Особенности водного режима и работы фотосинтетического аппарата у садовых роз в условиях засухи

Представлены данные об изменении общей оводненности тканей листа, уровне реального водного дефицита у семи генотипов садовых роз в течение летних сезонов 2022–2023 гг. на Южном берегу Крыма. Установлено, что у большинства генотипов сублетальной границей водного дефицита является утрата листьями 22–26% воды, для Rosa gallica L. – 10–15%. При имитации условий, близких к суховейным (t = 27°С; Rh = 30%), листья изучаемых роз теряют влагу интенсивнее и только у гибрида R. odorata var. gigantea × R. multiflora наблюдается сокращение расхода воды. Порог сублетального дефицита влаги у листьев сравнительно устойчивых объектов – сорта ‘Борисфен’ и вида R. hugonis Hemsl. – снижается до 20–24%. Для тканей остальных генотипов потеря аналогичного количества воды становится критической, а иногда и летальной степенью обезвоживания.

Показано, что развитие водного дефицита в пределах 20–25% в условиях низкой влажности воздуха приводит к необратимой инактивации ФС II у R. bracteata J.C. Wendl., R. gallica и R. odorata var. gigantea × R. multiflora. У сорта ‘Борисфен’, видов R. hugonis и R. foetida var. persiana (Lem.) Rehder нарушения в работе фотосинтетического аппарата были обратимыми.

1. Доклад о климатических рисках на территории Российской Федерации. Санкт-Петербург: Росгидромет; 2017. URL: https://cc.voeikovmgo.ru/images/dokumenty/2017/riski.pdf [дата обращения: 01.03.2024].

2. Абильфазова Ю.С. Изменения физиологического состояния растений персика под влиянием засухи. Новые технологии. 2021;17(5):99-105. DOI: 10.47370/2072-0920-2021-17-5-99-105

3. Basu P.S., Sharma A., Sukumaran N.P. Changes in net photosynthetic rate and chlorophyll fluorescence in potato leaves induced by water stress. Photosynthetica. 1998;35(1):13-19. DOI: 10.1023/A:1006801311105

4. Batlang U., Baisakh N., Ambavaram M.M.R., Pereira A. Phenotypic and physiological evaluation for drought and salinity stress responses in rice. Мethods in Molecular Biology. 2013:956:209-225. DOI: 10.1007/978-1-62703-194-3_15

5. Боме Н.А. Ушакова Т.Ф., Моденова Е.А. Боме А.Я. Изучение зависимости водоудерживающей способности листьев Triticum aestivum L. от их линейных размеров и площади. Международный научно-исследовательский журнал. 2016;4-6(46):13-16. DOI: 10.18454/IRJ.2016.46.003

6. Браилко В.А., Губанова Т.Б., Клименко З.К., Плугатарь С.А. Морфоанатомические характеристики листа некоторых сортов чайно-гибридных роз и их засухоустойчивость на Южном берегу Крыма. Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2019;(130):129-136. DOI: 10.25684/NBG.boolt.130.2019.18

7. Дорошенко Т.Н. Устойчивость плодовых и декоративных растений к высоким температурам: физиологический аспект. Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2013;(86):426-440.

8. Efimov V.V., Volodin E.M., Anisimov A.E. Modeling of the Black Sea region climate changes in the XXI century. Physical Oceanography. 2015;2(182):3-13. DOI: 10.22449/1573-160X-2015-2-3-13

9. Гольцев В.Н., Каладжи Х.М., Паунов М., Баба В., Хорачек Т., Мойски Я. и др. Использование переменной флуоресценции хлорофилла для оценки физиологического состояния фотосинтетического аппарата растений. Физиология растений. 2016;63(6):881-907. DOI: 10.7868/S0015330316050055

10. Корсакова С.П., Корсаков П.Б. Изменение климатических норм на Южном берегу Крыма за последние 90 лет. Биология растений и садоводство: теория, инновации. 2023;2(167):84-95. DOI: 10.25684/2712-7788-2023-2-167-84-95

11. Кушниренко М.Д., Курчатова Г.П., Крюкова Е.В. Методы оценки засухоустойчивости плодовых растений. Кишинев: Штиинца; 1976).

12. Лищук А.И. Физиологические и биофизические методы в селекции плодовых культур. Методические рекомендации. Москва; 1991)

13. Лысенко В.С., Вардуни Т.В., Сойер В.Г., Краснов В.П. Флуоресценция хлорофилла растений как показатель экологического стресса: теоретические основы применения метода. Фундаментальные исследования. 2013;(4-1):112-120.

14. Percival G.C., Keary I.P., Al-Habsi S. An assessment of the drought tolerance of Fraxinus genotypes for urban landscape plantings. Urban Forestry and Urban Greening. 2006;5(1):17-27. DOI: 10.1016/j.ufug.2006.03.002

15. Pereira W.E., de Siqueira D.L., Martínez C.A., Puiatti M. Gas exchange and chlorophyll fluorescence in four citrus rootstocks under aluminium stress. Journal of Plant Physiology. 2000;157(5):513-520. DOI: 10.1016/S0176-1617(00)80106-6

16. Кафарова О.О. Интродукция, селекция и биологические особенности роз группы флорибунда на Абшероне. Баку: Элм; 2020. URL: https://www.onlinebotany.az/pdf/ofeliya_kafarova.pdf [дата обращения: 06.02.2024].

17. Romanov V., Galelyuka I., Babenko YV. Portable fluorometer Floratest and specifics of its application. Sensor Electronics and Microsystem Technologies. 2010;7(3):39-44. DOI: 10.18524/1815-7459.2010.3.114470

18. Schreiber U., Bilger W., Neubauer C. Chlorophyll fluorescence as a non-intrusive indicator for rapid assessment of in vivo photosynthesis. In: E.D. Schulze, M.M. Caldwell (eds). Springer Study Edition, Vol 100: Ecophysiology of Photosynthesis. Berlin; Heidelberg: Springer; 1995. p.49-70. DOI: 10.1007/978-3-642-79354-7_3

19. Stirbet A., Govindjee G. On the relation between the Kautsky effect (chlorophyll a fluorescence induction) and Photosystem II: basics and applications of the OJIP fluorescence transient. Journal of Photochemistry and Photobiology. B: Biology. 2011;104(1-2):236-257). DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2010.12.010

20. Strasser R.J., Tsimilli-Michael M., Qiang S., Goltsev V. Simultaneous in vivo recording of prompt and delayed fluorescence and 820-nm reflection changes during drying and after rehydration of the resurrection plant Haberlea rhodopensis. Biochimica et Biophysica Acta – Bioenergetics. 2010;1797(6-7):1313-1326. DOI: 10.1016/j.bbabio.2010.03.008