Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

Вплив ультрафіолетового випромінювання на генеративну сферу і розвиток ендемічного виду Gypsophila Thyraica A. Krasnova (Caryophyllaceae)

М. Юзик, О. Оптасюк, У. Лісова, А. Клепко
Завантажити статтю
Анотація

Досліджено особливості впливу ультрафіолетового опромінення (УФ-B) на репродуктивні властивості ендемічного, реліктового, рідкісного виду Gypsophila thyraica A. Krasnova s. str. з метою виявлення особливостей його адаптації до умов навколишнього середовища та прогнозування подальшого відтворення. Здійснено аналіз насіннєвої схожості, енергії проростання насіння, особливостей розвитку проростків, фертильності і життєздатності пилку при різних експозиційних варіантах УФ-опромінення. Встановлено стимулюючу дію короткочасного УФ-B опромінення (10-20 хв.) на схожість, енергію проростання насіння і розвиток проростків. Енергія проростання насіння при експозиції 20 хв. у 2-3 рази вища в опромінених зразків ніж у неопромінених контрольних; аналіз морфометричних показників показав збільшення вдвічі довжини первинних коренів та загальних розмірів проростків у порівнянні з контрольними зразками, у яких переважали деформовані особини, із сповільненим ростом, частіше спостерігалось ураження грибковими захворюваннями. Встановлено, що у природних умовах фертильність і життєздатність пилку G. thyraica варіює в межах 75-85 %. Після додаткового УФ-В опромінення при малих дозах, спостерігали поступове зниження запліднюючої здатності пилку; відсоток деформованого пилку збільшувався із підвищенням експозиції опромінення, що є наслідком руйнівного впливу передусім на форму пилкових зерен. Життєздатність пилку при впливі малих доз УФ-В опромінення поступово підвищувалася (до 91,0 %), хоча кількість деформованих пилкових зерен збільшувалася. При довготривалій дії УФ-В світла (60 хв.) фертильність пилку підвищувалася, а життєздатність знижувалася

Ключові слова

ендемічний рідкісний вид, насіння, пилок, ультрафіолетове опромінення, життєздатність, фертильність

ЦИТУВАТИ
Yuzyk, M., Optasiuk, O., Lisova, U., & Klepko, A. (2023). Influence of ultraviolet radiation on the generative sphere and development of an endemic species Gypsophila Thyraica A. Krasnova (Caryophyllaceae). Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 19(2). https://doi.org/10.31548/dopovidi2(102).2023.002
Використані джерела

  1. Çetinbaş-Genç, A., Toksöz, O., Piccini, C., Kilin, Ö., Sesal, N.C., & Cai, G. (2022). Effects of UV-B radiation on the performance, antioxidant response and protective compounds of hazelnut pollen. Plants, 11, article number 2574. https://doi.org/10.3390/plants11192574.

  2. Chen, Z., Dong, Y., & Huang, X. (2022). Plant responses to UV-B radiation: signaling, acclimation and stress tolerance. Stress Biology, 2, article number 51. https://doi.org/10.1007/s44154-022-00076-9.

  3. Frohnmeyer, H., & Staiger, D. (2003). Ultraviolet-B radiation-mediated responses in plants. Balancing damage and protection. Plant Physiology, 133, 1420-1428. https://doi.org/10.1104/pp.103.030049.

  4. Hollósy, F. (2002). Effects of ultraviolet radiation on plant cells. Micron, 33, 179-197. https://doi.org/10.1016/s0968-4328(01)00011-7.

  5. Alieksieieva, T.H. (2012). Methodological guidelines for extensive specialized practical training. Section “Determination of pollen and embryo sac viability”. Odesa: I.I. Mechnikov ONU.

  6. Zaverukha, B.V. (1985). Flora of Volyn-Podillya and its genesis. Kyiv: Naukova dumka.

  7. Krytska, L.I. (1998). Endemism of steppe flora and limestone outcrops of the right-bank grass steppe. Ukrainian Botanical Journal, 4, 15-19.

  8. Mikhieiev, O.M., & Tykhenko, O.M. (2011). Comparative analysis of the effects of UF-S and UF-V irradiation on plant objects. Visnyk NAU. National Aviation University, 4, 163.

  9. Moroz, O.M. (2002). Current status of locus classicus Minuartia thyraica Klokov and Gypsophila thyraica Krasnova. Ecological and biological research in natural and anthropogenically altered territories (Kryvyi Rih, May 13-16, 2002). Kryvyi Rih, Ukraine, 268-269.

  10. Seed science and methods for determining the quality of seeds of agricultural crops (2011). Textbook / Edited by S.M. Kalenska. Vinnytsia: FOP Danyliuk.

  11. Seeds of agricultural crops. Methods for quality determination: DSTU4138-2002 (2003). [Effective from 01-01-2004]. Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy. 173. (State standard of Ukraine).

  12. Oliiar, H.I. (2002). Synopsis of flora of the nature reserve “Medobory”. Scientific Bulletin of Ternopil Pedagogical University, 2(17), 38-54.

  13. Prysedskyi, Yu.H. (1999). Statistical processing of biological experiment results. Donetsk: Kassyopeia. 210.

  14. Semenov, A.O., Burhu, Yu.H., & Kozhushko, H.M. (2018). Influence of ultraviolet irradiation on germination, viability and growth processes of wheat seeds. Bulletin of Poltava State Agrarian Academy, 4, 70-74.

  15. Hrodzynskyi, D.M., et al. (2007). UF-V radiation and plants: mechanisms of damage and protection. Kyiv. 149.

  16. Fedoronchuk, M.M. (2006). Family Caryophyllaceae Juss. in the flora of Ukraine: systematics, geography, development history. Kyiv. 42.

  17. Didukh, Ya.P. (Ed.). (2009). Red Book of Ukraine. Plant world. Kyiv: Hlobalkolsaltynh. 900.

  18. Yuzyk, M., Optasiuk, O., Bobrov, O., & Lisova, U. (2020). Analysis of seed viability of Gypsophila thyraica Krasnova (Caryophyllaceae) under ultraviolet radiation. In Nature of Podillia: study, problems of preservation, dedicated to the 30th anniversary of the nature reserve “Medobory”: materials of scientific-practical conference (Hrymailiv, August 20-21, 2020) (pp. 352-357). Ternopil: Textbooks and manuals.

  19. Yuzyk, M.A., Liubinska, L.H., Optasiuk, O.M., & Hryhorchuk, I.D. (2021). Modern trends of research on the effects of γ-radiation and ultraviolet radiation on plants. Biology and Ecology, 7(1), 56-63. https://doi.org/10.33989/2021.7.1.243446.

  20. Yuzyk, M.A., Optasiuk, O.M., Bobrov, O.V., & Lisova, U.I. (2020). Quality assessment of pollen of the rare species Gypsophila thyraica Krasnova (Caryophyllaceae) under UFV radiation. In Modern problems of agroecosystems: proceedings of international scientific-practical conference (October 1-2, 2020, Kam’ianets-Podilskyi) / edited by O.I. Liubynskyi (pp. 69-72). Kam’ianets-Podilskyi: TOV “Drukarnia Ruta”.