Фітогормони та структура листків деревних видів, адаптованих до різних екологічних умов

Київський університет імені Тараса Шевченка

 

БОЛЬШАКОВА МАРІЯ ОЛЕКСІЇВНА

 

УДК 581. 143. 01. /. 07

 

 

03. 00. 12 – фізіологія рослин

 

 

Київ-1999

 

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України.

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Мусатенко Людмила Іванівна, Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАНУ, зав. відділом фітогормонології.

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, Яворська Вікторія Казимирівна, Інститут фізіології рослин і генетики, зав. відділом кандидат біологічних наук Ситнянська Ніоніла Павлівна, Центральний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАНУ, ст. наук. Співробітник.

Провідна установа- Львівський державний університет імені Івана Франка.

Захист відбудеться 25 травня 1999р. о 14 годині на заіданні спеціалізованної вченої ради Д26. 001. 24 Київського університету імені Тараса Шевченка за адресою: Київ, пр. Глушкова, 2, корпус 12 (біофак), ауд. 215; Поштова адреса: 252033, вул. Володиммирська 64.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Київського університету імені тараса Шевченка, вул, Володимирська, 58

Автореферат розісланий 25 квітня 1999р

 

 

Актуальність проблеми. Вивчення фізіологічних особливостей рослин, пристосованих до дії абіотичних факторів середовища, має велике значення для розуміння, як напрямків еволюційного процесу, так і механізмів адаптації, які можуть проявлятися на структурному та фізіологічному рівнях організації.

Для аналізу особливостей змін в плані як регіонального, так і глобального шляхів адаптивної дивергенції (Нево, 1994; 1996) у деревних видів в різних екологічних умовах зручною моделлю може бути «Еволюційний каньйон» віком 3 – 5 млн. років (Ловер Нахал Орен, Національний парк Маунт Кармель), який є частиною гірської території Кармель в околицях м. Хайфа (Ізраїль (32°43’ N; 34°58’ Е). Його протилежні схили розташовані на відстані 200 м один від одного, але значно контрастують між собою в зв’язку з історично складеними мікрокліматичними умовами. Схили північний (“європейський”) та південний (“африканський”) мають однакову вапнякову природу, але різко відрізняються по кількості сонячної радіації, яка на південному схилі на 300% вища, ніж на північному. Більшість деревних видів каньйону належать до склерофітних рослин з різними стратегіями адаптаційних механізмів пристосування їх листків до посушливих умов.

Оскільки дані, стосовно механізмів, що лежать в основі пристосування рослинних організмів до умов оточуючого середовища, досить обмежені і розрізнені, в роботі була зроблена спроба оцінити вміст фітогормонів в листках рослин різних екологічних умов зростання, які мають неоднакові адаптивні стратегії, та співставити отримані результати з показниками морфо-анатомічної будови.

Мета та основні завдання дослідження. Метою роботи було дослідження адаптаційних змін листків середземноморських ксерофітних видів деревних рослин різних екологічних умов зростання. для досягнення її ставились такі завдання:

•проаналізувати анатомічні ознаки листків деревних ксерофітів різних екологічних умов зростання;

•дослідити зміни активності, якісного і кількісного складу фітогормонів під впливом абіотичних чинників;

•вивчити видоспецифічні особливості структурної адаптації листків;

•порівняти компонентний склад фітогормонів листків в залежності від видових особливостей і від впливу екологічних факторів.

Наукова новизна, теоритична та практична цінність роботи.

Отримані результати дозволили встановити закономірності структурної та фізіологічної адаптації деревних видів до різних екологічних умов (інтенсивність інсоляції, волого- та гумусозабеспеченності). Вперше проведено комплексне дослідження рівнів фітогормонів у склерофітних видів рослин, які відрізняються за стратегією адаптації до дефіциту вологи. Одержані дані свідчать про значну видоспецифічну адаптаційну пластичність структури та фітогормонального комплексу листків, а також про залежність їх від мікрокліматичного впливу абіотичних факторів.

Одержані дані можуть бути використані для оцінки діапазону толерантності видів, а також для прогнозування їх поведінки в аридних умовах існування.

Результати досліджень сприятимуть поглибленню уявлень про механізми адаптації рослин до дії зовнішніх факторів та розробці наукових заходів охорони природних екосистем і можуть бути використані в програмах лекційних курсів «Стійкість рослин» та «Екологія» і при виконанні науково-дослідних робіт в галузі прогнозування адаптаційної здатності та дослідження адаптивних стратегій рослин.

Зв'язок роботи з науковими темами, планами, програмами. Роботу виконано в рамках тематики відділу фітогормонології («Гормональна регуляція процесів росту та розвитку нижчих і вищих рослин та грибів», «Адаптивна роль природних регуляторів росту рослин») та міжнародної програми «Вивчення біорізноманітності генофонду рослин (в т. ч. водоростей, лишайників, мохів) і грибів гірських екосистем України і північного Ізраїлю та розробка наукових заходів їх охорони».

Особистий внесок здобувача. Дисертант особисто проробила відповідну літературу та оволоділа необхідними методами досліджень, брала участь у плануванні експериментів, підготовці матеріалів до друку. Експериментальні дані, які приведені в дисертаційній роботі, одержані та проаналізовані здобувачем самостійно.

Основні положення, що виносяться на захист.

1.Структурна адаптація листків залежить від умов місцезростання рослин і їх видової приналежності.

2.Формативний ефект, викликаний підвищеною інсоляцією та пониженою волого- та гумусозабезпеченістю, проявляється у деревних порід у редукції асиміляційної поверхні листків, яка компенсується збільшенням товщини листкової пластинки за рахунок клітин мезофілу.

3.Направленість змін гормонального складу листків деревних порід, адаптованих до різних абіотичних факторів, залежить як від природи та інтенсивності їх дії, так і від видових особливостей