ТЕХНОЛОГІЯ ЖИВЦЮВАННЯ НАЙБІЛЬШ ПОШИРЕНИХ ВІЧНОЗЕЛЕНИХ ДЕРЕВ ТА ЧАГАРНИКІВ В УМОВАХ ВОЛИНСЬКОЇ ОБЛАСТІ

У статті описано корисні властивості вічнозелених дерев та чагарників як важливої і невід’ємної частини життя людства і нашої планети в цілому. Особлива увага приділена технології розмноження хвойних і листяних вічнозелених дерев, чагарників, а саме живцюванню, яке проводиться для збільшення їх видової різноманітності та кількісного складу, створення високодекоративних та екологічно-стійких зелених насаджень, а також з метою скорочення термінів вирощування садивного матеріалу для сучасних урбогенних умов, що набули в останні десятиліття глобального характеру. Вивчено методику живцювання дерев та чагарників, досліджено відсоток приживання та темпи росту найпоширеніших на Волині вічнозелених рослин з метою їх подальшого використання для озеленення населених пунктів. Об’єктом дослідження були вічнозелені дерева та чагарники, зокрема вивчалися вічнозелені рослини Thuja occidentalis L. «Columna», Thuja occidentalis L. «Clobosa», Thuja occidentalis L. «Ericoides», Thuja occidentalis L. «Aurea Ellvangeriana», Juniperus sabina L., Juniperus communis L. «Hibernica», Picea pungens Engelms «Glauca», Buxus sempervirens L. При проведенні досліджень були застосовані методи порівняльного аналізу та синтезу інформації, спостереження, опису, узагальнення, а також був застосований системний і польовий методи, математико-статистичний метод. Під час дослідження здійснювали вимірювання та спостереження за висадженими живцями в теплиці та їх кількістю, визначали кількість прижитих і висаджених живців у відкритий ґрунт, розраховували співвідношення живців, що прижилися, до загальної кількості висаджених, вимірювали середні розміри підземної і надземної частин рослин, визначали рослини, які найкраще приживаються і ростуть в природно-кліматичних умовах Волинської області.

Somatic embryogenesis in mature zygotic embryos of Picea pungens

This study developed somatic embryogenesis protocols for Picea pungens (Engelm), an important ornamental species, including initiation, proliferation, maturation, germination, and acclimation. Somatic embryogenic tissues were induced from mature zygotic embryos of five families, with a frequency of $$\ge $$ ≥ 22% for each. Embryogenic tissues (ET) from 13 clones of three families were proliferated for one week, achieving an average rate of 179.1%. The ET of 38 clones of three families were cultured in maturation medium for six weeks; 188 mature embryos on average were counted per gram ET cultured, of which $$\ge $$ ≥ 81.1% appeared normal, and each clone developed at least 28 normally matured embryos. A total of 69.9% or more of cotyledonary somatic embryos germinated normally and developed into normal emblings. The experiment of transplanting the emblings into a greenhouse had an average survival rate of 68.5%. Considerable variation among and within families during initiation and proliferation was observed, but this variation decreased in the maturation and germination. Changing the concentration of plant growth regulator of the initiation medium did not significantly change the initiation frequency. We recommend incorporating these protocols into the current Picea pungens practical programs, although further research is essential to increase efficiencies and reduce cost.

Seasonal changes in the pigment composition of needles of representatives of the genus spruce in the Nizhny Novgorod region

Изучали характер и масштаб сезонных изменений пигментного состава хвои разных видов ели (Picea A. Dietr.) в условиях интродукции в Нижегородскую область, выявляли содержание и баланс пластидных пигментов фотосинтеза. Объектами исследования выступали 13 видов ели, относящихся к аборигенам и экзотам: ель европейская (Picea abies (L.) H. Karst.); ель сибирская (Picea obovata Ledeb.); ель Глена (Picea glehnii (F. Schmidt) Mast.); ель белая (Picea glauca (Moench) Voss); ель шероховатая (Picea asperata Masters); ель черная (Picea mariana Mill., Britton, Sterns & Poggenburg); ель колючая форма серебристая (Picea pungens Engelm., f. argentea); ель колючая форма голубая (Picea pungens Engelm., f. glauca Regel); ель сербская (Picea omorika (Pančić) Purk.); ель Энгельмана (Picea engelmannii Parry ex Engelm.); ель колючая (Picea pungens Engelm.); ель аянская (Picea jezoensis (Siebold & Zucc.) Carrière); ель корейская (Picea koraiensis Nakai). Отбор проб осуществлен рендомизированно с соблюдением принципа единственного логического различия. Использовали спектрофотометр СФ-2000. Установлено, что содержание и соотношение пластидных пигментов в хвое динамично в течение года. Определена эффективность влияния фаз сезонного развития растений на характеристики пигментного состава: по содержанию хлорофилла-a – 18,86±0,32%; по содержанию хлорофилла-b – 21,26±0,31%; по сумме хлорофиллов – 16,13±0,33%; по каротиноидам – 37,43±0,25%; по доле хлорофилла-a – 39,74±0,24% и доле хлорофилла-b – 39,74±0,24%. Эффект влияния межвидовых различий по показателям содержания и соотношения разных форм хлорофилла и каротиноидов достоверен и в достаточной мере выравнен при максимуме 23,56±0,91%. При общих тенденциях в сезонной динамике представители рода ель обладают заметной видоспецифичностью пигментного состава. We studied the nature and scale of seasonal changes in the pigment composition of needles of different spruce species (Picea A. Dietr.) under the conditions of introduction to the Nizhny Novgorod region, and revealed the content and balance of photosynthetic plastid pigments. The objects of the study were 13 species of spruce belonging to aborigines and exotics: Norway spruce (Picea abies (L.) H. Karst.); Siberian spruce (Picea obovata Ledeb.); Glen spruce (Picea glehnii (F. Schmidt) Mast.); white spruce (Picea glauca (Moench) Voss); Dragon spruce (Picea asperata Masters); black spruce (Picea mariana Mill., Britton, Sterns & Poggenburg); silver prickly spruce (Picea pungens Engelm., f. argentea); blue prickly spruce (Picea pungens Engelm., f. glauca Regel); Serbian spruce (Picea omorika (Pančić) Purk.); Engelman spruce (Picea engelmannii Parry ex Engelm.); Blue spruce (Picea pungens engelm.); Ayan spruce (Picea jezoensis (Siebold & Zucc.) carrière); Korean spruce (Picea koraiensis Nakai). Sampling was carried out in a randomized manner, following the principle of a single logical difference. A spectrophotometer SF-2000 was used. It was found that the content and ratio of plastid pigments in conifers is dynamic throughout the year. The effectiveness of the influence of the phases of seasonal plant development on the characteristics of the pigment composition is determined: by the content of chlorophyll-a-18.86±0.32%; by the content of chlorophyll-b-21.26±0.31%; by the sum of chlorophylls-16.13±0.33%; by carotenoids – 37.43±0.25%; by the proportion of chlorophyll-a – 39.74±0.24% and the proportion of chlorophyll-b – 39.74±0.24%. The effect of interspecific differences in the content and ratio of different forms of chlorophyll and carotenoids is significant and sufficiently equalized at a maximum of 23.56±0.91%. With General trends in seasonal dynamics, representatives of the spruce genus have a noticeable species-specific pigment composition.

The specifics of the tannin content in the wood of individuals of the genus spruce (Picea) in urban conditions (on the example of Izhevsk)

The article presents materials on the study of the peculiarities of the tannin content in the wood of Picea obovata Ledeb. and Picea pungens Engelm., growing in the urban ecosystem, as well as in natural plantings outside the city. The growing conditions of the trees were characterized by a complex index of atmospheric pollution and soil conditions. The content of tannins in wood was determined by the spectrophotometric method based on the optical density of the water extract at a wavelength of 277 nm. The correlation between the content of tannins of stem wood and the state of atmospheric air is revealed, which can be explained by damage to the assimilation apparatus of trees. The dependence of the tannin content on the pH of the soil environment was also revealed. There were no statistically significant differences in the species, as well as in the place of growth. The research was carried out with the financial support of the grant "Scientific Potential – 2020". Keywords: PÍCEA OBOVATA, PICEA PUNGENS, TANNINS, CONIFERS, SPRUCE, RESISTANCE

Декоративные деревья и кустарники зеленых насаждений поселка городского типа Красногвардейское (Республика Крым)

Проведена дендрологическая инвентаризация зеленых насаждений поселка городского типа Красногвардейское в степном Крыму. Отмечены 40 видов и 4 декоративные формы деревьев и кустарников, относящиеся к 38 родам 23 семейств. Наиболее представлены в видовом отношении семейства: Rosaceae (5 видов), Oleaceae и Fabaceae (по 4 вида). Остальные семейства включают 1–3 вида. Четыре декоративные формы деревьев (Acer platanoides `Globosum`, Picea pungens `Glauca`, Platycladus orientalis `Aurea`. Thuja occidentalis `Columna`) отмечены единичными экземплярами. Наибольшее число видов (12, или 30,0%) имеют широкий ареал, т.е. распространены в границах нескольких флористических областей. Из Средиземноморской и Атлантическо-Североамериканской областей происходят по 8 (20,0%) видов, которые хорошо адаптированы к условиям региона. К аборигенной флоре Крыма относятся 7 (17,5%) видов растений. Более половины (65,9%) видового и формового разнообразия дендрофлоры составляют листопадные деревья (20 видов и форм, или 45,5%) и кустарники (9 видов, или 20,4%). Количество видов и форм вечнозеленых растений небольшое: хвойных деревьев 7 (15,9%), хвойный кустарник 1 (2,3%), вечнозеленых лиственных кустарников 2 (4,5%) вида. Вертикальное озеленение практически отсутствует. Почти все используемые в современном озеленении древесные растения находятся в хорошем и удовлетворительном состоянии, что свидетельствует об их соответствии почвенноклиматическим условиям региона. Нами предложены 26 видов и 19 форм декоративных древесных растений, которые повысят эстетический уровень зеленых насаждений поселка и положительно повлияют на его общий архитектурный облик.

Recent progress in the synthesis of homotropane alkaloids adaline, euphococcinine and N-methyleuphococcinine

The 9-azabicyclo[3.3.1]nonane ring system is present in several insect- and plant-derived alkaloids. (−)-Adaline (1) and (+)-euphococcinine (2), found in secretions of Coccinelid beetles, and (+)-N-methyleuphococcinine (3), isolated from the Colorado blue spruce Picea pungens, are members of this alkaloid family. Their unique bicyclic system with a quaternary stereocenter, and the potent biological activity exerted by these homotropane alkaloids, make them attractive synthetic targets. This work aims briefly to review the chemical ecology of Adalia bipunctata and the recent methodologies to obtain adaline (1), euphococcinine (2), and N-methyleuphococcinine (3).

Dynamics of Pollen Activation and the Role of H+-ATPase in Pollen Germination in Blue Spruce (Picea pungens)

Pollen is a highly specialized structure for sexual plant reproduction. Early stages of pollen germination require the transition from dormant state to active metabolism. In particular, an important role during this early phase of angiosperm pollen germination is played by H+-ATPase. Very little is known about pollen activation in gymnosperm species, and information on the involvement of H+-ATPase is lacking. We tracked four indicators characterizing the physiological state of pollen: membrane potential, intracellular pH, anion efflux and oxygen uptake, in order to monitor the dynamics of activation in Picea pungens. Based on pH dynamics during activation, we assumed the important role of H+-ATPase in spruce pollen germination. Indeed, germination was severely suppressed by P-type ATPase inhibitor orthovanadate. In spruce pollen tubes, a pronounced pH gradient with a maximum in the apical zone was found, which was different from the pollen tubes of flowering plants. Using orthovanadate and fusicoccin, we found that the proton pump is largely responsible for maintaining the gradient. Immunolocalization of the enzyme in pollen tubes showed that the distribution of H+-ATPase generally coincides with the shape of the pH gradient: its maximum accumulation is observed in the apical zone.