Preview

Вестник Московского университета. Серия 16. Биология

Расширенный поиск

Ксероморфные признаки листьев Liriodendron tulipifera L. (Magnoliaceae) в засушливом климате Центральной Азии

Полный текст:

Аннотация

В аридных зонах высокая освещенность местообитания в период вегетации сопряжена с высокой температурой и сухостью воздуха, что может стать причиной водного дефицита растения. Тюльпанное дерево (Liriodendron tulipifera) считается светолюбивым мезофитным видом. Проведенные исследования показывают, что в зависимости от световых условий L. tulipifera формирует теневые или световые листья, причем у листьев деревьев c хорошо освещенных местообитаний обнаружены ксероморфные особенности. Световые листья меньшего размера, более плотные и толстые, с более мелкими эпидермальными клетками и толстой кутикулой, губчатая паренхима состоит из большего числа рядов мелких клеток, клетки столбчатой паренхимы более крупные. В световом листе содержится на 20–30% больше хлорофилла, и замыкающие клетки устьиц содержат хлоропласты. Возможно, повышенная концентрация хлорофилла поддерживает уровень энергетического баланса при ингибировании фотосинтеза под действием высокой инсоляции и температуры. Уменьшение размеров светового листа и клеток эпидермы, утолщение кутикулы и клеточной стенки эпидермальных клеток, погруженность устьиц, компактный мезофилл с небольшими межклетниками, многорядная губчатая паренхима защищают от перегрева и пассивной потери влаги и могут рассматриваться как ксероморфные признаки. Крупные многочисленные устьица и проводящие пучки способствуют эффективному охлаждению поверхности путем транспирации при высоких температурах и достаточной водообеспеченности. Таким образом, лист L. tulipifera обладает экологической пластичностью по отношению к свету и температуре, что способствует акклимации вида в засушливом климате.

Об авторах

Н. Г. Акиншина
Национальный университет Узбекистана имени М. Улугбека
Узбекистан

Акиншина Наталья Геннадиевна – канд. биол. наук, вед. науч. сотр. отдела прикладной экологии и устойчивого развития 

100174, Ташкент, ул. Университетская, д. 4

Тел: 998-90-932-52-98 



Г. М. Дусчанова
Ташкентский ботанический сад имени академика Н.Ф. Русанова АН РУз
Узбекистан
Дусчанова Гулжан Мадримбаевна – докт. биол. наук, вед. науч. сотр. лаборатории анатомии
и цитоэмбриологии  

100140, Ташкент, ул. Богишамол, д. 232

Тел: 998-90-943-49-16



А. А. Азизов
Национальный университет Узбекистана имени М. Улугбека
Узбекистан

Азизов Азамат Атакузиевич – канд. хим. наук, гл. научн. сотр., рук. отдела прикладной экологии и устойчивого развития 

100174, Ташкент, ул. Университетская, д. 4 

Тел: 998-93-570-27-52



А. И. Халмурзаева
Ташкентский ботанический сад имени академика Н.Ф. Русанова АН РУз
Узбекистан

Халмурзаева Атыргуль Исаковна – вед. специалист лаборатории интродукции древесных и травянистых растений

100140, Ташкент, ул. Богишамол, д. 232 

Тел: 998-90-538-06-55



К. Н. Тодерич
International Platform for Dryland Research and Education, Tottori University
Япония

Тодерич Кристина Николаевна – докт. биол. наук, профессор 

1390 Hamasaka, Tottori-city, 680-0001

Тел: 81-(0)857-30-6332



Список литературы

1. Parks C.R., Miller N.G., Wendel J.F., McDougal K.M. Genetic divergence within the genus Liriodendron (Magnoliaceae) // Ann. Missouri Bot. Gard. 1983. Vol. 70. N 4. Р. 658–666.

2. Yaghuti A.A.Z., Movahedi A., Mohammadi K., Zhuge Q., Li H. The genetic diversity of Liriodendron tulipifera germplasm revealed by SSR markers // J. Biochem. Microb. Toxicol. 2018. Vol. 2. N 1: 1000105.

3. Ruban A.V. Evolution under the sun: optimizing light harvesting in photosynthesis // J. Exp. Bot. 2015. Vol. 66. N 1. P. 7–23.

4. Ueno M., Sae-Tang P., Kusama Y., Hihara Y., Matsuda M., Hasunuma T., Nishiyama Y. Moderate heat stress stimulates repair of photosystem II during photoinhibition in Synechocystis sp. PCC 6803 // Plant Cell Physiol. 2016. Vol. 57. N 11. P. 2417–2426.

5. Lambers H., Oliveira R.S. Plant physiological ecology. Cham: Springer, 2019. 736 pp.

6. Schulze E.-D., Beck E., Buchmann N., Clemens S., Muller-Hohenstein K., Scherer-Lorenzen M. Plant ecology. Berlin; Heidelberg: Springer, 2019. 926 pp.

7. Cutler D.F., Botha C.E.J., Stevenson D.W. Plant anatomy. An applied approach. Oxford: Blackwell Publishing Ltd, 2007. 312 pp.

8. Tosens T., Niinemets U., Vislap V., Eichelmann H., Castro-Dıez P. Developmental changes in mesophyll diffusion conductance and photosynthetic capacity under different light and water availabilities in Populus tremula: how structure constrains function // Plant Cell Environ. 2012. Vol. 35. N 5. Р. 839–856.

9. Abrams M.D., Kubiske M.E., Steiner K.C. Drought adaptations and responses in five genotypes of Fraxinus pennsylvanica Marsh: photosynthesis, water relations and leaf morphology // Tree Physiol. 1990. Vol 6. N 3. P. 305–315.

10. Kubiske M.E., Abrams M.D. Photosynthesis, water relations, and leaf morphology of xeric versus mesic Quercus rubra ecotypes in central Pennsylvania in relation to moisture stress // Can. J. For. Res. 1992. Vol 22. N 9. P. 1402–1407.

11. Beck D.E. Liriodendron tulipifera. Yellow-Poplar. Magnoliaceae – Magnolia family // Silvics of North America: Hardwoods. Agriculture Handbook 654, vol. 2 / Eds. R.M. Burns and B.H. Honkala. Washington: United States Department of Agriculture, Forest Service, 1990. P. 406–416.

12. Busing R.T. Disturbance and the population Dynamics of Liriodendron tulipifera: simulations with a spatial model of forest succession // J. Ecol. 1995. Vol. 83. N 1. P. 45–53.

13. Цхоидзе Т., Чаидзе Ф., Концелидзе Н., Джакели Д. Биоэкология тюльпанных деревьев на Черноморском побережье Аджарии // Mod. Phytomorphol. 2013. Т. 4. C. 131–137.

14. Rivers M.C. Liriodendron tulipifera. The IUCN Red List of Threatened Species 2014: e.T194015A2294401 [Электронный ресурс]. 2014. URL: https://dx.doi.org/10.2305/IUCN.UK.2014-3.RLTS.T194015A2294401. en (дата обращения: 02.09.2019).

15. Rebbeck J., Scherzer A.J., Loats K.V. Foliar physiology of yellow-poplar (Liriodendron tulipifera L.) exposed to O3 and elevated CO2 over five seasons // Trees. 2004. Vol 18. N 3. P. 253–263.

16. Акиншина Н.Г., Азизов А.А., Халмурзаева А.И. Биоэкологические особенности, чистая продукция и потребление кислорода Liriodendron tulipifera в условиях Ташкента // Cубтропическое и декоративное садоводство: сб. науч. тр. № 71 / Под ред. А.В. Рындина и др. Cочи: ФГБНУ ВНИИЦиСК, 2019. С. 163–181.

17. Kim G. N., Han S.-H. Effects on growth, photosynthesis and pigment contents of Liriodendron tulipifera under elevated temperature and drought // KJ Agr. Forest Meteorol. 2015. Vol. 17. N 1. P. 75–84.

18. Ryang S.Z., Woo S.Y., Kwon S.Y., Kim S.H., Lee S.H., Kim K.N., Lee D.K. Changes of net photosynthesis, antioxidant enzyme activities, and antioxidant contents of Liriodendron tulipifera under elevated ozone // Photosynthetica. 2009. Vol. 47. N 1. P. 19–25.

19. Pellegrini E., Francini A., Lorenzini G., Nali C. PSII photochemistry and carboxylation efficiency in Liriodendron tulipifera under ozone exposure // Environ. Exp. Bot. 2011. Vol 70. N 2–3. P. 217–226.

20. Васильев Б.Р., Гольцова Н.И., Колодяжный С.Ф. Некоторые закономерности строения годичного вегетативного побега Liriodendron tulipifera L. (Magnoliaceae). Связь между морфологическими признаками метамеров закончившего рост побега // Бот. журн. 1980. Т. 65. № 3. С. 383–391.

21. Wettstein von D. Chrofyll – letal und der submiscopische form wechsel der plastiden // Exp. Cell Res. 1957. Vol. 12. N 3. P. 427–433.

22. Evert R.F. Esau’s plant anatomy, meristems, cells, and tissues of the plant body: their structure, function, and development. Third edition. New Jersey: John Wiley & Sons Inc., 2006. 601 pp.

23. Rivera P., Villaseñor J.L., Terrazas T. Meso- or xeromorphic? Foliar characters of Asteraceae in a xeric scrub of Mexico // Bot. Stud. 2017. Vol. 58. N 1: 12.

24. Abbas A., Bhatti K.H., Zehra S.S. Leaf xeromorphic adaptations in aeluropus lagopoides from ecosystem of the Cholistan desert (Pakistan) // Fresenius Env. Bull. 2018. Vol. 27. N 1. P. 612–621.

25. Lyshede O.B. Xeromorphic features of three stem assimilants in relation to their ecology // Bot. J. Linnean Soc. 2008. Vol.78. N 2. P. 85–98.


Для цитирования:


Акиншина Н.Г., Дусчанова Г.М., Азизов А.А., Халмурзаева А.И., Тодерич К.Н. Ксероморфные признаки листьев Liriodendron tulipifera L. (Magnoliaceae) в засушливом климате Центральной Азии. Вестник Московского университета. Серия 16. Биология. 2020;75(4):251-257.

For citation:


Akinshina N.G., Duschanova G.M., Azizov A.A., Khalmurzaeva A.I., Toderich K.N. Xeromorphic features of the leaves of Liriodendron tulipifera L. (Magnoliaceae) in the arid climate of Central Asia. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 16. Biologiya. 2020;75(4):251-257. (In Russ.)

Просмотров: 37


ISSN 0137-0952 (Print)