Статья «Варьирование параметров листьев и содержания пигментов у трех видов степных растений в зависимости от аридности климата, "Физиология растений"»

Проведены исследования параметров листьев, структуры мезофилла и содержания фотосинтетических пигментов у трех видов степных растений Centaurea scabiosa L., Euphorbia virgata Waldst. et Kit., Helichrysum arenarium (L.) Moench в четырех географических точках в Поволжье и на Урале, расположенных в лесостепной и степной зонах. Варьирование значений изученных показателей между географическими точками зависело как от видовой принадлежности, так и от структурной организации листа. Наибольший уровень варьирования отмечен для площади листа и содержания пигментов в единице площади листа, в меньшей степени изменялись размеры и число хлоропластов в клетке. Толщина, площадь листа и размеры клеток мезофилла в основном зависели от вида растения. C. scabiosa имел большие листья (40-50 см) с большой толщиной (280-290 мкм) и крупными клетками мезофилла (до 15 тыс. мкм). Листья H. arenarium и E. virgata были в 10 раз меньше, характеризовались в 1.5 раза меньшей толщиной и в 2-3 раза меньшими размерами клеток. Географическое положение и климат района влияли на плотность листа, парциальные доли тканей, содержание и соотношение форм фотосинтетических пигментов. В южной точке Поволжья с наиболее высокой аридностью климата все виды характеризовались максимальными значениями объемной плотности листа (ОПЛ), обусловленной высокой долей склеренхимы и проводящих пучков и особенностями структуры мезофилла. С уменьшением географической широты снижалось содержание хлорофиллов и каротиноидов в площади листа, увеличивалось отношение хлорофиллы/каротиноиды и снижалось отношение хлорофиллов а/b. Уменьшение содержания пигментов в листе у всех видов было связано со снижением количества хлорофиллов в хлоропласте, а у C. scabiosa и H. arenarium также и со снижением числа хлоропластов в единице площади листа. В свою очередь число хлоропластов в площади листа и общая поверхность клеток (ИМК) зависели от свойственного для данного вида соотношения числа и размеров клеток мезофилла. В то же время, обнаружен сходный для всех изученных видов механизм перестройки пространственной организации листа - уменьшение ИМК сопровождалось увеличением доли межклетников в листе. Сделан вывод, что варьирование структурно-функциональных параметров фотосинтетического аппарата степных растений связано с адаптацией растений к климату. Общим направлением изменения параметров листьев изученных видов при усилении аридности климата было увеличение ОПЛ и снижение содержания пигментов в единице площади листа, а клеточные механизмы изменения содержания пигментов и интегральных параметров мезофилла определялись свойствами вида.