Рост растений контролируется множеством физиологических, биохимических и молекулярных процессов, а фотосинтез является ключевым процессом, который вносит существенный вклад в рост и развитие растений. Измерение и анализ параметров флуоресценции хлорофилла а позволяет изучить реакции фотосинтетического аппарата в условиях стресса и оценки адаптационных возможностей растений. Целью исследования было комплексное изучение биохимического состава и флуоресцентных показателей копеечника дагестанского (Hedysarum L. Daghestanicum) - узколокального эндемика Дагестана, произрастающего на аридных участках каменистых х склонов от 320 до 1800 м над у. м. с низким уровнем увлажненности и высоким уровнем инсоляции. При мониторинге Hedysarum daghestanicum были исследовали флуоресцентные параметры как при темновой адаптации (для определения потенциальных возможностей растения), так и в естественных условиях измеренные на свету. Максимальный квантовый выход фотосинтеза (Fv/Fm) весьма высок и приближается к теоретически возможному. Относительная скорость нециклического электронного транспорта по ETR у растений высока, что позволяет поддерживать фотосинтез на необходимом уровне. Потери избыточной энергии в виде максимальной флуоресценции не велики и составляют 15%, в то время, основная часть поглощенного света с огромной скоростью идет на фотохимию. Согласно полученным данным, потенциальный уровень реализации энергии в фотохимию составляет около 80%, регулируемых потерь (Y(NPQ)) - 20%, не регулируемых Y(NO) - 12%. Высокий уровень Y(NPQ) означает, что потоки избыточной энергии хорошо регулируются (за счет работы ΔрН и зеаксантин-зависимых механизмов) и избыточная энергия возбуждения безопасно рассеивается на уровне антенны.

Проведенный качественный и количественный анализ фотосинтезирующих пигментов копеечника дагестанского показал, что содержание Хл а составляет 64% (от общего), соотношение Хл а/b3,22, а Хл (а+b)/Кар 5,5. что характерны для светолюбивых растений. Аминокислотный анализ выявил 13 аминокислот 7 из которых обладают антиоксидантными свойствами, причем, их содержание в подземной части гораздо выше, чем в надземных частях. Суммарное содержание аминокислот в корнях копеечника дагестанского оставила 19%, содержание пролина составило 33% от общего содержания, а в надземных частях 85%. Кроме того, идентифицированы вторичные метаболиты флавоновой и изофлавоновой природы (кофейная кислота и лютеолин-7-О-глюкозид и лютеин, генистеин и формононетин) которые растения используют для преодоления стрессовых ограничений, адаптируясь к изменяющейся среде.

Проведенные комплексные исследования показали высокую адаптивность копеечника дагестанского к абиотическим стресс факторам: мезофит, растущий в условиях сильной инсоляции и недостатка влаги, имеет комплекс специфических анатомических, морфологических, физиологических адаптаций, которые направленны на минимизацию амплитуды изменений физических параметров окружающей среды, предотвращающих разрушение клеток или их органелл.

Plant growth is controlled by a variety of physiological, biochemical and molecular processes, and photosynthesis is a key process that contributes significantly to plant growth and development. Measurement and analysis of chlorophyll a fluorescence parameters allows studying the reactions of the photosynthetic apparatus under stress conditions and assessing the adaptive capabilities of plants. The aim of the study was a comprehensive study of the biochemical composition and fluorescent parameters of the Hedysarum L. Daghestanicum, a narrow-local endemic of Dagestan, growing on arid areas of stony slopes from 320 to 1800 m above sea level. m. with a low level of moisture and a high level of insolation. When monitoring Hedysarum daghestanicum, fluorescent parameters were studied both during dark adaptation (to determine the potential of the plant) and under natural conditions measured in the light. The maximum quantum yield of photosynthesis (Fv/Fm) is very high and approaches the theoretically possible. The relative rate of noncyclic electron transport along the ETR in plants is high, which makes it possible to maintain photosynthesis at the required level. The loss of excess energy in the form of maximum fluorescence is not large and amounts to 15%, while the main part of the absorbed light goes to photochemistry with great speed. According to the data obtained, the potential level of energy realization in photochemistry is about 80%, controlled losses (Y(NPQ)) - 20%, uncontrolled Y(NO) - 12%. A high level of Y(NPQ) means that the excess energy flows are well regulated (due to the work of ΔpH and zeaxanthin-dependent mechanisms) and the excess excitation energy is safely dissipated at the antenna level.

The qualitative and quantitative analysis of the photosynthetic pigments of the Dagestan Hedysarum showed that the content of Chl a, is 64% (of the total), the ratio of Chl a/b3.22, and Chl (a+b)/Car 5.5, which are characteristic of photophilous plants. Amino acid analysis revealed 13 amino acids, 7 of which have antioxidant properties, moreover, their content in the underground part is many times higher than in the aboveground parts. The content of proline in the roots was 33% of the total content of amino acids, and in the aerial parts 85%. In addition, secondary metabolites of flavone and isoflavone nature (caffeic acid and luteolin-7-O-glucoside and lutein, genistein and formononetin) necessary for plants to overcome stress limitations when adapting to a changing environment have been identified.

The conducted comprehensive studies have shown the high adaptability of the Dagestan kopek to abiotic stress factors. The mesophyte, growing in conditions of strong insolation and lack of moisture, has a complex of specific anatomical, morphological, physiological adaptations that are aimed at minimizing the amplitude of changes in the physical parameters of the environment that prevent the destruction of cells or their organelles.