Секція 2/Структурна ботаніка та біохімія рослин

Л.В. Шупранова¹, А.О. Кузьмич¹, В.М. Кучма²

¹Дніпропетровський національний університет ім..Олеся Гончара

²Дніпропетровський державний аграрно-економічний університет

Аналіз мінливості морфометричних ознак жолудів
Quercus robur L. в умовах впливу викидів автотранспорту

Внутрішньовидове різноманіття рослин є основним потенціалом для підвищення пристосованості і виживання виду не тільки в природному середовищі, але й в умовах великих промислових міст. Серед різних підходів до вивчення внутрішньовидової мінливості рослин особливий інтерес представляє аналіз кількісних морфологічних ознак насіння як носія генетичної інформації про ріст і розвиток наступного покоління [1, 2]. У зв’язку з цим метою роботи було оцінити рівень мінливості морфологічних параметрів жолудів дуба звичайного (Quercus robur L.) в примагістральних насадженнях міста.

Об’єкт дослідження - жолуді дерев дуба звичайного (Quercus robur L.), зібрані з дерев, які зростають у штучних насадженнях чотирьох примагістральних ділянок (низький рівень забрудненості: парк Т. Шевченка; середній рівень: вул. Кедріна; високий рівень: пр. К. Маркса, вул. Робоча)
м. Дніпропетровськ. Насіння збирали у вересні-жовтні 2014 року (по 50 шт. з кожного дерева). Проаналізовано три параметри (маса, довжина і діаметр) насіння, для кожного з яких визначали середнє арифметичне, його помилку, коефіцієнт варіації (СV) та будували криві варіювання вивчених ознак.

Визначення середньої маси жолудів показало, що найбільшими значеннями цього показника відзначались дерева з паркової зони і вул. Робочій (табл. 1).

Таблиця 1

Морфометричні показники насіння дерев дуба звичайного, які зростають у різних за ступенем забруднення районах міста

Район відбору насіння	Морфометричні показники
Район відбору насіння	маса, г	довжина, мм	діаметр, мм
паркова зона	4,08 ± 0.13	33,5 ± 0.04	16,8 ± 0.08
вул. Кедріна	2,72 ± 0.12	32,2 ± 0.04	14,9 ± 0.09
пр. К. Маркса	2,48 ± 0.10	32,3 ± 0.06	13,5 ± 0.02
вул. Робоча	4,22 ± 0.06	33,4 ± 0.02	17,5 ± 0.09

Середні значення лінійних розмірів жолудів варіювали у штучних насадженнях міста порівняно слабко, особливо їх довжина (32,2 - 33,5 мм). Таким чином, використання усереднених показників вибірки не показало чіткого впливу рівня забруднення середовища на зміни морфометричних параметрів жолудів. У той же час індивідуальний аналіз маси жолудя виявив, що величина цього параметру коливалась в достатньо широких межах (зареєстрована різниця між найменшою і найбільшою вагою більше, ніж у 2 рази). Так, маса жолудів дерев дуба із паркової зони варіювала від 2,5 до 5,0 г, з пр. К. Маркса - від 1,9 до 4,0 г, з вул. Кедріна від 1,5 до 3,9 г. Більш однорідними за вагою жолудів характеризувались дерева дуба з вул. Робочій (3,7- 4,8 г). Аналіз варіаційних кривих за ознакою маси свідчить про неоднаковий вплив різних умов зростання дерев дуба на форму кривих розподілу морфометричних параметрів жолудів дуба звичайного (рис. 1).

маса, г

діаметр, мм довжина, мм

1- паркова зона; 2 – пр. К. Маркса; 3 - вул. Кєдріна; 4 - вул . Робоча

1-7 – класові варіації

Рис. 6 - Варіаційні криві розподілу морфометричних параметрів жолудів, відібраних в парковій зоні і у вуличних насадженнях міста

У насінні дуба з паркової зони частотний розподіл даного показника не відповідав нормальному закону і мав тривершинний характер.

У цілому найбільша кількість насіння групувалася навколо великих значень маси (3,3-4,0 г), а у дерев дуба з пр. К. Маркса - навколо значень, менших за середнє (1,9-2,6 г) і, крім того, формувала видовжене плече в області більших значень показника. Насіння, сформоване в умовах викидів автотранспорту на вул. Кедріна і Робоча, мали практично однакову форму кривої, яка також не відповідала нормальному закону розподілу ознаки. Відмічалося переважне групування варіантів в області менших значень показника (3,0-4,1 г). Подібна закономірність була характерною і для ознаки «довжина жолудя»: в районах з низьким і середнім рівнем забруднення автотранспортними викидами криві розподілу мали одновершинний характер з видовженою лівою частиною (область низьких значень), а з високим рівнем забруднення – двовершинний характер. Для ознаки «діаметр жолудя» у всіх досліджених насаджень дуба характерним була двовершинна форма варіаційної кривої. Для ділянок з низьким і середнім рівнем забруднення спостерігався зсув кривої в область більш високих значень показника, а з високим – в області більш менших значень діаметра жолудя.

Таким чином, в умовах міського середовища спостерігається розщеплення вихідної сукупності вивчених ознак на окремі групи. Це може бути пов’язано з тим, що за дії несприятливих чинників середовища дерева дуба продукують значну частину насіння з нижчими пристосувальними можливостями, що спричинює появу додаткових максимумів варіаційної кривої.

Як міру мінливості використовували коефіцієнт варіації (CV), оцінку якого здійснювали за шкалою С.А. Мамаєва [3]: дуже низький < 7%, низький 8-12%, середній 13-20%, високий 21-40% і дуже високий - > 40%. Вивчення мінливості маси насіння усередині кожного насадження дубів показало (табл. 2), що масса насіння дерев дуба з паркової зони, пр. К. Маркса і вул. Кедріна варіює значніше (середній рівень варіабельності), ніж на вул. Робочій (дуже низький рівень варіабельності). Мінливість за довжиною насіння має дуже низький
(п. Т. Шевченка, вулиці Кедріна і Робоча) і низький (пр. К. Маркса) рівень варіабельності.

Таблиця 2

Мінливість морфометричних показників насіння дуба звичайного в умовах міста

№ з/п	Район відбору	Коефіцієнт варіації, %
№ з/п	Район відбору	масса, г	довжина, см	діаметр, см
1	паркова зона	15,6	5,4	7,5
2	пр. К. Маркса	20,8	9,3	18,4
3	вул. Кедріна	21,4	6,8	8,2
4	вул. Робоча	6,6	4,2	29,1

Більш значні відміни за варіабельністю у несприятливих умовах середовища спостерігаються для діаметра насіння. Підвищений рівень мінливості притаманний тільки для зразків з вул. Робочій (29,1%), середній – для зразків з пр. К. Маркса (18,4%), а низький – для насіння з паркової зони (7,5%) і вул. Кедріна (8,2%).

Таким чином, аналіз змін частотного розподілу кількісних показників насіння дозволяє підвищити діагностичне значення біотестування характеру впливу викидів автотранспорту на процес продукування генеративного потомства дуба звичайного.

Література:

1. Кучеревский В.В. Изменчивость некоторых морфологических признаков дуба обыкновенного (Quercus robur L.) в Донбассе // Интродукция и акклиматизация растений на Украине. – Киев: Наукова думка. - 1982. – 21. – С. 33-36.

2. Павлюкова Н.Ф., Свистун О.В., Шупранова Л.В. Мінливість маси насіння різних видів інтродукованих рослин родини Fabaceae L. // Мат. ІІІ Міжнар. наук. конф. «Інтродукція, селекція та захист рослин». – Донецьк, 2012. – С. 93.

3. Мамаев С.А. Основные принципы методики исследования внутривидовой изменчивости древесных растений // Индивидуальная эколого-географическая изменчивость растений. – Свердловск, 1975. – 94. - С. 9-14.