Pigment Complex of Plant Sprouts from Different Ecological and Geographical Locations

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The pigment complex and its effect on the survival of seedlings of the daughter generation of common tansy (Tanacetum vulgare L.) and common wormwood (Artemisia vulgaris L.) were studied, the parent forms of which grew in different ecological and geographical conditions (the cities of Kaliningrad, Belgorod, Ulan-Ude, Yakutsk, Magadan, and Srednekolymsk). The results are discussed based on the working hypothesis that seedling survival is largely determined by the pigment complex formed by maternal plants grown in different ecological and geographical conditions. It was found that the content of chlorophyll a (Ch A) in plant seedlings varied widely. The maximum chlorophyll b (Ch B) content was found in seedlings of T. vulgare from the Ulan-Ude and Yakutsk ecotypes. The results confirm that one of the most important conditions determining the carotenoid (Car) pool in plants is the duration of solar insolation during the growing season. The ratio of the sum of chlorophylls to the sum of carotenoids (Ch/Car) showed a high positive correlation with the duration of solar insolation at the seed collection sites in July. It has been shown that total July insolation (> 200 hours) on T. vulgare mother plants has a beneficial effect on photosynthesis and seedling survival. The survival rate of A. vulgaris seedlings is most likely determined not by the Ch/Car ratio, but by other evolutionarily formed factors of the habitat of the parent plants. Thus, the adaptive changes of wild plants to light conditions lead to changes in the content and ratio of pigments. Seedlings whose seeds were formed under conditions of prolonged solar insolation (Yakutsk, Ulan-Ude) contain the highest amount of chlorophylls and carotenoids, which affects their survival.

About the authors

A. N Zhuravskaya

Institute of Biological Problems of the Cryolithozone, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences – a separate subdivision of the Federal State Budgetary Institution of Science Federal Research Center “Yakutsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”

Email: jan43@mail.ru
Yakutsk, Russian Federation

M. M Shashurin

Institute of Biological Problems of the Cryolithozone, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences – a separate subdivision of the Federal State Budgetary Institution of Science Federal Research Center “Yakutsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences”

Yakutsk, Russian Federation

References

  1. Blankenship R.E. Molecular Mechanisms of Photosynthesis. Blackwell Science: Oxford – Paris, 2002. 321 p.
  2. Dymova O.V., Golovko T.K. Photosynthetic pigments in plants of the natural flora of the taiga zone of northeastern European Russia. Plant Physiology. 2019. Vol. 66. P. 198. (In Russ.) https://doi.org/10.1134/S0015330319030035
  3. Ladygin V.G., Shirisikova G.N. Modern ideas about the functional role of carotenoids and chloroplasts in eukaryotes. Journal of General Biology. 2006. Vol. 67. P. 163. (In Russ.)
  4. Ivanov L.A., Ronzhina D.A., Yudina P.K., Zolotareva N.V., Kalashnikov I.V., Ivanova L.A. Seasonal dynamics of chlorophyll and carotenoid content in the leaves of steppe and forest plants at the species and community levels. Plant Physiology. 2020. Vol. 67. P. 278. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0015330320030112
  5. Kutafina N.V., Krasnopivtseva A.N. Physiological basis of adaptation of plant organisms in urban environments. Vestnik RUDN. Series: Ecology and Life Safety. 2017. Vol. 25. P. 21. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/2313-2310-2017-25-1-21-28
  6. Billeh G.L., Kryzhanovsky V.A. Biology. Moscow: Onyx, 2009. Vol. 1. 864 p. (In Russ.)
  7. Tyutereva E.V., Dmitrieva V.A., Voitsekhovskaya O.V. Chlorophyll b as a source of signals regulating plant development and productivity. Agricultural Biology. 2017. Vol. 52. P. 843. (In Russ.) https://doi.org/10.15389/agrobiology.2017.5.843rus
  8. Ladygin V.G., Shirisikova G.N. Modern ideas about the functional role of carotenoids in eukaryotic chloroplasts. Journal of General Biology. 2006. Vol. 67. P. 163. (In Russ.)
  9. Nikitin V.V. Weeds of the USSR. L.: Nauka, 1983. 454 p. (In Russ.)
  10. Biryukova N.V., Makarov A.D. Pharmacognostic analysis of the leaves of common wormwood (Artemisia vulgaris L.). Trends in Science and Education. 2021. Vol. 1. P. 127. (In Russ.) https://doi.org/10.18411/j-06-2021-29
  11. Samilina I.A., Sorokina A.A. Atlas of medicinal plants and raw materials: a textbook on pharmacognosy. Moscow: KMK Scientific Publishing Partnership, 2008. 318 pp. (In Russ.)
  12. Dakhova E.V., Suchkova O.A. The problem of utilizing furnace heating ash and slag waste. Materials of the XI scientific and practical conference with international participation “Philosophy of modern nature management in the Amur River basin.” Khabarovsk, 2022. P. 114. (In Russ.)
  13. Ashabay G.N. Common tansy (Tanacetum vulgare L.) as a promising source for obtaining biologically active substances. Proceedings of the international scientific and practical student conference “Scientific community of students. Interdisciplinary research.” Novosibirsk, 2020. P. 140. (In Russ.)
  14. Pupykina K.A., Anishchenko I.E., Krasyuk E.V., Zhigunov O.Yu., Shigapov Z.Kh. Study of phenolic compounds of three species of the genus Tanacetum L. in the conditions of the Bashkir Pre-Urals. Chemistry of Plant Raw Materials. 2024. 4. P. 161. (In Russ.) https://doi.org/10.14258/gprm.20240444039
  15. Shashurin M.M., Zhuravskaya A.N. Prooxidant-antioxidant ratio in the cells of plant seedlings from different ecological and geographical locations. Natural Resources of the Arctic and Subarctic. 2024. Vol. 29. P. 431. (In Russ.) https://doi.org/10.31242/2618-9712-2024-29-3-431-440
  16. Practical course in plant physiology: textbook. Tyumen: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Northern Trans-Urals State University, 2023. 104 p. (In Russ.)
  17. Borovikov V.P, Statistica. The Art of Data Analysis on a Computer. Moscow: Piter, 2003. 688 p. (In Russ.)
  18. Kulchin Yu.N., Goltsova D.O., Subbotin E.P. The Regulatory Effect of Light on Plants. Photonics. 2020. Vol. 14. P. 192. (In Russ.) https://doi.org/10.22184/1993-7296.FRos.2020.14.2.192.210
  19. Tishkina E.A., Semkina L.A., Grigoriev A.A. Ecological plasticity of the pigment complex of needles in mountain and lowland cenopoulations of common juniper. Forestry. 2021. Vol. 4. P. 354. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0024114821040100
  20. Sarsatskaya A.S. Content of photosynthetic pigments in tree species of urban plantings. Vestnik Kemerovo State University. Series: Biological, Technical, and Earth Sciences. 2017. P. 4. (In Russ.) https://doi.org/10.21603/2542-2448-2017-4-9-14

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».