Еколого-біологічні особливості сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) у рівнинній частині України

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ імені І.І. МЕЧНИКОВА

УДК 581.15:634.942:582.475.4(477)

ЕКОЛОГО-БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ СОСНИ ЗВИЧАЙНОЇ (PINUS SYLVESTRIS L.) В РІВНИННІЙ ЧАСТИНІ УКРАЇНИ

03.00.16 - екологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

КАЛАФАТ Любов Олександрівна

Одеса - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у відділі популяційної генетики Донецького ботанічного саду НАН України

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор, Коршиков Іван Іванович, завідувач відділу популяційної генетики Донецького ботанічного саду НАН України

Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, Булах Петро Євгенович старший науковий співробітник відділу природної флори Національного ботанічного саду імені М.М. Гришка НАН України

доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, Гнатів Петро Степанович професор кафедри екології та біології Львівського національного аграрного університету

Захист відбудеться ‹‹11›› грудня 2009 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.051.06 по захисту докторських дисертацій при Одеському національному університеті імені І.І. Мечникова за адресою: 65058, м. Одеса, Шампанський пров., 2.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Одеського національного університету імені І.І. Мечникова за адресою: 65082, м. Одеса, вул. Преображенська, 24.

Автореферат розісланий 10.11. 2009 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 41.051.06

доктор біологічних наук, професор Т.О. Філіпова

АНОТАЦІЯ

Калафат Л.О. Еколого-біологічні особливості сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) у рівнинній частині України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 - екологія. Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса, 2009.

Проведено комплексні порівняльно-моніторингові дослідження мінливості структурно-спадкових ознак та репродуктивних показників у 10 популяціях Pinus sylvestris L. різних за природно-кліматичними умовами рослинних зон України, з'ясовано рівень поліморфізму та особливості їх алозимної структури, підрозділенності та диференціації. Встановлено, що у межах ареалу P. sylvestris рівнинної частини України лише 2 % всієї алозимної мінливості припадає на міжпопуляційну складову. Пошкоджуюча дія забруднювачів не викликає односпрямованих змін у структурі популяцій P. sylvestris. У рослин, що зазнають впливу радіаційного забруднення, підвищена кількість випадків порушення сегрегації алелів. У насіннєвому потомстві P. sylvestris з різних місцезростань, включаючи забруднені території, не відбувається зниження рівня алельної різноманітності властивого материнським рослинам, однак суттєво знижується гетерозиготність. Забруднення середовища радіонуклідами, викидами автотранспорту та електромагнітним випромінюванням не призводить до відчутного пригнічення репродуктивної функції рослин в популяціях P. sylvestris. У досліджених популяціях виявлено групи особин, які відрізняються більше, ніж удвічі, від середньовибіркових за кількістю повного, порожнього та недорозвиненого насіння на одну жіночу шишку. Оптимальна гетерозиготність дерев з високою продуктивністю повного насіння становила ~ 22 %, а гетерозиготність дерев з максимальною кількістю порожнього насіння - ~ 29 %. Групи дерев з оптимальною гетерозиготністю можуть бути використані лісогосподарськими організаціями в якості вихідних для формування регіональних ділянок масового насіннєвого розмноження.

Ключові слова: Pinus sylvestris, популяції, техногенне забруднення, мінливість, алозимна структура, насіннєва продуктивність, насіннєве потомство. поліморфізм алозимний репродуктивний рinus

АННОТАЦИЯ

Калафат Л.А. Эколого-биологические особенности сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в равнинной части Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.16 - экология. Одесский национальный университет имени И.И. Мечникова, Одесса, 2009.

Проведены комплексные сравнительно-мониторинговые исследования изменчивости репродуктивных показателей и структурно-наследуемых признаков 10 популяций Pinus sylvestris L. в разных природно-климатических условиях растительных зон Украины. На основе данных аллозимной изменчивости выяснен генетический полиморфизм природных популяций и установлены особенности их структуры, подразделенности и дифференциации в лесной, лесостепной и степной зонах. Для всех популяций P. sylvestris проанализирована электрофоретическая изменчивость 9 ферментных систем, идентифицировано 22 аллозимных локуса, 76,7 % которых находится в полиморфном состоянии. Прослеживается тенденция снижения средних значений основных показателей аллозимного полиморфизма в популяциях по направлению с востока на запад. Наименьшая гетерозиготность отмечена в популяциях лесной зоны - Полесья (Н_О = 0,224, Н_Е = 0,222), а максимальная - в популяциях лесостепной зоны - (Н_О = 0,251, Н_Е = 0,238). Изучаемые популяции характеризуются слабой подразделенностью, на внутрипопуляционную генетическую изменчивость приходится 98 % и лишь 2 % - на межпопуляционную. В равнинной части ареала на территории Украины популяции P. sylvestris отличаются низкой степенью дифференциации, несмотря на разные природно-климатические и фитоценотические условия. У растений двух популяций, подверженных хроническому влиянию радионуклидов, отмечена повышенная частота встречаемости нарушений сегрегации аллелей отдельных локусов в мегагаметофитах семян. В семенном потомстве (зародыши) семян P. sylvestris природных популяций из разных мест произрастания, включая и загрязненные территории, не происходит снижения уровня аллельного разнообразия, свойственного материнским растениям, однако существенно снижается гетерозиготность. Семенная продуктивность P. sylvestris в расчете на одну женскую шишку варьирует у растений одной популяции и между популяциями одной растительной зоны. В популяциях загрязненных радионуклидами, выхлопными газами автотранспорта и электромагнитным излучением не отмечено заметного угнетения репродуктивной функции как в период гаметофитного развития опыленных, так и в период эмбрионального развития оплодотворенных семяпочек. Оптимальная гетерозиготность деревьев с высокой продуктивностью полных семян составила ~ 22 %, а гетерозиготность деревьев с максимальным количеством пустых семян - ~ 29 %. Выделены группы деревьев с разной долей опыленных и оплодотворенных семяпочек и между ними установлены различия по показателям аллозимной изменчивости. Группы деревьев с оптимальной гетерозиготностью могут быть использованы лесохозяйственными организациями как исходные для формирования региональных участков массового семенного размножения.

Ключевые слова: Pinus sylvestris, популяции, техногенное загрязнение, изменчивость, аллозимная структура, семенная продуктивность, зародыши семян.

ANNOTATION

Kalafat L.O. Ecology-and-biology peculiarities of the Scotch pine (Pinus sylvestris L.) in the flat part of Ukraine. - Manuscript.

Thesis for a candidate's scientific degree in Biological sciences on the speciality 03.00.16 - ecology. Odessa National University named after I.I. Mechnikov, Odessa, 2009.

Complex comparative monitoring experiments of variability of structural-heritable characteristics and reproductive indexes in 10 populations of Pinus sylvestris L. in different by the natural climatic conditions zones of Ukraine are carried out; the level of polymorphism and peculiarities of their allozyme structure, subdivision and differentiation are defined. It is ascertained that in the limits of areal for P. sylvestris on the flat part of Ukraine only 2 % of the whole allozyme variation fits into interpopulation component. Damaging action of pollutants does not cause monodirectional changes in the structure of Scotch pine population. Plants that get under the influence of radiative pollution have more cases of disruption of alleles' segregation. Decrease of allelic level diversity, which is typical for the maternal plant, does not occur, but heterozygosity decreases significantly in the seeds' posterity of P. sylvestris from the different places of growth, including polluted territories. Pollution of the environment with radionuclides, cars' emissions and electromagnetic radiation does not cause significant reduction of the reproductive function of plants in populations of P. sylvestris. There are found groups of individuals that differ more than twice from the mean sample by the number of full, empty and half-grown seeds per one female cone in the investigated populations. The optimal trees' heterozygosity with a high production of the full seeds is ~ 22 %, and heterozygosity of trees with the maximal number of empty seeds is ~ 29 %. Groups of trees with the optimal heterozygosity can be used by the forestry organizations as initial for the formation of regional plots of mass seeds' reproduction.

Key words: Pinus sylvestris, populations, technogenous pollution, variation, allozyme structure, seeds' productivity, seeds' posterity.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.) - головна лісоутворююча порода України, яка зростає в трьох рослинних зонах - лісовій, лісостеповій і степовій. Структура популяцій цього виду під впливом різних природно-кліматичних умов формувалась впродовж змін багатьох поколінь. Інтенсивне лісокористування, глобальні кліматичні зміни, забруднення навколишнього середовища призвели в останні десятиріччя до скорочення природних деревостанів P. sylvestris і до зниження біотичного потенціалу систем популяцій, збіднення їх генофонду, втрати продуктивності і стійкості соснових лісів. Це вимагає активізації досліджень структурної організації і стійкості популяцій видів-едифікаторів лісових екосистем (Коршиков та ін., 2002), а дегресія і деградація лісів посилюють проблему збереження біологічної різноманітності, що гостро стоїть в Україні (Сікура, 2001; Шеляг-Сосонко, 1999; 2008). Знання закономірностей популяційної організації виду в залежності від екологічних умов місцезростань - фундаментальний елемент в розробці науково обґрунтованих комплексних програм щодо збереження і відтворення його генофонду, підвищення стійкості і організації невиснажливого природокористування (Алтухов, 1995).

P. sylvestris - традиційний об'єкт дослідження внутрішньовидової різноманітності за фенотипічними ознаками в різних природно-кліматичних зонах (Правдин, 1964; Бобров, 1978; Мякушко, 1978). Однак зміни в структурі і диференціації популяцій цього виду в різних рослинних зонах України майже не з'ясовані. Цю задачу можна успішно вирішити, досліджуючи поліморфізм дискретних фенотипічних ознак - моногенно успадкованих білків, з яких найчастіше використовують ізоферменти (Алтухов, 2003). Використовуючи ізоферменти, як надійні маркери, генетичну структуру популяцій P. sylvestris в Україні частково було вивчено, але без з'язку з природно-кліматичними умовами (Пірко, 2001, Великоридько, 2002, Коршиков та ін., 2008). Зовсім не проводилось вивчення змін в генетичній структурі наступних поколінь популяцій, особливо в зонах підвищеного техногенного забруднення. Не вивчалось як різноманітні фактори техногенного походження впливають на репродуктивну здатність популяцій. Без таких робіт складно розкрити адаптивний і біотичний потенціал, стратегію розвитку і розселення виду в різних екологічних умовах. На території України проходить межа природного ареалу P. sylvestris і є великі і малі ізольовані популяції цього виду. Дослідження мінливості маргінальних і мегапопуляцій важливо для розуміння еволюційних механізмів формування стійких структур популяцій при оптимальному і песимальному забезпеченні життєво важливими ресурсними складовими середовища. Знання структурної організації популяцій виду необхідні для вирішення проблем ефективного лісокористування і лісовідновлення. Довговічні і продуктивні штучні лісонасадження можна сформувати тільки на генетично-популяційній основі (Некрасов, 1993; Коршиков та ін., 2002).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Роботу виконано у відділі популяційної генетики Донецького ботанічного саду НАН України. Дисертація безпосередньо пов'язана з плановими дослідженнями за держбюджетними темами: “Вивчення адаптації деревних рослин до техногенно забрудненого середовища в зв'язку з їх популяційно-генетичною мінливістю” (1993-1997 рр., № ДР 0193U024298), “Вивчення популяційно-генетичних механізмів стійкості хвойних у зв'язку з проблемами охорони їх генофонду, лісорозведення і фітомоніторингу на Україні” (1998-2002 рр., № ДР 0198U002101).

Мета та завдання дослідження. Мета досліджень - аналіз еколого-біологічних особливостей структури популяцій і їх потомства за спадковими ознаками, потенційної і фактичної насіннєвої продуктивності P. sylvestris в різних за природно-кліматичними умовами рослинних зонах рівнинної частини України та під впливом факторів техногенного забруднення.

Для досягнення цієї мети були поставлені наступні завдання:

- визначити особливості структури популяцій P. sylvestris за спадковою неоднорідністю рослин в різних рослинних зонах України за даними алозимної мінливості;

- з'ясувати підрозділеність і диференціацію популяцій P. sylvestris в рівнинній частині ареалу цього виду на Україні;

- встановити особливості алозимної структури природних популяцій та штучного насадження P. sylvestris, що зазнають дії техногенно забрудненого середовища;

- оцінити індивідуальну та популяційну мінливість P. sylvestris за рівнем виживання насіннєвих зачатків, насіннєвої продуктивності в популяціях різних рослинних зон України і рослин, що зазнають дії техногенного забруднення;

- визначити структурно-спадкові відмінності груп дерев популяцій P. sylvestris з різною насіннєвою продуктивністю;

- встановити ступінь відтворення алозимної різноманітності материнських дерев в насіннєвому потомстві популяцій P. sylvestris, що зазнають дії фізико-хімічних факторів техногенного забруднення.

Об'єкт досліджень. Еколого-біологічні особливості популяцій P. sylvestris у різних за природно-кліматичними умовами рослинних зонах України.

Предмет досліджень. Структура за спадковою неоднорідністю рослин, насіннєва продуктивність і відтворення генофонду P. sylvestris у рівнинній частині ареалу цього виду в України у зв'язку з різними природно-кліматичними умовами і впливом техногенного забруднення.

Методи досліджень. Еколого-ботанічні, популяційно-статистичні, порівняльно-морфологічні, електрофоретичний аналіз ізоферментів.

Наукова новизна одержаних результатів.

Вперше встановлено структуру популяцій P. sylvestris за спадковими ознаками в різних за природно-кліматичними умовами рослинних зонах і районах в межах рівнинної частини ареалу цього виду в Україні. Встановлено, що, незважаючи на контрастність еколого-едафічних умов, популяції P. sylvestris за рівнем алозимної мінливості мають невисокі міжпопуляційні відмінності. Проведено порівняльний аналіз відтворення рівня поліморфізму і алельної різноманітності материнських рослин природних популяцій в їх насіннєвому потомстві і вивчено вплив на цей процес фізико-хімічних забруднювачів середовища. Виявлено, що насіннєве потомство характеризується підвищеною інбредністю, а радіоактивне забруднення середовища внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС викликає надмірне порушення сегрегації алелів в мегагаметофітах насіння. Відмічено високу індивідуальну мінливість за рівнем виживання насіннєвих зачатків і продуктивності повного, порожнього та недорозвиненого насіння в розрахунку на одну шишку залежно від особливостей популяційної структури P. sylvestris і дії техногенних забруднювачів. З'ясовано внутрішньопопуляційну диференціацію рослин за виживаністю насінних зачатків, продуктивністю повного, порожнього, недорозвиненого насіння та їх індивідуально-групові генотипічні особливості.

Практичне значення одержаних результатів. Відомості про співвідношення внутрішньо- і міжпопуляційної різноманітності P. sylvestris в різних за природно-кліматичними умовами рослинних зонах - важливий елемент для розробки комплексної програми щодо збереження і відтворення генофонду P. sylvestris в Україні. Одержані фактичні дані застосовано для паспортизації і генетичної ідентифікації унікальних дерев і популяцій P. sylvestris, розвитку і формування регіональних лісонасіннєвих баз. Проведені в межах рівнинного ареалу P. sylvestris в Україні системно-моніторингові дослідження, що з'ясовують вплив ізольованості популяцій і дії різних несприятливих чинників на генетичну структуру популяцій, можуть бути використані в учбовому процесі у вузах України.

Особистий внесок здобувача. Здобувач самостійно в період 1993-2008 рр. провів інформаційний пошук, узагальнив літературні дані, оволодів сучасними методами досліджень, провів польові і лабораторні дослідження, проаналізував отримані результати, сформулював наукові положення і висновки. Постановка завдань, обговорення одержаних результатів та підготовка публікацій за результатами досліджень проводились спільно з науковим керівником д.б.н, проф. Коршиковим І.І. Експериментальні дані, одержані самостійно і в співавторстві, опубліковано в наукових роботах. Права співавторів не порушені.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень апробовано на VII Всеукраїнській студентській науковій конференції “Охорона навколишнього середовища і раціональне використання природних ресурсів” (м. Донецьк, 15-17 квітня 1997 р.), на конференції молодих учених і фахівців ”Актуальні проблеми аграрної і ботанічної науки в Україні” (м. Одеса, 16-19 вересня 1997 р.), на V міжнародній конференції “Проблеми дендрології, садівництва і квітникарства” (м. Ялта, 6-10 жовтня 1997 р.), на науково-практичній регіональній конференції “Проблеми екології і охорони природи в техногенному регіоні” (м. Донецьк, Донецький держуніверситет, 13 квітня 1998 р.), на міжнародній конференції “Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку” (м. Донецьк, 3-6 вересня 1998 р.), на Всеукраїнській конференції студентів, аспірантів і молодих учених “Біорізноманіття природних біотопів України”, на першій міжнародній науковій конференції “Відновлення порушених природних екосистем” (м. Донецьк, 24-27 вересня 2002 р.), на IV міжнародній конференції “Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку” (м. Донецьк, 17-19 вересня 2003 р.), на V міжнародній науковій конференції “Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку” (м. Донецьк, 24-26 вересня 2007 р.), на III міжнародній науковій конференції „Відновлення порушених природних екосистем” (м. Донецьк, 7-9 жовтня 2008 р.), на міжнародній науковій конференції „Біосистеми різних рівнів організації в технологіях сучасного екомоніторингу” (м. Чернівці 24-25 жовтня 2008 р.); неодноразово на засіданнях відділу популяційної генетики та вченої ради Донецького ботанічного саду НАН України.

Публікації. За темою дисертації опубліковано 32 роботи з них 17 статей в періодичних наукових фахових виданнях, що входять до переліку, затвердженого ВАК України.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел (195, в тому числі 40 іноземних), двох додатків. Дисертацію викладено на 220 сторінках машинопису. Робота містить 28 таблиць і 10 рисунків.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Внутрішньовидова і популяційна мінливість pinus sylvestris L.(огляд літератури)

Огляд літератури складається з трьох підрозділів, в яких розглянуто популяцію як елементарну одиницю виду, з'ясовано причини нетотожності особин, дослідження структурної організації популяцій, а також сучасні підходи щодо вивчення поліморфізму, структури, підрозділеності і диференціації популяцій за спадковими ознаками в межах ареалу виду.

Об'єкти і методи досліджень

Вивчали 10 популяцій P. sylvestris трьох рослинних зон України - лісовій (Українське Полісся, Розточчя), лісостеповій і степовій.

Досліджувані випадкові вибірки з популяцій склали 19-25 рослин 80-120-літнього віку і старше. Загальна кількість дерев, вивчених на всіх пробних площах, склала 246 рослин. З виділених дерев у популяціях було зібрано жіночі шишки впродовж одного врожаю під час самостійних експедицій.

При закладанні пробних площ, визначенні об'єму вибірок для досліджень структури популяцій, аналізі показників насіннєвої продуктивності керувалися розробками С.О. Мамаєва (1973), Т. П. Некрасової (1986) і М. Г. Романовського (1989), теоретичними положеннями і практичними рекомендаціями, що застосовують у популяційній біології (Айала, 1984; Алтухов, 1989; Животовський, 1991). Для вивчення генетичної структури, підрозділеності і диференціації популяцій як маркери генотипу використовували ізоферменти: глутаматоксалоацетаттрансаміназа (GOT, К.Ф. 2.6.1.1); глутаматдегідрогеназа (GDH, К.Ф. 1.4.1.2); малатдегідрогеназа (MDH, К.Ф. 1.1.1.37); супероксиддисмутаза (SOD, К.Ф. 1.15.1.1); кисла фосфатаза (ACP, К.Ф. 3.1.3.2); алкогольдегідрогеназа (ADH, К.Ф. 1.1.1.1); малік-ензим (ME, K.Ф. 1.1.1.40.), діафораза (DIA, К.Ф. 1.6.4.3), форміатдегідрогеназа (FDH, К.Ф. 1.2.1.2) і лейцинамінопептидаза (LAP, К.Ф. 3.4.11.1). Ферменти екстрагували з ендосперму 8 і більше насінин та електрофоретично розділяли у 7,5 %-вому поліакріламідному гелі за методикою Davis (1964) на приладі ЕЛФ-2 (Трувеллер, Нефедов, 1974). Для визначення рівня мінливості і диференціації досліджуваних популяцій P. sylvestris розраховували частоту алелів і генотипів, наявну (Н₀) та очікувану (Н_Е) гетерозиготність, середню кількість алелів на локус (А), частку поліморфних локусів за 95 % (Р₉₅) та 99 % (Р₉₉) критерієм, частку міжпопуляційного різноманіття в одному локусі. Статистичну обробку даних проводили за допомогою пакету комп'ютерних програм BIOSYS-1 (Swofford, Selender, 1981), GenAlex (Peakall, Smouse, 2006).

Еколого-географічна мінливість pinus sylvestris l. у рівнинній частині україни

У результаті електрофоретичного аналізу ізоферментів десяти ферментних систем було встановлено, що їх синтез у P. sylvestris контролюється 22 локусами. Максимальну алельну і генотипічну різноманітність встановлено для популяцій лісостепової зони, а для лісових популяцій з Розточчя - найменшу. Відмінності між популяціями за складом і частотами алелів стосувалися, головним чином, рідкісних алелів. Достовірна міжпопуляційна алельна гетерогенність з 19 поліморфних локусів за стандартним ч²-тестом встановлена для шести, а генотипічна - для 12 локусів, з яких для популяцій степової зони - 8 локусів, Розточчя - 6, лісостепової - 4, та для популяцій Полісся - не виявлено. Змін частот алелів в популяціях, що знаходяться під впливом фізико-хімічних забруднювачів не відбувається.

Відмінності між наявною (H_O) та очікуваною (H_E) гетерозиготністю за стандартним ч²-тестом у досліджуваних популяціях були неістотними. Наймінливішими були популяції в степовій (Н_O = 0,239-0,248; Н_E = 0,230-0,244) та лісостепових (Н_O = 0,229-0,300; Н_E = 0,228-0,261). В цілому рівень гетерозиготності рослин у популяціях рівнинної частини ареалу в Україні (23,9 %) був нижчий, ніж в популяціях центру ареалу цього виду (28,8 %) (Гончаренко та ін., 1993). Простежується тенденція зменшення середніх значень показників поліморфізму P. sylvestris у напрямку зі сходу на захід. Можливо, ці тенденції відображають хід еволюції популяцій P. sylvestris у льодовиковий і післяльодовиковий періоди. Зміщення меж природного ареалу P. sylvestris в ці періоди в лісостеповій і степовій зонах викликало посилення міграційних процесів, дрейфу генів, що призводило до збільшення генофонду цих популяцій, а також підвищення рівня поліморфізму.

Встановлений надлишок гетерозигот в популяціях P. sylvestris різних зон і районів України вказує на те, що їм не загрожує інбредна депресія. Близькість середніх значень наявної і очікуваної гетерозиготності, а також незначна кількість випадків істотного відхилення в наявному розподілі генотипів від очікуваного, згідно закону Харді-Вайнберга свідчать, що генетична структура популяцій знаходиться близько до рівноважного стану. Невисокі значення коефіцієнтів підрозділеності популяцій (F_ST, G_ST) вказують на низький рівень міжпопуляційної диференціації, незважаючи на значні відмінності в природно-кліматичних умовах. Так, на міжпопуляційну генетичну мінливість P. sylvestris приходиться всього 2 % всієї мінливості. Тобто, незважаючи на несхожість еколого-фітоценотичних умов різних рослинних зон України, не відбувається формування структури популяцій P. sylvestris з екологічно вираженими передумовними генотипами. Це, згідно з Ю.П. Алтуховим (2003), може бути наслідком дії балансуючого добору.

Значення показників алозимного поліморфізму в популяціях, що зазнають техногенного впливу (ХМ, НР1, НР2, ЛБ), не завжди нижче (І, ТР), а в окремих випадках (МБ, ЛС) навіть вище за значення для популяцій з відносно екологічно чистих районів. За всіма основними показниками поліморфізму штучне насадження P. sylvestris степової зони (НС), яке ушкоджується викидами теплової електростанції, незначно відрізняється від природних популяцій. При створенні цього насадження, ймовірно, не відбувалося значних генетичних втрат, а тому рівень мінливості, близький до природних популяцій, зберігся.

Невисокий ступінь генетичної диференціації популяцій P. sylvestris підтверджують низькі значення коефіцієнтів генетичної дистанції М. Нея (1972) - D_N, які варіюють від 0,006 до 0,030, склавши в середньому 0,014. Невеликі значення цього коефіцієнта вказують на те, що вплив природно-кліматичних умов різних рослинних зон і районів P. sylvestris істотно не відбивається на генетичній структурі популяцій. Ступінь диференціації наочно проілюстровано на дендрограмі (рис. 2), де не простежується виразного розподілу популяцій P. sylvestris залежно від географічного положення та приналежності до певної рослинної зони. Відсутність чіткої кластеризації залежно від географічного положення популяцій P. sylvestris описано і в інших роботах (Гончаренко та ін., 1993; Шигапов та ін., 1995).

Це свідчить про значний адаптивний потенціал виду до різних еколого-едафічних умов зростання та про близькість генофонду досліджуваних популяцій. Саме високий запас генетичної мінливості забезпечує P. sylvestris достатню екологічну пластичність для виживання у різних природно-кліматичних умовах та в умовах техногенно забрудненого середовища.

Насіннєва продуктивність pinus sylvestris l. різних рослинних зон і вплив на неї факторів техногенного забруднення

Екогенетичний моніторинг індивідуальної і популяційної мінливості репродуктивних показників P. sylvestris у різних рослинних зонах України необхідний для з'ясування причин неповної реалізації потенційної насіннєвої продуктивності. Потенційні можливості формування насіння в жіночих шишках рослин п'яти популяцій (І, ІХ, МБ, ХМ, ЛС) з різних рослинних зон були достатньо близькими (табл. 3). У чотирьох популяціях (ТР, НР1, НР2, ЛБ) і штучному насадженні (НС) вони також істотно не відрізнялися, але були більше на 21,3-29,7 %, ніж у наведених п'яти популяціях. У рослин популяцій P. sylvestris фактична насіннєва продуктивність повного насіння склала 34-42 % від потенційної у розрахунку на одну шишку. Решта кількості врожаю припадає на нежиттєздатне насіння - порожні і недорозвинені насінини. Якщо порівнювати всі дев'ять популяцій P. sylvestris рівнинної частини України, то простежується тенденція до вищої насіннєвої продуктивності менш генетично мінливих західних, ніж східних популяціях P. sylvestris. У популяціях техногенно забруднених місцезростань (НР1, НР2, ХМ, ЛБ) середня фактична насіннєва продуктивність у ряді випадків вища, ніж у рослин з відносно чистих місцезростаннь (ЛС, ІХ, МБ, ТР). У популяціях P. sylvestris лісостепової і степової зон, за винятком - ІХ, відмічено вищий рівень порожнього насіння, ніж в популяціях Полісся і Розточчя. В молодому штучному насадженні (НС), що ушкоджується викидами теплової електростанції, насіннєва продуктивність була на середньому рівні порівняно зі всіма дослідженими природними популяціями.

Одним з основних лімітуючих факторів насіннєвої продуктивності у P. sylvestris є недостатня запиленність насінних зачатків. У рослин в популяціях P. sylvestris на території України частка запиленних насінних зачатків у фертильному ярусі шишки становила 51-70 %, як в чистих районах, так і техногенно забруднених. Можна констатувати, що умови для запилення насінних зачатків в більшості популяцій і в насадженні P. sylvestris сприятливі. Характер змін цих показників не має прямого зв'язку з еколого-географічною приналежністю рослин. Цікавим є той факт, що виживання насінних зачатків за період ембріонального розвитку, як правило, було вищим у рослин, що зазнають техногенного впливу, ніж у рослин відносно чистих місцезростань, у середньому на 9,3 %. Тобто насіннєві зачатки рослин P. sylvestris, що зазнають техногенного впливу, запилюються цілком життєздатним пилком.

Таким чином, у різних за природно-кліматичними умовами рослинних зонах України, навіть у техногенно забруднених районах, зберігається висока насіннєва продуктивність P. sylvestris у розрахунку на шишку, що свідчить про великий ступінь надійності репродуктивної функції цього виду.

Внутрішньопопуляційна мінливість рослин pinus sylvestris l. з різною насіннєвою продуктивністю

Індивідуально-групова мінливість Pinus sylvestris за насіннєвою продуктивністю. У всіх досліджених популяціях зустрічаються дерева з більше ніж дворазовими відмінностями від середньовибіркових за показниками фактичної продуктивності повного, порожнього і недорозвиненого насіння. У дерев з максимальним виходом повного насіння, як і в цілому в популяціях, спостерігається тенденція підвищення виходу повного насіння у напрямку зі сходу на захід. Знижена продуктивність повного насіння і підвищений вихід порожнього і недорозвиненого насіння у виділених груп дерев не мають помітного взаємозв'язку із забрудненням середовища.

У загальній сукупній вибірці рослин з усіх популяцій з вагомим виходом повного насіння виявлено 20 дерев (10,2 %), з низьким виходом повного насіння - 39 дерев (17,8 %), з високим виходом порожнього і недорозвиненого насіння - 25 дерев (11,4 %) і 57 дерев (26,0 %), відповідно. В окремих популяціях зустрічалися поодинокі рослини, в шишках яких насіння взагалі не зав'язувалося, або було відсутнє недорозвинене насіння. Кількість цього насіння в шишках виділених дерев очевидно має генетичну зумовленість.

Алозимний поліморфізм у групах рослин, що розрізняються за показниками насіннєношення і запилення насінних зачатків. Групи рослин, які характеризувалися максимальною і мінімальною кількістю повного, порожнього або недорозвиненого насіння в шишках, а також з різною часткою запилених та запліднених насінних зачатків було використано для встановлення відмінностей щодо рівня алозимної мінливості. У шести вибірках різних за представництвом рослин кількість алелів була в 1,58-1,76, а генотипів - в 1,93-2,20 рази менша, ніж в загальній вибірці. Відмінності були властиві, як правило, щодо кількості рідкісних генотипів. Істотна алельна і генотипічна гетерогенність між альтернативними вибірками рослин за категорійністю насіння виявлена лише для алелів одного локусу (Gdh). Вибірки дерев з альтернативною кількістю насіння за досліджуваними локусами знаходяться в рівноважному стані згідно закону Харді-Вайнберга, тільки у вибірці рослин з високою кількістю порожнього насіння встановлено достовірне відхилення фактичного розподілу генотипів від очікуваного за рахунок надлишку гетерозигот. Алельна структура вибірок дерев з різною кількістю повного, порожнього і недорозвиненого насіння в шишках була схожою, що підтверджується близькими значеннями коефіцієнта генетичної дистанції Нея (D_N). Значення D_N між цими вибірками склали 0,007-0,010.

Рослини з максимальною кількістю насіння однієї з категорій у порівнянні з альтернативними вибірками, як правило, мали велику частку поліморфних локусів (табл. 4). У всіх вибірках рослин з максимальною кількістю повного, порожнього і недорозвиненого насіння рівень наявної та очікуваної гетерозиготності був дещо вищий, ніж в альтернативних вибірках. Найвищий рівень наявної гетерозиготності було відмічено у вибірці рослин з максимальною кількістю порожнього насіння в шишці (Н_О = 0,285), що на 29,0 % вище ніж у групі рослин з максимальною кількістю повного насіння і на 19,2 % - за середньопопуляційний.

Надмірне утворення нежиттєздатного насіння у P. sylvestris більш властиве високогетерозиготним рослинам (H_Е = 24,3-28,5 %), а мінімальна продуктивність повного насіння в поєднанні з великою кількістю порожнього і недорозвиненого насіння - рослинам із зниженим рівнем гетерозиготності (Ho = 18,2%). Для вибірок з високою часткою запилених і запліднених насінних зачатків, з мінімальною кількістю порожнього насіння, з максимальною кількістю повного насіння в шишці - значення гетерозиготності близькі. Очевидно, що індивідуальна гетерозиготність ~ 22 % є оптимальною для формування повноцінного врожаю насіння в популяціях P. sylvestris в рівнинній частині ареалу цього виду в Україні. Це можна використовувати при створенні регіональних лісонасіннєвих плантацій.

Відтворення алозимної різноманітності материнських дерев в насіннєвому потомстві популяцій pinus sylvestris l.

Порушення в сегрегації алелів. Зміни в структурі наступних поколінь можуть відбуватися у результаті гаметичного добору, який посилюється дією аерополютантів і радіоактивним випромінюванням (Рубанович, Кальченко, 1996; Коршиков, 1996). Такі порушення можна з'ясувати, вивчаючи сегрегацію алелів| в ендоспермах насіння P. sylvestris. В популяціях і насадженні P. sylvestris із степової, лісостепової і лісової зон досліджували сегрегацію алелів чотирьох локусів Got-1, Got-2, Got-3 і Gdh. Виявлено 336 гетерозигот за трьома поліморфними локусами: Got-2, Got-3 і Gdh, а у 43 гетерозигот - достовірне порушення сегрегації алелів, що складає 12,8 %. Частка гетерозигот з порушенням сегрегації алелів у насадженні P. sylvestris була меншою (8,8 %), ніж в природних популяціях. Найбільша частота випадків порушення сегрегації алелів у P. sylvestris властива популяціям Полісся (17,1 %), що зазнають вплив малих доз радіації (НР1 і НР2), а також вибіркам з популяцій степової зони (15,4 %), які не мають будь-яких явних техногенних впливів, але зростають в несприятливих умовах на межі природного розповсюдження виду. Якщо розглядати випадки порушення сегрегації алелів за рослинними зонами, то найбільша кількість порушень в різних поєднаннях гетерозигот зустрічається в лісовій зоні (Полісся) - 38,5 %, а найменша - в лісостеповій (18,8 %). Надмірна частота випадків порушення сегрегації алелів у P. sylvestris в Поліссі мабуть пов'язана з радіоактивним забрудненням території внаслідок аварії на Чорнобильській АЕС. У інших рослинних районах України, швидше за все, ці порушення є наслідком впливу всієї сукупності несприятливих факторів навколишнього середовища на генеративну сферу рослин.

Особливості алозимної структури материнських рослин і зародків їх насіння. Порівняльний аналіз складу і частот алелів материнських дерев і зародків їх насіння дозволяє визначити ступінь відтворення алельної і генотипічної різноманітності в потомстві популяцій. Алозимну мінливість чотирьох локусів основних ферментів азотного обміну - GOT і GDH визначали у зародках насіння P. sylvestris семи популяцій різних рослинних зон України. Частоти алелів локусів в насіннєвому потомстві популяцій в забруднених районах (ХМ, ЛБ, НР1, НР2) знаходяться на такому ж рівні, як і в популяціях з відносно чистих районів (ІХ, ТР, ЛС). Значення основних показників алозимної мінливості у материнських дерев і зародків насіння за чотирма дослідженими локусами виявилися досить високими. У насіннєвому потомстві частка поліморфних локусів за 99 %-ним критерієм була такою ж, як і у материнських дерев, склавши 75 %. Середня кількість алелів у насіннєвому потомстві дещо відрізнялася від вибірок материнських дерев як у бік зменшення, так і збільшення їх кількості. Особливістю вибірок насіннєвого потомства було те, що у всіх популяціях відмічено нестачу гетерозигот. Причому в трьох популяціях (ХМ, ЛБ і НР1), що зазнають техногенного впливу, наявна гетерозиготність у вибірках насіннєвого потомства була істотно нижчою, ніж у вибірках материнських рослин.

Індекс фіксації Райта показує, що у вибірках материнських рослин надлишок гетерозигот змінювався в межах від 12,3 до 31,0 %, лише в двох популяціях (ЛС, ІХ) була невелика нестача гетерозигот - (2,3-3,0 %), а у вибірках насіннєвого потомства їх дефіцит склав 1,4-24,9 %.

В цілому, в насіннєвому потомстві природних популяцій P. sylvestris, навіть в умовах техногенного забруднення, не втрачено основний генетичний потенціал, що характерний для дорослих рослин.

ВИСНОВКИ

В результаті комплексних порівняльно-моніторингових досліджень спадкової неоднорідності 10 популяцій Pinus sylvestris L. з рослинних зон рівнинної частини України встановлено, що, не зважаючи на різні природно-кліматичні та фітоценотичні умови, вони характеризуються низькою підрозділеністю і слабкою диференціацією. Невеликі крайові, ізольовані популяції степової і лісостепової зон відрізняються від популяцій лісової зони, як правило, більшим рівнем алозимного поліморфізму.

В популяціях P. sylvestris рівнинної частини України з 22 вивчених алозимних локусів 76 % знаходяться в поліморфному стані, а кожне дерево гетерозиготно за 23,9 % своїх генів. У більшості локусів теоретично очікуваний розподіл генотипів відповідає наявному. У межах рослинних зон мозаїчність генетичної структури популяцій P. sylvestris іноді вища, ніж між популяціями різних зон.

В межах ареалу P. sylvestris рівнинної частини території України популяції дуже слабо диференційовані, тобто не відбувається відбору в сторону екологічно передумовних генотипів. На міжпопуляційну генетичну мінливість припадає всього 2 %, а значення генетичної дистанції варіювали в межах 0,006-0,030, склавши в середньому 0,014.

За основними показниками алозимного поліморфізму пошкоджуюча дія фізичних, хімічних і радіоактивних забруднювачів середовища не викликає будь-яких односпрямованих змін у генетичній структурі досліджуваних популяцій P. sylvestris. Проте у рослин двох популяцій, що зазнають хронічного впливу радіоактивного забруднення відмічено підвищену частоту порушень сегрегації алелів окремих локусів в мегагаметофітах насіння.

Встановлено високу індивідуальну мінливість репродуктивних показників рослин у всіх досліджених популяцій P. sylvestris. Фактична насіннєва продуктивність рослин популяцій різних рослинних зон і в межах однієї зони, як правило, помітно різниться.

Запилення і виживання насінних зачатків за період гаметофітного і ембріонального розвитку в популяціях P. sylvestris були високими, а відмінності за цими показниками між забрудненими і відносно чистими місцезростаннями були неістотні, що свідчить про високу життєздатність насінних зачатків і пилку у P. sylvestris в несприятливих природно-кліматичних умовах периферії ареалу, на які накладається техногенне забруднення середовища.

Виділені в популяціях P. sylvestris групи дерев з максимальною кількістю повного, порожнього і недорозвиненого насіння відрізнялися від альтернативних великою алельною різноманітністю і рівнем гетерозиготності. Для дерев з максимальною кількістю порожнього насіння в шишці характерний більший рівень гетерозиготності порівняно з групою дерев з максимальною кількістю повного насіння.

У насіннєвому потомстві P. sylvestris природних популяцій з різних місцезростань, включаючи і забруднені території, не відбувається зниження рівня алельної різноманітності, властивого материнським рослинам, проте встановлений істотний надлишок гомозигот.

Виділено популяції і дерева з високою продуктивністю повного насіння, низькою інбредністю насіннєвого потомства, які рекомендовані для створення регіональних насіннєвих баз P. sylvestris.

СПИСОК ОСНОВНИХ НАУКОВИХ ПРАЦЬ ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Бутильська (Калафат) Л.О. Популяційно-генетичне вивчення| Pinus sylvestris L. західного та південно-східного регіонів України / Л.О. Бутильська (Калафат) // Укр. ботан|. журн|. - 1999. - Т. 56, № 3. - С. 291-294.

2. Коршиков И.И. Генетический полиморфизм малатдегидрогеназы у некоторых представителей рода Pinus L. / И.И. Коршиков, Л.А. Бутыльская (Калафат), С.А. Бычков, Т.И. Великоридько, Я.В. Пирко, Е.М. Скидан, С.Н. Тунда // Вісник Дніпропетров. держ. ун-ту. Біологія. Екологія. - 1999. - Вип. 6. - С. 119-123. (Калафат Л.А. брала участь в проведенні експерименту, статистичній обробці результатів, формулюванні висновків статті).

3. Коршиков И.И. Генетический полиморфизм формиатдегидрогеназы у пяти представителей рода Pinus L. / И.И Коршиков, Т.И. Великоридько, Н.С. Терлыга, С.А. Бычков, Я.В. Пирко, Л.А. Калафат, Е.М. Скидан, С.Н. Тунда, Е.В.Чемерис, Г.Е. Фоменко // Вiсн. Днiпропетров. ун-ту. Бiологiя. Екологiя. - 2000. - Вип. 8.- С. 44-49. (Дисертант брала участь в проведенні експерименту, статистичній обробці результатів, формулюванні висновків статті).

4. Коршиков И.И. Анализ сцепления аллозимных локусов GOT и GDH у коренных представителей рода Pinus L. в Украине / И.И. Коршиков, Н.С. Терлыга, Л.А.Бутыльская (Калафат), С.А. Бычков, Т.И. Великоридько, В.П. Коба, Е.М. Скидан, Я.В. Пирко, С.Н. Тунда, Г.Е. Фоменко // Бюл. Нікіт. ботан. сада. - 2000. - Вып. 76. - С. 75-77. (Здобувач брала участь в проведенні експерименту, проводила статистичну обробку результатів, формулюванні висновків статті).

5. Коршиков И.И. Аллозимный полиморфизм кислой фосфатазы у коренных представителей рода Pinus L. в Украине / И.И. Коршиков, Я.В. Пирко, Т.И. Великоридько, Н.С. Терлыга, С.А. Бычков, Л.А. Калафат, Е.М. Скидан, Е.В. Чемерис, С.Н. Тунда, Г.Е. Фоменко // Вiсн. Днiпропетров. ун-ту. Бiологiя. Екологiя. - 2001. - Вип. 9. - С. 92-98. (Калафат Л.А. брала участь в проведенні експерименту, проводила статистичну обробку результатів, формулюванні висновків статті).

6. Коpшиков И.И. Генетическая диффеpенциация Pinus sylvestris L. в pазных геоботанических pайонах Укpаины / И.И. Коpшиков, Л.А Калафат., Я.В. Пиpко, Т.И Великоpидько // Доповiдi НАН України. - 2001. - № 4. - С. 179-182. (Калафат Л.А. зібрала матеріал, брала участь в експерименті, статистичній обробці результатів, в інтерпретації результатів і формулюванні висновків статті).

7. Калафат Л.А Особенности генотипической структуры Pinus sylvestris L. во влажных и сухих борах Украины / Л.А. Калафат, Т.И. Великоридько, С.Н. Тунда, Г.Е. Фоменко // Промышленная ботаника. - 2001. - Вып. 1. - С. 64-66. (Здабувач зібрала матеріал, брала участь в експерименті, інтерпретації результатів досліджень і формулюванні висновків статті).

8. Korshikov I.I. Structure and variation in Pinus sylvestris L. populations degrading due to pollution-induced injury / I.I. Korshikov, T.I. Velicoridko, L.A. Butilskaya (Kalafat) // Silvae Genetica. - 2002. - V. 51, № 2-3. - P. 45-49. (Калафат Л.А. проведений експеримент, статистична обробка, інтерпретація результатів, взято участь у формулюванні висновків).

9. Коршиков И.И. Полиморфизм аспартатаминотрансферазы и глутаматдегидрогеназы у шести коренных видов рода Pinus L. в Украине / И.И. Коршиков, Л.А. Калафат, Я.В. Пирко, Н.С. Терлыга, Т.И. Великоридько, С.А. Бычков, Е.В. Чемерис, Е.М. Скидан, Г.Е. Фоменко, С.Н. Тунда, В.П. Коба, Н.Н. Морозова // Физиология и биохимия культурных растений. - 2002. - Т. 34, № 3. - С. 252-259. (Дисертант брала участь в проведенні експерименту, статистичній обробці результатів, формулюванні висновків статті).

10. Коршиков И.И. Семеношение сосны обыкновенной в насаждениях, повреждаемых выбросами промышленных производств юго-востока Украины / И.И. Коршиков, С.А. Бычков, Т.И. Великоридько, Л.А. Калафат // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межведомств. сб. науч. работ / Отв. ред. С.В. Беспалова. - Донецк: ДонНУ, 2002. - Вып. 2. - С. 42-44. (Калафат Л.А. брала участь в проведенні експерименту, проводила статистичну обробку результатів, формулювала висновки статті).

11. Коршиков И.И. Основные критерии оценки и мониторинга внутривидового популяционно-генетического разнообразия / И.И. Коршиков, Е.А. Мудрик, Л.А. Калафат // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межведомств. сб. науч. работ / Отв. ред. С.В. Беспалова. - Донецк: ДонНУ, 2003. - Вып. 3. - С. 19-26. (Дисертант взяла участь в написанні оглядової частині і формулюванні висновків статті).

12. Калафат Л.А. Пустосемянность Pinus sylvestris L. в разных растительных зонах Украины / Л.А. Калафат, Т.И. Великоридько // Промышленная ботаника. - 2003. - Вып. 3. - С. 95-98. (Дисертант брала участь в проведенні експерименту, статистичній обробці результатів, формулюванні висновків статті).

13. Коршиков И.И. Сравнительное изучение аллозимного полиморфизма в группах деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) с разной семенной продуктивностью / И.И. Коршиков, Л.А. Калафат // Цитология и генетика - 2004. - № 2. - С. 9-13. (Автором проведена генетична частина експерименту і статистична обробка даних, взято участь в проведенні аналітичних робіт, інтерпретації отриманих результатів і формулюванні висновків).

14. Коршиков И.И. Аллозимная изменчивость в популяциях Pinus sylvestris L.и Pinus cretacea на Украине / И.И. Коршиков, Л.А. Калафат, С.Н. Тунда, Т.И. Великоридько // Ботан. журн. - 2004. - Т.89, №. 5. - С. 812-820. (Калафат Л.А. провела ізоферментний аналіз і статистичну обробку даних, взяла участь в інтерпретації результатів і формулюванні висновків статті).

15. Коршиков И.И. Популяционно-генетическая изменчивость сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в основных лесорастительных районах Украины / И.И. Коршиков, Л.А. Калафат, Я.В. Пирко, Т.И. Великоридько // Генетика.- 2005. - Т. 41, № 2. - С. 216-228. (Дисертанткою зібраний матеріал, проведений експеримент, статистична обробка результатів, взято участь в інтерпретації результатів і формулюванні висновків статті).

16. Коршиков И.И. Генетическая изменчивость плюсовых и устойчивых к аэрополлютантам деревьев сосны обыкновенной в насаждениях степной зоны Украины / И.И. Коршиков, А.Е. Демкович, Т.И. Великоридько, Л.А. Калафат, Л.И. Терещенко // Лесоведение. - 2008. - № 2. - С. 41-48. (Дисертант брала участь в експерименті і інтерпретації результатів).

17. Коршиков И.И. Популяционно-генетическая изменчивость Pinus sylvestris L. в зонах действия техногенных факторов в равнинной части Украины / И.И. Коршиков, Л.А. Калафат, Т.И. Великоридько // Наук. вісник Чернівецького ун-ту: Зб. наук. праць. - Вип.416: Біологія. - Чернівці: Рута, 2008. - С. 182-185. (Претендент зібрала матеріал, провела ізоферментний аналіз, статистичну обробку даних, взяла участь в інтерпретації результатів і формулюванні висновків статті, підготувала статтю ).

18. Калафат Л.А. Нарушение сегрегации аллелей полиморфных локусов у сосны обыкновенной в лесонасаждениях Украины / Л.А. Калафат // Интродукция и акклиматизация растений. - 1998. - Вып. 30. - С. 179-183.

19. Коршиков И.И. Изменчивость показателей репродукции Pinus sylvestris L. в лесонасаждениях Украины / И.И. Коршиков, Л.А. Калафат, А.А. Игнатенко // Интродукция и акклиматизация растений. - 1999. - Вып. 32. - C. 149-158. (Калафат Л.А. зібрала матеріал, взяла участь в проведенні аналітичних робіт, інтерпретації отриманих результатів і формулюванні висновків).

20. Korshikov I.I. The hametophyte survival of seed - buds in populations and stand of the scotch pine in Ukraine / I.I. Korshikov, A.A. Ignatenko, L.A. Butilskaya (Kalafat), T.I. Velikoridko // 2^nd Practical Conference [Sustainable development: system analysis in ecology], (Sevastopol, September 9-12, 1996). - Sevastopol, 1996. - P. 108-109.

21. Коршиков I.I. Генетична мінливість Pinus sylvestris L. в природних популяціях та штучних насадженнях на території України / I.I. Коршиков, Л.А. Бутильська (Калафат), Т.І. Великоридько, Г.Є. Фоменко // Матер. X з'їзду Укр. ботан. т-ва [Проблеми ботанiки i мiкологiї на порозi третього тисячоліття]. - Київ; Полтава: Б.в., 1997. - С. 137.

22. Бутыльская (Калафат) Л.А. Нарушение сегрегации аллелей у Pinus sylvestris L. вблизи Чернобыльской АЭС / Л.А. Бутыльская (Калафат) // Тез. докл. VI молодеж. конф. ботаников, (г.Санкт-Петербург, май, 1997 г.). - СПб., 1997. - С. 44.

23. Бутыльская (Калафат) Л.А. Влияние техногенных факторов на семеношение Pinus sylvestris L. в лесонасаждениях Украины / Л.А. Бутыльская (Калафат), А.А. Игнатенко, Е.М. Скидан // Тез. доп. Третьої міжнар. конф. [Промислова ботаніка: стан та перспективи розвитку], (м.Донецьк, 3-5 вересня 1998 р.). - Донецьк: Б.в., 1998. - С. 235-236.

24. Чемерис Е.В. Гетическая дистанция между Pinus sylvestris L. и Pinus pallasiana D.Don. / Е.В. Чемерис, С.А. Бычков, Н.С .Терлыга, Л.А. Калафат // Тез. доп. VII конф. молодих вчених. [Проблеми фiзiологiї рослин i генетики на рубежi третього тисячоліття], (Київ, 18-20 жовтня 2000 p.). - Київ: Б.в., 2000. - С. 112.

25. Калафат Л.А. Различия в показателях семеношения Pinus sylvestris L. во влажном и сухом борах / Л.А. Калафат // Мат. наук. конф. молодих вчених [Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно-змінених територіях], (м.Кривий Ріг, 13-16 травня 2002 р.). - Кривий Ріг: Б.в., 2002. - С 143-145.

26. Калафат Л.А. Воспроизведение генетического потенциала Pinus sylvestris L в насаждениях Донбасса / Л.А. Калафат // Матер. першої міжнар. наук. конф. [Відновлення порушених природних екосистем], (м. Донецьк, 24-27 вересня 2002 р.). - Донецьк: Б.в., 2002. - С. 11-13.

27. Коршиков И.И. Популяционно-генетическая изменчивость коренных в Украине видов рода Pinus L / И.И. Коршиков, Я.В. Пирко, Т.И. Великоридько, Н.С. Терлыга, С.А .Бычков,. Л.А. Калафат и др. // Мат. 2-й конф. Московского общ-ва генетиков и селекционеров им. Н.И.Вавилова [Актуальные проблемы генетики], (г. Москва, 20-21 февраля 2003 г.). - Т. 1 - Москва: Изд-во МСХА, 2003. - С. 110-111.

28. Коршиков И.И. Уровень полиморфизма в группах деревьев Pinus sylvestris L. с разной семенной продуктивностью / И.И. Коршиков, Л.А. Калафат, Т.И. Великоридько // Матеріали II Всеукр. Наук.-практ. конф. до 80-річчя професора Л.Г. Долгової [Сучасні проблеми фізіології та інтродукції рослин]. - Дніпропетровськ: ДНУ, 2007. - С. 70.