Структурно–функціональні особливості зимостійкості деяких видів роду Magnolia L.

5. Збільшення пулу неспецифічних маркерів стійкості -- флавоноїдів у корі пагонів магнолій протягом вегетаційного періоду (особливо у зимостійких видів) та зменшення їхньої кількості взимку свідчить про участь цих фізіологічно активних речовин в процесах перезимівлі рослин. Виокремлено акліматизаційні (під час зниження температури від +3,2 до -10оС в природних умовах) та аклімаційні (після лабораторного проморожування за температур -30 та -35оС) зміни загального вмісту флавоноїдів (зменшення в середньому на 34%). Відсутність таких змін у гібрида M. soulangiana вказує на пластичність та кращу пристосованість його до низькотемпературного стресу, а отже і до інтродукції у більш холодні кліматичні умови.

6. Вперше в тканинах однорічних пагонів гістохімічно виявлено відмінності у локалізації ліпідних сполук та динаміці крохмалю й лігніну і визначено їхню специфічну роль у зимостійкості різних видів магнолії.

7. Адаптаційні зміни ліпідного показника стійкості проявлялися у зростанні вмісту галактоліпідів у корі пагонів магнолій при підготовці рослин до зимівлі, та зменшення їх кількості за дії низьких зимових температур. Показано також зменшення кількості сульфоліпіду у відповідь на сезонне зниження температури оточуючого середовища, тенденцію до зменшення вмісту стеринів у корі пагонів магнолій.

8. Фізіологічні, біохімічні та анатомо-морфологічні характеристики тканин пагонів рекомендовано використовувати як діагностичні критерії рівня зимостійкості інтродуцентів в процесі добору видів та форм декоративних екзотів для вирощування у нових кліматичних умовах.

ПЕРЕЛІК НАУКОВИХ ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Палагеча Р.М., Брайон О.В. Видові особливості анатомічної будови покривних тканин пагонів інтродукованих видів Magnolia // Укр. ботан. журн. -- 2002. -- № 4. -- С. 441--448. (Здобувачем проведено серію дослідів з дослідження анатомічної будови покривних тканин пагонів магнолій, опрацьовано літературні джерела, узагальнено результати досліджень).

Палагеча Р.М. Механічні тканини кори видів роду Magnolia як таксономічна ознака // Вісн. Київського нац. універ. імені Тараса Шевченка. “Інтродукція та збереження рослинного різноманіття”. -- 2002. -- Вип. 5. -- С. 71--73.

Палагеча Р.М., Коршук Т.П., Таран Н.Ю., Брайон О.В. Перспективні види магнолій для інтродукції та озеленення міст у кліматичних умовах України // Вісн. Київського нац. універ. імені Тараса Шевченка. “Біологія”. -- 2002. -- Вип. 37. -- С. 111--116. (Здобувачем узагальнено результати досліджень і запропоновано використання перспективних видів магнолій в озелененні).

Палагеча Р.М. Дослідження втрати води зимовими пагонами листопадних магнолій у зв'язку із зимостійкістю // Вісн. Київського нац. універ. імені Тараса Шевченка. “Інтродукція та збереження рослинного різноманіття”. -- 2003. -- Вип.6. -- С. 40--42.

Палагеча Р.М., Дзюба О.І., Таран Н.Ю., Коршук Т.П. Динаміка флавоноїдів у органах інтродукованих видів листопадних магнолій // Физиол. и биохим. культ. раст. -- 2004. -- 36, № 6. -- С. 528--533. (Здобувачем проведено серію біохімічних аналізів та узагальнено результати досліджень).

Коршук Т.П., Палагеча Р.М. Підсумок інтродукції та вивчення листопадних магнолій у Ботанічному саду ім. акад. О.В. Фоміна // Вісн. Київського нац. універ. імені Тараса Шевченка. “Інтродукція та збереження рослинного різноманіття”. -- 2004. -- Вип.7. -- С. 28--30.

Палагеча Р.М. Залежність водного режиму пагонів магнолій від сформованості покривної тканини // Бюлл. Никитского ботан. сада. -- 2004. -- Вып. 89. -- С. 98--100.

Коршук Т.П., Палагеча Р.М., Чернишова Г.Г. Інтродукція листопадних магнолій та збереження їх в культурі // Матеріали XI з'їзду Українського ботанічного товариства. -- Харків, 2001. -- С. 185--186. (Здобувачем проведено фенологічні спостереження та проаналізовано дані літератури).

Коршук Т.П., Палагеча Р.М., Чернишова Г.Г. Листопадні магнолії як генофонд асортименту декоративних рослин для озеленення міст // Мат. міжн. наук. конф., присвяченої 135-річчю Ботанічного саду ОНУ ім. Мечникова. “Роль Ботанічних садів в зеленому будівництві міст, курортних та рекреаційних зон”. -- Одеса: ЛАТСТАР, 2002. -- Ч.1. -- С. 227--230. (Здобувачем проведено фенологічні спостереження).

Палагеча Р.М., Брайон О.В. Крохмалоносні структури в пагонах інтродукованих листопадних магнолій // Мат. міжн. наук. конф. “Сучасні проблеми інтродукції рослин та збереження біорізноманіття екосистем”. -- Чернівці, 2002. -- С. 89--90. (Здобувачем проведено серію анатомічних та гістохімічних досліджень).

Палагеча Р.М. Секреторні структури в тканинах пагонів інтродукованих видів магнолій // Мат. міжн. наук. конф. “Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно-змінених територіях”. -- Кривий Ріг, 2002. -- С. 295--299.

Palagecha R.M., Brayon O.V. Ecological monitoring of magnolias in connection with winter resistance.// Proc. International Conf. on European society for new methods in agricultural research XXXII annual meeting. -- Warsaw (Poland), 2002. -- P. 96. (Здобувачем проведено експериментальні дослідження та статистичну обробку результатів).

Палагеча Р.Н., Таран Н.Ю. Брайон А.В. Анатомическая таксономия листопадных магнолий в связи с зимостойкостью // Труды II Междун. конф. по анатомии и морфологии растений. - Санкт-Петербург (Россия), 2002. - С. 84-85. (Здобувачем проведено серію анатомічних досліджень та аналіз даних літератури).

Палагеча Р.М. Використання листопадних магнолій у ландшафтній архітектурі промислових міст та у фітодизайні // Матер. IV міжн. наук. конф. “Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку”. -- Донецьк, 2003. -- С. 337--340.

Палагеча Р.Н. Интродукция листопадных видов японских магнолий в ботаническом саду Киевского университета // Матер. ІІІ междун. научн. конф. “Биологическое разнообразие. Интродукция растений”. -- Санкт-Петербург (Россия), 2003. -- С. 150--152.

Palagecha R., Dzyuba O., Taran N., Golovko E. Secondary metabolites in bark of shoots of introduced magnolias as their tolerance index // Proc. International Conf. on European society for new methods in agricultural research XXXIII annual meeting. -- Viterbo (Italy), 2003. -- P. 39. (Здобувачем проведено серію біохімічних досліджень).

Палагеча Р.Н., Дзюба О.И. Некоторые анатомо-биохимические особенности побегов листопадных магнолий в умеренном климате Украины // Матер. ІІІ междун. конф. “Растения в мусонном климате”. -- Владивосток (Россия), 2003. -- С. 396--399.

Palagecha R., Taran N. Introduction of Magnoliaceae connecting with winter hardiness problem // Proc. International Conf. on ІІ Intern. symp. on plant health in urban horticulture. -- Berlin (Germany), 2003. -- P. 266.

Палагеча Р.М. Структурно-функціональні особливості різних тканин пагонів листопадних магнолій при інтродукції // Тези доп. ІІ Міжн. конф. “Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти”. -- Львів, 2004. -- С. 68.

АНОТАЦІЯ

Палагеча Р.М. Структурно -- функціональні особливості зимостійкості деяких видів роду Мagnolia L. -- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 -- фізіологія рослин. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2006.

Дисертацію присвячено вивченню особливостей зимостійкості інтродукованих листопадних магнолій у кліматичних умовах Українського Полісся та Лісостепу.

Досліджено особливості формування покривних, паренхімних, механічних та запасаючих тканин пагонів контрастних за зимостійкістю видів магнолій, котрі можуть бути використані для оцінки зимостійкості рослин в умовах інтродукції.

Встановлено, що секреторні вмістища зосереджені переважно у паренхімі кори, а у деяких видів і у серцевині пагонів, а також у зоні механічних руйнувань кори та під сочевичками, що в сукупності створює надійну систему захисту нижче розташованих тканин у найбільш вразливих ділянках пагонів. З'ясовано, що кількість води у пагонах різних видів магнолій та їхня водоутримуюча здатність у зимово-весняний період залежать від рівня сформованості покривних тканин пагонів, а саме: товщини кутикули, кількості шарів фелеми, рівня виповнення сочевичок та їх кількості. Проаналізовано амплітуди тепловиділення у результаті заморожування пагонів для контрастних за зимостійкістю видів. Визначено, що особливості формування анатомічних структур пагонів можуть слугувати важливою таксономічною ознакою роду. Для доповнення існуючих уявлень про формування механізмів адаптації рослин в процесі інтродукції вперше досліджено сезонну динаміку вмісту біохімічних сполук (флавоноїдів та ліпідів), що суттєво впливають на процеси морозо- і зимостійкості інтродуцентів.

Ключові слова: зимостійкість, люмінесцентна мікроскопія, листопадні магнолії, адаптація, кутикула, фелема, сочевичка, секреторні вмістища, флавоноїди, ліпіди.

АННОТАЦИЯ

Палагеча Р.Н. Структурно-функциональные особенности зимостойкости некоторых видов рода Мagnolia L. -- Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.12 -- физиология растений. Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев, 2006.

Диссертация посвящена изучению особенностей зимостойкости интродуцированных листопадных магнолий в климатических условиях Украинского Полесья и Лесостепи.

Исследованы особенности формирования покровных, паренхимных, механических и запасающих тканей побегов контрастных по зимостойкости видов магнолий. Показано, что почти всем исследуемым видам магнолий присущи хорошо сформированная перидерма (от 1--2 до 4--6 слоев феллемы) и поверхностная кутикула (10--28 мкм). Исключение составляет M. salicifolia. У нее перидерма отсутствует, зато хорошо развит слой кутикулы до 28 мкм. В среднем толщина кутикулы у других видов составляет 10--15 мкм. Установлена зависимость между плотностью клеток феллемы, количеством их слоев, уровнем выполнения чечевичек, их количеством на 10 см2 поверхности побега и склонностью побегов к зимнему высыханию. Установлено, что особенности формирования анатомических структур побегов могут служить важным таксономическим параметром рода, на основе которого можно идентифицировать вид магнолии на ранних этапах морфогенеза, поскольку данные растения входят в генеративную фазу на 8-28-м году, а также могут быть использованы для оценки зимостойкости магнолий в условиях интродукции.

Дополнительные сведения получены при исследовании секреторных вместилищ, которые сосредоточены прежде всего в паренхиме коры, а у некоторых видов (M. obovata, M. officinalis, M. tripetala) и в серцевине побегов, а также в зоне механических повреждений коры и под чечевичками, что в целом создает надежную систему защиты ниже размещенных тканей в наиболее уязвимых участках побегов.

Определены три типа строения стереома коры, в зависимости от пространственного расположения и количественного соотношения групп лубяных волокон и склереид у разных видов. Впервые установлена дополнительная арматурная структура утолщенных побегов (от 8 до 11 мм) у M. obovata, M. officinalis, M. tripetala, M. denudata в виде сплошного слоя склерифицированных элементов субэпидермального расположения.

Проанализированы амплитуды экзотермических процессов в результате замораживания побегов для контрастных по зимостойкости видов. Также в результате промораживания побегов до температур: -25, -30 и -35 оС установлена морозостойкость морфометрически разных участков побегов и тканей (кора, камбий, древесина, сердцевина).

Для дополнения существующих представлений о формировании механизмов адаптации растений в процессе интродукции исследовали сезонную динамику биохимических веществ (флавоноидов и разных фракций липидов), которые существенно влияют на процессы морозо- и зимостойкости интродуцентов.

Исследуемые комплексные анатомо-морфологические и физиолого-биохимические параметры позволяют проводить скрининг различных видов и гибридов магнолий на устойчивость в условиях интродукции.

Ключевые слова: зимостойкость, люминисцентная микроскопия, листопадные магнолии, адаптация, кутикула, феллема, чечевички, секреторные вместилища, флавоноиды, липиды.

ANNOTATION

Palagecha R.M. Structural functional peculiarities of frost resistance of some species of the genus Magnolia L. -- Manuscript.

The dissertation on competition for PhD degree on a specialty 03.00.12 -- Plant physiology. - Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2006.

The thesis is dedicated to the study of peculiarities of frost resistance of introduced deciduous magnolias in climatic conditions of Ukrainian Woodlands and Forest-steppe. It have been researched the peculiarities of formation of the ground, parenchymal, strengthening and storage tissues of shoots contrasting in frost resistance species of magnolias, which can be used for the frost resistance estimation of plants under the conditions of introduction. It has been determined that the secretory storages are concentrated mainly in parenhym of bark and some species concentrate them in the pith of shoots, as well as in zone of mechanical destructions of bark and under the lenticels, that form in total the reliable system of defense of situated lower tissues in the most sensitive shoots segments.

It has been determined that the quantity of water in shoots of different species of magnolias and their water storaged ability in winter-spring period depends on the level of formation of the ground tissues of shoots, as follows: thickness of cuticle, quantity of phellem layers, level of lenticel filling and their quantities. The amplitudes of thermo-isolation in result of freezing of shoots for contrasting in frost resistance species have been analyzed. It has been determined that the peculiarities of formation of anatomical structures of shoots can be used as an important taxonomic sign of genus. For the addition of available ideas about the formation of adaptation mechanisms of plants during introduction first has been researched the seasonal dynamics of biochemistry compounds (flavonoids and lipids), that influence to the frost and winter processes of introduced plants. The researched parameters extend the ideas about formation of adaptation mechanisms of magnolias to the negative influence of the environment, as well as they can be used as theoretical basis of optimization of growth of decorative exotic plants under the conditions of action of exogenous stressors in new climatic conditions.

Key words: winter hardiness, luminescent microscopy, deciduous magnolias, adaptation, cuticle, phellem, lenticels, secretors receptacle, flavonoids, and lipids.

Размещено на Allbest.ru