Список литературы

dongu-ecolog.ru

Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона

Problems of Ecology and Nature Protection of Technogenic Region

2077-3366

407

10.5281/zenodo.21082278

Articles

Статьи

Research Article

STRUCTURAL AND FUNCTIONAL PLASTICITY OF HERBACEOUS PLANTS STEMS UNDER ILLUMINATION GRADIENTS

СТРУКТУРНО‑ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ПЛАСТИЧНОСТЬ СТЕБЛЯ ТРАВЯНИСТЫХ РАСТЕНИЙ ПРИ ГРАДИЕНТЕ ОСВЕЩЕННОСТИ

https://orcid.org/0000-0003-4994-7054

Usik

Dmitrii Andreevich

Усик

Дмитрий Андреевич

usik.d77@mail.ru 1

ФГБОУ ВО «Уфимский университет науки и технологий» Ufa University of Science and Technology

02 07 2026

NO2 (2026)

№2 (2026)

60 70 07 07 2026

2026

Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона

Problems of Ecology and Nature Protection of Technogenic Region

Эта статья распространяется на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)

This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0)

https://dongu-ecolog.ru/index.php/ecolog/article/view/407

The stem provides mechanical support, transports water and assimilates, and is involved in regulating shoot architecture and adaptive plasticity. This study experimentally tested how changes in illuminance intensity affect stem morphometry (height and diameter) and lignification index (lignin mass fraction) in Brassica rapa L. var. rapa, a rapid-cycling line Wisconsin Fast Plants a fast-growing herbaceous species under controlled conditions. Measurements were taken on the 28th day of cultivation. A single-factor laboratory experiment (n = 90) was conducted with three photon flux levels (60, 180, and 420 μmol m−2 s−1) under identical temperature, humidity, photoperiod, and watering regimes. Differences were tested using analysis of variance. It was shown that with increasing illumination, stem height decreased, while diameter and lignin content increased (ANOVA: F(2.87) = 79.44; 44.11; 33.96; p

Стебель обеспечивает механическую опору, транспорт воды и ассимилятов, а также участвует в регуляции архитектоники побега и приспособительной пластичности растения. В работе экспериментально проверено, как изменение интенсивности освещения влияет на морфометрию стебля и показатель лигнификации у Brassica rapa L. var. rapa, rapid-cycling line Wisconsin Fast Plants – быстрорастущей модельной линии травянистого двудольного растения, удобной для воспроизводимых 28‑суточных лабораторных опытов. Проведен однофакторный лабораторный опыт (n = 90) с тремя уровнями фотосинтетически активного фотонного потока PPFD: 60, 180 и 420 мкмоль·м−2·с−1. Во всех группах поддерживали одинаковые температуру, влажность, фотопериод, режим полива и минерального питания; спектральный состав LED‑панелей был стандартизирован и описан в разделе «Материалы и методы». Измерения выполнены на 28‑е сутки выращивания; различия проверены дисперсионным анализом с предварительной оценкой нормальности остатков и гомогенности дисперсий. Показано, что при повышении освещенности высота стебля снижалась, тогда как диаметр и доля лигнина возрастали (ANOVA: F(2,87) = 79,44; 44,11; 33,96; p

stem primary and secondary structure xylem phloem cambium lignin photomorphogenesis mechanical stability plasticity

стебель первичное и вторичное строение ксилема флоэма камбий лигнин фотоморфогенез механическая устойчивость пластичность

[Полный текст статьи отсутствует в исходных данных. Необходимо добавить текст из PDF или другого источника.]

Список литературы

1. Григорьева Е. И., Сидорчук Ю. В., Дейнеко (Мух) Е. В. Формирование агрегатов в культуре клеток высших растений: роль компонентов клеточных стенок // Успехи современной биологии. 2022. Т. 142, № 6. C. 624–637. DOI: 10.31857/S0042132422060035.

2. Кулешова (Березкина) Т. Э., Удалова (Зайцева) О. Р., Балашова (Лахматова) И. Т., Аникина (Литвинюк) Л. М., Конончук П. Ю., Мирская (Нерушева) Г. В., Дубовицкая В. И., Вертебный В. Е., Хомяков Ю. В., Панова Г. Г. Особенности влияния спектра излучения на продуктивность и биохимический состав тестовых плодовых и листовых овощных культур // Журнал технической физики. 2022. Т. 92, № 7. C. 1060–1068. DOI: 10.21883/JTF.2022.07.52663.343-21.

3. Лебедев В. Г., Шестибратов К. А. Генная инженерия биосинтеза лигнина в деревьях: компромисс между свойствами древесины и жизнеспособностью растений // Физиология растений. 2021. Т. 68, № 4. C. 339–355. DOI: 10.31857/S0015330321030106.

4. Мокшина Н. Е., Микшина П. В., Горшкова (Шишкина) Т. А. Экспрессия генов целлюлозосинтаз при гравистимуляции растений льна (Linum usitatissimum) и тополя (Populus alba×tremula) // Биоорганическая химия. 2022. Т. 48, № 3. C. 313–327. DOI: 10.31857/S0132342322030137.

5. Delmer D., Dixon R. A., Keegstra K., Mohnen D. The plant cell wall – dynamic, strong, and adaptable – is a natural shapeshifter // The Plant Cell. 2024. No 5 (36). P. 1257–1311. DOI: 10.1093/plcell/koad325.

6. Gautrat P., Matton, S. E. A., Oskam, L., Shetty, S. S., Van Der Velde, K. J., Pierik, R. Lights, location, action: shade avoidance signalling over spatial scales // Journal of Experimental Botany. 2025. No 3 (76). P. 695–711. DOI: 10.1093/jxb/erae217.

7. Krahmer J., Fankhauser C. Environmental control of hypocotyl elongation // Annual Review of Plant Biology. 2024. No 1 (75). P. 489–519. DOI: 10.1146/annurev-arplant-062923-023852.

8. Liu W., Hussain, S., Liu, T., Zou, J., Ren, M., Zhou, T., Liu, J., Yang, F., Yang, W. Shade stress decreases stem strength of soybean through restraining lignin biosynthesis // Journal of Integrative Agriculture. 2019. No 1 (18). P. 43–53. DOI: 10.1016/S2095-3119(18)61905-7.

9. Liu Y., Ye, R., Gao, X., Lin, R., Li, Y. Intermittent supplementation with far-red light accelerates leaf and bud development and increases yield in lettuce // Plants. 2025. No 1 (14). P. 139. DOI: 10.3390/plants14010139.

10. Ma P., Zhou, L., Liao, X.-H., Zhang, K.-Y., Aer, L.-S., Yang, E.-L., Deng, J., Zhang, R.-P. Effects of low light after heading on the yield of direct seeding rice and its physiological response mechanism // Plants. 2023. No 24 (12). P. 4077. DOI: 10.3390/plants12244077.

11. Martinez-Garcia J. F., Rodriguez-Concepcion M. Molecular mechanisms of shade tolerance in plants // New Phytologist. 2023. No 4 (239). P. 1190–1202. DOI: 10.1111/nph.19047.

12. Meijer D., Meisenburg, M., Van Loon, J. J. A., Dicke, M. Effects of low and high red to far-red light ratio on tomato plant morphology and performance of four arthropod herbivores // Scientia Horticulturae. 2022. (292). P. 110645. DOI: 10.1016/j.scienta.2021.110645.

13. Sellaro R., Durand, M., Aphalo, P. J., Casal, J. J. Making the most of canopy light: shade avoidance under a fluctuating spectrum and irradiance // Journal of Experimental Botany. 2025. No 3 (76). P. 712–729. DOI: 10.1093/jxb/erae334

14. Zhang S., Zhu, H., Wang, L., Zhang, Y., Cen, H., Xu, T. Effects of Selenium on the Lignin Deposition Pattern and Stem Mechanical Properties of Alfalfa (Medicago sativa L.) // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2024. No 17 (72). P. 9923–9936. DOI: 10.1021/acs.jafc.3c06684

15. Zhong R., Ye Z.-H. Transcriptional regulation of lignin biosynthesis // Plant Signaling & Behavior. 2009. No 4 (11). P. 1028–1034. DOI: 10.4161/psb.4.11.9875

References

1. Grigor'eva, E. I., Sidorchuk, Yu. V. & Deineko (Mukh), E. V. (2022). Formirovanie agregatov v kul'ture kletok vysshikh rastenii: Rol' komponentov kletochnykh stenok [Aggregates formation in higher plants cell culture: the role of cell wall components]. Uspekhi Sovremennoi Biologii, 142(6), 624–637. https://doi.org/10.31857/S0042132422060035 (In Russian).

2. Kuleshova (Berezkina), T. E., Udalova (Zaitseva), O. R., Balashova (Lakhmatova), I. T., Anikina (Litvinyuk), L. M., Kononchuk, P. Yu., Mirskaya (Nerusheva), G. V., Dubovitskaya, V. I., Vertebnyi, V. E., Khomyakov, Yu. V., & Panova, G. G. (2022). Osobennosti vliyaniya spektra izlucheniya na produktivnost' i biokhimicheskii sostav testovykh plodovykh i listovykh ovoshchnykh kul'tur. Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki, 92(7), 1060–1068. https://doi.org/10.21883/JTF.2022.07.52663.343-21 (In Russian).

3. Lebedev, V. G., & Shestibratov, K. A. (2021). Gennaya inzheneriya biosinteza lignina v derev'yakh: Kompromiss mezhdu svoistvami drevesiny i zhiznesposobnost'yu rastenii. Fiziologiya Rastenii, 68(4), 339–355. https://doi.org/10.31857/S0015330321030106 (In Russian).

4. Mokshina, N. E., Mikshina, P. V., & Gorshkova (Shishkina), T. A. (2022). Ekspressiya genov tsellyulozosintaz pri gravistimulyatsii rastenii l'na (Linum usitatissimum) i topolya (Populus alba × tremula) [Expression of Cellulose Synthase Genes during the Gravistimulation of Flax (Linum usitatissimum) and Poplar (Populus alba × tremula) Plants]. Bioorganicheskaya Khimiya, 48(3), 313–327. https://doi.org/10.31857/S0132342322030137 (In Russian).

5. Delmer, D., Dixon, R. A., Keegstra, K., & Mohnen, D. (2024). The plant cell wall—Dynamic, strong, and adaptable – Is a natural shapeshifter. The Plant Cell, 36(5), 1257–1311. https://doi.org/10.1093/plcell/koad325 (In English).

6. Gautrat, P., Matton, S. E. A., Oskam, L., Shetty, S. S., Van Der Velde, K. J., & Pierik, R. (2025). Lights, location, action: Shade avoidance signalling over spatial scales. Journal of Experimental Botany, 76(3), 695–711. https://doi.org/10.1093/jxb/erae217 (In English).

7. Krahmer, J., & Fankhauser, C. (2024). Environmental Control of Hypocotyl Elongation. Annual Review of Plant Biology, 75(1), 489–519. https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-062923-023852 (In English).

8. Liu, W., Hussain, S., Liu, T., Zou, J., Ren, M., Zhou, T., Liu, J., Yang, F., & Yang, W. (2019). Shade stress decreases stem strength of soybean through restraining lignin biosynthesis. Journal of Integrative Agriculture, 18(1), 43–53. https://doi.org/10.1016/S2095-3119(18)61905-7 (In English).

9. Liu, Y., Ye, R., Gao, X., Lin, R., & Li, Y. (2025). Intermittent Supplementation with Far-Red Light Accelerates Leaf and Bud Development and Increases Yield in Lettuce. Plants, 14(1), 139. https://doi.org/10.3390/plants14010139 (In English).

10. Ma, P., Zhou, L., Liao, X.-H., Zhang, K.-Y., Aer, L.-S., Yang, E.-L., Deng, J., & Zhang, R.-P. (2023). Effects of Low Light after Heading on the Yield of Direct Seeding Rice and Its Physiological Response Mechanism. Plants, 12(24), 4077. https://doi.org/10.3390/plants12244077 (In English).

11. Martinez-Garcia, J. F., & Rodriguez-Concepcion, M. (2023). Molecular mechanisms of shade tolerance in plants. New Phytologist, 239(4), 1190–1202. https://doi.org/10.1111/nph.19047 (In English).

12. Meijer, D., Meisenburg, M., Van Loon, J. J. A., & Dicke, M. (2022). Effects of low and high red to far-red light ratio on tomato plant morphology and performance of four arthropod herbivores. Scientia Horticulturae, 292, 110645. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110645 (In English).

13. Sellaro, R., Durand, M., Aphalo, P. J., & Casal, J. J. (2025). Making the most of canopy light: Shade avoidance under a fluctuating spectrum and irradiance. Journal of Experimental Botany, 76(3), 712–729. https://doi.org/10.1093/jxb/erae334 (In English).

14. Zhang, S., Zhu, H., Wang, L., Zhang, Y., Cen, H., & Xu, T. (2024). Effects of Selenium on the Lignin Deposition Pattern and Stem Mechanical Properties of Alfalfa (Medicago sativa L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 72(17), 9923–9936. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c06684 (In English).

15. Zhong, R., & Ye, Z.-H. (2009). Transcriptional regulation of lignin biosynthesis. Plant Signaling & Behavior, 4(11), 1028–1034. https://doi.org/10.4161/psb.4.11.9875 (In English).