Біохімічні та алелопатичні особливості Adonis vernalis, Allium ursinum та Leucojum vernum у Національному ботанічному саду імені М.М. Гришка НАН України

Abstract

The article presents the results of a study on the content and dynamics of the accumulation of biogenic elements and brassinolides in plants of Adonis vernalis, Allium ursinum, and Leucojum vernum in Kyiv, Ukraine. Data is provided on allelopathic activity, content of macro- and microelements, phenolic compounds, and laccase activity in plants and the rhizosphere soil under the conditions of the M.M. Gryshko National Botanical Garden of the National Academy of Sciences of Ukraine (NBG). The plants from the collection of the NBG were used as objects of study in field experiments. The content of biogenic elements in plant tissues and soil was analyzed using an inductively coupled plasma spectrometer. The allelopathic analysis of soil was conducted using a direct bioassay method with Lepidium sativum seedlings as the test object. Phenolic compounds were extracted from the soil using the ion exchange (desorption) method. The content of brassinosteroids was measured spectrophotometrically at a wavelength of 450 nm. The content of laccase was measured spectrophotometrically at a wavelength of 530 nm.The results demonstrate that model plant species employ a wide range of physiological mechanisms throughout the vegetation period to enhance their resistance to abiotic factors. These mechanisms include maintaining potassium and calcium balance and utilizing hormonal compounds. Plants have been proven to have compensatory mechanisms in response to stress factors, substituting one biochemical marker of resistance with another. Both, brassinosteroids and silicon, contribute to the adaptive capacity of organisms.У статті наведено результати дослідження вмісту та динаміки накопичення біогенних елементів і брасинолідів у рослинах Adonis vernalis, Allium ursinum та Leucojum vernum у Києві, Україна. Наведено дані щодо алелопатичної активності, розподілу макро- і мікроелементів, фенольних сполук, активності лаккази в ризосферному ґрунті в умовах Національного ботанічного саду імені М.М. Гришка НАН України (НБС). Як об’єкти дослідження в польових дослідах використовувалися рослини з колекції НБС. Вміст біогенних елементів у тканинах рослин і ґрунті аналізували за допомогою спектрометра з індуктивно зв’язаною плазмою. Алелопатичний аналіз ґрунту проводили методом прямого біотестування з використанням проростків Lepidium sativum як тест-об’єкта. Фенольні сполуки екстрагували з ґрунту іонообмінним (десорбційним) методом. Вміст брасиностероїдів вимірювали спектрофотометрично при довжині хвилі 450 нм. Вміст лаккази вимірювали спектрофотометрично на довжині хвилі 530 нм.Результати показали, що модельні види рослин використовують широкий спектр фізіологічних механізмів протягом вегетаційного періоду для підвищення стійкості до абіотичних факторів. Ці механізми включають підтримку балансу калію та кальцію та використання гормональних сполук. Доведено, що рослини мають компенсаторні механізми у відповідь на стресові фактори, замінюючи один біохімічний маркер стійкості іншим. І брасиностероїди, і кремній сприяють адаптаційній здатності організмів