<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="research-article" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Membrane and Cell Biology</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Membrane and Cell Biology</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Биологические мембраны</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">0233-4755</issn><issn publication-format="electronic">3034-5219</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">The Russian Academy of Sciences</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">405979</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.7868/S3034521926010065</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Articles</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>СТАТЬИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Research Article</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Free Sterols of Young Needles of Some Species of the Genus <italic>Picea</italic> during the Period of Active Growth</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Свободные стерины молодой хвои некоторых видов рода <italic>Picea</italic> в период активного роста</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Semenova</surname><given-names>N. V</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Семёнова</surname><given-names>Н. В</given-names></name></name-alternatives><email>tashasemyonova@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Dudareva</surname><given-names>L. V</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Дударева</surname><given-names>Л. В</given-names></name></name-alternatives><email>-</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Spiridonova</surname><given-names>E. V</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Спиридонова</surname><given-names>Е. В</given-names></name></name-alternatives><email>-</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Rudikovskaya</surname><given-names>E. G</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname>Рудиковская</surname><given-names>Е. Г</given-names></name></name-alternatives><email>-</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Federal State Budgetary Scientific Institution Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Сибирский институт физиологии и биохимии растений Сибирского отделения Российской академии наук</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2026-02-15" publication-format="electronic"><day>15</day><month>02</month><year>2026</year></pub-date><volume>43</volume><issue>1</issue><issue-title xml:lang="en">VOL 43, NO1 ()</issue-title><issue-title xml:lang="ru">ТОМ 43, №1 ()</issue-title><fpage>58</fpage><lpage>70</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2026-04-03"><day>03</day><month>04</month><year>2026</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2026, Russian Academy of Sciences</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2026, Российская академия наук</copyright-statement><copyright-year>2026</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Russian Academy of Sciences</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Российская академия наук</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" start_date="2027-02-15"/></permissions><self-uri xlink:href="https://journals.rcsi.science/0233-4755/article/view/405979">https://journals.rcsi.science/0233-4755/article/view/405979</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Using the method of gas chromatography-mass spectrometry, a comparative analysis of the qualitative and quantitative composition of free sterols in the tissues of young growing needles of native (two varieties of Siberian spruce: <italic>Picea obovata</italic> and <italic>P. obovata</italic> var. <italic>coerulea</italic>) and introduced (<italic>P. abies</italic>, <italic>P. pungens</italic>) species of the genus <italic>Picea</italic> growing in the Southern Baikal region was carried out depending on the development phase. The absolute weight of total lipids in the four studied taxa at different growth stages differed and had a species-specific character. It was shown that at the transition boundary between the phases of needle growth (intercalary and cell growth by extension), lipid content increased in all the studied spruce species. Among the free sterols, the main common ∆<sup>5</sup>-sterols were found, namely β-sitosterol, campesterol, stigmasterol, and cholesterol. The dominant sterol for all the studied taxa was β-sitosterol, its content was 80–95% of the total free sterols. It was shown that for the introduced (non-indigenous) species, the maximum β-sitosterol content occurred during the period of cell growth by stretching, and for the native spruces, the maximum values of β-sitosterol content were found during the period of intercalary growth. It was found that at the beginning of needle formation (intercalary growth), high sterol content is necessary, and it decreases as the needles grow and develop. A decrease in sterol content may be associated with their use as a substrate in the synthesis of other compounds; for example, β-sitosterol and campesterol are precursors of brassinosteroids. In general, the temporal dynamics of sterol composition changes and the progression of active needle growth phases differed between introduced and native spruce species.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p>С помощью метода газовой хромато-масс-спектрометрии проведен сравнительный анализ качественного и количественного состава свободных стеринов в тканях молодой растущей хвои аборигенных (двух разновидностей ели сибирской: <italic>Picea obovata</italic>, <italic>P. obovata</italic> var. <italic>coerulea</italic>) и интродуцированных (<italic>P. abies</italic>, <italic>P. pungens</italic>) видов рода <italic>Picea</italic>, произрастающих в Южном Прибайкалье, в зависимости от фазы развития. Абсолютный вес суммарных липидов у четырех изученных таксонов на разных этапах роста различался и имел видоспецифичный характер. Показано, что на границе перехода между фазами роста хвои (интеркалярной и роста клеток растяжением) наблюдается повышение содержания липидов для всех изученных видов елей. Среди свободных стеринов были обнаружены основные распространенные ∆<sup>5</sup>-стерины, а именно β-ситостерин, кампестерин, стигмастерин и холестерин. Доминирующим стерином для всех изученных таксонов был β-ситостерин, его содержание составляло 80–95% от суммы свободных стеринов. Показано, что для интродуцированных видов максимум содержания β-ситостерина приходился на период роста клеток растяжением, а для аборигенных видов максимальные значения содержания β-ситостерина обнаружены в период интеркалярного роста. Установлено, что в начале формирования хвои (интеркалярный рост) необходимы высокие содержания стеринов, которые по мере роста и развития хвои снижаются, что может быть связано с их использованием в качестве субстрата в синтезе других соединений, например, β-ситостерин и кампестерин являются предшественниками брассиностероидов. В целом временная динамика изменений стеринового состава и прохождения фаз активного роста хвои была различной для интродуцированных и аборигенных видов елей.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>free sterols</kwd><kwd><italic>Picea</italic></kwd><kwd>young needles</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>свободные стерины</kwd><kwd><italic>Picea</italic></kwd><kwd>молодая хвоя</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках государственного задания Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН № 0277-2025-0001 (рег. № НИОКТР – 125021702323-2).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Громадин А.В. 2010. Дендрология: учебное пособие. М.: Изд-во РГАУ – МСХА имени К.А. Тимирязева. 848 с.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Farjon A. 2018. The kew review: Conifers of the world. <italic>Kew Bulletin</italic>. 73 (1), 1–16.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Алексеев В.А., Связева О.А. 2009. Древесные растения лесов России. Список видов и государственный учет биоразнообразия лесных ресурсов. Красноярск: СО РАН, Институт леса им. В.Н. Сукачева. 182 с.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Рысин Л.П. 2012. Хвойные леса России. <italic>Изв. Самарского научного центра РАН</italic>. 14 (1(4)), 1106–1109.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Робакидзе Е.А., Патов А.И. 2011. Рост хвои ели сибирской (<italic>Picea obovata</italic> Ledeb.) в зависимости от экологических факторов. <italic>Лесной журн</italic>. 3, 7–14.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Бенькова А.В., Шашкин А.В. 2003. Фотосинтез сосны и лиственницы и его связь с радиальным приростом. <italic>Лесоведение</italic>. 5, 38–43.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Силкина О.В., Винокурова Р.И. 2009. Сезонная динамика содержания хлорофиллов и микроэлементов в формирующейся хвое <italic>Abies sibirica</italic> и <italic>Picea abies</italic>. <italic>Физюл. растений</italic>. 56 (6), 864–870.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Алаудинова Е.В., Поваляева В.А., Миронов П.В. 2010. Липиды меристем лесообразующих хвойных пород центральной сибири в условиях низкотемпературной адаптации. 3. Особенности обмена нейтральных липидов меристем почек <italic>Larix sibirica</italic> Ledeb., <italic>Picea obovata</italic> L. и <italic>Pinus sylvestris</italic> L. <italic>Химия растит. сырья</italic>. 1, 67–74.</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Нохсоров В.В., Дударева Л.В., Петров К.А. 2019. Состав и содержание липидов и их жирных кислот в хвое <italic>Pinus sylvestris</italic> L. и <italic>Picea obovata</italic> Ledeb. при закаливании к низкой температуре в условиях криолитозоны Якутии. <italic>Физюл. растений</italic>. 66 (4), 286–294.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Jablonsky M., Vernarecová M., Ház A., Dubinyová L., Skulcova A., Sladková A., Surina I. 2015. Extraction of phenolic and lipophilic compounds from spruce (<italic>Picea abies</italic>) bark using accelerated solvent extraction by ethanol. <italic>Wood Res</italic>. 60 (4), 583–590.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Kreis W., Muller-Uri F. 2010. Biochemistry of sterols, cardiac glycosides, brassinosteroids, phytoecdysteroids and steroid saponins. <italic>Annu. Plant Rev</italic>. 40, 304–363. https://www.doi.org/10.1002/9781119312994.apr0428</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Carland F.M., Fujioka S., Takatsuto S., Yoshida S., Nelson T. 2002. The identification of CVP1 reveals a role for sterols in vascular patterning. <italic>Plant Cell</italic>. 14, 2045–2058. https://www.doi.org/10.1105/tpc.003939</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Qian P., Han B., Forestier E., Hu Z., Gao N., Lu W., Shaller H., Li J., Hou, S. 2013. Sterols are required for cell-fate commitment and maintenance of the stomatal lineage in <italic>Arabidopsis</italic>. <italic>Plant J</italic>. 74 (6), 1029–1044. https://www.doi.org/10.1111/tpj.12190</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Shahzad R., Ewas M., Harlina P.W., Khan S.U., Zhenyuan P., Nie X., Nishawy E. 2021. β-Sitosterol differentially regulates key metabolites for growth improvement and stress tolerance in rice plants during prolonged UV-B stress. <italic>J. Genet. Eng. Biotechnol</italic>. 19 (1), 79–95. https://www.doi.org/10.1186/s43141-021-00183-6</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Du Y., Fu X., Chu Y., Wu P., Liu Y., Ma L., Tian H., Zhu B. 2022. Biosynthesis and the role of plant sterols in development and stress responses. <italic>Int. J. Mol. Sci</italic>. 23, 2332–2354. https://www.doi.org/10.3390/ijms23042332</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Семенова Н.В., Шмаков В.Н., Константинов Ю.М., Дударева Л.В. 2023. Сравнительный анализ состава стеринов эмбриогенных и неэмбриогенных клеточных линий <italic>Larix sibirica</italic> Ledeb. <italic>Физюл. растений</italic>. 70 (2), 181–191.</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Сулкарнаева А.Г., Валитова Ю.Н., Мухитова Ф.К., Минибаева Ф.В. 2014. Стресс-индуцированные изменения мембранных стеринов в корнях пшеницы. <italic>ДАН</italic>. 455 (2), 229–231.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Willmann M. R. 2000. Sterols as regulators of plant embryogenesis. <italic>Trends Plant Sci</italic>. 5 (10), 416.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Валитова Ю.Н., Сулкарнаева А.Г., Минибаева Ф.В. 2016. Растительные стерины: многообразие, биосинтез, физиологические функции. <italic>Биохимия</italic>. 81 (8), 1050–1068.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Hartmann M.A. 1998. Plant sterols and the membrane environment. <italic>Trends Plant Sci</italic>. 3 (5), 170–175. https://www.doi.org/10.1016/S1360-1385(98)01233-3</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Bajguz A., Chmur M., Gruszka D. 2020. Comprehensive overview of the Brassinosteroid biosynthesis pathways: Substrates, products, inhibitors, and connections. <italic>Front. Plant Sci</italic>. 11, 1034–1043. https://www.doi.org/10.3389/fpls.2020.01034</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Clouse S.D. 2011. Brassinosteroid signal transduction: from receptor kinase activation to transcriptional networks regulating plant development. <italic>Plant Cell</italic>. 23 (4), 1219–1230. https://www.doi.org/10.1105/tpc.111.084475</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>Tian X., Xuan L., Liu B., Hu T., Wang C., Wang X. 2018. Effects of heterologous expression of <italic>Populus euphratica</italic> brassinosteroids biosynthetic enzyme genes CPD (<italic>PeCPD</italic>) and DWF4 (<italic>PeDWF4</italic>) on tissue dedifferentiation and growth of <italic>Arabidopsis thaliana</italic> seedlings. <italic>PCTOC</italic>. 132 (1), 111–121. https://www.doi.org/10.1007/s11240-017-1316-2</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>Zhiponova M.K., Vanhoutte I., Boudolf V., Betti C., Dhondt S., Coppens F., Mylle E., Maes S., Gonzalez-Garcia M.P., Cano-Delgano A.I., Inze D., Beemster G.T.S., De Veylder L., Russinova E. 2013. Brassinosteroid production and signaling differentially control cell division and expansion in the leaf. <italic>New Phytol</italic>. 197 (2), 490–502. https://www.doi.org/10.1111/nph.12036</mixed-citation></ref><ref id="B25"><label>25.</label><mixed-citation>Ермошин А.А., Киселева И.С., Борцова С.А., Санаева Ю.В., Алексеева В.В. 2016. Морфологические особенности побега трансгенных растений табака, экспрессирующих ген синтеза 3-окси-3-метилглутарил-КоА редуктазы (HMG1) в прямой и обработанной ориентациях относительно промотора. <italic>Онтогенез</italic>. 47 (4), 244–250.</mixed-citation></ref><ref id="B26"><label>26.</label><mixed-citation>Кищенко И.Т. 2020. Динамика содержания азотистых веществ и липидов в хвое интродуцированных видов <italic>Picea</italic> A. Dietr. в таежной зоне (Карелия). <italic>Вестник Пермского университета. Сер. биол</italic>. 1, 4–12.</mixed-citation></ref><ref id="B27"><label>27.</label><mixed-citation>Valitova J., Renkova A., Beckett R., Minibayeva F. 2024. Stigmasterol: An enigmatic plant stress sterol with versatile functions. <italic>Int. J. Mol. Sci</italic>. 25, 8122–8141. https://www.doi.org/10.3390/ijms25158122</mixed-citation></ref><ref id="B28"><label>28.</label><mixed-citation>Li Z., Cheng B., Yong B., Liu T., Peng Y., Zhang X., Ma X., Huang L., Liu W., Nie G. 2019. Metabolomics and physiological analyses reveal β-sitosterol as an important plant growth regulator inducing tolerance to water stress in white clover. <italic>Planta</italic>. 250, 2033–2046. https://www.doi.org/10.1007/s00425-019-03277-1</mixed-citation></ref><ref id="B29"><label>29.</label><mixed-citation>Ines C., Corbacho J., Paredes M.A., Labrador J., Cordeiro A.M., Gomez-Jimenez M.C. 2019. Regulation of sterol content and biosynthetic gene expression during flower opening and early fruit development in olive. <italic>Physiol. Plant</italic>. 167 (4), 526–539. https://www.doi.org/10.1111/ppl.12969</mixed-citation></ref><ref id="B30"><label>30.</label><mixed-citation>Deng S., Wei T., Tan K., Hu M., Li F., Zhai Y., Ye S., Xiao Y., Hou L., Pei Y., Luo M. 2016. Phytosterol content and the campesterol: Sitosterol ratio influence cotton fiber development: role of phytosterols in cell elongation. <italic>Sci. China Life Sci</italic>. 59 (2), 183–193. https://www.doi.org/10.1007/s11427-015-4992-3</mixed-citation></ref><ref id="B31"><label>31.</label><mixed-citation>Jang J.C., Fujioka S., Tasaka M., Seto H., Takatsuto S., Ishii A., Aida M., Yoshida S., Sheen J. 2000. A critical role of sterols in embryonic patterning and meristem programming revealed by the fackel mutants of <italic>Arabidopsis thaliana</italic>. <italic>Genes Dev</italic>. 14 (12), 1485–1497.</mixed-citation></ref><ref id="B32"><label>32.</label><mixed-citation>Diener C.A., Li H., Zhou W.X., Whoriskey W.J., Nes W.D., Fink G.R. 2000. Sterol methyltransferase 1 controls the level of cholesterol in plants. <italic>Plant Cell</italic>. 12, 853–870. https://www.doi.org/10.1105/tpc.12.6.853</mixed-citation></ref><ref id="B33"><label>33.</label><mixed-citation>Nakamoto M., Schmit A.C., Heintz D., Schaller H., Ohta D. 2015. Diversification of sterol methyltransferase enzymes in plants and a role for β-sitostero in oriented cell plate formation and polarized growth. <italic>Plant J</italic>. 84 (5), 860–874. https://www.doi.org/10.1111/tpj.13043</mixed-citation></ref><ref id="B34"><label>34.</label><mixed-citation>Niu Q., Tan K., Zang Z., Xiao Z., Chen K., Hu M., Luo M. 2019. Modification of phytosterol composition influences cotton fiber cell elongation and secondary cell wall deposition. <italic>BMC Plant. Biol</italic>. 19, 208. https://www.doi.org/10.1186/s12870-019-1830-y</mixed-citation></ref><ref id="B35"><label>35.</label><mixed-citation>Aboobucker S.I., Suza W.P. 2019. Why do plants convert sitosterol to stigmasterol? <italic>Front. Plant Sci</italic>. 10, 354. https://www.doi.org/10.3389/fpls.2019.00354</mixed-citation></ref><ref id="B36"><label>36.</label><mixed-citation>Stalleart V.M., Geuns J.M.C. 1994. Phospholipids and free sterol composition of hypocotyl plasma membranes of ageing munq bean seedlings. <italic>Phytochemistry</italic>. 36 (5), 1177–1180. https://www.doi.org/10.1016/S0031-9422(00)89633-8</mixed-citation></ref><ref id="B37"><label>37.</label><mixed-citation>Hõll W., Goller I. 1982. Free sterols and steryl esters in the trunkwood of <italic>Picea abies</italic> (L.) Karst. <italic>Z. Pflanzenphysiol</italic>. 106 (5), 409–418.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
