Pigment content in leaves of an invasive species – Sosnowski's hogweed under conditions of soil contamination with mobile forms of lead

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article is devoted to the study of photosynthetic pigments in leaves of the invasive species Heracleum sosnowskyi Menden. The data on the content of chlorophylls (Chl a and Chl b) and carotenoids (Car) in leaves of Sosnowski's hogweed in ecotopes with different degrees of soil contamination with mobile forms of lead in the territory of Ivanovo Region are presented. As a result of the analysis of the obtained data it was found that the concentration of pigments in leaves of Sosnovsky's hogweed varies in a wide range (concentration of Chl a – from 1,32 to 6,98 mg/g; concentration of Chl b – from 0,46 to 2,72 mg/g, concentration of carotenoids – from 0,37 to 1,45 mg/g). The content of chlorophylls and carotenoids in leaves of Heracleum sosnowskyi generally decreases with increasing concentration of mobile forms of lead in soil, and the value of the ratio of the amount of Chl a / Chl b increases. The value of the ratio of the sum of chlorophylls (Chl a + Chl b) to the content of carotenoids (Car) remains stable. The obtained materials can serve as a basis for further study of the photosynthetic apparatus pigments of the invasive plant – Sosnovsky's hogweed under conditions of different degrees of anthropogenic impact in the Ivanovo Region and adjacent regions.

About the authors

Alexey Nikolaevich Sivukhin

Ivanovo State University

Author for correspondence.
Email: ecobiota@mail.ru

senior lecturer of Biology Department

Russian Federation, Ivanovo

Elena Anatolyevna Borisova

Ivanovo State University

Email: floraea@mail.ru

doctor of biological sciences, associate professor, head of Biology Department

Russian Federation, Ivanovo

References

  1. Уромова И.П., Штырлина О.В., Дедюра И.С. Влияние антропогенных факторов на содержание фотосинтетических пигментов в листьях древесных растений в городских условиях // Journal of Agriculture and Environment. 2023. № 12 (40). doi: 10.23649/jae.2023.40.15.
  2. Турбина И.Н., Кукуричкин Г.М. Биохимические механизмы адаптации древесных растений семейства Rosaceae Juss. в условиях интродукции // Труды по интродукции и акклиматизации растений. Вып. 1 / под ред. А.В. Федорова. Ижевск, 2021. С. 623–629.
  3. Тужилкина В.В. Реакция пигментной системы хвойных на длительное аэротехногенное загрязнение // Экология. 2009. № 4. С. 243–248.
  4. Дымова О.В., Головко Т.К. Фотосинтетические пигменты: функционирование, экология, биологическая активность // Известия Уфимского научного центра РАН. 2018. № 3–4. С. 5–16.
  5. Дымова О.В., Головко Т.К. Фотосинтетические пигменты в растениях природной флоры таежной зоны европейского северо-востока России // Физиология растений. 2019. Т. 66, № 3. С. 198–206. doi: 10.1134/s0015330319030035.
  6. Сарсацкая А.С. Содержание фотосинтетических пигментов у древесных пород городских насаждений // Вестник Кемеровского государственного университета. Серия: Биологические, технические науки и науки о Земле. 2017. № 4 (4). С. 9–14. doi: 10.21603/2542-2448-2017-4-9-14.
  7. Петухов А.С., Хритохин Н.А., Петухова Г.А. Оценка содержания пигментов фотосинтеза у растений разных видов в условиях антропогенного стресса [Электронный ресурс] // Международный студенческий научный вестник. 2017. № 6. https://eduherald.ru/ru/article/view?id=17987.
  8. Иванов Л.А., Ронжина Д.А., Юдина П.К., Золотарева Н.В., Калашникова И.В., Иванова Л.А. Сезонная динамика содержания хлорофиллов и каротиноидов в листьях степных и лесных растений на уровне вида и сообщества // Физиология растений. 2020. Т. 67, № 3. С. 278–288. doi: 10.31857/s0015330320030112.
  9. Кравченко И.В., Кукуричкин К.М., Наконечный Н.В. Количественное содержание фотосинтетических пигментов у некоторых растений природного парка «Сибирские Увалы» // Природопользование и охрана природы: Охрана памятников природы, биологического и ландшафтного разнообразия Томского Приобья и других регионов России: мат-лы IX всерос. с междунар. участием науч.-практ. конф. / под ред. Н.М. Семеновой. Томск: Изд-во Томского государственного университета, 2020. С. 187–190. doi: 10.17223/978-5-94621-954-9-2020-44.
  10. Синеговская В.Т., Низкий С.Е., Науменко Е.Е. Хлорофилл как критерий устойчивости растений сои к длительному затоплению почвы // Аграрная наука Евро-Северо-Востока. 2022. Т. 23, № 6. С. 788–795. doi: 10.30766/2072-9081.2022.23.6.788-795.
  11. Самые опасные инвазионные виды России (топ-100) / ред. Ю.Ю. Дгебуадзе, В.Г. Петросян, Л.А. Хляп. М.: Тов-во научных изданий КМК, 2018. 688 с.
  12. Петрова И.Ф., Королева Е.Г. Оценка опасности распространения борщевика Сосновского в России // Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2022. Т. 86, № 5. С. 788–798. doi: 10.31857/s2587556622050090.
  13. Borisova E.A. Patterns of invasive plants species distribution in the Upper Volga basin // Russian Journal of Biological Invasions. 2011. Vol. 2, № 1. doi: 10.1134/s2075111711010024.
  14. Сивухин А.Н., Марков Д.С., Нода И.Б. Распределение уровней загрязнения почвы тяжёлыми металлами в Ивановской и Костромской областях // Юг России: экология, развитие. 2020. Т. 15, № 2 (55). С. 158–164. doi: 10.18470/1992-1098-2020-2-158-164.
  15. Румянцев И.В., Дунаев А.М., Сивухин А.Н., Марков Д.С., Гриневич В.И. Эколого-гигиеническая оценка качества почв Ивановской области // Безопасность в техносфере. 2017. Т. 6, № 1. С. 31–37.
  16. Еськова Е.Н. Влияние свинца на содержание хлорофилла в листьях ярового ячменя // Проблемы современной аграрной науки: мат-лы междунар. заоч. науч. конф. Красноярск: Краснояр. гос. аграр. ун-т, 2015. С. 21–22.
  17. Кушнарева О.П., Перекрестова Е.Н. Влияние различных концентраций солей меди и свинца на содержание хлорофилла и содержание углерода в листьях растений // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 10 (185). С. 294–297.
  18. Rout G.R., Das P. Effect of metal toxicity on plant growth and metabolism: I. Zinc // Agronomie. 2003. Vol. 23, № 1. P. 3–11. doi: 10.1051/agro:2002073.
  19. Коротченко И.С. Влияние тяжёлых металлов на содержание фотосинтетических пигментов в листьях моркови // Вестник КрасГАУ. 2011. Вып. 4 (55). С. 86–91.
  20. Doganlar Z.B., Doganlar O., Erdogan S., Onal Yu. Heavy metal pollution and physiological changes in the leaves of some shrub, palm and tree species in urban areas of Adana, Turkey // Chemical Speciation & Bioavailability. 2012. Vol. 24, iss. 2. P. 65–78. doi: 10.3184/095422912x13338055043100.
  21. Петухов А.С., Кремлева Т.А., Петухова Г.А., Хритохин Н.А. Биохимическая ответная реакция берёзы повислой (Betula pendula) на накопление тяжёлых металлов в городской среде // Российский журнал прикладной экологии. 2023. № 3 (35). С. 56–64. doi: 10.24852/2411-7374.2023.3.56.64.
  22. Стасова В.В., Скрипальщикова Л.Н., Астраханцева Н.В., Барченков А.П. Фотосинтетические пигменты в листьях березы повислой при техногенном воздействии // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2023. № 3 (393). С. 35–47. doi: 10.37482/0536-1036-2023-3-35-47.
  23. Шепелева Л.Ф., Шепелев А.И., Кравченко И.В. Реакция среды и содержание тяжёлых металлов в аллювиальных почвах поймы реки Большой Юган // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2017. № 1. С. 94–102.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 – Concentrations of chlorophylls a, b and carotenoids in the leaves of Heracleum sosnowskyi at 8 studied sites

Download (78KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 – Total content of chlorophylls a, b and carotenoids in the leaves of Sosnowsky's hogweed at 8 studied sites

Download (87KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 – Distribution of chlorophyll a, b and carotenoid concentrations in leaves of Sosnowsky's hogweed in accordance with the content of mobile forms of lead in the soil at 8 studied sites

Download (289KB)
Indexing metadata
5. Figure 4 – Distribution of concentrations of the sum of chlorophylls a, b and carotenoids in the leaves of Sosnowsky's hogweed in accordance with the concentration of mobile forms of lead in the soil at 8 studied sites

Download (259KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Sivukhin A.N., Borisova E.A.

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

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).