CC BY
14
5. Лыпа А.Л. Определитель деревьев и кустарников. Т. 1. - К.: Изд-во КГУ, 1955. -299 с.; Т. 2. - 1957. - 368 с.
6. Щепотьев Ф.Л. Дендрология. - К.: Вища школа, 1990. - 287 с.
7. Щербина А.А. Экзотические деревья и кустарники Львова// Науч. зап. Львов. гос. ун-та, т. 16. - Сер. биол, вып. 5. - 1949. - С. 21-40.
8. Rehder A. Manual of cultivated trees and shrubs Hardy in North America./ 2 ed. - New York: Macmillan Company, 1949. - 995 p.
УДК581.1.03:535-15 Ст. наук. ствроб. Е.Р. Арапетян1, канд. бюл. наук;
ст. наук. ствроб. Р.Г. Гнип2; доц. М.Б. Галан3, канд. бюл. наук,
студент Ю.1. Полевий - м. Rbeie
МОНОХРОМАТИЧНЕ ЧЕРВОНЕ СВ1ТЛО ЯК ЕКЗОГЕННИЙ 1НДУКТОР ВПЛИВУ НА СХОЖ1СТЬ НАС1ННЯ
Показана мождивють використання екзогенного чиннику фГзично'1' природи для тдвищення схожосп насшня рослин природно'1' флори
Doc. E.R. Arapetyan, research R.G. Gnyp, Doc. M.B. Halan, Ju. Polevyj-Lviv Monochromatic red light exogenous inductor of influence on seed
germination
Influence of exogenous factor of physical origin on seed germination of nature plants is showed
Насшня е основною одиницею розповсюдження i розмноження рослин [1] Анатз лггературних даних свщчить про те, що фiзiологiчнi параметри стану спокою насшня, а також оптимальш умови проростання специфiчнi для кожного виду рослин. У 1956 р. вперше було створено комггет по вивченню проблем визначення схожосп насшня [2]. Одним з головних чинниюв, як впливають на життeдiяльнiсть рослин, починаючи з початкових етатв росту та розвитку, e свггло. Зовшшний сигнал -свггло - виступае в ролi екзогенного чинника, який впливае на мехашзми ендогенного регулювання життeдiяль-ност рослинного оргашзму. У насшш юнують сформованi системи, якi сприймають дш свiтла рiзноi якостi [3]. Стимулюючу дiю свiтла на проростання насшня вперше спостер^али у 1860 рощ. Фотоморфогенетичний вплив свггла реалiзуeться через фоторецептори. Дослiдники з Белтсвшлу виявили, що червоне свiтло довжиною хвилi 660нм найбiльш ефективне шдукуе проростання насiння. У 1959 рощ Гаррi Бортуiкi з сшвробггниками назвали тг-мент, який е в рослиш i поглинае червоне свггло - ф^охромом та представили фiзичнi докази його юнування [4]. При дii червоного свгша на китину не-обхщно завжди дотримуватись принципу монохроматичностi свгшового потоку. Для того, щоб добитись стимулюючого ефекту на кштину, необхiдно пiдiбрати вщповщний монохроматичний потш свiтла [5], який мае енергда близьку до електронних i молекулярних енергетичних рГвшв, що задiянi в
1 Льв1вський НУ 1м. 1вана Франка, боташчний сад
2 Льв1вський НУ 1м. 1вана Франка, ф1зичний факультет
3 Льв1вський НУ 1м. 1вана Франка, бюлопчний факультет
276
Проблеми урбоекологп та фiтомелiорацi■i
бюенергетичних процесах. Таким свiтловим потоком е вузька монохроматич-на червона дiлянка спектру електромагнiтного випромiнювання в межах 630650 нм [6]. При осв^ленш насiння червоним свгглом фiтохром перетво-рюеться в шшу форму, яка поглинае у далекш червонiй дiлянцi спектру [7] та збшьшуе вiдсоток пророслого насiння [8]. Фггохром мiститься в насiннi, яке знаходиться у сташ спокою i може зберiгатися там роками.
Метою роботи було дослщити вплив чинника екзогенно! природи на проростання насшня, зiбраного в мiсцях зростання - дда червоного свiтла у зв'язку з позитивним впливом цього чинника на проростання низки насшня. В основу дослщжень поставлено завдання удосконалити споЫб стимуляци насшнево! схожостi дiею чинника фiзичного походження, що дозволить за-безпечити пiдвищення схожостi насшня дикорослих рослин та вплинути на рют рослин саме на початкових етапах онтогенезу, як визначають подаль-ший хiд розвитку рослин.
Об'екти та методика досл1джень
Об'ектами дослщження було насiння рослин з природних мюць зростання, якi розповсюджеш у Карпатах та зростають на луках субальпшського та альпiйського пояЫв, характеризуються як декоративнi та лшарсью росли-ни, занесенi до "Червоно! книги Украши" [9, 10].
Насшня тирлича жовтого (Gentiana lutea L.) з родини Gentianaceae. та золотушника альпшського (Solidago alpestris Waldst. et Kit) з родини Compo-sitae зiбране в районi високопрного бiологiчного стацiонару Львiвського уш-верситету с. Кваси Рахiвського району Закарпатсько! областi. Насiння смiлки звичайно! (Silene vulgaris (Moench)) з родини Caryophyllaceae та сну бiлого -Pulsatilla alba Reichenb. (Ranunculaceae) зiбране в райош гори Пожижевська 1вано-Франювсько! область Насшня згаданих вище видiв рослин опромшю-валось на установцi, оптична схема яко! показана на рис. 1. Експеримент про-водився у повшстю затемненому примiщеннi. Джерелом свггла служила гало-генна лампа розжарювання (1) потужнiстю 150 Вт. Сформований лшзовим об'ективом (2) свiтловий потш освiтлював повнiстю усю поверхню дна чашки Петрi (4). Для видшення монохроматичного свiтлового потоку використову-вався штерференцшний свiтлофiльтр (3) з максимумом пропускання Amax=648±5 нм. На дно чашки Петрi насипалось дослiджуване насшня товщи-ною в один шар. Освгглешсть монохроматичним свiтлом у площиш дна чашки Петрi становила 1600 лк.
Дослщжуване насiння опромшювали червоним свiтлом протягом 10 або 20 хвилин та пророщували в чашках Петрi на фiльтрувальному паперi з пiдложкою iз вати. Дослщи проведенi в лабораторних умовах при юмнатнш температурi, фотоперiодi 8 годин, освггленш люмiнiсцентними лампами ЛБ-80. Проростання реестрували по появi коршщв i надземно! частини згiдно з мiжнародними правилами [2]. Реакцiю насшня визначали у кiлькiсних параметрах. Результати обговорюються у контекстi визначення оптимальних свгг-лових режимiв максимального проростання насшня.
3. Ф^омелшращя
277
Рис. 1. Установка для опромтення настня
Результати
Червоне свгтло вплинуло позитивно на проростання насшня Silene vulgaris L. в лабораторних умовах. Короткочасне опромгнення (10 хвилин) насшня призводило до збгльшення його схожостг вгд 17 % (контроль) до 43 % через два тижнг вгд початку дослгду. Протягом наступного тижня рiзниця у кiлькостi пророслого насшня, яке розвинулось у сформованг проростки з зе-леними сгм'ядольними листочками, мiж дослiдним i контрольним варiантами збереглася i становила 20 %. Дiя червоного свiтла проявилась як на пгдви-щеннi схожостг насiння, так i на довжинг корiнцiв, яка у дослiдному варiантi
±3 22
через три тижш вгд початку проростання становила 29,37" ' мм, а у контрольному - 17,79й'54 мм. Висота проросткгв iстотно не вiдрiзнялась: 8,81+1,бо та 8,43±139 мм вiдповiдно у дослгдг i контролi (фото).
ТТ' • • • • и ••
Дш червоного свггла на схожють нас1ння см1лки звичаинот
Реакцiя насiння золотушника альпгйського на обробку червоним свгт-лом протягом 10 або 20 хвилин не виявила виразно! рiзницi мiж варiантами. Протягом першого тижня експозицгя червоного свiтла 10 хвилин порiвняно з 20 хвилинною обробкою дала кращий результат. Через три тижш бгльша ек-спозицiя виявилась кращою порiвняно з десятихвилинною обробкою. Оброб-ка свiтлом стимулювала схожiсть насшня порiвняно з контролем, але рiзниця не е достовiрною.
Обробка червоним свгтлом 10 i 20 хвилин насшня Pulsatilla alba та Gentiana lutea не гндукувала проростання протягом мгсяця. Вгдомо, що причини спокою насiння е рiзнi: морфофiзiологiчна або фiзiологiчна незрiлiсть [11], тощо. Тому розрiзняють рiзнi види спокою. Червоне свггло е важливим чинником, яке сприяе порушенню неглибокого фгзюлоггчного спокою [12]. Насiння родин Ranunculaceae i Gentianaceae характеризуються недорозвину-тим зародком [13] i потребують для виведення !х гз стану спокою обробки гг-береловою кислотою. На прикладг дикорослих рослин, якг за бгохгмгчним складом ргзко вгдмгннг вгд культурних, показано, що нагроадження ггберело-во! кислоти в рослинах залежить вгд ряду зовнгшнгх чинникгв, в тому числг i вгд радгацгйного режиму [14]. Останнш е характерним чинником впливу при формуваннг насгння дослгджуваних видгв. Звгльнення ггберелгну зг зв'язаного
278
Проблеми урбоекологi■i та фггомелюраци
стану може вiдбуватися пiд впливом зовтшшх чинникiв, зокрема, червоного свiтла [15]. На прикладi ряду рослин (латук, череда та шш^ доведена подiб-шсть дiй червоного свiтла та пберелово1 кислоти на проростання насшня [16]. Для дослщжуваних нами об'еклв червоне свiтло не виявляло впливу по-дiбного до дiï пберелово1 кислоти.
Треба вiдзначити, що насшня двох видiв рослин (тирлич жовтий та сон бший), яких не стимулювала обробка (на вiдмiну вщ iнших видiв) дослщ-жуваним чинником, ще раз шдтверджуе данi, що схожють насiння залежить як вщ форми спокою насiння, так i вщ умов, в яких знаходилась материнська рослина тд час проходження онтогенезу.
Отримаш показники стимуляцiï проростання насшня, обробленого червоним свгглом, дозволяють зробити висновок, що запропоновану екзоген-ну дiю фiзичного походження можна використовувати для обробки на-сшневого матерiалу з метою пiдвищення його схожосп при розмноженнi рослин природноï флори для вирiшення природоохоронних питань збереження природних ресурЫв, а також при вирошуванш рослин як лжарсь^' сировини для медичноï промисловость
Л1тература
1. Николаева М.Г., Разумова М.В., Гладкова В.Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. - Л.: Наука, 1985. - 347 с.
2. Веллингтон П. Методика оценки проростков семян. - М.: Колос, 1972. - 174 с.
3. Кефели В.И. Действие света на рост и морфогенез растений// Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений М.: Н., 1975. - С. 209-227.
4. Рейвн Р., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника.Т.2 - М.: Мир, 1990. - 344 с.
5. Механизмы и оценка эффективности действия оптического излучения на биологические системы// Сб. науч.тр. Ин-та биол. физики .1985.
6. О биологическом действии монохроматического света// Сб.стат. под ред. Дом-бровского Б. А. - 1967 - С. 11.
7. Биохимия растений/Под ред. Д. Боннера. - М.: Мир, 1968. - 624 с.
8. Amritphale Dilip, Mall L.P. Germination of the photoblastic seeds of Ocimum tenuiflo-rum l// Plant. Sci. Lett. - 1981, 20, N3, P. 263-271.
9. Жизнь растений Т.5(1)// Под ред. Тахтаджяна А. - М.: Просвещение, 1980. - 430 с.
10. Нестерук Ю. Рослини украшських Карпат. - Львiв: Полл^ 2000. - 135 с.
11. Либберт Э. Физиология растений. - М.: Мир, 1976. - 580 с.
12. Rethy Roger, Dedonder Andree Biphasic fluence-responce curves for phytochrome-mediated Kalanchoe seed germination. Plant Physiol. 1987 83. N1, P. 126-131.
13. Карписонова Р. А. Травянистые растения широколиственных лесов СССР. - М.: Наука, 1985. - 204 с.
14. Действие световых факторов высокогорий Памира на жизнедеятельность растений// Под. ред. Акназаров А. - Донши. Душанбе, 1985. - 215 с.
15. Дерфлинг К. Гормоны растений. - М.: Мир, 1985. - 299 с.
16. Тохвер В. Фитохром, его основные формы и их свойства// Фоторегуляция метаболизма и морфогенеза растений. - М.: Наука, 1975. - С. 228-300.
3. Ф^омелшращя
279
