Анотація до роботи:

Гасинець Я.С. Ембріологія деяких видів Rosoideae та Maloideae (Rosaceae) у флорі Українських Карпат. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.05 – ботаніка. – Інститут ботаніки ім. М.Г. Холодного НАН України, Київ, 2006.

Дисертаційна робота присвячена ембріональним дослідженням особливостей насінної репродукції великих поліморфних, поліплоїдних родів родини Rosaceae, що зростають в умовах Українських Карпат. У досліджуваних видів аномалії в мікроспорангіях виявлені як на стадії мікроспорогенезу, так і при проростанні мікроспор у чоловічий гаметофіт.

За способом репродукції види поділяються на: статеві (Fragaria viridis) та апоміктичні (агамні), серед яких необхідно виділити різні форми апоміксису: – факультативні апомікти (Potentilla aurea); – псевдогамні, з індукованим партеногенезом (Potentilla obscura); – автономні, в яких структури, що пов’язані із статевим відтворенням, досягають певних стадій розвитку, але в подальшому знаходяться в стані депресії і поступово витісняються структурами, характерними для агамних видів (Cotoneaster horizontalis, Crataegus oxyacantha, C. monogyna, C. corallina, Alchemilla glabra, A. flabellatа).

Внаслідок функціонування багатоклітинного спорогенного комплексу в межах нуцелуса утворюються як еуспоричні, так і апоміктичні – диплоспоричні зародкові мішки. Із соматичних клітин халазальної частини нуцелуса розвиваються апоспоричні зародкові мішки. У факультативного апомікта Potentilla aurea у межах локальних популяцій встановлено наявність агамно-статевих комплексів. У популяціях домінує статеве відтворення. Для видів Cotoneaster, Crataegus, Alchemilla притаманна апоспорія і автономний апоміксис. У Cotoneaster horizontalis та видів Crataegus нами виявлена псевдогамія. Утворення системи ендосперм-зародок у автономних апоміктів відбувається в напрямі – зародок ендосперм. Індукуючим фактором для розвитку ендосперма є початкові стадії розвитку зародка.

1. Внаслідок проведених нами ембріологічних досліджень встановлено, що за способом насінної репродукції види є статевими (Fragaria viridis) та апоміктичними (агамними), серед яких необхідно виділити види з різними формами апоміксису: факультативні апомікти, які в локальних популяціях утворюють агамно-статеві комплекси (Potentilla aurea); псевдогамні апомікти з індукованим партеногенезом (Potentilla obscura); автономні апомікти (Cotoneaster horizontalis, Crataegus oxyacantha, C. monogyna, C. corallina, Alchemilla flabellatа, A. glabra). Одночасно у C. horizontalis та видів Crataegus нами виявлена і псевдогамія.

2. Стінка мікроспорангія у представників родини Rosaceae формується за типом дводольних. Тип тапетума секреторний. Чоловічий гаметофіт двоклітинний. Утворення мікроспор відбувається за симультанним типом. Мікроспорогенез у апоміктів супроводжується аномаліями при мейозі, що проявляються в утворенні уні- та тетравалентних хромосом, які в анафазі першого поділу мейозу нерівномірно розходяться до полюсів. Наслідком цих аномалій є утворення поліад – мікроспор, що містять мікро- та макроядра з різною кількістю хромосом, що призводить до зниження кількості морфологічно нормальних та утворення нежиттєздатних пилкових зерен.

У статевих видів та факультативних апоміктів відсоток фертильних пилкових зерен коливається від 82 до 90% для Fragaria viridis та 62-82% для видів роду Potentilla. Роди Crataegus та Cotoneaster характеризуються значною варіабельністю відсотку стерильних пилкових зерен, а саме: від 23 до 68% (Crataegus) та 43,7% (Cotoneaster). У Alchemilla відсоток фертильних пилкових зерен знаходиться в межах від 21 до 38.

3. Особливості насінної репродукції Rosaceae обумовлені структурою і функціонуванням потужного спорогенного комплексу, реалізація функцій якого здійснюється як в напрямі статевого відтворення, так і апоміксису. Для статевих видів характерне трансформування значної кількості спорогенних клітин у мегаспороцити, утворення декількох тетрад мегаспор, паралельний розвиток декількох зародкових мішків із мегаспор одної або декількох тетрад (Fragaria viridis). Аналогічне функціонування спорогенного комплексу виявлено у статевих особин факультативних апоміктів (Potentilla aurea). Для апоміктів властивими є: незначна кількість мегаспороцитів, дегенерація центрального і латеральних мегаспороцитів, тетрад мегаспор, еуспоричних зародкових мішків, утворення диплоспоричних зародкових мішків, дегенерація спорогенного комплексу і його похідних в цілому, розвиток і диференціювання апоспоричних зародкових мішків.

4. У високогірного виду Potentilla aurea, з індукованим партеногенезом (псевдогамія), в межах локальних популяцій встановлено наявність агамно-статевих комплексів. Співвідношення статевого і агамного способів репродукції у таких комплексах варіабельне: у популяції з г. Близниці – 78 до 22%, г. Говерла – 68 до 32%, г. Піп-Іван Чорногірський – 60 до 40%. Домінуючим у популяціях є статеве відтворення.

5. Для видів Rosaceae притаманний гаметофітний апоміксис. Аналіз форм гаметофітного апоміксису свідчить, що диплоїдні зародкові мішки розвиваються як із клітин спорогенного комплексу шляхом випадання мейозу і заміни його мітозом – диплоспорично (Potentilla aurea, P. obscura, Cotoneaster horizontalis, Alchemilla flabellatа, A. glabra), так і мітотично із соматичних клітин нуцелуса – апоспорично (Potentilla aurea, P. obscura, Cotoneaster horizontalis, Crataegus oxyacantha, C. monogyna, C. corallina, Alchemilla flabellatа, A. glabra). Найбільш поширеною формою апоміксису є апоспорія – партеногенез та диплоспорія – партеногенез. Для Alchemilla характерна адвентивна нуцелярна ембріонія.

6. Ендосперм нуклеарного типу. У статевих видів і факультативних апоміктів ендосперм утворюється внаслідок потрійного злиття – полярних ядер із спермієм і передує розвитку зародка за формулою ендосперм-зародок. Утворення системи ендосперм-зародок у автономних апоміктів відбувається в напрямі – зародок-ендосперм. Індукуючим фактором для розвитку ендосперма є початкові стадії розвитку зародка. Формування системи зародок-ендосперм є специфічним явищем характерним для апоміктів Rosaceae. Розвиток зародка в представників родини Rosaceae відбувається за типом Asterad var. Geum. Виняток складає вид Potentilla obscura у якого встановлено і Solanad-тип var. Nicotiana.

Публікації автора:

1. Гасинець Я.С. Ембріологічне дослідження Fragaria viridis Duch. (Rosaceae) в Українських Карпатах // Наук. вісник УжНУ, Серія біологія. – 2004. – № 14. – С. 70–73.

2. Гасинець Я.С. Статеве відтворення та апоміксис у деяких видів роду Potentilla L. із Українських Карпат // Наук. вісник УжНУ, Серія біологія. – 2004. – № 15. – С. 81–84.

3. Гасинець Я.С. Ембріологія Crataegus oxyacantha L. i Crataegus monogyna Jacq. (Rosaceae) з Українських Карпат // Укр. ботан. журн. – 2004. – Т. 61, № 2. – С. 125–133.

4. Гасинець Я.С. Ембріологія Cotoneaster horizontalis Decaisne (Rosaceae) // Наук. вісник УжНУ, Серія біологія. – 2005. – № 16. – С. 69–73.

5. Гасинець Я.С. Ембріологічне дослідження деяких видів роду Alchemilla L. та Cotoneaster Medik. із Українських Карпат // Актуальні проблеми ботаніки та екології: Матеріали конференції молодих учених-ботаніків (Канів, 7-10 вересня 2004 р.). – Київ: Абетка, 2004. – № 9. – С. 152–154.

6. Гасинець Я.С. Особливості насінної репродукції Crataegus corallina hort. (Rosaceae) // Актуальні проблеми дослідження та збереження фіторізноманіття: Матеріали конференції молодих учених-ботаніків (Умань, Національний дендрологічний парк „Софіївка” НАН України, 6-9 вересня 2005 р.). – Київ: Фітосоціоцентр, 2005. – С. 151–152.

7. Гасинець Я.С. Статеве відтворення та апоміксис у видів родини Rosaceae із Українських Карпат // Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти: Тези ІІ Міжнародної конференції (Львів, 18-21 серпня 2004 р.). – Львів: Сполом, 2004. – 37 с.

8. Гасинець Я.С. Особливості насінної репродукції деяких видів родини Rosaceae із Українських Карпат // Історія та сучасний стан дослідження фітобіоти Карпат: Тези наукової конференції, присвяченої 60-тій річниці кафедри ботаніки Ужгородського національного університету (Ужгород, 30 вересня – 1 жовтня 2005 р.). – Ужгород, 2005. – С. 20.