Наукові записки НаУКМА. Біологія і екологія

Моніторинг флористичного різноманіття урочища Теремки НПП «Голосіївський» в умовах антропогенного навантаження

Thu, 03 Aug 2023 00:00:00 +0300

У статті наведено результати моніторингу флористичного різноманіття урочища Теремки, що як відокремлена територія входить до складу НПП «Голосіївський». Урочище безпосередньо прилягає до великого житлового масиву і двох автомагістралей. Проведено аналіз основних чинників впливу на екологічний стан території. Доведено необхідність постійного моніторингу екологічного стану природних біотопів, розташованих у межах сучасних мегаполісів. Продемонстровано, що саме моніторинг флористичного різноманіття, контроль збереження цінних і раритетних видів рослин, поява і поширення інвазійних чужорідних видів можуть бути ефективними показниками екологічного стану природного біотопу. Такий моніторинг можна здійснювати як за допомогою польових спостережень, так і з використанням дистанційних методів та аналізу глобальних баз біорізноманіття.

Рід Corydalis s. l. (Papaveraceae) у природній і культурній флорі України: таксономічний склад та успішність натуралізації чужорідних видів

Thu, 03 Aug 2023 00:00:00 +0300

Проаналізовано таксономічний склад аборигенних і чужорідних представників роду Corydalis s. l. у природній та культурній флорі України. За літературними, гербарними, інвентарними та іншими відомостями вперше було встановлено, що в умовах інтродукції випробовувалися 3 аборигенних (за межами природних ареалів) і 16 чужорідних таксонів роду. Більшість цих ергазіофітів (73,7 %) до нашого часу в колекціях живих рослин не збереглися, тобто мали низькі показники натуралізації. Провідною інтродукційною установою, де культивувалися 82,4 % інтродукованих таксонів роду Corydalis, є Національний ботанічний сад імені М. М. Гришка НАН України (м. Київ). Водночас у спонтанній флорі України було відмічено 4 чужорідні таксони роду на різних стадіях натуралізації: ефемерофіт C. bracteata, колонофіт C. lutea, епекофіт C. cava subsp. marschalliana (за межами природного ареалу) та геміагріофіт C. caucasica. В умовах НБС імені М. М. Гришка і Сирецького дендрологічного парку (м. Київ) було проаналізовано онтогенетичну структуру аборигенних ценопопуляцій C. solida та інтродукційних ценопопуляцій натуралізованих таксонів C. cava subsp. marschalliana і C. caucasica. Виявлено, що ценопопуляції C. solida належать до нормального зрілого або старіючого типів; C. cava subsp. marschalliana – до молодих нормальних; C. caucasica – молодих нормальних з ухилом до інвазійних. Ценопопуляції C. caucasica вирізняються найбільшою щільністю і високою часткою проростків у різних ценотичних умовах, що підкреслює інвазійний характер цього виду, який перебуває на початковій стадії експансії. Потрібно запобігти подальшому поширенню цієї потенційно інвазійної рослини в культурі та за її межами.

Особливості сезонного розвитку видів родів Sedum L. та Hylotelephium H. Ohba в умовах Криворіжжя

Ольга Миколаївна Зубровська, Тетяна Федорівна Чипиляк — Thu, 03 Aug 2023 00:00:00 +0300

Наведено результати дослідження сезонного розвитку видів родів Sedum L. та Hylotelephium H. Ohba в умовах Криворіжжя протягом 2003–2021 рр. У степовій зоні України глобальні кліматичні зміни пов’язані з підвищенням температур і тривалими посухами, особливо в період активної вегетації рослин, що призводить до стресових умов для їхньої життєдіяльності. Через це рослини, яких використовують в озелененні міських територій, змінюють ритми росту й розвитку, а лімітуючими чинниками стають переважно температура повітря та добовий фотоперіод. Мета роботи – визначити особливості фенології окремих видів родів Sedum L. та Hylotelephium H. Ohba за інтродукції в Криворізький ботанічний сад НАН України за впливу кліматичних змін. Об’єктами дослідження були Sedum aizoon L., S. album L., S. florіferum Praeg., S. hybridum L., S. reflexum L., S. spurium M. Bieb., S. takesimense Nakai, Hylotelephium ewersii (Ledeb.) H. Ohba, H. spectabile (Boreau) H. Ohba. Підвищення річної температури повітря спричинювало зміни термінів і тривалості окремих фаз розвитку вегетативної і генеративної сфер. Зокрема, у 2017–2021 рр. рослини починали розвиток на 8–13 діб раніше (початок березня), а завершували вегетацію значно пізніше (кінець листопада – початок грудня), ніж 19 років тому. Відповідно, вегетаційний період збільшився на 20–50 діб. За інтродукції в Криворізький ботанічний сад НАН України S. florіferum, S. takesimense, S. spurium змінюють феноритмотип із зимово-зеленого на весняно-літньо-осінньо-зелений. З’ясовано, що S. album, S. reflexum, S. spurium, S. florіferum, S. hybridum і S. takesimense, які в природних ареалах цвітуть у липні, в умовах Криворіжжя починають квітування в червні, а у 2017–2021 рр. терміни пришвидшуються – це вже кінець травня – початок червня. Різниця в термінах досягала 12–18 діб. Середня тривалість цвітіння седумів становила 22–30 діб. Протягом 2003–2021 рр. період цвітіння достовірно збільшився у S. aizoon, S. florіferum та S. reflexum. В умовах Криворіжжя види S. florіferum, S. takesimense і S. spurium змінюють стратегію розвитку: не вегетують у зимовий період і цвітуть у червні, що не є характерним для них у природних ареалах. Також відбувається зміна термінів цвітіння на ранньо-літній період у S. album, S. reflexum і S. hybridum, які є літньо-квітучими. Визначені особливості сезонного ритму розвитку вказують на значний рівень пластичності досліджуваних видів.

Формування стійкості до патогенів у рослин за участі епігенетичних чинників і фітогормонів

Вікторія Володимирівна Плигун, Максим Зиновійович Антонюк — Thu, 03 Aug 2023 00:00:00 +0300

У статті розглянуто особливості стійкості рослин до патогенів, яка визначається наявністю генів резистентності та регуляцією їхньої активності за допомогою фітогормонів, діяльності ядерного порового комплексу, через епігенетичні модифікації на посттранскрипційному та пост-трансляційному рівні ДНК і гістонів, відповідно. Охарактеризовано ядерний поровий комплекс, який складається з нуклеопоринів, ядерного порового кошика, цитоплазматичних філаментів і має здатність вибірково транспортувати транскрипційні фактори до ядра з цитоплазми та мРНК у протилежному напрямку, впливаючи на експресію генів. Серед епігенетичних модифікацій, описаних у статті, найбільш поширеним та охарактеризованим є метилювання (описано для ДНК і гістонів), яке забезпечує стабільність геному, доступність транскрипційних факторів. Зазначено, що для гістонів додавання метильної групи до амінокислотних залишків не завжди є чинником замовчування генів, оскільки вирішальними є кількість доданих груп і те, до якої амінокислоти вони приєднані. Обговорено перехід до транскрипційної активності генів завдяки ацетилюванню гістонів. Ацетилтрансфераза гістонів загального контролю TaGCN5 здатна сприяти експресії гена еноїл-КоА-редуктази в аллогексаплоїдної пшениці, яка задіяна в біосинтезі кутикулярного воску як одного з чинників захисту. Зворотний процес деацетилювання є як позитивним регулятором через зв’язки з факторами відповіді на етилен, так і негативним, оскільки перешкоджає ацетилюванню та метилюванню амінокислот гістонів. Також наведено інформацію про вплив, крім етилену, жасмонової та саліцилової кислот, комбінації перелічених фітогормонів на формування системної набутої резистентності. Позитивним фітогормоном для патогенів є ауксин через його здатність впливати на структуру клітинної стінки. Однак патогени завдяки ефекторам здатні інгібувати імунні відповіді рослини, тому спостерігається постійна «гонка озброєнь» із добором більш ефективних засобів проникнення й розвитку в рослині та її захисних реакцій. Наголошено на важливості й актуальності вивчення шляхів формування стійкості та аспектів, які даватимуть розуміння про визначальні чинники резистентності – наявність послідовності гена та/або факторів, які регулюють її експресію.

Ефективність відомих генів стійкості пшениці Triticum aestivum L. до збудника бурої іржі пшениці Puccinia triticina Eriks. у 2019–2020 рр.

Галина Михайлівна Лісова — Thu, 03 Aug 2023 00:00:00 +0300

Збудник бурої іржі пшениці поширений на всій території України, що зумовлює необхідність дослідження ефективності генів стійкості рослини-господаря. Визначено ефективність відомих генів стійкості пшениці до збудника бурої іржі у 2019–2020 рр. в умовах дії популяції патогену, типової для зони Правобережного Лісостепу України. Оцінювання проводили після епіфітотії 2018 р. на серії майже ізогенних ліній пшениці сорту Thatcher та сортах, які розширюють основний набір генів. За результатами досліджень виявлено різний рівень експресії генів стійкості, що дало змогу виокремити кілька груп: 1) гени, здатні зумовити дуже високий рівень стійкості до всіх місцевих рас збудника (9 балів – ознаки хвороби відсутні; 8 балів – поодинокі некротичні плями), – Lr9, Lr18, Lr19, Lr21, Lr25, Lr27+31, Lr28, Lr35, Lr41, Lr43+24, Lr50, LrTm; 2) гени, що зумовлюють стійкість, – рослини незначно уражуються патогеном (8 балів – поодинокі некротичні плями та уредініопустули інтенсивністю до 5 %; 7 балів – уредініопустули інтенсивністю до 10 %; 6 балів – дрібні і середні уредініопустули інтенсивністю до 15 %) – Lr22а, Lr32, Lr34, Lr42, Lr43, Lr46; 3) гени стійкості, рівень експресії яких визначено як лабільний (гетерогенний), – Lr2a, Lr2b, Lr12, Lr14a, Lr14b, Lr20, Lr23, Lr24, Lr39, Lr40. Остання група генів стійкості має мінливий характер і залежить від рівня інфекційного навантаження та рівня вірулентності популяції патогену загалом. Виокремлені гени стійкості варто використовувати в селекційному процесі із врахуванням особливостей останньої групи. Неефективними до дії всіх рас популяції збудника бурої іржі пшениці в зоні Правобережного Лісостепу України є гени Lr1, Lr2c, Lr3, Lr3ka, Lr3bg, Lr10, Lr11, Lr13, Lr15, Lr16, Lr17, Lr26, Lr29, Lr30, Lr33, Lr37, LrB. Якщо вони пов’язані з корисними ознаками, їх використання в селекції потребує пірамідування з іншими більш ефективними генами стійкості.

Карпологічні особливості Iris hybrida Hort. (Rodion.) в умовах Національного ботанічного саду імені М. М. Гришка НАН України

Ганна Іванівна Скрипка, Тетяна Борисівна Вакуленко — Thu, 03 Aug 2023 00:00:00 +0300

Наведено результати морфологічного дослідження особливостей плодів та насіння одинадцяти високорослих сортів Iris hybrida hort. з колекційного фонду Національного ботанічного саду імені М. М. Гришка НАН України. Представлено морфометричні показники плодів і насіння (довжина та ширина). Проаналізовано такі морфологічні особливості, як форма плодів і насіння, форма насіннєвого рубчика, положення та розмір насінного зародка, особливості ендосперму, характер поверхні плодів і насіння. Серед досліджених сортів виділено плоди обернено-яйцеподібної, широкоовальної, видовжено-еліптичної та округлої форми. У насінні зафіксовано здавлено-призматичну, округлу, клиноподібну, обернено-яйцеподібну та сплющено-напівкруглу форму. Поверхня насінин губчасто-зморшкувата, тверда, іноді з вузькими оторочками по краю граней. Відмічено певне варіювання за формою насіннєвого рубчика.

Дизрегуляція автономної нервової системи в осіб молодого віку з надлишковою масою тіла

Тетяна Миколаївна Запорожець, Олександр Володимирович Саник — Thu, 03 Aug 2023 00:00:00 +0300

Проведено дослідження параметрів автономної нервової системи (вегетативного тонусу, вегетативної реактивності, вегетативного забезпечення) та показників центральної гемодинаміки (за даними тетраполярної грудної реографії) в юнаків і дівчат з нормальною та надлишковою масою тіла. Показано, що в осіб із надлишковою масою тіла у 2,8 раза (р < 0,05) частіше спостерігалась недостатність реактивності парасимпатичного відділу автономної нервової системи. Також в осіб із надлишковою вагою з нормальною вегетативною реактивністю був гіперкінетичний тип гемодинаміки.
Величина систолічного та діастолічного тиску після проведення око-серцевої проби корелювала з індексом маси тіла (τ = 0,19, р < 0,01 та τ = 0,21, р < 0,05). Співвідношення окружності талії і стегон корелювало з ударним індексом (τ = 0,22, р < 0,05). Вегетативний тонус і вегетативне забезпечення діяльності в осіб із надлишковою масою тіла не відрізнялись від відповідних показників в осіб із нормальною масою тіла.