The concentration of pollen from cereals and sedges in the atmosphere during the flowering of plants

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The pollen atmospheric pollen supply of 11 species of grasses of the family Poaceae Barnh. (=Gramineae Juss.) and 5 species of sedges of the family Cyperáceae Juss. was investigated. The studied plants grow in the collection of «Lawn and ornamental grasses» of the Laboratory of Introduction of Ornamental Plants, Central Siberian Botanical Garden of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (CSBS SB RAS). They are actively used as components of lawn cultures and represent the group of ornamental grasses and sedges. Being dominants of natural plant communities, they produce a huge amount of pollen, which is one of the main sources of allergic diseases, causing seasonal pollinosis. Pollenization, distribution and particle transport rate depend on pollen composition. The relevance of studying this issue attracts not only allergologists, but also botanical scientists. As a result, we investigated the composition of pollen of cereal and sedge plants for the presence of clusters and determined the shares of clusters and individual pollen grains from the total number of pollen particles entering the atmosphere during flowering of plants. Our studies showed that pollen clusters are present in all analyzed samples. Experimental analysis of cereal pollen composition showed that the proportion of clusters can vary from 11,5% in Arrhenatherum elatius to 35,4% in Panicum capillare. Meanwhile, the proportion of pollen grains in these species ranges from 28,2% to 67,6% of total pollen particles, respectively (836; 1086). As for the studied sedge species, the cluster composition can vary from a minimum value of 28,6% in Carex vesicaria to a maximum of 67,9% in Carex altaica. and the proportion of pollen grains varies from 52,7% to 90,8% of all pollen particles (760; 467).

About the authors

Galina Alexandrovna Zueva

Central Siberian Botanical Garden of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: zuevagalina70@yandex.ru

candidate of biological sciences, senior researcher of Ornamental Plants Introduction Laboratory

Russian Federation, Novosibirsk

Vladimir Viktorovich Golovko

Voevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: golovko@kinetics.nsc.ru

candidate of biological sciences, engineer of Dispersed Systems Laboratory

Russian Federation, Novosibirsk

References

  1. Флора Сибири. Т. 2. Poaceae (Gramineae) / сост. Г.А. Пешкова, О.Д. Никифорова, М.Н. Ломоносова и др. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. 361 с.
  2. Флора Сибири. Т. 3. Cyperaceae / сост. Л.И. Малышев, С.А. Тимохина, С.В. Бубнова. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1990. 280 с.
  3. Després V.R., Huffman J.A., Burrows S.M., Hoose C., Safatov A.S., Buryak G., Fröhlich-Nowoisky J., Elbert W., Andreae M.O., Pöschl U., Jaenicke R. Primary biological aerosol particles in the atmosphere: a review // Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. 2012. Vol. 64. doi: 10.3402/tellusb.v64i0.15598.
  4. D'Amato M., Vitale C., Molino A., Mormile M., Vatrella A., Sanduzzi A., D'Amato G. Pollen allergy, asthma and climate change // International Journal of Immunorehabilitation. 2018. Vol. 20, № 1. P. 5–9.
  5. Астафьева Н.Г., Удовиченко Е.Н., Гамова И.В., Перфилова И.А., Кобзев Д.Ю. Пыльцевая аллергия в Саратовской области // Российский аллергологический журнал. 2010. № 1. С. 17–25.
  6. Lake I.R., Jones N.R., Agnew M., Goodess C.M., Giorgi F., Hamaoui-Laguel L., Semenov M.A., Solomon F., Storkey J., Vautard R., Epstein M.M. Climate change and future pollen allergy in Europe // Environmental Health Perspectives. 2017. Vol. 125, iss. № 3. P. 385–391. doi: 10.1289/ehp173.
  7. Han S.M., Won O.J., Hwang K.S., Suh S.J., Park K.W., Lee B., Kim C.-G. Gene flow from herbicide resistant genetically modified rice to conventional rice (Oryza sativa L.) cultivars // Journal of Ecology and Environment. 2015. Vol. 38, iss. 4. P. 397–403. doi: 10.5141/ecoenv.2015.042.
  8. Jackson S.T., Lyford M.E. Pollen dispersal models in Quaternary plant ecology: Assumptions, parameters, and prescriptions // The Botanical Review. 1999. Vol. 65, № 1. P. 39–75. doi: 10.1007/bf02856557.
  9. Erdtman G. Handbook of palynology. Morphology, taxonomy, ecology. An introduction to the study of pollen grains and spores. New York, 1969. 486 p.
  10. Головко В.В., Куценогий К.П., Истомин В.Л. Счетные и массовые концентрации пыльцевой компоненты атмосферного аэрозоля в окрестностях г. Новосибирска в период цветения древесных растений // Оптика атмосферы и океана. 2015. Т. 28, № 6. С. 529–533. doi: 10.15372/aoo20150605.
  11. Принципы и методы аэропалинологических исследований / под ред. Н.Р. Мейер-Меликян, Е.Э. Северовой. М., 1999. 48 с.
  12. Ненашева Г.И., Репин Н.В., Репина К.Н. Прикладные аспекты аэрополинологических исследований на примере Алтайского края // Известия Алтайского государственного университета. 2011. № 3–1 (71). С. 84–87.
  13. Allergy service guide in Europe / eds.: S. Nilsson, F.Th.M. Spieksma. Stockholm, 1994. 123 p.
  14. Pohl D. Die Pollenerzeugung der Windblütler. Eine vergleichende Untersuchung mil Ausblicken auf die Bestaubung der tierblütigen Gewächse un die pollenanalytische Waldgeschichte // Zur Morphologie und Biologie des Pollen. 1937. Vol. 56. P. 365–470.
  15. Culley T.M., Weller S.G., Sakai A.K. The evolution of wind pollination in angiosperms // Trends in Ecology and Evolution. 2002. Vol. 17, iss. 8. P. 361–369. doi: 10.1016/s0169-5347(02)02540-5.
  16. Jackson S.T., Lyford M.E. Pollen dispersal models in Quaternary plant ecology: Assumptions, parameters, and prescriptions // The Botanical Review. 1999. Vol. 65, iss. 1. P. 39–74. doi: 10.1007/bf02856557.
  17. Harrington J.B., Metzger K. Ragweed pollen density // American Journal of Botany. 1963. Vol. 50, iss. 6. P. 532–539. doi: 10.1002/j.1537-2197.1963.tb07226.x.
  18. Ogden E.C., Hayes J.V., Raynor G.S. Diurnal patterns of pollen emission in Ambrosia, Phleum, Zea, and Ricinus // American Journal of Botany. 1969. Vol. 56, iss. 1. P. 16–21. doi: 10.1002/j.1537-2197.1969.tb07500.x.
  19. Головко В.В., Беланова А.П., Зуева Г.А. Исследование кластерного состава пыльцевых частиц, поступающих в атмосферу во время цветения анемофильных растений // Оптика атмосферы и океана. 2019. Т. 32, № 6. С. 476–481. doi: 10.15372/aoo20190610.
  20. Després V.R., Huffman J.A., Burrows S.M., Hoose C., Safatov A.S., Buryak G., Fröhlich-Nowoisky J., Elbert W., Andreae M.O., Pöschl U. Jaenicke R. Primary biological aerosol particles in the atmosphere: a review // Tellus B: Chemical and Physical Meteorology. 2012. Vol. 64, iss. 1. doi: 10.3402/tellusb.v64i0.15598.
  21. Zueva G.A., Golovko V.V. Diversity of grasses as producers of atmospheric aerosol pollen component // Bio Web of Conferences. 2020. Vol. 24. doi: 10.1051/bioconf/20202400101.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Zueva G.A., Golovko V.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».