Морфо-фізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя
Objective – to analyze the quality and viability of pollen Betula pendula Roth, its morphometric characteristics, depending on the influence of emissions of metallurgical combines, exhaust gases of vehicles and urbantechnical environment of Kryvyi Rih. Material and methods. The object of the study...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2018
|
| Online Zugang: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/13 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Plant Introduction| _version_ | 1860120738075246592 |
|---|---|
| author | Petrushkevich, Yu.M. Korshykov, I.I. |
| author_facet | Petrushkevich, Yu.M. Korshykov, I.I. |
| author_sort | Petrushkevich, Yu.M. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-11-11T08:15:25Z |
| description | Objective – to analyze the quality and viability of pollen Betula pendula Roth, its morphometric characteristics, depending on the influence of emissions of metallurgical combines, exhaust gases of vehicles and urbantechnical environment of Kryvyi Rih.
Material and methods. The object of the study was freshly harvested B. pendula pollen from eight plantations, which are subject of different quantitative and qualitative effects of air pollutants in Kryvyi Rih. Micropreparations were prepared according to the standard method, reviewed using the microscope Carl Zeiss Primo Star (Germany). The fertility of the pollen was determined by iodine method, and viability – by its germination under laboratory conditions. Measurements were made in AxioVision 4.8.2.0. (062010).
Results. There was found out negative influence on male gametophyte B. pendula of industrial enterprises, exhaust gases of cars and even background level of pollution in the city. For the acute emission of metallurgical combines compared with the plants of the arboretum of the botanical garden a substantial decrease in the length of the polar axis was made to 6.6 % (30.3 and 27.6 μm), the equatorial diameter to 7.8 % (30.7 and 28.3 μm), the length of the pollen tube – in 1.4 times (45.9 and 33.7 μm) the amount of fertile pollen – in 1.5 times (91.4 and 60.5 %), the amount of viable pollen in 3.4 times (49.1 and 14.3 %), increasing the share of anomalies up in 3.2 times (3.5 and 11.1 %). The pollutant emissions are less influenced by exhaust gases of motor vehicles and in general the urbantechnical environment of the city.
Conclusion. The male gametophyte of B. pendula is sensitive to the effects of atmospheric airpollutants, therefore the fertility and viability parameters of the pollen and the level of its abnormalities, can be used to reflect the degree of exposure of the airpollutants and the level of pollution in the industrial cities of the Steppe zone of Ukraine as well. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.2278317 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:38:50Z |
| format | Article |
| fulltext |
58 ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
УДК 582.632.1:581.331(477.63)
Ю.М. ПЕТРУШКЕВИЧ 1, І.І. КОРШИКОВ 1,2
1 Донецький ботанічний сад НАН України
Україна, 50089 м. Кривий Ріг, вул. Маршака, 16а
2 Криворізький ботанічний сад НАН України
Україна, 50089 м. Кривий Ріг, вул. Маршака, 50
МОРФОФІЗІОЛОГІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ПИЛКУ
BETULA PENDULA ROTH В УМОВАХ КРИВОРІЖЖЯ
Мета — проаналізувати якість і життєздатність пилку Betula pendula Roth, його морфометричні характеристики
під впливом викидів металургійних комбінатів, вихлопних газів автотранспорту та урбанотехногенного середовища
м. Кривий Ріг.
Матеріал та методи. Об’єкт дослідження — свіжозібраний пилок B. pendula з восьми насаджень з різним кількіс
ним та якісним впливом аерополютантів у м. Кривий Ріг. Мікропрепарати пилку готували за стандартною методи
кою, вивчали за допомогою мікроскопа Carl Zeiss Primo Star (Німеччина). Фертильність пилку визначали йодним ме
тодом, а життєздатність — за допомогою його пророщування в лабораторних умовах. Вимірювання здійснювали з
використанням програми AxioVision 4.8.2.0. (062010).
Результати. Виявлено негативний вплив на чоловічий гаметофіт B. pendula емісій промислових підприємств, ви
хлопних газів автотранспорту і фонового рівня забруднення у місті. За гострої дії викидів металургійних комбінатів
порівняно з рослинами дендрарію Ботанічного саду встановлено зменшення довжини полярної осі на 6,6 % (30,3 та
27,6 мкм), екваторіального діаметра — на 7,8 % (30,7 і 28,3 мкм), довжини пилкової трубки в 1,4 разу (45,9 та 33,7 мкм),
частки фертильного пилку — в 1,5 разу (91,4 та 60,5 %), життєздатного пилку — в 3,4 разу (49,1 і 14,3 %), збіль
шення частоти аномалій у 3,2 разу (3,5 і 11,1 %) . Меншою мірою впливають на пилок вихлопні гази автотранс порту
та урботехногенне середовище міста в цілому.
Висновок. Чоловічий гаметофіт B. pendula чутливий до впливу забруднювачів атмосферного повітря, тому по
казники фертильності та життєздатності пилку, а також рівень його аномальності можна використовувати для
оцінки ступеня впливу аерополютантів і рівня забруднення в промислових містах степової зони України.
Ключові слова: насадження Betula pendula, пилок, розміри, аномалії, фертильність, життєздатність, пилкова
трубка, Кривий Ріг.
© Ю.М. ПЕТРУШКЕВИЧ, І.І. КОРШИКОВ, 2018
Пилок рослин, як батьківський гаметофіт, має
важливе значення для відтворення нових по
колінь, бо від його якості та життєздатності
залежать ефективність запилення і нормаль
ний перебіг процесів запліднення насіннєвих
бруньок [4, 11]. Погіршення умов зростання
рослин, особливо пов’язане з техногенним
забрудненням середовища, може призвести
до зниження життєздатності та фертильності
пилку, спричинити зміни морфологічних па
раметрів пилкових зерен, появу патології [6,
18], зменшення здатності до проростання і
можливості утворювати нормальні пилкові
трубки [13], тому деревні рослини, чоловіча
генеративна сфера яких чутливо реагує на
вплив аерополютантів, пропонують застосо
вувати як індикатори забрудненого середови
ща у великих промислових регіонах, зокрема
у Криворіжжі [5, 13].
У дослідженнях впливу аерополютантів як
об’єкт використовують анемофільні види рос
лин, оскільки вони утворюють велику кількість
пилку, а їх чоловіча генеративна сфера чутли
ва до стресових умов середовища. До таких
видів належить Betula pendula Roth, у якої від
значено суттєве зниження якості пилку в умовах
міського середовища [2]. Цей широкоареаль
ний вид має високий темп росту [24]. Його
часто застосовують в озелененні міст України
[20], зокрема в степовій зоні. У 1970—1980х рр.
B. pendula почали висаджувати на різних за при
значенням територіях великого промислового
міста — Кривого Рогу. Нині цей вид є однією
з найпоширеніших деревних порід у місті.
59ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
Морфофізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя
Оскільки загальний об’єм викидів забрудню
вачів повітря у м. Кривий Ріг становив понад
1 млн тонн у 1990х рр., а нині — понад 500 тис.
тонн [17], B. pendula може бути об’єктом для
комплексного вивчення впливу урботехноген
ного середовища на чоловічий гаметофіт та
з’ясування потенційної можливості викорис
тання цього виду як біоіндикатора.
Мета — проаналізувати якість і життєздат
ність пилку Betula pendula, його морфомет
ричні характеристики під впливом викидів
ме талургійних комбінатів, вихлопних газів ав
тотранспорту та урбанотехногенного середо
вища м. Кривий Ріг.
Матеріал та методи
Збір пилку B. pendula у 8 насадженнях м. Кри
вий Ріг здійснювали з 10 дерев у період масо
вого цвітіння (на початку квітня 2017 р.), які
було відібрано залежно від рівня техногенного
навантаження по всій довжині міста (126 км).
Насадження № 1, 2 та 3 розташовані у відносно
чистих умовах — відповідно Криворізький бо
танічний сад НАН України (КБС), сквер «По
ляна казок», парк Героїв АТО; № 4—6 — біля
автомагістралей з високим рівнем автотранс
портного навантаження: по вул. Чер касова,
вул. Електрозаводська, біля прос пекту Металур
гів; № 8 і 9 — в зонах з максимальним рівнем
забруднення в місті — біля ПРАТ «Північний
гірничозбагачувальний комбінат» (ПівнГЗК) та
ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» (АрМіт)
відповідно. За даними Головного управління
статистики у Дніпропет ровській об ласті, на
частку викидів забрудню ю чих речовин АрМіт
припадало 82 % від їх загального об’єму по
місту [7]. Як контроль використовували наса
дження B. pendula в ден драрії КБС.
Мікропрепарати пилку B. pendula (по 1000 шт.
з насадження) готували за стандартною мето
дикою [21]. Вимірювали два параметри: 1) по
лярна вісь — пряма лінія між дистальним і
проксимальним полюсами; 2) екваторіальний
діаметр — пряма лінія в екваторіальній части
ні пилкового зерна, перпендикулярна поляр
ній осі. Типи аномалій пилку визначали за
класифікацією В.Н. Кобзаря (1996) [19] та з
використанням статті L. Karlsd� ttir зі співавт.
(2008), в якій описано більшість аномалій для
видів роду Betula [25].
Фертильність пилкових зерен досліджува
ли за допомогою йодного методу. Для цього
аналізували по 1000 шт. з насадження. Життє
здатність пилку вивчали, пророщуючи йо го в
20 % розчині сахарози за температури 25 °С.
Наступного дня визначали частку проросло
го пилку (аналізували по 1000 шт. з насаджен
ня) та вимірювали довжину пилкових трубок
(по 100 шт. з кожного насадження). В цих до
слідженнях використовували мікроскоп Carl
Zeiss Primo Star (Німеччина) при збільшенні
400. Для фотографування застосовували циф
рову камеру Canon PowerShot A620. Вимі
рювання розмірів пилкових зерен та довжи
ни пил кових трубок здійснювали на циф
рових знімках у програмі AxioVision 4.8.2.0.
(062010).
Статистичну обробку даних проводили з ви
користанням програмного пакета MS Excel
2007. Статистичну значущість різниці показ
ників визначали за tкритерієм Стьюдента [9].
Результати та обговорення
Нормально розвинені пилкові зерна родини
Betulaceae — 3апертурні, округлої або еліп
тичної форми. Пори різко припідняті над по
верхнею пилкового зерна, округлі або овальні
[22]. Розміри пилку в різних умовах зростання
вони можуть суттєво відрізнятися [1, 2]. Це
підтверджують отримані нами дані (табл. 1).
Так, середня довжина полярної осі пилкових
зерен становила від 27,6 до 30,3 мкм. Найбіль
ші показники виявлено у пилку рослини з
дендрарію Ботанічного саду (30,3 мкм), наса
джен ні у сквері «Поляна казок» (30,0 мкм),
парку Героїв АТО (30,3 мкм). У дерев наса
джень, розташованих біля автомобільних шля
хів (№ 4—6), довжина полярної вісі була мен
шою на 3,4 % щодо такої у рослин з дендрарію
КБС. Найменший показник відзначено у де
рев з насадження біля АрМіт — 27,6 мкм, що
на 9 % менше контрольного значення.
Довжина екваторіального діаметра пилку змен
шувалася зі збільшенням аеротехногенного
60 ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
Ю.М. Петрушкевич, І.І. Коршиков
забруднення. Діапазон варіювання цього
показника — від 28,3 мкм (АрМіт) до 30,7 мкм
(КБС). У пилку, зібраного з дерев у на са джен
нях, розташованих біля доріг з високим авто
транспортним рухом та в зоні гострої дії Ар
Міт, цей показник був меншим на 4,6 і 7,8 %
відповідно порівняно з рослинами у дендра
рії КБС. Отже, вихлопні гази автомобільного
транс порту чинять менший негативний вплив
на чоловічу генеративну сферу рослин порів
няно з викидами металургійних комбінатів.
Зі збільшенням аеротехногенного наванта жен
ня зменшувалися не лише середні значення
морфологічних параметрів пилку, а і їх макси
маль ні та мінімальні значення. Так, найбільші
мінімальні значення довжини полярної осі та
екваторіального діаметра пилку виявлено у
рослин КБС (25,9 та 26,1 мкм відповідно), а
найменші — у рослин з насадження біля Ар
Міт (на 16,2 та 16,9 % менше від контроль
них). В.В. Смирнов (2013) зазначає, що мор
фологічні параметри пилкових зерен B. pen
dula залежать від місця збирання у кроні
дерева, а також від інших чинників (освіт
леність, характер ґрунтів тощо). Зокрема діа
метр варіював від 20 до 35 мкм [1]. За даними
В.П. Бессонової (1994), в умовах забруднення
середовища пилок деревних видів варіює за
розмірами більше, ніж у рослин, які зроста
ють у незабрудненій зоні [2]. Коефіцієнт ва
ріації за зна чених морфологічних показників
пилку B. pen dula в цілому в усіх насадженнях
м. Кривий Ріг був низьким, хоча у рослин, які
зазнавали впливу аерополютантів, — дещо
більшими.
Порушення нормального розвитку пилко
вого зерна — це реакція рослинного організму
на вплив несприятливих зовнішніх чинників
[14]. Негативний вплив аерополютантів на фор
мування чоловічого гаметофіту в деревних рос
лин супроводжується збільшенням кількості та
різноманітності аномалій пилку [6].
У рослин B. pendula з насаджень м. Кривий
Ріг нами виявлено 5 типів порушень морфо
Таблиця 1. Морфологічні параметри (мкм) пилку Betula pendula Roth у насадженнях м. Кривий Ріг
Table 1. Morphological parameters (µm) of pollen Betula pendula Roth in plantations of Kryvyі Rih city
№ Місцезростання Ознака min max М ± m СV, %
1
Криворізький Ботанічний сад
(контроль)
Р 25,9 35,9 30,3 ± 0,18 5,8
Е 26,1 36,7 30,7 ± 0,20 6,6
2 Сквер «Поляна казок»
Р 24,7 34,3 30,0 ± 0,19 6,3
Е 25,0 35,5 30,4 ± 0,17 5,7
3 Парк Героїв АТО
Р 24,2 36,2 30,3 ± 0,20 6,7
Е 25,5 33,9 30,4 ± 0,17 5,6
4 вул. Черкасова
Р 23,5 33,5 29,4 ± 0,19** 6,4
Е 22,7 35,7 29,3 ± 0,19** 6,3
5 вул. Електрозаводська
Р 23,4 36,0 29,4 ± 0,22* 7,4
Е 23,7 34,6 29,4 ± 0,21** 7,0
6 просп. Металургів
Р 23,4 34,4 29,0 ± 0,18** 6,2
Е 24,8 34,0 29,3 ± 0,17** 5,8
7 ПРАТ «Північний ГЗК»
Р 22,3 34,3 29,1 ± 0,22** 7,4
Е 22,7 33,5 29,0 ± 0,20** 6,7
8
ПАТ «АрселорМіттал Кривий
Ріг»
Р 21,7 32,0 27,6 ± 0,22** 7,8
Е 21,7 33,6 28,3 ± 0,20** 7,0
П р и м і т к а: P — полярна вісь; Е — екваторіальний діаметр. Дані є статистично значущо відмінними за tкритерієм
Стьюдента при: * — p = 99 %; ** — p = 99,9 %.
61ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
Морфофізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя
логії пилку (рисунок): за розмірами («карлик»,
«гігант»), кількістю апертур (2, 4 5 і багато
апертурні), симетрією (асиметричний пилок,
пилкове зерно з асиметричними апертурами),
архітектурою оболонки (з порушенням екзи
ни та зморщений пилок), складні аномалії
(5апертурне карликове пилкове зерно, пилок
з 4 асиметричними апертурами).
У всіх насадженнях було зафіксовано такі
види порушень: «карлик», «гігант», пилкове
зерно з 4 апертурами, асиметричний, змор
щений пилок та з порушенням екзини. У на
садженнях, які зазнавали вплив аеротехно
генного забруднення, виявлені аномалії трап
лялися з неоднаковою частотою (табл. 2).
Найбільш поширеними були пилкове зерно з
4 апертурами (від 1,2 до 3,1 %), асиметричний
пилок (від 0,3 до 3,3 %) і з порушенням екзи
ни (від 0,2 до 2,6 %). На ділянках з максималь
ним рівнем аеротехногенного навантаження
(ПівнГЗК і АрМіт) виявлено в середньому
1,95 % тератоморфного пилку з порушеною
екзиною, що в 6,5 разу більше порівняно з
контрольним насадженням.
Загальна частка аномалій збільшувалася зі
зростанням забруднення атмосферного повіт
ря. У зонах з фоновим рівнем забруднення
(КБС, парк Героїв АТО, сквер «Поляна ка
зок») кількість морфологічно змінених зерен
не перевищувала 5 %, причому найменше
атипового пилку було виявлено у рослин з
дендрарію Ботанічного саду — 3,5 %. У наса
дженнях, які зазнавали вплив вихлопних газів
автотранспорту, частка тератоморфного пил
ку була більшою в середньому приблизно
вдвічі, а у насадженнях, розташованих побли
зу металургійних комбінатів (ПівнГЗК та Ар
Міт), — втричі порівняно з контролем.
За даними Б.К. Калдибаєва (2003), який
досліджував чутливість чоловічого гаметофіту
B. pendula до вихлопних газів автотранспорту
в м. Каракол, частка аномальних пилкових зе
рен у контрольному насадженні (Караколь
ський національний парк) становила 1,5 %,
що у 2,3 разу менше за показник у КБС, а біля
автотранспортних шляхів м. Каракол — 5,2 %,
що майже в 1,5 разу менше від показників у
придорожніх насадженнях м. Кривий Ріг [12].
Така відмінність пов’язана з більшим загаль
ним і локальним антропогенним впливом на
рослини в м. Кривий Ріг.
Урботехногенне середовище м. Кривий Ріг
суттєво впливає на фертильність пилкових зе
рен B. pendula (табл. 3) — один із важливих
параметрів, який дає змогу оцінити його по
тенційну життєздатність [23]. Загальна кіль
кість фертильного пилку варіювала залежно
від місцерозташування насаджень B. pendula
від 60,5 % (АрМіт) до 91,4 % (КБС). Навіть
при фоновому рівні забруднення атмосферного
20 µm
1
2
3
4
5
6
7
13
121110
9
8
Типи аномалій пилку Betula pendula Roth у насадженнях м. Кривий Ріг: 1 — нормальний пилок; 2—13 — атипічні
пилкові зерна
Types of anomalies of pollen Betula pendula Roth in plantations of Kryvyi Rih: 1 — normal pollen; 2—13 — atypical pollen
grains
62 ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
Ю.М. Петрушкевич, І.І. Коршиков
Т
а
б
ли
ц
я
2
. Ч
ас
то
та
а
но
м
ал
ій
п
ил
ко
ви
х
зе
ре
н
B
et
u
la
p
en
d
u
la
R
ot
h
у
на
са
дж
ен
ня
х
м
. К
ри
ви
й
Р
іг
T
a
b
le
2
.
Fr
eq
ue
nc
y
of
a
no
m
al
ie
s
of
p
ol
le
n
gr
ai
ns
o
f B
et
u
la
p
en
d
u
la
R
ot
h
in
p
la
nt
at
io
ns
o
f K
ry
vy
i R
ih
c
it
y
№
М
іс
ц
ез
ро
ст
ан
н
я
ро
сл
и
н
Ч
ас
тк
а
ан
ом
ал
ь
н
ог
о
п
и
лк
у,
%
Т
и
п
и
а
н
ом
ал
ій
п
и
лк
ов
и
х
зе
ре
н
за
р
оз
м
ір
ам
и
за
к
іл
ьк
іс
тю
а
п
ер
ту
р
за
с
и
м
ет
рі
єю
за
а
рх
іт
ек
ту
ро
ю
об
ол
он
к
и
ск
ла
дн
і
«к
ар
ли
к
»
«г
іг
ан
т»
з
2
ап
ер
ту
ра
м
и
з
4
ап
ер
ту
ра
м
и
з
5
ап
ер
ту
ра
м
и
ба
га
то
ап
ер
ту
рн
е
ас
и
м
ет
ри
чн
е
з
ас
и
м
ет
ри
чн
и
м
и
ап
ер
ту
ра
м
и
зм
ор
щ
ен
е
з
п
о
ру
ш
ен
ою
ек
зи
н
ою
ка
рл
и
ко
ве
з
5
ап
ер
ту
ра
м
и
з
4
ас
и
м
ет
ри
чн
и
м
и
ап
ер
ту
ра
м
и
1
К
ри
во
рі
зь
ки
й
Б
от
а
н
іч
н
и
й
с
ад
(
к
он
тр
ол
ь)
3,
5
0,
5
0,
2
–
1,
9
0,
1
–
0,
3
–
0,
2
0,
3
–
–
2
С
кв
ер
«
П
ол
ян
а
ка
зо
к»
3,
6
0,
1
0,
2
–
2,
3
0,
1
–
0,
6
–
0,
1
0,
2
–
–
3
П
ар
к
Г
ер
ої
в
А
Т
О
4,
8
0,
5
0,
2
0,
1
1,
3
0,
1
–
1,
2
–
0,
1
1,
3
–
–
4
ву
л.
Ч
ер
к
ас
ов
а
6,
2
0,
8
0,
7
0,
2
1,
4
0,
4
–
1,
8
–
0,
2
0,
7
–
–
5
ву
л.
Е
ле
кт
ро
за
во
дс
ьк
а
6,
7
1,
0
0,
2
0,
1
1,
4
0,
1
–
2,
3
–
0,
4
1,
2
–
–
6
п
ро
сп
. М
ет
ал
ур
гі
в
7,
2
0,
5
1,
2
0,
3
1,
2
–
–
3,
3
–
0,
3
0,
4
–
–
7
П
Р
А
Т
«
П
ів
н
іч
н
и
й
Г
ЗК
»
9,
3
0,
3
0,
3
0,
5
3,
1
–
–
1,
7
0,
3
0,
4
2,
6
0,
1
–
8
П
А
Т
«
А
рс
ел
ор
М
іт
та
л
К
ри
ви
й
Р
іг
»
11
,1
1,
2
1,
8
0,
5
2,
0
0,
2
0,
3
2,
0
0,
5
0,
9
1,
3
–
0,
4
повітря, а саме у рослин у сквері «Поляна
казок» та парку Героїв АТО, фертильність
пилку була статистично значущо меншою по
рівняно з рослинами з дендрарію КБС. У де
рев, які зростали біля доріг з високим авто
транспортним потоком, середня кількість фер
тильного пилку була меншою на 8,3 %, а на
ділянках, розташованих біля металургійних
комбінатів (ПівнГЗК, АрМіт), — на 26,3 %
порівняно з контрольним насадженням.
Схожі результати отримано в роботі О.В. Єре
щенко та Л.П. Хлєбової (2012), які досліджува
ли вплив автотранспортних газів на фертиль
ність пилкових зерен B. pendula в м. Барнаул
(середній показник на придорожніх ділянках
становив 85,9 %, у контрольному насадженні —
96,5 %) [8].
Життєздатність пилку B. pendula у восьми
насадженнях м. Кривий Ріг не перевищувала
50 %: максимальна — 49,1 % (у рослин Бота
нічного саду), мінімальна — 14,3 % (у рослин
з насадження біля АртМіт) (див. табл. 3).
Невисокий рівень життєздатного пилку
сут тєво впливає на репродуктивну здатність
рослин B. pendula в насадженнях Криворіж
жя. У пилку, який пророщували в лаборатор
них умовах, була статистично значущо мен
шою довжина пилкових трубок порівняно з
пилком з дерев із дендрарію КБС. Швидкість
проростання та довжина пилкової трубки є
важливими характеристиками пилку, оскіль
ки забезпечують конкурентоспроможність
при його проростанні на приймочці маточки
[10]. В.А. Лях та співавт. (2003) виявили, що
важкі метали впливають на ріст та довжину
пилкових трубок, що супроводжується змен
шенням довжини в міру збільшення концен
трації шкідливих речовин [3]. Фактично таку
реакцію ми спостерігали у рослин B. pendula
з насаджень м. Кривий Ріг. Звертає увагу те,
що коефіцієнт варіації кількості фертильного
і життєздатного пилку був меншим за серед
нє значення, а довжини пилкових трубок —
більшим.
Характеристики якості пилку B. pendula
де що відрізнялися порівняно з Pinus pallasiana
D. Don, P. sylvestris L. [13, 15], Picea abies (L.)
63ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
Морфофізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя
Karst. та P. pungens f. glauca (Reg.) Beissn. [5, 16],
дослідженими в цих же районах м. Кривий
Ріг. Із п’яти видів найменше фертильного
пилку було виявлено у P. abies (86,3 % (КБС)
та 46,5 % (АрМіт)). Порівняно з контролем
(КБС) найбільші відмінності за фертильніс
тю пилку встановлено у P. pungens f. glauca (в
2 рази), тоді як у B. pendula — лише в 1,5 разу.
Порівняно з конт ролем (КБС) життєздатність
пилку в рослин B. pendula, які зростали біля
АрМіт, була меншою в 3,4 разу, тоді як у
п’яти видів хвойних — в 1,1 (P. pallasiana) —
1,7 разу (P. abies). З підвищенням рівня техно
генного навантаження кількість тератоморфно
го пилку максимально збільшилася у P. abies (у
10,3 разу), найменше — у P. pallasiana (у 3,1
разу), а у B. pendula — в 3,2 разу. У B. pendula був
значно вужчий спектр аномалій пилку, ніж у
хвойних, а також були відсутні патології роз
витку пилку. Частка пилкових трубок з пато
логіями розвитку при пророщуванні в лабора
торних умовах у хвойних варіювала від 3,0 до
47,1 % [5, 13, 15, 16]. Низький рівень життєздат
ності пилку в рослин B. pendula навіть в умовах
дендрарію Ботанічного саду може бути по в’я за
ний із загальним впливом природноклі ма тич
них умов Криворіжжя. За іншими характерис
тиками пилку, які відображують вплив аеропо
лютантів на чоловічу генеративну сферу, B. pen
dula в умовах м. Кривий Ріг поступалася видам
родів Pinus L. та Picea Lindl.
Висновки
У рослин B. pendula, які зростають в умовах
забрудненого середовища м. Кривий Ріг, осо
бливо в зоні гострої дії викидів металургійних
комбінатів, спостерігається порушення фор
мування чоловічого гаметофіту, що призво
дить до зменшення розмірів пилкових зерен
(довжина полярної осі — на 6,6 %, еквато
ріального діаметра — на 7,8 %), довжини пил
кової трубки в 1,4 разу, кількості фертиль но
го пилку в 1,5 разу, життєздатного пилку —
в 3,4 разу, збільшення частоти аномалій у 3,2 разу
при пророщуванні пилку в лабораторних умо
вах. Дещо меншу частоту таких порушень ви
явлено у рослин, які зазнають вплив вихлоп
них газів автотранспорту. Найчутливішими по
казниками до дії викидів металургійних ком
бінатів та вихлопних газів автотранспорту є
життєздатність пилку та частота аномалій. От
римані дані вказують на те, що характеристи
ки чоловічого гаметофіту B. pendula придатні
для використання з метою біоіндикації за
бруднення довкілля. Їх можна комплексно за
стосовувати як тестсистеми для визначення
рівня техногенного навантаження в районах
місцезростання рослин.
Таблиця 3. Якість пилку та довжина пилкових трубок Betula pendula Roth у насадженнях м. Кривий Ріг
Table 3. Quality of pollen and length of pollen tubes of Betula pendula Roth in plantations of Kryvyi Rih city
№
Місцезростання
рослин
Частка
фертильного
пилку, %
CV,
%
Частка
пророслого пилку,
%
CV, %
Довжина пилкової
трубки, мкм
CV,
%
1 Криворізький ботаніч
ний сад (контроль)
91,4 ± 0,66 2,2 49,1 ± 0,60 2,7 45,9 ± 1,51
32,7
2 Сквер «Поляна казок» 91,2 ± 0,68* 2,3 44,9 ± 0,67** 3,2 42,1 ± 1,16 27,3
3 Парк Героїв АТО 91,1 ± 0,68* 2,8 43,3 ± 0,67** 3,2 41,8 ± 1,34* 31,8
4 вул. Черкасова 86,8 ± 0,73** 2,5 32,7 ± 0,31** 1,7 39,1 ± 1,19** 30,2
5 вул. Електрозаводська 83,6 ± 0,57** 2,0 34,9 ± 0,40** 2,2 39,0 ± 0,80** 20,3
6 просп. Металургів 81,0 ± 0,78** 2,7 30,1 ± 0,98** 5,6 37,2 ± 0,95** 25,4
7 ПРАТ «Північний ГЗК» 74,2 ± 0,69** 2,5 27,0 ± 0,63** 3,8 35,2 ± 0,87** 24,8
8 ПАТ «АрселорМіттал
Кривий Ріг»
60,5 ± 0,72** 2,9 14,3 ± 0,20** 1,7 33,7 ± 0,76** 22,4
Дані є статистично значущо відмінними за tкритерієм Стьюдента при: * — p = 95 %; ** — p = 99,9 %.
64 ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
Ю.М. Петрушкевич, І.І. Коршиков
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Актуальные аспекты и специфика стандартиза
ции и полного аллергенного экстракта пыльцы
березы / В.В. Смирнов, Д.О. Боков, С.В. Моро
хина, А.Н. Луферов // Бутлеровские сообщения. —
2013. — Т. 36, № 10. — С. 13—20.
2. Бессонова В.Н. Состояние пыльцы как показатель
загрязнения среды тяжелыми металлами / В.Н. Бес
сонова // Экология. — 1994. — № 4. — С. 45—50.
3. Влияние тяжелых металлов на жизнеспособность
пыльцы некоторых древесных / В.А. Лях, Т.Н. Пе
ресыпкина, Е.В. Дубовая, Л.М. Фендюр // Науч.
вестн. СумГУ. Сер.: Технические науки. — 2004. —
№ 2 (61). — С. 174—177.
4. Годин В.Н. Биологические особенности пыльцы
Pentaphylloides fruticosa (Rosaceae) в связи с поло
вой дифференциацией / В.Н. Годин // Ботан.
журн. — 2004. — Т. 89, № 4. — С. 631—638.
5. Гусейнова Е.Р. Характеристика пилку Picea abies у на
садженнях Криворіжжя / Е.Р. Гусейнова, І.І. Кор
шиков // Інтродукція рослин. — 2017. — № 4 (76). —
С. 56—62.
6. Дзюба О.Ф. Тератоморфные пыльцевые зерна в со
временных и палеопалинологических пыльцевых
спектрах и некоторые проблемы палинострати
графии / О.Ф. Дзюба // Нефтегазовая технология:
Теория и практика. — 2007. — № 2. — С. 1—22.
7. Екологічний паспорт міста Кривого Рогу. — Кри
вий Ріг, 2017. — 56 с.
8. Ерещенко О.В. Влияние погодных условий на из
менчивость признаков пыльцы березы повислой
(Betula pendula Roth.) / О.В. Ерещенко, Л.П. Хле
бова // Известия Алтай. гос. унта. Сер. Биологи
ческие науки. Науки о Земле. Химия. — 2012. —
№ 3/2. — С. 17—20.
9. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспе
риментальной ботанике / Г.Н. Зайцев. — М.: Нау
ка, 1984. — 424 с.
10. Изучение пыльцы у аборигенных и интродуциро
ванных в условиях Карелии представителей рода
Betula L. / Т.С. Николаевская, Л.В. Ветчинникова,
А.Ф. Титов, О.Н. Лебедева // Тр. Карел. науч. цен
тра РАН. — 2009. — № 4.— С. 90—95.
11. Исаков И.Ю. Определение размеров и жизнеспо
собности пыльцы местных и интродуцированных
видов берез / И.Ю. Исаков, М.А. Мацнева // Ле
сотехн. журн. — 2015. — № 3. — С. 33—41.
12. Калдыбаев Б.К. Определение загрязнения окру
жающей среды г. Каракол методами биоиндика
ции / Б.К. Калдыбаев // Вестн. ИГУ. — 2003. —
№ 9. — С. 112—114.
13. Коршиков І.І. Якість пилку P. pallasiana з наса
джень екологічно безпечних і техногенно забруд
нених територій степової зони України / І.І. Кор
шиков, О.В. Лаптєва // Укр. ботан. журн. — 2014. —
Т. 71, № 5. — С. 590—598.
14. Куприянов П.Г. Соотносительная роль факторов,
вызывающих появление дефектных пыльцевых
зерен у растений в природе / П.Г. Куприянов. —
Саратов: Издво Саратов. унта, 1983. — 133 с.
15. Лаптєва О.В. Вплив техногенно забрудненого середо
вища Криворіжжя на якість пилку Pinus sylvestris L. і
P. pallasiana D. Don. / О.В. Лаптєва // Наук. вісн.
НЛТУ України. — 2016. — Вип. 26.5. — С. 204—209.
16. Науковопрактична оцінка та впровадження ефек
тивних способів сприяння розвитку рослинного по
криву на кар’єрновідвальних комплексах Криво
ріжжя (науковий звіт). — Кривий Ріг, 2017. — 117 с.
17. Національна доповідь про стан навколишнього се
редовища в Україні у 2010 році. — К.: Центр еко
логічної освіти та інформації, 2011. — 254 с.
18. Носкова Н.Е. Влияние стресса на репродуктивные
способности сосны обыкновенной / Н.Е. Носкова,
И.Н. Третьякова // Хвойные бореальной зоны. —
2006. — Т. 23, № 3. — С. 54—63.
19. Осмонбаева К.Б. Использование пыльцы растений
в качестве тестсистемы окружающей среды /
К.Б. Осмонбаева. — Каракол: НГУ, 2010. — 147 с.
20. Пархоменко Л.І. Інтродукція і культура берез в Україні /
Л.І. Пархоменко. — К.: Фітосоціоцентр, 2011. — 410 с.
21. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений /
З.П. Паушева.— М.: Агропромиздат, 1980. — 304 с.
22. Усовик О.В. Критерии стандартизации индивиду
альных аллергенов пыльцы деревьев при создании
миксталлергена / О.В. Усовик // Иммунопатол.,
аллергол., инфектол. — 2007. — № 1. — С. 34—41.
23. Челак В.Р. Биологические свойства пыльцы —
жизнеспособность, фертильность и стерильность /
В.Р. Челак // Ботан. исследования. — 1989. — № 4. —
С. 31—38.
24. Щепотьев Ф.Л. Быстрорастущие древесные поро
ды / Ф.Л. Щепотьев, Ф.А. Павленко. — М.: Сель
хозиздат, 1962. — 373 с.
25. Characteristics of pollen from natural triploid Betula
hybrids / L. Karlsd� ttir, M. Hallsd� ttir, A. Th. Th� rs
son & K. Anamthawat� J� nsson // Grana. — 2008. —
N 47. — Р. 52—59.
Рекомендувала О.П. Похильченко
Надійшла 20.02.2018
REFERENCES
1. Smirnov, V.V., Bokov, D.O., Morohina, S.V. and Lu fe
rov, A.N. (2013), Aktualnyie aspektyi i spetsifika stand
artizatsii i polnogo allergennogo ekstrakta pyiltsyi be
ryozyi [Actual aspects and specificity of standardiza
tion and full allergenic extract of birch pollen]. But
lerovskiye soobschenija [Butlerov. mes sages], vol. 36,
N 10, pp. 13—20.
2. Bessonova, V.N. (1994), Sostoyanie pyiltsyi kak pokaza
tel zagryazneniya sredyi tyazhelyimi metallami [Pollen
status as an indicator of environmental pollution by
heavy metals]. Ekologiya [Ecology], N 4, pp. 45—50.
65ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
Морфофізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя
3. Lyah, V.A., Peresyipkina, T.N., Dubovaya, E.V. and
Fen dyur, L.M. (2004), Vliyanie tyazhyolyih metallov
na zhiznesposobnost pyiltsyi nekotoryih drevesnyih
[The influence of heavy metals on the viability of some
pollen woody species]. Nauchnyiy vestnik SumDU.
Seriya: Tehnicheskie nauki [Bulletin of the Sumy State
Universty. Series of Engineering Sciences], N 2,
рр. 174—177.
4. Godin, V.N. (2004), Biologicheskie osobennosti pyilt
syi Pentaphylloides fruticosa (Rosaceae) v svyazi s po
lovoy differentsiatsiey [Biological features of Penta
phylloides fruticosa (Rosaceae) pollen in connection
with sexual differentiation]. Botan. zhurn. [Botanical
Journal], vol. 89, N 4, pp. 631—638.
5. Guseynova, E.R. and Korshikov, I.I. (2017), Harakter
istika pilku Picea abies v nasadzhennyah Krivorizhzhya
[Characteristics of pollen Picea abies in plantations of
Kryvyi Rih area]. Introduktsiya roslin [Plant Introduc
tion], N 4 (76), pp. 56—62.
6. Dzyuba, O.F. (2007), Teratomorfnyie pyiltsevyie zerna v
sovremennyih i paleopalinologicheskih pyiltsevyih spekt
rah i nekotoryie problemyi palinostratigrafii [Teratomor
phic pollen grains in modern and paleolalinological pol
len spectra and some issues of palynostratigraphy]. Nefte
gazovaya tehnologiya: Teoriya i praktika [Oil and Gas
Technology: Theory and Practice], N 2, pp. 1—22.
7. Ekologichniy pasport mista Krivogo Rogu [Ecological
passport of the Kryvyi Rih city] (2017), Kryvyі Rih, 56 р.
8. Ereschenko, O.V. and Hlebova, L.P. (2012), Vliyanie
pogodnyih usloviy na izmenchivost priznakov pyiltsyi
berezyi povisloy (Betula pendula Roth.) [The influence
of weather conditions on the variability pollen param
eters of the silver birch (Betula pendula Roth.)]. Izves
tiya AGU. Seriya Biologicheskie nauki. Nauki o Zem
le. Himiya [Izvestiya ASU. Series Biological Sciences.
Earth Sciences. Chemistry], N 3/2, pp. 17—20.
9. Zajcev, G.N. (1984), Matematicheskaja statistika v jek
sperimentalnoj botanike [Mathematical statistics in
experimental вotany]. Moscow: Nauka, 424 р.
10. Nikolaevskaya, T.S., Vetchinnikova, L.V., Titov, A.F.
and Lebedeva, O.N. (2009), Izuchenie pyiltsyi u abori
gennyih i introdutsirovannyih v usloviya Karelii pred
staviteley roda Betula L. [The study of pollen in abo
riginal and introduced representatives of the genus
Betula L. in Karelia]. Trudyi Karelskogo nauch. tsentra
RAN [Research of the Karelian Scientific Center of
the RAS], N 4, pp. 90—95.
11. Isakov, I.Y. and Matsneva, M.A. (2015), Opredelenie
razmerov i zhiznesposobnosti pyiltsyi mestnyih i in
trodutsirovannyih vidov berez [Determination of the
size and viability pollen of native and introduced spe
cies of birches]. Lesotehnicheskiy zhurnal [Forest
Technical Journal], N 3, pp. 33—41.
12. Kaldyibaev, B.K. (2003), Opredelenie zagryaznenie
ok ruzhayuschey sredyi g. Karakol metodami bioin
dikatsii [Determination of environmental pollution in
the Karakol city using methods of bioindication]. Vest
nik IGU [Bulletin of the ISU], N 9, pp. 112—114.
13. Korshikov, I.I. and Lapteva, O.V. (2014), Yakist pylku
P. pallasiana z nasadzhen ekologichno bezpechnih i
teh nogenno zabrudnenih teritoriy stepovoyi zoni Uk
rayini [The quality of P. pallasiana pollen from planta
tions of ecologically safe and technogenically contam
inated territories of the steppe zone of Ukraine]. Ukr.
botan. zhurn. [Ukrainian Botanical Journal], vol. 71,
N 5, pp. 590—598.
14. Kupriyanov, P.G. (1983), Sootnositelnaya rol faktorov,
vyizyivayuschih poyavlenie defektnyih pyiltsevyih zeren
u rasteniy v prirode [The relative role of factors that
cause the appearance of defective pollen grains in plants
in nature]. Saratov: Izdvo Saratov. unta, 133 p.
15. Lapteva, O.V. (2016), Vplyv tehnogenno zabrudneno
go seredovischa Krivorizhzhya na yakist pylku Pinus
sylvestris L. i P. pallasiana D. Don. [Influence of tech
nogenically polluted environment on the quality of
pollen Pinus sylvestris L. and P. pallasiana D. Don in
the Kryvyi Rih area]. Naukoviy visnik NLTU Ukrayini
[Bulletin of UNFU], vyp. 26, pp. 204—209.
16. Naukovopraktichna otsinka ta vprovadzhennya efek
tivnih sposobiv spriyannya rozvitku roslinnogo pokrivu
na karernovidvalnih kompleksah Krivorizhzhya (nauko
viy zvit) [Scientific and practical evaluation and imple
mentation of effective ways to promote the development
of vegetation cover in the quarry and dump complexes of
Kryvyi Rih (scientific report)] (2017), Kryvyi Rih, 117 p.
17. Natsionalna dopovid pro stan navkolishnogo seredovis
cha v Ukrayini u 2010 rotsi [National report on the state
of the environment in Ukraine in 2010] (2011), Kyiv,
Tsentr ekologichnoyi osviti ta informatsiyi, 254 р.
18. Noskova, N.E. and Tretyakova, I.N. (2006), Vliyanie
stressa na reproduktivnyie sposobnosti sosnyi obyikno
vennoy [The influence of stress on the reproductive po
tential of Scots pine]. Hvoynyie borealnoy zonyi [Co
niferous of the boreal zone], vol. 23, N 3, pp. 54—63.
19. Osmonbaeva, K.B. (2010), Ispolzovanie pyiltsyi ras
teniy v kachestve testsistemyi okruzhayuschey sredyi
[The use of pollen from plants as an environmental test
system]. Karakol, YSU, 147 p.
20. Parhomenko, L.I. (2011), Introduktsiya i kultura be rez
v Ukrayini [Introduction and culture of birch (Be tu
la L.) in Ukraine]. Kуiv: Fitosotsiotsentr, 410 p.
21. Pausheva, Z.P. (1980), Praktikum po tsitologii rasteniy
[Practical course of plant cytology]. Moscow: Agro
promizdat, 304 p.
22. Usovik, O.V. (2007), Kriterii standartizatsii individual
nyih allergenov pyiltsyi derevev pri sozdanii mikstal
lergena Standardization criteria of individual pollen
allergens whith creating a mixed allergen]. Immun
opatologiya, allergologiya, infektologiya [Immunopa
thology, allergology, infectology], N 1, pp. 34—41.
23. Chelak, V.R. (1989), Biologicheskie svoystva pyiltsyi —
zhiz nesposobnost, fertilnost i sterilnost [Biological pro per
66 ISSN 16056574. Інтродукція рослин, 2018, № 3
Ю.М. Петрушкевич, І.І. Коршиков
ties of pollen — vitality, fertility and sterility]. Bo ta ni cheskie
issledovaniya [Botanical Research], N 4, pp. 31—38.
24. Schepotev, F.L. and Pavlenko, F.A. (1962), Byistroras
tuschie drevesnyie porodyi [Fastgrowing woody spe
cies]. Moscow: Selkhozizdat, 373 p.
25. Karlsd � ttir, L., Hallsd � ttir, M., Th � rsson, A.Th. and
Ana m thawatJ � nsson, K. (2008), Characteristics of pol
len from natural triploid Betula hybrids. Grana, N 47,
pp. 52—59.
Recommended by O.P. Pokhylchenko
Received 20.02.2018
Ю.Н. Петрушкевич 1, И.И. Коршиков 1,2
1 Донецкий ботанический сад НАН Украины,
Украина, г. Кривой Рог
2 Криворожский ботанический сад НАН Украины,
Украина, г. Кривой Рог
МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ПЫЛЬЦЫ BETULA
PENDULA ROTH В УСЛОВИЯХ КРИВОРОЖЬЯ
Цель — проанализировать качество и жиз не спо соб
ность пыльцы Betula pendula Roth, ее морфометриче
ские характеристики под влиянием выбросов метал
лургических комбинатов, выхлопных газов автотран
спорта и урбанотехногенной среды г. Кривой Рог.
Материал и методы. Объект исследования — свеже
собранная пыльца B. pendula из восьми насаждений с
разным количественным и качественным влиянием
аэрополлютантов в г. Кривой Рог. Микропрепараты
пыльцы готовили по стандартной методике, изучали
с помощью микроскопа Carl Zeiss Primo Star (Герма
ния). Фертильность пыльцы определяли йодным ме
тодом, а жизнеспособность — с помощью ее прора
щивания в лабораторных условиях. Измерения осу
ществляли с использованием программы AxioVision
4.8.2.0. (062010).
Результаты. Выявлено негативное влияние на муж
ской гаметофит B. pendula эмиссий промышленных
предприятий, выхлопных газов автотранспорта и фо
нового уровня загрязнения в городе. При остром дей
ствии выбросов металлургических комбинатов по
сравнению с растениями дендрария Ботанического са
да установлено уменьшение длины полярной оси на
6,6 % (30,3 и 27,6 мкм), экваториального диаметра — на
7,8 % (30,7 и 28,3 мкм) длины пыльцевой трубки — в
1,4 раза (45,9 и 33,7 мкм), доли фертильной пыльцы —
в 1,5 раза (91,4 и 60,5 %), жизнеспособной пыльцы —
в 3,4 раза (49,1 и 14,3 %), увеличение частоты аномалий
в 3,2 раза (3,5 и 11,1 %). В меньшей степени влияют на
пыльцу выхлопные газы автотранспорта и урботехно
генная среда города в целом.
Вывод. Мужской гаметофит B. pendula чувствите
лен к воздействию атмосферного воздуха, поэтому
показатели фертильности и жизнеспособности пыль
цы, а также уровень ее аномальности можно исполь
зовать для оценки степени влияния аэрополлютантов
и уровня загрязнения в промышленных городах степ
ной зоны Украины.
Ключевые слова: насаждения Betula pendula, пыльца, раз
меры, аномалии, фертильность, жизнеспособность, пыль
цевая трубка, Кривой Рог.
Yu.M. Petrushkevich 1, I.I. Korshykov 1,2
1 Donetsk Botanical Garden, National Academy
of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kryvyi Rih
2 Kryvyi Rih Botanical Garden, National Academy
of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kryvyi Rih
MORPHOLOGICAL AND PHYSIOLOGICAL
CHARACTERISTICS OF THE BETULA PENDULA
ROTH POLLEN IN KRYVYI RIH CITY CONDITIONS
Objective — to analyze the quality and viability of pollen
Betula pendula Roth, its morphometric characteristics,
depending on the influence of emissions of metallurgical
combines, exhaust gases of vehicles and urbantechnical
environment of Kryvyi Rih.
Material and methods. The object of the study was
freshly harvested B. pendula pollen from eight plantations,
which are subject of different quantitative and qualitative
effects of air pollutants in Kryvyi Rih. Micropreparations
were prepared according to the standard method, re
viewed using the microscope Carl Zeiss Primo Star (Ger
many). The fertility of the pollen was determined by io
dine method, and viability — by its germination under
laboratory conditions. Measurements were made in Axio
Vision 4.8.2.0. (062010).
Results. There was found out negative influence on
male gametophyte B. pendula of industrial enterprises,
exhaust gases of cars and even background level of pollution
in the city. For the acute emission of metallurgical combines
compared with the plants of the arboretum of the botanical
garden a substantial decrease in the length of the polar axis
was made to 6.6 % (30.3 and 27.6 µm), the equatorial
diameter to 7.8 % (30.7 and 28.3 µm), the length of the
pollen tube — in 1.4 times (45.9 and 33.7 µm) the amount
of fertile pollen — in 1.5 times (91.4 and 60.5 %), the
amount of viable pollen in 3.4 times (49.1 and 14.3 %),
increasing the share of anomalies up in 3.2 times (3.5 and
11.1 %). The pollutant emissions are less influenced by
exhaust gases of motor vehicles and in general the urban
technical environment of the city.
Conclusion. The male gametophyte of B. pendula is
sensitive to the effects of atmospheric airpollutants,
therefore the fertility and viability parameters of the pollen
and the level of its abnormalities, can be used to reflect the
degree of exposure of the airpollutants and the level of
pollution in the industrial cities of the Steppe zone of
Ukraine as well.
Key words: plantations of the Betula pendula, pollen, size,
anomalies, fertility, viability, pollen tube, Kryvyi Rih.
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-13 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:38:50Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/96/3c5131c0062d2b0f6aaced6402b42f96.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-132019-11-11T08:15:25Z Morphological and physiological characteristics of the Betula pendula Roth pollen in Kryvyi Rih city conditions Морфо-фізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя Petrushkevich, Yu.M. Korshykov, I.I. Objective – to analyze the quality and viability of pollen Betula pendula Roth, its morphometric characteristics, depending on the influence of emissions of metallurgical combines, exhaust gases of vehicles and urbantechnical environment of Kryvyi Rih. Material and methods. The object of the study was freshly harvested B. pendula pollen from eight plantations, which are subject of different quantitative and qualitative effects of air pollutants in Kryvyi Rih. Micropreparations were prepared according to the standard method, reviewed using the microscope Carl Zeiss Primo Star (Germany). The fertility of the pollen was determined by iodine method, and viability – by its germination under laboratory conditions. Measurements were made in AxioVision 4.8.2.0. (062010). Results. There was found out negative influence on male gametophyte B. pendula of industrial enterprises, exhaust gases of cars and even background level of pollution in the city. For the acute emission of metallurgical combines compared with the plants of the arboretum of the botanical garden a substantial decrease in the length of the polar axis was made to 6.6 % (30.3 and 27.6 μm), the equatorial diameter to 7.8 % (30.7 and 28.3 μm), the length of the pollen tube – in 1.4 times (45.9 and 33.7 μm) the amount of fertile pollen – in 1.5 times (91.4 and 60.5 %), the amount of viable pollen in 3.4 times (49.1 and 14.3 %), increasing the share of anomalies up in 3.2 times (3.5 and 11.1 %). The pollutant emissions are less influenced by exhaust gases of motor vehicles and in general the urbantechnical environment of the city. Conclusion. The male gametophyte of B. pendula is sensitive to the effects of atmospheric airpollutants, therefore the fertility and viability parameters of the pollen and the level of its abnormalities, can be used to reflect the degree of exposure of the airpollutants and the level of pollution in the industrial cities of the Steppe zone of Ukraine as well. Мета – проаналізувати якість і життєздатність пилку Betula pendula Roth, його морфометричні характеристики під впливом викидів металургійних комбінатів, вихлопних газів автотранспорту та урбанотехногенного середовища м. Кривий Ріг. Матеріал та методи. Об’єкт дослідження – свіжозібраний пилок B. pendula з восьми насаджень з різним кількісним та якісним впливом аерополютантів у м. Кривий Ріг. Мікропрепарати пилку готували за стандартною методикою, вивчали за допомогою мікроскопа Carl Zeiss Primo Star (Німеччина). Фертильність пилку визначали йодним методом, а життєздатність – за допомогою його пророщування в лабораторних умовах. Вимірювання здійснювали з використанням програми AxioVision 4.8.2.О. (06-2010).  Результати. Виявлено негативний вплив на чоловічий гаметофіт B. pendula емісій промислових підприємств, вихлопних газів автотранспорту і фонового рівня забруднення у місті. За гострої дії викидів металургійних комбінатів порівняно з рослинами дендрарію Ботанічного саду встановлено зменшення довжини полярної осі на 6,6 % (30,3 та 27,6мкм), екваторіального діаметра – на 7,8 % (30,7 і 28,3 мкм), довжини пилкової трубки в 1,4разу (45,9 та 33,7 мкм), частки фертильного пилку – в 1,5 разу (91,4 та 60,5 %), життєздатного пилку – в 3,4разу (49,1 і 14,3 %), збільшення частоти аномалій у 3,2разу (3,5 і 11,1 %). Меншою мірою впливають на пилок вихлопні гази автотранспорту та урботехногенне середовище міста в цілому. Висновок. Чоловічий гаметофіт B. pendula чутливий до впливу забруднювачів атмосферного повітря, тому показники фертильності та життєздатності пилку, а також рівень його аномальності можна використовувати для оцінки ступеня впливу аерополютантів і рівня забруднення в промислових містах степової зони України. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2018-09-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/13 10.5281/zenodo.2278317 Plant Introduction; Vol 79 (2018); 58-66 Інтродукція Рослин; Том 79 (2018); 58-66 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377680 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/13/8 Copyright (c) 2018 The Author(s) http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Petrushkevich, Yu.M. Korshykov, I.I. Морфо-фізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя |
| title | Морфо-фізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя |
| title_alt | Morphological and physiological characteristics of the Betula pendula Roth pollen in Kryvyi Rih city conditions |
| title_full | Морфо-фізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя |
| title_fullStr | Морфо-фізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя |
| title_full_unstemmed | Морфо-фізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя |
| title_short | Морфо-фізіологічна характеристика пилку Betula pendula Roth в умовах Криворіжжя |
| title_sort | морфо-фізіологічна характеристика пилку betula pendula roth в умовах криворіжжя |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/13 |
| work_keys_str_mv | AT petrushkevichyum morphologicalandphysiologicalcharacteristicsofthebetulapendularothpolleninkryvyirihcityconditions AT korshykovii morphologicalandphysiologicalcharacteristicsofthebetulapendularothpolleninkryvyirihcityconditions AT petrushkevichyum morfofízíologíčnaharakteristikapilkubetulapendularothvumovahkrivorížžâ AT korshykovii morfofízíologíčnaharakteristikapilkubetulapendularothvumovahkrivorížžâ |