THOMSON, A.M., WOLFE, D. (2011) Climate impacts on agriculture: implications for crop production. Agronomy Journal, 103, 351–370. https://doi.org/10.2134/agronj2010.0303
HRIC, P., VOZÁR, L., KOVÁR, P. (2018) The changes of the assimilation pigments content of turf Festuca spp. leaves after application of different nutrition forms. Acta fytotechnica et Zootechnica, 21(1), 6–10. https://doi.org/10.15414/afz.2018.21.01.06-10
JAŃCZAK-PIENIĄŻEK, M., PIKULA, W., PAWLAK, R., DRYGAŠ, B., SZPUNAR-KROK, E. (2024) Physiological Response of Miscanthus sinensis (Anderss.) to Biostimulants. Agriculture, 14, 33. https://doi.org/10.3390/agriculture14010033
JĘDRZEJUK, A., CHYLIСSKI, F., FORNAL-PIENIAK, B. (2024) Festuca ovina L. аs a Monitor Plant Species of Traffic Air Along the Highway in of the City of Warsaw (Poland). Agriculture, 14, 1750. https://doi.org/10.3390/agriculture14101750
KAPOOR, D., BHARDWAJ, S., LANDI, M., SHARMA, A., RAMAKRISHNAN, M., SHARMA, A. (2020) The impact of drought in plant metabolism: how to exploit tolerance mechanisms to increase crop production. Applied Sciences, 10(16), 5692. https://doi. org/10.3390/app10165692
KARIMPOUR, M. (2019) Effect of drought stress on RWC and chlorophyll content on wheat (Triticum durum L.) genotypes. World Essays Journal, 7, 52–56.
KEDRUK, А.S., KIRIZIY, D.A., STASIK, O.O., SOKOLOVSKA-SERGIIENKO, О.G., TARASIUK, M.V. (2024) Effects of drought on photosynthetic induction in leaves of different wheat genotypes under dark-to-light transition. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 15(3), 504–513. https://doi.org/10.15421/022471
KRAVETS, N.B., HRYTSAK, L.R., PROKOP'YAK, M.Z., MAYOROVA, O.Yu., DROBYK, N.M. (2019) Vmist fotosyntetychnykh pihmentiv u roslynakh rodu Carlina L. u pryrodi ta kulturi in vitro [The content of photosynthetic pigments in Carlina L. plants in nature and in vitro culture]. Scientific Issue Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University. Series: Biology, 4(78), 16–23. (in Ukrainian) https://doi.org/10.25128/2078-2357.19.4.3
KRZYZAK, J., RUSINOWSKI, S., SITKO, K., SZADA-BORZYSZKOWSKA, A., BORGULAT, J., STEC, R., HANSLIN, H.M, POGRZEBA, M. (2023) The Effect of Combined Drought and Temperature Stress on the Physiological Status of Calcareous Grassland Species as Potential Candidates for Urban Green Infrastructure. Plants, 12, 2003. https://doi.org/10.3390/plants12102003
KUMARI, A., SOOD, V.K., ARORA, A. (2021) Effect of drought stress on physio-biochemical parameters in Festuca and Lolium genotypes. Annals of Phytomedicine, 10(2), 494–501. https://doi.org/10.21276/ap.2021.10.2.65
LIMA, D. de P., DELLA TORRE, F., CORDEIRO, Б. R., SCOTTI, M. R., FRANЗA, M. G. C. (2022) Shade induces contrasting light photosynthetic performance between Signal and Guinea Grasses. Acta Scientiarum. Agronomy, 44, e53561. https://doi.org/10.4025/actasciagron.v44i1.53561
MALINOWSKA, M., DONNISON, I., ROBSON, P. (2020) Morphological and physiological traits that explain yield response to drought stress in Miscanthus. Agronomy, 10, 1194. https://doi.org/10.3390/agronomy10081194
METEOPOST. Weather archive: Kryvyi Rih airport (2025) Available from: https://meteopost.com/weather/archive/ (accessed 27.07.2025).
MIRCEA, D.M., CALONE, R., SHAKYA, R. ZUZUNAGA-ROSAS, J, SESTRAS, R.E, BOSCAIU, M., SESTRAS, A.F., VICENTE, O. (2023) Evaluation of Drought Responses in Two Tropaeolum Species Used in Landscaping through Morphological and Biochemical Markers. Life, 13, 960. https://doi.org/10.3390/life13040960
ROSITSKA, N.V. (2011) Fizioloho-biokhimichni aspekty formuvannya stiykosti Pinus sylvestris L. do diyi posukhy [Physiological and biochemical aspects of the formation of resistance of Pinus sylvestris L. to drought]. Scientific Issue Ternopil National Pedagogical University. Series: Biology, 2(47), 112–115. (in Ukrainian)
SHARMA, A., KUMAR, V., SHAHZAD, B., RAMAKRISHNAN, M., SIDHU, G.P.S., BALI, A.S., HANDA, N., KAPOOR, D., YADAV, P., KHANNA, K., BAKSHI, P., REHMAN, A., KOHLI, S.K., KHAN, E.A., PARIHAR, R.D., YUAN, H., THUKRAL, A.K., BHARDWAJ, R., ZHENG, B. (2020) Photosynthetic response of plants under different abiotic stresses: a review. Journal of Plant Growth Regulation, 39(2), 509–531. https://doi.org/10.1007/s00344-019-10018-x
STASIK, O.O., KIRIZIY, D.A., PRIADKINA, G.O. (2021) Fotosyntez i produktyvnistʹ: osnovni naukovi dosyahnennya ta innovatsiyni rozrobky [Photosynthesis and productivity: main scientific achievements and innovative developments]. Fiziolohiya roslyn i henetyka, 53(2), 160–184. (in Ukrainian) https://doi.org/10.15407/frg2021.02.160
WACH, D., SKOWRON, P. (2022) An overview of plant responses to the drought stress at morphological, physiological and biochemical levels. Polish Journal of Agronomy, 50, 25–34. https://doi.org/10.26114/pja.iung.435.2022.04
WELLBURN, A.R. (1994) The spectral determination of chlorophyll a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal Plant Physiology, 144, 307–313.
YEHORSHYN, O.O., LISOVYY, M.V. (2005). Matematychne planuvannya polʹovykh doslidiv ta statystychna obrobka eksperymentalʹnykh danykh. Vydavnyztvo Instytutu hruntoznavstva ta ahrokhimiyi im. O.N. Sokolovskoho, Kharkiv. (in Ukrainian)
ZUBROVSKA, O.M. (2023) Introduktsiya dekoratyvnykh zlakiv u stepoviy zoni Ukrayiny ta perspektyvy yikh vykorystannya v misʹkomu ozelenenni [Introduction of ornamental grasses in the Steppe of Ukraine and perspectives of using them in urban landscaping]. Ecologic sciences, 5(50), 127–133. (in Ukrainian) https://doi.org/10.32846/2306-9716/2023.eco.5-50.18
ZUBROVSKA, O.M. (2024) Minlyvistʹ morfolohichnykh oznak vehetatyvnykh orhaniv vydiv rodiv Festuca L., Miscanthus Anderss. pry introduktsiyi v stepovu zonu Ukrayiny [Variability of morphological characteristics of vegetative organs of species of the genera Festuca L., Miscanthus Anderss. during introduction into the steppe zone of Ukraine]. Acta Biologica Ukrainica, 1, 5–12. (in Ukrainian) https://doi.org/10.26661/2410-0943-2024-1-01
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
