Анотація до роботи:

Пюрко О.Є. Структурно-функціональні особливості галофітів в умовах Приазов'я України. – Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеню кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 – фізіологія рослин. Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003 рік.

Дисертація присвячена вивченню структурно-функціональних особливостей галофітів різних екологічних груп Приазов'я України (P. lanceolata L. – мезофіт, адаптований до засолення; A. san-tonica L. – глікогалофіт; H. pedunculata L. – криногалофіт; S. europаea L. – є індикатором засолених ґрунтів, евгалофіт) з метою з'ясування мультиваріабельності основних складових адаптаційного процесу та чутливості рослин до засолення в онтогенезі. Гістологічний аналіз вегетативних органів галофітів дозволив констатувати, що сольовий стрес викликає зміну співвідношень тканин у них. Вивчено такі фізіологічні процеси: склад пігментів, активність каталази (уточнено тип фіксації СО₂ у галофітів), інтенсивність транспірації, водовитрати, концентрація клітинного соку, ростові процеси, вміст білка та сульфоліпіда як у рослин в природних умовах, так і при модулюванні сольового стресу в різні періоди онтогенезу галофітів. Для них встановлені критичні рівні кон-центрації солей у ґрунті і показано, що негативний вплив засолення максимально проявляється в середині вегетації. З'ясовано роль ряду структурно-функціональних перебудов; окремі з яких пропонуються як діагностичні ознаки для визначення солетолерантності рослин.

У дисертації наведено теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, що проявляється в системному аналізі структурно-функціональних складових солестійкості у галофітів різних груп в умовах Приазов'я України і їхньої чутливості до підвищення концентрації в ґрунті впродовж вегетації.

1. Доведено, що багаторівневість структурно-функціональних перебудов галофітів зумовлена видовою належністю, фазою онтогенезу рослин та рівнем засолення ґрунту. Виявлено, що вегетація галофітів можлива лише при перевищенні на 0,3-0,5% концентрації клітинного соку порівняно з ґрунтовим розчином. Визначена видова специфічність критичного рівня засолення: для мезофіту – 1,5 ± 0,3%; глікогалофіту – 2,5 ± 0,4%; криногалофіту – 3,5 ± 0,4% та евгалофіту – 4,4 ± 0,5% солі в ґрунті.

2. Досліджена специфіка анатомічних змін вегетативних органів галофітів при засоленні: листки у P. lanceolata L. формуються ксероморфними за рахунок дрібноклітинності полісадної паренхіми, склерифікації судинно-волокнистих пучків; у H. pedunculata L. та A. santo-nica L. – ксеросукулентними при зменшенні долі хлоренхіми та значному (до 60%) збільшенні водоносної паренхіми; у S. europaea L. – пагони сукулентної будови з склерифікованою дрібноклітинною паренхімою; епідерма, яка вкриває надземні органи галофітів, характеризується подрібненістю основних клітин (на 10-15%), аномальними продихами та порушеннями їхнього розташування; в стеблах та коренях зменшується співвідношення S_флоеми/S_{ксилеми} (на 7-10%).

3. Показані значні функціональні зміни при засоленні в надземних вегетативних органах, які визначають солетолерантність рослин: зменшення інтенсивності транспірації та загальних водовитрат і підвищення використання води; пониження, а в ряді випадків повне припинення, поглинання СО₂ з подальшим відновленням інтенсивності фотосинтезу згідно ступеня адаптації рослин; зменшення на 20-40% вмісту зелених (в основному за рахунок хлорофілу “а”) при одночасному збільшенні вмісту жовтих пігментів. Доведено, що в оптимальних умовах вирощування рослин високі значення активності каталази вказують на С₃-тип фотосинтезу (P. lanceolata L.), а низькі – на С₄ (H. pedunculata L.). Активність ферменту каталази може виступати як індикатор типу фотосинтезу та фізіологічного стану рослин в різні пе-ріоди вегетації при фітомоніторингу засолених ґрунтів. Підвищення вмісту солей в ґрунті знижує інтенсивність транспірації у галофітів на 30-90%, а в ряді випадків припиняє її зовсім.

4. Доведено, що підвищення вмісту солей в ґрунті обумовлює особливість білково-ліпідного метаболізму: в оптимальних умовах у мезофіту та глікогалофіту вміст білка на 30-35% завжди вищий за інші галофіти, дослідні рослини яких переважають по цьому параметру на 15-20% (H. pedunculata L.) та в 1,7 рази (S. еuropaea L.) відповідні контролі; вміст сульфоліпіду (СХДГ) в умовах досліду залишається без змін у P. lanceolata L., зростає на 5-7% у A. santonica L., на 29-32% у H. pedunculata L. і на 75% у S. еuropaea L., що можна розглядати як один із механізмів формування солетолерантності галофітів і використовувати як тест для її визначення.

5. Концентрація клітинного соку виступає надійною тест-ознакою при визначенні солетоле-рантності у вигляді молярних концентрацій мінеральної та органічної складових, співвідношення яких значно змінюється у різних видів рослин як протягом вегетації, так і за умов дії стресових факторів.

6. Сольовий стрес в різні періоди індивідуального розвитку спричиняє диференційоване інгібування (від 25% до повного припинення) ростових та продукційних процесів в залежності від виду рослин. Конкурентні взаємовідносини зумовлюють величину біологічної та якість насіннєвої продуктивності за рахунок кооперативного поєднання та змін співвідношення експлерентної та патієнтної еколого-ценотичних стратегій в фітоценозах.

Публікації автора:

1. Пюрко О.Є., Мусієнко М.М., Казакова С.М., Христова Т.Є. Вплив засолення на структуру епі-дерми галофітів Приазов'я // Укр. бот. журнал. – 2002. – Т. 59, № 4. – С. 449 – 455. [Здобувачем зроблено аналіз літературних джерел, збір рослинного матеріалу, проведення експериментальної частини по з’ясуванню особливостей структури епідерми галофітів, обговорення та написання статті; Мусієнко М.М. – загальне керівництво проведенням експериментальних дослідів; Казакова С.М. – керівництво виконання анатомічних досліджень; Христова Т.Є. – консультації по впливу стресу на епідерму рослини].

2. Пюрко О.Є, Мусієнко М.М., Казаков Є.О. Клітинний сік як діагностичний параметр адаптаційного синдрому галофітів //Науковий вісник Ужгородського університету. – Ужгород: Б.в., 2002. – С. 62 – 65. [Здобувачем закладені вегетаційні та польові досліди, зроблено збір експериментального матеріалу, розроблена оригінальна методика по вивченню концентрації клітинного соку, інтерпретація отриманих результатів, написання статті; Мусієнко М.М. – загальне керівництво проведенням експериментальних дослідів; Казаков Є. О. – консультації по методиці визначення клітинного соку як діагностичного параметру].

3. Казаков Є.О., Пюрко О.Є, Христова Т.Є. Методичні аспекти фізіологічного моніторингу рослин Приазовя //Питання біоіндикації і екології. – Запоріжжя: Б.в., 2002.-Вип. 7., № 2-3. -С. 141–152. [Казаков Є.О. – розробка комплексної методики визначення основних складових адаптаційного синдрому у рослин до несприятливих факторів середовища; здобувачем закладені вегетаційні та польові досліди, розроблена та апробована оригінальна методика по вивченню особливостей життєдіяльності галофітів, узагальнено отримані результати, написана стаття; Христова Т.Є. – консультації по питанням дії водного стресу на рослини].

4. Пюрко О.Є, Мусієнко М.М., Казаков Є.О., Христова Т.Є. Основи солестійкості рослин та методи її вивчення //Вісник Запорізького державного університету. Біологічні науки. – ЗДУ, Запоріжжя, 2001. – № 1. – С. 204 – 208. [Здобувачем проаналізована література з проблеми солестійкості та підібрані відповідні матеріали, обговорення та написання узагальнюючої статті; Мусієнко М.М. – загальне керівництво проведенням експериментальних дослідів; Казаков Є.О. – консультації по методам вивчення солестійкості рослин; Христова Т.Є. – консультації від-носно дії водного стресу на анатомічні особливості рослин].

5. Пюрко О.Є, Христова Т.Є., Казаков Є.О. Каталазна активність як індикатор функціонального стану галофітів Приазов'я //Питання біоіндикації та екології. – Запоріжжя: Б. в., 2001. – Вип. 6, № 2. – С. 73 – 83. [Здобувачем закладені вегетаційні та польові досліди, виконані лабораторні досліди, зроблена інтерпретація отриманих результатів, написана стаття; Христова Т.Є. – консультації по визначенню типу фотосинтеза у рослин за активністю каталази; Казаков Є.О. – розробка та виготовлення приладу для газометричного визначення активності каталази].

6. Казаков Є.О., Христова Т.Є., Казакова С.М., Пюрко О.Є. Адаптаційно-пристосувальні особливості водопровідної системи ксерофітів //Матеріали міжнар. наук. конф., присвяченій 100-річчю заповідання асканійського степу “Актуальні питання збереження і відновлення степових екосистем” (21-23 травня, Асканія – Нова, 1998 р.). – Асканія – Нова: Б.в., 1998. – С. 177 – 179.

7. Казаков Е.А., Христовая Т.Е., Казакова С.М., Пюрко О.Е. Определение типа фотосинтеза у растений по каталазной активности //Тези міжнародної конференції “Питання біоіндикації і екології” (21-24 вересня, Запоріжжя, 1998 р.). – Запоріжжя: Б.в., 1998. – С. 95.

8. Пюрко О.Є., Мусієнко М.М., Христова Т.Є., Казаков Є.О. Екологічна диференціація рослин в залежності від реалізації їх адаптаційних потенціалів //Науковий вісник Уманського педагогічного університету ім. П. Тичини. – Київ: Науковий світ, 2000. – Серія “Біологія”. – Випуск 3. – С. 87 – 92.

9. Пюрко О.Є., Коломійчук В.П. Еколого-анатомічна характеристика деяких галофітів північно-західного Приазов'я //Матеріали конференції молодих вчених-ботаніків України “Актуальні проблеми ботаніки та екології” (13-16 вересня, Чернігів, 2000 р.). – Київ: Б.в., 2000. – С. 76.

10. Пюрко О.Е., Казакова С.М. Структурно-количественная характеристика вегетативных органов галофитов Приазовья //Тезисы докладов юбилейной конф. посвященной 85-летию биол. станции Харьковского госуниверситета «Биологические исследования на природных территориях и биологических стационарах» (16-19 сентября, Харьковская обл., Змиевский р-н, с. Гайдары, 1999 г.). – Харьков: Б.в., 1999. – С. 107 – 108.

11. Пюрко О.Є, Мусієнко М.М., Христова Т.Є. Проблема галофітизму та методи її вивчення //Тези міжнародної конференції “Проблеми сучасної екології” (20-22 вересня, Запоріжжя, 2000р.). – Запоріжжя: Б. в., 2000. – С. 117.

12. Разнополов О.Н., Пюрко О.Е. Эколого-физиологические особенности галофитной раститель-ности Приазовья //Там само. – С. 118.

13. Puуrko O.E. The structural and functional peculiarities of assimilation organs of halophytes //Тези доповідей VII конференції молодих вчених “Проблеми фізіології рослин і генетики на рубежі третього тисячоліття” (18-20 жовтня, Київ, 2000 р.). – Київ: Б.в., 2000 р. – С. 11.

14. Puyrko O.E., Kazakov E.O. The peculiarities of structure and functions of different ecological halophytic groups of northern-western Priazov’ya //Mатериалы международной научно-практической конф. «Геоэкологические и биоэклогические проблемы северного Причерноморья» (28-30 марта, Тирасполь, 2001 г.). – Тирасполь: Б. в., 2001. – С. 237 – 238.

15. Пюрко О.Є., Казаков Є.О., Мусієнко М.М., Казакова С.М. Складові адаптаційно-пристосу-вального синдрому у галофітів //Мат. Х междунар. симпозиума “Нетрадиционное растение-водство. Эниология. Экология и здоровье” (2-9 сентября, Алушта, 2001 г.). – Симферополь: Б.в., – 2001. – С. 610 – 612.

16. Пюрко О.Є., Казакова С.М. Деякі аспекти солестійкості рослин Приазов'я //Матеріали ХІ з’їзду УБТ (25-27 вересня, Харків, 2001.) – Харків: Б.в., 2001. – С. 319 – 320.

17. Пюрко О.Є., Христова Т.Є., Кузнєцов О.В. Деякі аспекти фітомоніторингу Приазов'я //Матеріали Всеукраїнської наукової конференції “Безперервна екологічна освіта: проблеми, пошуки, перспективи” (25-26 вересня, Миколаїв, 2001 р.). – Миколаїв: Б. в., 2001. – С. 96 – 98.

18. Христова Т.Є., Пюрко О.Є., Кузнєцов О.В. Комплексний підхід до екофізіологічних дос-ліджень життєдіяльності рослинних організмів //Там само. – С. 98 – 100.

19. Пюрко О.Є, Христова Т.Є., Казаков Є.О. Різноманіття складових пристосувально–адапта-ційного синдрому в онтогенезі галофітів Приазов'я //Матеріали міжнародної наукової кон-ференції “Онтогенез рослин, біологічна фіксація молекулярного азоту та азотний метаболізм” (1-4 жовтня, Тернопіль, 2001 р.). – Тернопіль: Б. в., 2001. – С. 34 – 38.

20. Пюрко О.Є. Деякі аспекти внутрішньовидової конкуренції галофітів Приазов'я //Матеріали ІІ Всеукраїнської конференції студентів та аспірантів “Біологічні дослідження молодих вчених на Україні” (23-25 квітня, Київ, 2002 р.). – Київ: Б. в., 2002. – Вип. 1. – С. 38 – 40.

21. Пюрко О.Є, Христова Т.Є., Кузнєцов О.В. Методика комплексних досліджень життєдіяльності рослин //Матер. наук. конф. “Еколого-біологічні дослідження на природних та антропогенно–змінених територіях” (13-16 травня, Кривий Ріг, 2002 р.). – Кривий Ріг: Б. в., 2002.- С. 329 - 332.

22. Пюрко О.Є, Христова Т.Є., Корчевська І.В. Онтогенетична особливість формування складових адаптаційно-пристосувального синдрому у галофітів Приазов'я //Там само. – С. 326 – 329.

23. Пюрко О.Є., Казакова С.М. Особливості формування адаптаційного синдрому у галофітів різних екогруп //Тези міжнародної конференції “Проблеми сучасної екології” (24-26 червня, Запоріжжя, 2002 р.). – Запоріжжя: Б.в., 2002. – С. 114.

24. Пюрко О.Є. Фізіолого-біохімічна складова адаптаційного синдрому у галофітів //Український біохімічний журнал (Спец. випуск, мат. VIII УБЗ, 1 – 3 жовтня, м. Чернівці). – 2002. – Т. 74, № 4 (б) (додаток 2). – С. 138.

25. Рuyrko O.E., Kazakov E.O. Тhe tolerantation specificity of different ecological groups of halophytes //Тези доповідей VІІІ конф. молодих вчених “Сучасні напрямки у фізіології та генетиці рослин” (23-25 жовтня, Київ 2002 р.). – Київ: Б.в., 2002. – С. 57.

26. Пюрко О.Є., Христова Т.Є. Особливості структури епідерми листків під дією водного та сольового стресів //Там само. – С. 58.

27. Пюрко О.Е., Кочкурова О.В., Огийчук Ю.И. Структурный анализ эпидерми различних экологических групп галофитов Приазовья //Мат. міжнар. науково-практ. конф. “Динаміка наукових дослідженнь” (28 жовтня – 4 листопада, Дніпропетровськ-Дніпродзержинськ-Черкаси, 2002 р.). – Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2002. – Біологічні науки. – Т. 3. – С. 17-19.