Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин

Проаналізовано генотипічні аспекти адаптації рослин. Показано, що сучасні ареали не відображують потенційні адаптаційні здатності рослин, що підтверджено багаторічним досвідом інтродукції деревних рослин у Карпатах і на Західному Поділлі. Висловлено припущення, що в генотипі рослин закодована інформ...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2009
1. Verfasser:	Термена, Б.К.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України 2009
Schlagworte:	Теорія і практичні аспекти інтродукції рослин
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/5357
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин / Б.К. Термена // Інтродукція рослин. — 2009. — № 1. — С.29-32. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-5357
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-53572010-01-19T12:00:47Z Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин Термена, Б.К. Теорія і практичні аспекти інтродукції рослин Проаналізовано генотипічні аспекти адаптації рослин. Показано, що сучасні ареали не відображують потенційні адаптаційні здатності рослин, що підтверджено багаторічним досвідом інтродукції деревних рослин у Карпатах і на Західному Поділлі. Висловлено припущення, що в генотипі рослин закодована інформація, яка реалізується в стресових ситуаціях. 2009 Article Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин / Б.К. Термена // Інтродукція рослин. — 2009. — № 1. — С.29-32. — Бібліогр.: 14 назв. — укр. 1605-6574 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/5357 631.524 uk Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Теорія і практичні аспекти інтродукції рослин Теорія і практичні аспекти інтродукції рослин
spellingShingle	Теорія і практичні аспекти інтродукції рослин Теорія і практичні аспекти інтродукції рослин Термена, Б.К. Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин
description	Проаналізовано генотипічні аспекти адаптації рослин. Показано, що сучасні ареали не відображують потенційні адаптаційні здатності рослин, що підтверджено багаторічним досвідом інтродукції деревних рослин у Карпатах і на Західному Поділлі. Висловлено припущення, що в генотипі рослин закодована інформація, яка реалізується в стресових ситуаціях.
format	Article
author	Термена, Б.К.
author_facet	Термена, Б.К.
author_sort	Термена, Б.К.
title	Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин
title_short	Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин
title_full	Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин
title_fullStr	Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин
title_full_unstemmed	Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин
title_sort	значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин
publisher	Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Теорія і практичні аспекти інтродукції рослин
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/5357
citation_txt	Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин / Б.К. Термена // Інтродукція рослин. — 2009. — № 1. — С.29-32. — Бібліогр.: 14 назв. — укр.
work_keys_str_mv	AT termenabk značennâgenotipíčnoímínlivostívaspektíadaptacíjnoízdatnostíroslin
first_indexed	2025-07-02T08:30:30Z
last_indexed	2025-07-02T08:30:30Z
_version_	1836523224383356928
fulltext	29ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2009, № 1 УДК 631.524 Б.К. ТЕРМЕНА Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Україна, 58022 м. Чернівці, вул. Федьковича, 11 ЗНАЧЕННЯ ГЕНОТИПІЧНОЇ МІНЛИВОСТІ В АСПЕКТІ АДАПТАЦІЙНОЇ ЗДАТНОСТІ РОСЛИН Проаналізовано генотипічні аспекти адаптації рослин. Показано, що сучасні ареали не відображують потенційні адаптаційні здатності рослин, що підтверджено багаторічним досвідом інтродукції деревних рослин у Карпа- тах і на Західному Поділлі. Висловлено припущення, що в генотипі рослин закодована інформація, яка реалізуєть- ся в стресових ситуаціях. На думку І.П. Рихлівського, який розпочав дискусію щодо механізму акліматизації рослин на сторінках журналу "Інтродукція рослин", адаптація до нових умов довкілля зумовлена "зміною норми реакції організ- мів під впливом навколишнього середови- ща" [8]. Подібні погляди висловлювали дея- кі дослідники і раніше. Ще в 1893 р. німець- кий ботанік А. Шульц [14] звернув увагу на те, що сучасні ареали рослин не відобра- жують їхні потенційні адаптаційні можли- вості. М.І. Вавілов [2] дійшов висновку, що теорія кліматичних аналогів [3, 5, 12, 13] недосконала, оскільки рослини часто зрос- тають в умовах, які відрізняються від умов їх батьківщини. А.В. Благовещенський [1] встановив, що в процесі адаптації виника- ють "фактори опору", або біогенні стимуля- тори, що підвищують якість ферментів, унаслідок чого енергетичний рівень орга- нізму зростає, і рослини пристосовуються до змінених умов. Підкреслюючи, що у процесі акліматиза- ції пристосувальні реакції можуть бути різ- ними, А.М. Гродзінський [4] виділяє групу рослин, адаптація яких пов’язана з певною перебудовою фенотипу завдяки тому, що ге- нотип містить деякий надлишок спадкової інформації. Дослідженнями Л.С. Плотнікової [7] встановлено, що культурні ареали рідкіс- них рослин зазвичай ширші за природні. Згідно з результатами проведених нами багаторічних досліджень у Карпатах і на Західному Поділлі [11] і вивчення досвіду інтродукції деревних рослин в інших регі- онах, сучасні ареали не можуть бути на- дійним критерієм для оцінки адаптаційної здатності рослин. У більшості випадків деревні інтроду- центи є більш пластичними, ніж це можна було передбачити на підставі аналізу умов їх природних місцезростань. Прикладом можуть бути деревні рос- лини субтропічного клімату Howenia dul - cis Thunb., Liquidambar sty raciflua L., Pte ro styrax hispida Sieb. et Zucc., P. co- rym bosa Sieb. et Zucc., Styrax oba ssia Sieb. et Zucc., Thea sinensis L. та інші ус- пішно інтродуковані в досліджуваному регіоні. Ймо вірно, в генотипі рослин міститься інформація, яка реалізується тільки в стресових ситуаціях. Тому аналіз реак- цій інтродуцентів на зміну різних чинни- ків довкілля може дати цінний матеріал для теоретичних і практичних розробок, по в’язаних зі стійкістю рослин, бо вна- слідок прихованих генотипічних можли- востей рослини виявляють більшу плас- тичність. Ураховуючи можливість перетворення модифікаційної мінливості на генотипіч- ну, потрібно виходити з того, що стійкість рослинного організму складається зі стій-© Б.К. ТЕРМЕНА, 2009 30 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2009, № 1 Б.К. Термена кості окремих його органів і є величиною змінною в процесі онто- та філогенезу. На зміну зовнішніх умов рослини реагують шляхом адаптації фі зіолого-біохімічних процесів, ритму розвитку і органогенезу. При цьому виявляється модифікаційна і генетична мін ливість, виникають нові адаптаційні при стосувальні реакції, під- вищується стій кість рослин. Рослини пристосовуються до кліматич- них ритмів, відмінних від таких на їх бать- ківщині, шляхом зміни метаболізму, про- цесів розвитку і стійкості до дії зовнішніх факторів, зміни інтенсивності транспірації і мінерального живлення, регуляції транс- порту речовин і функціональних змін між різними органами, зміни динаміки накопи- чення та активності фізіологічно активних речовин. Для запобігання несприятливій дії ни- зьких температур виникають різноманітні пристосувальні фізіолого-біохімічні зміни, які підвищують морозостійкість, зимову засухостійкість і стійкість до різкого коли- вання температури. Ці зміни виявляються в накопиченні запасних і енерговмісних речовин, зниженні інтенсивності дихання, зміні фракційного складу води і підвищенні водопроникаючої здатності, інтенсифікації гетеротрофного живлення, та оптимумів ферментативних процесів. Пристосувальні реакції, пов’язані із змі- ною органотворних процесів і ритму розви- тку, виявляються зменшенням тривалості вегетативного періоду, зниженням ступеня диференціації генеративних органів до пе- реходу в глибокий спокій, зміною строків початку і кінця вегетації, прискоренням процесів здерев’яніння річних пагонів, змі- ною величини річного приросту, тривалості росту річних пагонів, цвітіння, скорочен- ням періоду від цвітіння до дозрівання пло- дів тощо. Пристосувальні реакції рослин спрямо- вані на зменшення несприятливого впливу зовнішніх чинників і чутливості до їхньої дії. Таблиця 1. Оцінка життєздатності і перспективності інтродукованих деревних рослин Показник Бали А. Ростові процеси Зміна життєвої форми 0,1 Ріст пригнічений, форма росту зберігається 0,5 Ріст нижчий, ніж нормальний 1,0 Ріст нормальний 1,5 Ріст вищий за нормальний 2,0 Б. Генеративний розвиток Не цвіте 0,1 Цвіте спорадично, не плодоносить 0,5 Цвіте, не плодоносить 1,0 Плодоносить спорадично, життєздатність зародків низька 1,5 Плодоносить слабо 2,0 Насіннєва продуктивність нормальна, життєздат- ність зародків низька 2,5 Плодоносить нормально, утворює життєздатне насіння 3,0 В. Зимостійкість Вимерзає повністю 0,1 Вимерзає вся надземна частина 0,3 Вимерзає крона до снігового покриву 0,5 Вимерзають дворічні пагони і старіші частини рослини 1,0 Вимерзає 50—100% однорічних пагонів 1,5 Вимерзає не більш ніж 50% довжини річних пагонів 2,0 Пошкодження відсутні 2,5 Г. Засухостійкість Рослина незасухостійка, листки втрачають тургор, який не відновлюється при поливі 0,1 Рослина малозасухостійка. Листки в засуху втрачають тургор, який відновлюється повільно або не відновлюється. Листкові пластинки засихають до появи осіннього забарвлення. Для нормального росту і розвитку необхідний систематичний полив 0,3 Рослина відносно стійка до засухи, листки в засуху втрачають тургор, який відновлюється при поливі і в дощову погоду. Успішно росте при поливі в засушливий період 0,5 Рослина засухостійка, переносить засуху без пошкоджень, росте і розвивається без поливу 1,0 Сумарна оцінка Натуралізувалася 8,0–8,5 Цілком перспективна 7,0–7,9 Перспективна 6,0–6,9 Менш перспективна 5,0–5,9 Малоперспективна 4,0–4,9 Умовно перспективна 2,6–3,9 Неперспективна 1,4–2,5 Абсолютно непридатна 0,4–1,3 31ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2009, № 1 Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин Необхідно враховувати збіг несприят- ливих умов з критичними періодами в річному циклі розвитку деревних рослин [10]. Можна спрогнозувати адаптаційну здатність рослин шляхом побудови мало- параметричних математичних моделей, які належать до класу простих імовірніс- них. Для побудови таких моделей нами вико- ристана діалогова система, розроблена на основі методу групового врахування аргу- ментів, яка дає змогу розв’язувати задачі щодо структурно-параметричної іденти- фікації моделей складних об’єктів, про- цесів і систем за умов невеликої кількості експериментальних даних, їх зашумленос- ті і неповного визначення за складом неза- лежних змінних. У ботанічних садах і дендраріях накопи- чено значний досвід інтродукції деревних рослин у різних кліматичних умовах, який можна використати для виявлення їхнього інтродукційного потенціалу. На основі аналізу відповідних реакцій на дію комплексу кліматичних чинників про- ведено математичне моделювання адап- таційних здатностей 158 видів деревних рослин різного географічного походження. Застосовано інтегральну оцінку відповід- них реакцій досліджуваних видів рослин (табл. 1). Для цього використано методику оцінки життєздатності деревних інтроду- центів [6], модифіковану нами з метою мо- делювання. Засухостійкість рослин оціню- вали за 4-бальною шкалою, розробленою в Нікітському ботанічному саду. Повністю перспективні рослини, хоча і не зростають в екологічному оптимумі, до- сягають властивих їм розмірів, нормально цвітуть і плодоносять, утворюють високо- якісне насіння, зимо- і засухостійкі. В осо- бливо несприятливі роки можливе вимер- зання річних пагонів та короткочасна втра- та тургору. Перспективні рослини часто не дося- гають властивих їм розмірів, плодоно- сять і утворюють життєздатне насіння, Таблиця 2. Математична модель адаптаційної здатності Acer palmatum Модель СКП = 1,7859е – 001 R = 3,3988e – 001 (4,7205e + 000%) y = 2,9883e – 001 + 1,0164e + 000y7(9) – 2,0864e – 004x1 + 1,2362e – 005y7(9) x1, де y7(9) = 1,0707e + 000 + 9,2737e – 001y6(9) – 9,8419e – –001x5; y6(9) = 4,6028e – 002 – 5,0828e – 001y5(9) + 1,4852е + + 000y5(2); y5(2) = –1,3101e + 000 + 1,1815e + 000y4(2) + 1,2324e – – 0022 – 4,2827e – 003y4(2)x2 + 8,7064e – 002(y4(2))^2; y5(9) = 6,4845e – 002 + 9,6055e – 001y4(9); –y4(2) = –9,7528e – 001 + 1,4288e + 000y3(2) + 4,8748e – –001x6 – 1,7609e – 001y3(2)x6 – 2,7562e – 002(y3(2))^2; y4(9) = 1,3659e – 003 – 3,7273e – 002y3(9) + 1,0370e + + 000y3(2); y3(2) = –1,6767e + 000 + 1,2335e + 000y2(2) + 1,4347e – 002 х10 – 2,4692е003y2(2)x10 + 2,6026е – 002(y2(2))^2 – 2,0246е – – 005(x10)^2; y3(9) = –1,5052е – 002 + 1,2637е – 001y2(9) + 8,7708е – – 001y2(2); у2(2) = –1,5611е + 000 + 9,3166е – 001у1(2) + 1,5277е – – 001х7 – 3,1161е – 002у1(2)х7 + 7,7793е – 002(у1(2))^2; у2(9) = 3,7009е – 003 – 2,4583е – 002у1(9) + 1,0237е + + 000у1(1); у1(1) = 1,0547е + 000 + 9,3713е – 004х1 + 1,0180е + 000х8 – – 2,9065е – 004х1х8 + 5,2476е – 002(х8)^2; у1(2) = –7,4363е + 000 + 5,9533е – 002х2 + 1,3322е + + 000х8–7,0298е – 003х2х8 + 5,2057е – 002(х8)^2; у1(9) = –5,3733е + 000 + 1,9027е + 000х9–9,7227е – –001х8 + 1,4873е – 001х9х8 – 1,0375е – 001(х9)^2 – – 3,8782е – 002*(х8)^2; СКП — середньоквадратична похибка; R — максимальна різниця між фактичним і модельним значенням; х 1 — сума температур вище +10 °С; х 2 — кількість днів з температурою вище +5 °С; х 5 — показник відносних температур (ПВТ) повітря за другу половину зими (∑ t max — ∑ t min ) ПВТ = ; ∑ t min х 6 — коефіцієнт зволоженості; х 7 — середній дефіцит вологості повітря за липень–серпень; х 8 — середня добова температура повітря у весняний період (0 °С); х 9 — середня добова температура повітря в осінній період (0 °С); х 10 — показник континентальності клімату. 32 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2009, № 1 Б.К. Термена 1. Благовещенский А.В. Вопросы акклима- тизации и сравнительная биохимия растений // Тр. ГБС АН СССР. — 1949. — Т. 1. — С. 27— 48. 2. Вавилов Н.И. Ботанико-географические ос- но вы селекции. — М.; Л.: Гос. изд-во совх. и колх. лит-ры, 1935. — С. 60. 3. Гинкул С.Г. Интродукция и натурализация растений во влажных субтропиках СССР. — Ба- туми: Изд-во Батум. субтроп. ботан. сада, 1936. — № 1. — С. 3—44. 4. Гродзінський А.М. До системи уявлень про інтродукцію та акліматизацію рослин // Інтро- дукція та акліматизація рослин на Україні. — К., 1978. — Вип. 12. — С. 3—7. 5. Керн Э.Э. Иноземные древесные породы, пригодные для разведения в СССР. — Л.: Изд-во ВИР, 1934. — 177 с. 6. Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспек- тивности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интро- дукции древесных растений. — М., 1973. — С. 7—67. 7. Плотникова Л.С. Природные и культур- ные ареалы редких древесных растений флоры СССР // VIII дендрологический конгресс соц. стран: Тезисы докл. — Тбилиси, 1982. — С. 177. 8. Рихлівський І.П. Генезис поглядів на ме- ханізм акліматизації рослин // Інтродукція рос- лин. — 2007. — № 2. — С. 101—106. 9. Cоколов С.Я. Современное состояние теории акклиматизации и интродукции растений // Тр. БИН. — Л., 1957. — Сер. 6, вып. 5. — С. 9—32. 10. Термена Б.К. Критические периоды в го- дичном цикле развития древесных интродуцен- тов умеренных широт // Материалы республ. конф. "Теории и методы интродукции растений и зеленого строительства". — К., 1980. — С. 95— 97. 11. Термена Б.К., Буджак В.В. Біоекологічні аспекти прогнозування інтродукції деревних рос- лин. — Чернівці: Рута, 1998. — 170 с. 12. Mayr H. Fremdländische Wald- und Parkbä- u me für Europa. — Berlin: Verlagsbuchhandlung Paul Parey, 1906. — 622 S. 13. Mayr H. Waldbau auf naturgesetzlicher Grun d- lage. — Berlin: Verlagsbuchhandlung Paul Parey, 1909. — S. 571. 14. Schultz A. Grundzüge der Entwicklunge- schichte der Pflanzenwelt Mitteleuropas seit dem Aus gange der Tertiärperiode: Inaug-Diss. — Halle, 1893. — 32 S. Рекомендував до друку С.І. Кузнецов Пункт інтродукції Показники життєздатності, бали Е м п ір и ч н і М о д е л ь н і Р із н и ц я Дніпропетровськ 6,0 6,3 0,3 Донецьк 6,0 6,2 0,2 Житомир 6,0 6,1 0,1 Івано-Франківськ 6,2 6,0 0,2 Кам’янець- 6,2 6,0 0,2 Подільський Кишинів 6,8 6,6 0,2 Таллінн 3,2 3,5 0,3 Харків 6,0 6,2 0,2 М ± m 0,21±0,21 Таблиця 3. Верифікація моделі зазвичай слабо підмерзають, у засуху можуть втрачати тургор, який відновлю- ється. Менш перспективні рослини відрізня- ються уповільненим ростом, слабким пло- доношенням, часто низькою життєздат- ністю зародків, пошкоджуються в зимовий період або в засуху. Малоперспективні рослини характери- зуються пригніченим ростом, не плодоно- сять або плодоносять спорадично, взимку значно пошкоджуються. Побудовані моделі досить адекватно ві- дображують потенційну адаптаційну здат- ність досліджуваних видів щодо до кліма- тичних чинників і підтверджують можли- вість успішної інтродукції деревних рос- лин в умовах, які відрізняються від таких їх природних місцезростань. Як приклад наводимо математичну мо- дель адаптаційної здатності Acer pal ma tum Thunb. (табл. 2) і її верифікацію (табл. 3). Таким чином, пристосувальні реакції значною мірою зумовлені наявністю в рос- линному організмі певного "адаптаційного запасу", який необхідний для виживання в стресових ситуаціях.

Значення генотипічної мінливості в аспекті адаптаційної здатності рослин

Institution

Ähnliche Einträge