Хроматографический анализ фенольных соединений из листьев березы повислой из затухших очагов массового размножения непарного шелкопряда и за их границами выявил 51-54 соединения. В образцах из очагов с максимальной дефолиацией наблюдается значительное доминирование фракций с заметным снижением содержания соединений в пике (67,5%), по сравнению с контролем. Возрастание содержания фенольных соединений выявлено лишь у 10% пиков. Нейтральная реакция наблюдалась у 22,5%. В образцах из очага: "Покровское-2" также наблюдается преобладание фракций, содержание фенольных со-единений в которых снижается, по сравнению с контролем (58,7%). У 7% наблюдается нейтральная реакция, у 34,3% их содержание возрастает. Сравнительный анализ идентифицированных фенольных соединений показал, что количество соединений, содержание которых снижается и возрастает было одинаковым. Cнижение содержания фенольных соединений в листьях березы в очагах, в отличие от тенденций в березняках за границами очагов (с высокой энтоморезистентностью) мы связываем с воздействием абиотического стресса (засухи) в июне, августе 2013 г. и заметными различиями в уровне реакции на абиотиче-ский стресс между низкорезистентными березняками (из очагов) и высокорезистентными (за границами очагов). Очевидно, что механизм воздействия засух не исчерпывается ингибированием синтеза ряда фенольных соединений с антифидантным эффектом. Абиотический стресс оказывает комплексное воздействие, как за счет более благоприятной температуры для развития насекомых, так и - повышения качества кормового субстрата (возрастания содержания углеводов в листьях). В этом комплексном механизме важная роль может принадлежать и ингибированию синтеза фенольных соединений с антифидантными свойствами.
Chromatographic analysis of phenolic compounds from birch leaves from the gypsy moth outbreaks and their boundaries identified 51-54 compounds. There is significant domination of fractions with significant reduction in the content of compounds in peak (67.5%) in samples from outbreaks with maximum defoliation compared with the control. Increase of phenolic compounds found in only 10% of the peaks. Neutral reaction was observed in 22.5%. In the samples from outbreak: (Pokrovskoe 2) is also observed predominance fractions the content of phenolic compounds which decreases as compared with the control (58.7 %). 7% of the neutral reaction is observed, at 34.3 % of their contents increases. Comparative analysis identified phenolic compounds showed that amount of com-pounds that reduce and increased content of compounds was the same. Reduction of phenolic compounds in the leaves of birch in outbreaks in contrast to the trends in birch outside the outbreaks (high entomoresistance) we asso-ciate with exposure with abiotic stress (drought) in june- august 2013 and the appreciable differences in the level of response to abiotic stress between lowresistant birch (from outbreaks) and highly resistant (outside of outbreaks). Obviously, mechanism of action is not confined to drought inhibition of phenolic compounds synthesis with anti-feedant effect. Abiotic stress has an integrated impact is due to more favorable temperature for the insects ontogen-esis and - improving of feed substrate quality (increase in the carbohydrates content, in the leaves). In this complex mechanism may belong important role and inhibition of phenolic compounds synthesis with antifeedant properties.
1. Бахвалов С.А., Колтунов Е.В., Мартемьянов В.В. Факторы и экологические механизмы популяционной динамики лесных насекомых-филлофагов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010 г., 358 c.
2. Бахвалов С.А., Кукушкина Т.А., Высочина Г.И. Влияние дефолиации на изменения коли-чества аллелохемиков и растворимых сахаров в листьях березы повислой (Betula pendula L.) // Cиб. экологич. журнал. 2010. Т. 17, № 2. С. 291-297.
3. Кавеленова Л.М., Лищинская С.Н., Карандаева Л.Н. Особенности сезонной динамики во-дорастворимых фенольных соединений в листьях березы повислой в условиях урбосреды в лесостепи (на примере Самары) // Химия растительного сырья. 2001. №3. С. 91–96.
4. Колтунов Е.В. Насекомые-фитофаги лесных биогеоценозов в условиях антропогенного воздействия. Екатеринбург: Изд-во «Наука», 1993. 137 с.
5. Колтунов Е.В. Экология непарного шелкопряда в лесах Евразии. Екатеринбург. Изд-во УрО РАН. 2006. 260 с.
6. Колтунов Е.В., Хамидуллина М.И. Влияние дефолиации на содержание фенолсодержащих соединений в листьях березы повислой (Betula pendula Roth.) в условиях антропогенного воздействия // Современные проблемы науки и образования. №6, 2012. с. 97-105,
7. Baldwin I.T. Short-term damage-induced increases in tobacco alkaloids protect plants // Oecolo-gia,Volume 75, Number 3, 1988, P. 367-370
8. Gatehouse J. A. Plant resistance towards insect herbivores: a dynamic interaction // New Phytolo-gist. 2002. Vol. 156. P. 145-169.
9. Grace S. C., Logan B.A., Adams W.W., 1998. Seasonal differences in foliar content of chlorogen-ic acid, a phenylpropanoid antioxidant, in Mahonia repens. Plant, Cell and Environment 21: 513-521.
10. Hall B.K., Herms D.A., Hansen R.C. Clausen T.P., Arnold D. 2005 Effects of drought stress and nutrient availability on dry matter allocation, phenolic glycosides, and rapid induced resistance of poplar two Lymantriids defoliators // Journal of Chemical Ecology, Vol. 31, No. 11, 2005, P. 2601-2620
11. Haukioja E. Plant defenses and population fluctuations of forest defoliators: mechanism-based scenarios //Ann. Zool. Fennici. 2005. V.42. P. 313-325.
12. Hemming J .D. C., Lindroth R. L. Intraspecific variation in aspen phytochemistry : effects on performance of gypsy moth and forest tent caterpillars. // Oecologia. 1995. V. 103. No. 1. P. 79-88.
13. Hemming J.D., Lindroth R.L. Effects of phenolic glycosides and protein on gypsy moth (Lepi-doptera: Lymantriidae) and forest tent caterpillar (Lepidoptera: Lasiocampidae) performance and de-toxication activities. Environ. Entomol. 2000, V. 29:P. 1108-1115.
14. Koltunov E.V., Andreeva E.M. The abiotic stress as a factor responsible for gypsy moth out-breaks // J. Appl. Entomol., 1999. Vol. 123, № 10. P. 633-636.
15. Koricheva J., Larsson S., Haukioja E., Keinanen M. Regulation of woody plant secondary me-tabolism by resource availability: hypothesis testing by means of meta-analysis. 1998, Oikos V.83: P. 212-226.
16. Larsson S. Host quality effects of pine sawfly performance. // Proc. 18th Int. Congr. Entomol., Vancouver, july 3rd – 9th, 1988: Abstr. and Author index. –[Vancouver]. 1988. P. 421.
17. Lorio, P. L. Growth-differentiation balance: a basis for understanding southern pine Beetle-tree interactions. For. Ecol. Manag. V.14,1986. P. 259-273.
18. Martemyanov V.V., Dubovskiy I.M., Rantala M.J., Salminen J-P., Belousova I.A., Pavlushin S.V., Bakhvalov S.A., Glupov V.V. The effects of delay induced response of silver birch on gypsy moth's performance, immune responses and resistance against baculovirus //Journal of chemical ecol-ogy, 38(3), 2012, P. 295-305.
19. Mattson, W.J.; Haack, The role of drought in outbreaks of plant-eating insects // BioScience 1987.V. 37, P. 110-118.
20. Osier T. L.; Lindroth R. L. Long-term effects of defoliation on quaking aspen in relation to gen-otype and nutrient availability: plant growth, phytochemistry and insect performance. //Oecologia. 2004. V. 139. No 1. P. 55-65.
21. Ossipov V., Haukioja E., Ossipova S., Hanhimaki S., Pihlaja K., Phenolic and phenolic related factors as determinants of suitability of mountain birch leaves to an herbivorous insect // Biochem. Syst. Ecol. 2001. V. 29. No.3. P. 223-230.
22. Roth S., Knorr C., Lindroth R. L. Dietary phenolics affects performance of the gypsy moth (Lepidoptera: Lymantriidae) and its parasitoid Cotesia melanoscera (Hymenoptera: Braconidae). //Environ. Entomol. 1997. V. 26, No. 3. P. 668 – 671.
23. Shields V.D., Smith K.P., Arnold N.S., Gordon I.M., Shaw1 T.E., Waranch D. The effect of varying alkaloid concentrations on the feeding behavior of gypsy moth larvae, Lymantria dispar (L.) (Lepidoptera: Lymantriidae) // Arthropod-Plant Interactions, Volume 2, Number 2, 2008 г. P 101-107
24. Shul’ts E. E., Bakhvalov S. A., Martem’yanov V. V., Petrova T. N., Syromyatnikova I. N., Shakirov M. M., and Tolstikov G. A.. Effects of natural and artificial defoliation on the content and composition of extractive substances in birch leaves // Applied Biochemistry and Microbiology. 2005. Vol. 41. No.1. P. 94–98.
25. Wagner M. R. Influence of moisture stress and induced resistance in ponderosa pine, Pinus pon-derosa Dougl. Ex. Laws, on the pine sawfly, Neodiprion autumnalis Smith. // For. Ecol. Manag. V. 15. P. 43-53. 1986