PECULIARITIES OF MORPHO-ANATOMICAL STRUCTURE OF GYPSYWORT (LYCOPUS EUROPAEUS L.) IN RESPONSE TO TREATMENT WITH SILICON-BASED MICROFERTILIZER
Abstract
Background. For the comprehension the mechanisms of adaptation and increasing the bioproductivity of the Gypsywort, at the level of variability of micromorphological and anatomical features of the epidermis of the leaf plate and stem, it is proposed to study the reactions of plants to the use of micronutrients with adaptagenic properties.
Scientific originality. For the first time in the conditions of crop rotation, the adaptogenic effect of the micro-fertilizer Siliplant on the plants of the Gypsywort at the degree of the epidermal structures of the leaf and stem was shown and confirmed.
This work aim is to identify the morpho-anatomical features of Gypsywort, emerged as the result of exogenous treatment of plants with microfertilizer Siliplant.
Materials and methods. The Gypsywort’s plants, growing in the conditions of field crop rotation at the experimental field, were treated in the budding by micro-fertilizer Siliplant (0.055 gallons per acre). The control variant was treated with water. The consumption of the solution was 32,07 gallons per acre. The research material was collected under the second-year plants during the mass flowering phase. Leaf plates of the middle part of the shoots (10 pcs.) were taken from plants (5 pcs. of each variant). The anatomical method of analysis included microscopy and microphotography. A 9x Ernst Zeits Wetzlar light microscope and a 14.0 Mp USB 2.0 C-Mount camera were used for the study. The sample consisted of 10 measurements, statistical processing of the results was performed in Microsoft Excel. For each studied trait, its average value (M), the error of the mean (m) and the coefficient of variation (Cv%) were determined.
Results. The number and size of stomata were determined, the classification of trichomes was refined, their distribution, the density of pubescence and the number of essential oil glands were studied explored depending on the treatments of plants with Si-based microfertilizer. It has been found out that in plants growing in the field practically do not have hydathodes and pubescence increases.
Conclusion. Treatment of plants with silicon Si-based microfertilizer contributes to their adaptation to xeromorphic conditions: pubescence decreases, the number of essential oil glands increases, the growth of the bark and xylem elements intensifies. The increased number of stomates and their sizes in the variant with silicon-containing microfertilizer, compared to the control samples indicates its anti-stress effect on the gypsywort plants. The established features of the anatomical structure of plants can also be important in determining the authenticity of medicinal raw materials of Lycopus europaeus L. plants during microscopic analysis.
Downloads
References
Список литературы
Анели Н. А. Атлас эпидермы листа. Тбилиси: Мецниереба, 1975. 108 с.
Атлас лекарственных растений России [Под ред. Н. И. Сидельникова] М.: ФГУП «Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр «Наука», 2021. С. 228-232
Ахкубекова А.А., Тамахина А.Я. Адаптивные признаки эпидермы листьев представителей семейства Boraginaceae // Известия Горского государственного аграрного университета. 2020. № 57 (2). С. 188-195.
Баранова М.А. Классификация морфологических типов устьиц // Ботанический журнал. 1985. № 70 (12). С. 1585-1595.
Бутник А.А., Тимченко О.В. Строение эпидермы листьев видов семейства Chenopodiaceae // Ботанический журнал. 1987. № 72 (8). С. 1021–1030.
Виноградова Ю.К., Григорьева О.В., Вергун E.Н. Строение устьичного аппарата видов рода Symphyotrichum Nees. как дополнительный показатель их инвазивности // Российский журнал биологических инвазий. 2020. № 4. С. 34-44
Горлачева З. С. Анатомо-морфологическое строение листа разных образцов Monarda × hybrida hort. // Промышленная ботаника. 2010. № 10. С. 148-151.
Государственная фармакопея РФ XIV издания. Федеральная электронная медицинская библиотека Министерства здравоохранения Российской Федерации, 2018 (ФС. 5.3.0003.15, ФС.1.5.1.0002.15). URL: http://femb.ru/feml (дата обращения 20.01.2022)
Действие водного стресса и соединений кремния на содержание эндогенных фитогормонов и рост ярового ячменя / Сластя И.В., Ложникова В.Н., Кондратьева В.В., Ниловская Н.Т. // Агрохимия. 2013. № 8. С. 38-48.
Демьяненко Т.В., Комарницкая Е.А. Анализ строения стебля Salvia verticillata L. в условиях различных экотопов Кировского района г. Донецка // Изучение и сохранение биоразнообразия в ботанических садах и других интродукционных центрах: сборник материалов научной конференции с международным участием, посвященной 55-летию Донецкого ботанического сада. Донецк, 2019. С. 101-106.
Зайцев Г.Н. Математический анализ биологических данных. М.: Наука, 1991. 184 с.
Ковалев Н.И. Экзогенная мобилизация адаптивного потенциала лекарственных растений (на примере Lycopus europaues L.) // Роль метаболомики в совершенствовании биотехнологических средств производства по направлению «Метаболомика и качество жизни»: сборнике материалов II Международной научной конференции. Москва, 2019. С. 352-358.
Ковалев Н.И. Эффективность комплексного применения органо-минеральных и микроудобрений на зюзнике европейском (Lycopus europaeus L.) // Молодые учёные и фармация XXI века: сборник трудов шестой научной конференция с международным участием. Москва, 2018. С. 47-54.
Крупнов В.А. Типы устойчивости растений к насекомым и стоимость устойчивости // Аграрный вестник Юго-Востока. 2010. № 3-4 (6-7). С. 37-41.
Ксероморфные признаки листьев Liriodendron tulipifera L. (Magnoliaceae) в засушливом климате Центральной Азии / Акиншина Н.Г., Дусчанова Г.М., Азизов А.А., Халмурзаева А.И., Тодерич К.Н. // Вестн. Моск. Ун-та. Биология. 2020. Т. 16 (75). № 4. С. 251-257.
Кузнецова Т.А. Адаптационные изменения листовой поверхности Ribes nigrum L. в зависимости от различных условий водообеспеченности // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. 2015. Т. 9 (206). № 3. С. 29-36.
Морфолого-анатомические признаки некоторых новых видов лекарственного растительного сырья. Атлас / Коняева Е.А., Алентьева О.Г., Сайбель О.Л., Даргаева Т.Д., Потанина О.Г., Мизина П.Г., Сидельников Н.И. М.: РК Салют, 2020. С. 66-70.
Нехайченко Д. В., Кокшеева И. М., Кислов Д. Е. Изменчивость эпидермальных структур листа Hydrangea paniculata (Hydrangeaceae) в условиях культуры // ВестникКрасГАУ. 2014ю № 12. С. 52-57.
Новые лекарственные средства растительного происхождения ВИЛАР / Лупанова И.А., Крепкова Л.В., Ферубко Е.В., Трумпе Т.Е., Бортникова В.В., Бабенко А.Н., Курманова Е.Н., Фатеева Т.В., Мизина П.Г., Сидельников Н.И. Москва: ФГУП «Академический научно-издательский, производственно-полиграфический и книгораспространительский центр «Наука», 2021. 160 с.
Особенности прорастания семян Lycopus europaeus L. в условиях Астраханской области / Козак М.Ф., Турдугулова Р.Т, Туржанова А.Е., Сарсекова А.Ж. // Молекулярно-генетические и фармакологические аспекты изучения ценных биологически активных компонентов: сборник материалов всероссийской научной конференции. Астрахань, 2014. С. 150-153.
Применение микроудобрения Силиплант на посевах расторопши пятнистой в условиях Среднего Поволжья / Мельникова Г.В., Пушкина Г.П., Бушковская Л.М., Лужнов Н.Д. // Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования: сборник материалов IX Международного симпозиума. М.: РУДН, 2013. Т. 2. С. 210-215.
Сластя И.В., Ложникова В.Н. Влияние кремния на рост растений и баланс эндогенных фитогормонов ярового ячменя // Агрохимия. 2010. № 3. С. 34-39.
Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы / Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятов А.Г., Джалилова Х.Х., Ильина Г.М., Чубатова Н.В. М.: Изд-во МГУ, 2004. 312 с.
Тамахина А.Я., Гадиева А.А. Морфология выделительной ткани листьев и вторичные метаболиты некоторых представителей рода Inula // Юг России: экология, развитие. 2017. № 12 (3). С. 53-63.
Федоров А.А., Кирпичников М.Э., Артюшенко З.Т. Атлас по описательной морфологии высших растений. Лист. М- Л.: Наука, 1956. 312 с.
Черятова Ю.С. Применение морфофизиологического анализа в растениеводстве. // Инженерное обеспечение в реализации социально-экономических и экологических программ АПК: сборник материалов Международной научно-практической конференции. Курган, 2021. С. 365-368.
Шелухина Н.А., Баева В.М., Сокольская Т.А. Микроскопическое изучение травы зюзника европейского (Lycopus europeus L.) // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2012. № 2. С. 23-26.
Beer A.-M., Wiebelitza K.R., Schmidt-Gayk H. Lycopus europaeus (Gypsywort): Effects on the thyroidal parameters and symptoms associated with thyroid function // Phytomedicine. 2008. Vol. 15. P. 16-22.
Genome-wide comparative analysis of long-chain acyl-CoA synthetases (LACSs) gene family: A focus on identification, evolution and expression profiling related to lipid synthesis / Asma Ayaz, Saddam Saqib, Haodong Huang, Wajid Zaman, Shiyou Lü, Huayan Zhao // Plant Physiology and Biochemistry. 2021. Vol. 161. P. 1-11 https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2021.01.042
Lonbani M., Arzani A. Morpho-physiological traits associated with terminal droughtstress tolerance in triticale and wheat // Agronomy Research. 2011. Vol. 9 (1–2). P. 315–329
References
Aneli N.A. Atlas epidermy lista [Atlas of the leaf epidermis], Tbilisi: Metsniereba, 1975, 108 p.
Atlas lekarstvennyh rastenij Rossii [Atlas of medicinal plants of Russia]. Moscow: Federal State Unitary Enterprise “Academic Scientific Publishing, Production, Printing and Book Distribution Center “Nauka”, 2021, 646 p.
Ahkubekova A.A., Tamahina A.Ya. Izvestiya Gorskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, 2020, no. 57 (2), pp. 188-195.
Baranova M.A. Botanicheskij zhurnal [Botanical Journal], 1985, no. 70 (12), pp. 1585-1595.
Butnik A.A., Timchenko O.V. Botanicheskij zhurnal [Botanical Journal], 1987, no. 72 (8), pp. 1021-1030.
Vinogradova Yu. K., Grigor’eva O. V., Vergun E. N. Rossijskij zhurnal biologicheskih invazij [Russian Journal of biological invasions], 2020, no. 4,pp. 34-44.
Gorlacheva Z.S. Promyshlennaya botanika [Industrial botany], 2010, no. 10, pp. 148-151.
Gosudarstvennaya Farmakopeya Rossijskoj Federacii XIV [State Pharmacopoeia of the Russian Federation XIV edition], Moscow, 2018. http://femb.ru/feml (accepted January 20, 2022)
Slastya I.V., Lozhnikova V.N., Kondratieva V.V., Nilovskaya N.T. Agrohimiya [Agrochemistry], 2013, no. 8, pp. 38-48.
Demyanenko T.V., Komarnitskaya E.A. Izuchenie i sohranenie bioraznoobraziya v botanicheskih sadah i drugih introdukcionnyh centrah: sbornik materialov nauchnoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem, posvyashchennoj 55-letiyu Doneckogo botanicheskogo sada [Study and conservation of biodiversity in botanical gardens and other introduction centers. Materials of the scientific conference with international participation dedicated to the 55th anniversary of the Donetsk Botanical Garden], Donetsk, 2019, pp. 101-106.
Zajcev G.N.. Matematicheskij analiz biologicheskih dannyh [Mathematical analysis of biological da-ta]. Moscow; Nauka, 1991, 184 p.
Kovalev N.I. Rol’ metabolomiki v sovershenstvovanii biotekhnologicheskih sredstv proizvodstva po napravleniyu “Metabolomika i kachestvo zhizni”: sbornik materialov II Mezhdunarodnoy nauchnoy konferencii [II International Scientific Conference “The role of metabolomics in the improvement of biotechnological means of production” in the direction of “Metabolomics and quality of life”] Moscow, 2019, pp. 352-358.
Kovalev N.I. Molodye uchyonye i farmaciya XXI veka: sbornik trudov shestoj nauchnoj konferenciya s mezhdunarodnym uchastiem [In: Young scientists and pharmacy of the XXI century. Proceedings of the sixth scientific conference with international participation], Moscow, 2018, pp. 47-54.
Krupnov V.A. Agrarnyj vestnik Yugo-Vostoka [Agrarian Bulletin of the South-East], 2010, no. 3-4 (6-7), pp. 37-41.
Akinshina N.G., Duschanova G.M., Azizov A.A., Khalmurzaeva A.I., Toderich K.N. Vestn. Mosk. Un-ta. Biologiya [Vestn. Moscow University. Biology], 2020, vol. 16 (75), no. 4, pp. 251-257.
Kuznetsova T.A. Nauchnye vedomosti BelGU. Seriya Estestvennye nauki [Scientific bulletin of BelSU. Natural Sciences series], 2015, vol. 9 (206), no. 3, pp. 29-36.
Konyaeva E.A., Alentyeva O.G., Saibel O.L., Dargaeva T.D., Potanina O.G., Mizina P.G., Sidelnikov N.I. Morfologo-anatomicheskie priznaki nekotoryh novyh vidov lekarstvennogo rastitel’nogo syr’ya [Morphological and anatomical signs of some new types of medicinal plant raw materials], Moscow, 2020, pp. 66-70.
Nekhajchenko D. V., Koksheeva I. M., Kislov D. E. Vestnik KrasGAU, 2014, no. 12, pp 52-57.
Novye lekarstvennye sredstva rastitel’nogo proiskhozhdeniya VILAR [New medicinal products of plant origin VILAR]. Moscow: Federal State Unitary Enterprise “Academic Scientific Publishing, Production, Printing and book Distribution Center “Nauka”, 2021, 160 p.
Kozak M.F., Turdugulova R.T, Turzhanova A. Ye., Sarsekova A. Zh. Molekulyarno-geneticheskie i farmakologicheskie aspekty izucheniya cennyh biologicheski aktivnyh komponentov: materialy vserossijskoj nauchnoj konferencii [Molecular-genetic and pharmacological aspects of the study of valuable biologically active components: materials of the All-Russian scientific conference], Astrakhan, 2014, pp. 150-153.
Melnikova G.V., Pushkina G.P., Bushkovskaya L.M., Luzhnov N.D. Materialy IX Mezhdunarodnogo simpoziuma: «Novye i netradicionnye rasteniya i perspektivy ih ispol’zovaniya» [Proceedings of the IX International Symposium: “New and unconventional plants and prospects for their use”], Moscow: RUDN, 2013, vol. 2, pp. 210-215.
Slastya I.V., Lozhnikova V.N. Agrohimiya [Agrochemistry], 2010, no. 3, pp. 34-39.
Barykina R.P., Veselova T.D., Devyatov A.G., Dzhalilova H.H., Il’ina G.M., Chubatova N.V. Spravochnik po botanicheskoj mikrotekhnike. Osnovy i metody [Reference book on Botanical micro-technology. Fundamentals and methods], Moscow: MSU Publishing House, 2004, 312 p.
Tamakhina A. Ya., Gadieva A. A. Yug Rossii: ekologiya, razvitie [South of Russia: ecology, development], 2017, no. 12 (3), pp. 53-63.
Fedorov A.A., Kirpichnikov M.E., Artyushenko Z.T. Atlas po opisatel’noj morfologii vysshih rastenij. List [Atlas of descriptive morphology of higher plants. Leaf], M.-L.: Science, 1956, 312 p.
Cheryatova Yu. S. Inzhenernoe obespechenie v realizacii social’no-ekonomicheskih i ekologicheskih programm APK: sbornik materialov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Engineering support in the implementation of socio-economic and environmental programs of the agro-industrial complex. In: Materials of the International scientific and practical Conference]. Kurgan, 2021, pp. 365-368.
Shelukhina N.A., Baeva V.M., Sokolskaya T.A. Voprosy biologicheskoj, medicinskoj i farmacevticheskoj himii [Questions of biological, medical and pharmaceutical chemistry], 2012, no. 2, pp. 23-26.
Beer A.-M., Wiebelitza K.R., Schmidt-Gayk H. Phytomedicine 2008, no. 15, pp. 16-22.
Asma Ayaz, Saddam Saqib, Haodong Huang, Wajid Zaman, Shiyou Lü, Huayan Zhao. Plant Physiology and Biochemistry 2021, no. 161, pp. 1-11. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2021.01.042
Lonbani M. Arzani A. Agronomy Research 2011, no. 9 (1–2), pp. 315–329.
Copyright (c) 2023 Olga M. Savchenko, Nikita I. Kovalev
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
