Якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій Криворіжжя
Pollen quality was investigated in four stands of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and in four stands of Pinus pallasiana D. Don plantations. As ecologically safe territories we use 70-years plantation of P. pallasiana in arboretum of biosphere reserve Askania-Nova and 80-years stand of P. sylvestri...
Saved in:
| Date: | 2014 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2014
|
| Online Access: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/234 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Plant Introduction |
| Download file: |  |
Institution
Plant Introduction| _version_ | 1860121652226949120 |
|---|---|
| author | Korshikov, I.I. Lapteva, E.V. Lisnichuk, A.N. Litvinenko, Yu.S. |
| author_facet | Korshikov, I.I. Lapteva, E.V. Lisnichuk, A.N. Litvinenko, Yu.S. |
| author_sort | Korshikov, I.I. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-11-24T18:45:02Z |
| description | Pollen quality was investigated in four stands of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and in four stands of Pinus pallasiana D. Don plantations. As ecologically safe territories we use 70-years plantation of P. pallasiana in arboretum of biosphere reserve Askania-Nova and 80-years stand of P. sylvestris in Kremenets forestry (Ternopil Region). The study has shown that pollen viability of both species in Kriviy Rih plantations was by 8 to 15 % lower compared to pollen of plants from other regions without man-made pollution. An increased (by times) number of abnormal pollen (ranging from 1.7 to 3.1 times for P. sylvestris and from 4.5 to 18.2 times for P. pallasiana) and abnormal pollen tubes at germinating (ranging from 3 to 4 times for P. sylvestris, and from 2.8 to 14.8 times for P. pallasiana) is characteristic for both species in Krivorizhzhya compared with the stands not exposed to pollution. These sensitive indicators of the pollen quality of both species can be used as an indicator for assessing environmental pollution in industrial lands. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.1557674 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:40:44Z |
| format | Article |
| fulltext |
38 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
УДК 581.33:581.52
И.И. КОРШИКОВ 1, Е.В. ЛАПТЕВА 2, А.Н. ЛИСНИЧУК 3, Ю.С. ЛИТВИНЕНКО 4
1 Донецкий ботанический сад НАН Украины
Украина, 83059 г. Донецк, пр. Ильича, 110
2 Криворожский ботанический сад НАН Украины
Украина, 50089 г. Кривой Рог, ул. Маршака, 50
3 Кременецкий ботанический сад
Украина, 47003 г. Кременец, ул. Ботаническая, 5
4 Биосферный заповедник «Аскания-Нова» им. Ф.Е. Фальц-Фейна
Украина, 75230 Херсонская обл., Чаплинский р-н, пгт Аскания-Нова, ул. Фрунзе, 13
КАЧЕСТВО ПЫЛЬЦЫ СОСНЫ КРЫМСКОЙ
И С. ОБЫКНОВЕННОЙ ИЗ НАСАЖДЕНИЙ ТЕХНОГЕННО
ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЕРРИТОРИЙ КРИВОРОЖЬЯ
Исследовано качество пыльцы в четырех насаждениях сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и в четырех насажде-
ниях с. крымской (Pinus pallasiana D. Don). В качестве экологически безопасных территорий в исследованиях исполь-
зовали 70-летнее насаждение P. pallasiana в дендропарке биосферного заповедника «Аскания-Нова» им. Ф.Е. Фальц-
Фейна, а для P. sylvestris — 80-летнее насаждение в Кременецком лесничестве (Тернопольская обл.). Установлено,
что жизнеспособность пыльцы растений обоих видов в криворожских насаждениях была на 8–15 % меньше по срав-
нению с пыльцой растений из других насаждений, в которых отсутствует техногенное загрязнение. По сравнению с
этими древостоями для криворожских насаждений обоих видов характерна большая частота аномальной пыльцы, а
также аномальных пыльцевых трубок при ее проращивании: для P. sylvestris — соответственно в 1,7–3,1 и 4,5–18,2 ра за,
для P. pallasiana — в 3–4 и 2,8–14,8 раза. Эти чувствительные показатели качества пыльцы обоих видов можно ис-
пользовать как индикаторные при оценке загрязненности среды в промышленных регионах.
Ключевые слова: Pinus pallasiana, P. sylvestris, пыльца, жизнеспособность, пыльцевые трубки, аномалии, техно-
генное загрязнение.
© И.И. КОРШИКОВ, Е.В. ЛАПТЕВА,
А.Н. ЛИСНИЧУК, Ю.С. ЛИТВИНЕНКО , 2014
Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) отно-
сится к видам, чутко реагирующим на загряз-
нение среды промышленными выбросами. Для
индикации воздушного загрязнения в качест-
ве теста часто используют пыльцу этого вида.
У растений под воздействием аэрополлютан-
тов изменяется качество пыльцы: снижаются
ее жизнеспособность, фертильность, возрас-
тает уровень стерильности и доля пыльцевых
зерен с аномалиями [10, 12, 16]. У пыльцы
растений из районов с высокой аэротехноген-
ной нагрузкой снижается способность прорас-
тать и образовывать нормальные пыльцевые
трубки [15]. У растений техногенно загрязнен-
ных территорий формируется пыльца низкого
качества, что заметно влияет на структуру уро-
жая женских шишек, в частности уменьшает
количество нормальных семян [10]. Явное сни-
жение количества полнозернистых семян и
увеличение пустосемянности выявлено в шиш-
ках растений сосны крымской (Pinus pallasiana
D. Don), произрастающей возле крупных ме-
таллургических комбинатов г. Кривого Рога и
г. Мариуполя [4]. Это связано с негативным
воздействием выбросов этих производств на
генеративную сферу растений и, очевидно, на
качество пыльцы. Сведений о влиянии аэро-
поллютантов на пыльцу P. pallasiana — одного
из наиболее распространенных интродуцентов
хвойных растений в степной зоне Украины нет.
Некоторые особенности морфогенеза пыльцы
и аномалии при ее искусственном проращива-
нии исследованы у растений P. pallasiana из по-
пуляций Горного Крыма [3].
39ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Качество пыльцы сосны крымской и с. обыкновенной из насаждений техногенно загрязненных территорий Криворожья
Процессы полового размножения хвой-
ных, включая микроспорогенез и формиро-
вание мужского гаметофита, имеют видоспе-
цифический характер и реализуются как чет-
ко отработанные программы развития [10]. В
ряде исследований предполагается, что кли-
матические и географические факторы могут
оказывать более сильное влияние на генера-
тивную сферу хвойных, чем техногенные [1,
9]. Это обстоятельство важно учитывать для
хвойных, интродуцируемых в степную зону
Украины, где они испытывают в ходе онтоге-
неза влияние неблагоприятных природно-кли-
матических условий, на которое в промыш-
ленных регионах накладывается негативное
действие техногенно загрязненной среды.
Специфику действия природных и техноген-
ных факторов можно выявить, сравнив пыль-
цу растений P. sylvestris и P. pallasiana из на-
саждений, где нет очевидного техногенного
загрязнения среды, и растений, произрастаю-
щих возле крупных промышленных произ-
водств с большим объемом выбросов. Для
таких исследований вполне подходят насаж-
дения обоих видов сосен в Криворожье, рас-
положенные как в зонах хронического дей-
ствия выбросов металлургических комбина-
тов, так и на железорудных отвалах [5].
Цель работы — сравнить качество пыльцы
растений P. sylvestris и P. pallasiana из насажде-
ний, расположенных на экологически безо-
пасных и техногенно загрязненных террито-
риях Криворожья.
Объекты и методы исследований
Пыльцу в период массового пыления собира-
ли в четырех насаждениях P. sylvestris и P. palla-
siana. В качестве экологически безопасных тер-
риторий использовали 70-летнее насаждение
P. pallasiana в дендропарке биосферного запо-
ведника «Аскания-Нова» им. Ф.Е. Фальц-Фей-
на (БФЗ), а для P. sylvestris — 80-летнее насаж-
дение в Кременецком лесничестве (КЛ).
Для оценки влияния загрязненной среды
промышленного региона на качество пыль-
цы, ее сбор был проведен в трех насаждениях
в г. Кривой Рог: 30-летние насаждения P. palla-
siana и P. sylvestris в дендрарии Криворожского
ботанического сада НАН Украины (КБС), ко-
торый находится на расстоянии 3 км от круп-
ного Северного горно-обо га ти тель но го ком-
бината. Для более полной оценки влияния
аэротехногенных выбросов на качество пыль-
цы, ее собирали в 30-летних насаждениях ис-
следуемых видов сосен возле Криворожского
металлургического комбината (КМК). Также
изу чали качество пыльцы у 30-летних расте-
ний обоих видов сосен в насаждениях на Пер-
вомайском железорудном отвале (ПЖО), где,
кроме фонового уровня загрязнения воздуха,
растения испытывают влияние комплекса не-
благоприятных эдафических факторов, связан-
ных с бедностью породы отвалов минеральны-
ми и органическими питательными вещества-
ми, а также с избыточным содержанием в ней
тяжелых металлов, включая редкоземельные.
Пыльцу собирали во всех насаждениях в
теплую погоду без дождей. Образцы пыльцы
каждого дерева помещали в пакеты из кальки
и хранили в эксикаторе в холодильнике.
На микропрепаратах пыльцы с каждого де-
рева определяли морфометрические показате-
ли тела пыльцевого зерна и воздушного меш-
ка, измеряли микрометром их высоту и длину,
выявляли спектр и количество аномальных
пыльцевых зерен. Содержание крахмала в пыль-
це определяли с помощью раствора Люголя
по интенсивности ее окрашивания. Жизне-
способность пыльцы изучали, проращивая ее
в 15 %-ном растворе сахарозы при температу-
ре 26 °С. Через 7 дней учитывали количество
проросших пыльцевых зерен. У проросшей
пыльцы (100 шт.) измеряли длину пыльцевых
трубок. Фертильность пыльцы устанавливали
ацетокарминовым методом [13]. Исследова-
ния проводили с использованием микроско-
па Karl Zeiss Primo Staz (× 400).
Результаты и обсуждение
Определение содержания крахмала в пыльце-
вых зернах показало, что как у P. pallasiana, так
и у P. sylvestris имеется сильно-, средне- и не ок-
рашенная пыльца. Наибольшая доля сильно
окрашиваемой пыльцы (57,2 %) выявлена у
40 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
И.И. Коршиков, Е.В. Лаптева, А.Н. Лисничук, Ю.С. Литвиненко
растений P. pallasiana из дендропарка БФЗ, а
наименьшая (35,97 %) — у растений, произрас-
тающих вблизи КМК (рис. 1, а). Доля среднео-
крашиваемой пыльцы и неокрашиваемой, или
стерильной, пыльцы у растений четырех вы-
борок P. pallasiana была довольно близкой —
соответственно 21,5–26,1 и 13,5–18,5 %. У рас-
тений P. sylvestris из КЛ доля пыльцы с вы соким
содержанием крахмала была в 1,6–2,4 раза
больше (рис. 1, б), а среднеокрашиваемой пыль-
цы — в 1,9–2,1 раза меньше, чем у растений
криворожских насаждений. Стерильной пыль-
цы у последних было в 3,0–4,9 раза больше.
Относительное количество сильно-, средне- и
неокраши ваемой пыльцы у растений P. pal-
lasiana и P. syl vestris из трех насаждений г. Кри-
вого Рога было близким в каждой из категорий.
При этом прослеживается общая зави симость:
наибольшее количество фертильной пыльцы
было у растений из дендрария КБС, а наи-
меньшее — у растений из насаждения возле
КМК. В отношении стерильной пыльцы уста-
новлена обратная зависимость.
Пыльца у обоих видов отличается довольно
высокой жизнеспособностью. Максимальное
относительное количество проросшей пыль-
цы (87,2 %) у P. pallasiana выявлено у растений
из дендропарка БФЗ, а минимальное — у рас-
тений из насаждений возле КМЗ — 81,6 %
(см. рис. 1, а). Подобный характер зависимо-
сти выявлен и для P. sylvestris: максимум жиз-
неспособной пыльцы отмечен у растений из
Кременецкого насаждения — 90,2 %, а мини-
мум — у растений, испытывающих воздейст-
вие выбросов КМК, — 77,9 % (см. рис. 1, б). В
подобных исследованиях пыльца из четырех
насаждений P. sylvestris в г. Красноярске, четы ре
года из десяти (длительность исследования)
была полностью стерильной и не прорастала
на питательных средах. В те годы, когда пыль-
ца была жизнеспособной, доля проросшей
пыльцы варьировала от 12,6 до 78,9 %. Такие
изменения в жизнеспособности пыльцы объ-
ясняют влиянием неблагоприятных климати-
ческих условий [11]. В трехлетних исследова-
ниях качества пыльцы ели европейской (Picea
Рис. 1. Доля фертильной, стерильной, жизнеспособной пыльцы и пыльцы с аномалиями у растений Pinus
pallasiana и Pinus sylvestris из насаждений на экологически безопасных и техногенно загрязненных территориях:
— дендропарк биосферного заповедника «Аскания-Нова»; — Кременецкое лесничество; — дендра-
рий Криворожского ботанического сада; — Первомайский железорудный отвал; — возле Криворожского
металлургического комбината
41ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Качество пыльцы сосны крымской и с. обыкновенной из насаждений техногенно загрязненных территорий Криворожья
abies (L.) Karst.) и е. колючей (P. pungens En-
gelm.) в дендрарии Донецкого ботанического
сада НАН Украины жизнеспособность пыль-
цы составляла в разные годы соответственно
от 56,8 до 78,8 % и от 74,9 до 82,9 % [6]. У рас-
тений P. sylvestris, произраставших в сухой
степи в Хакасии, доля такой пыльцы состав-
ляла 61,0–74,9 % [14].
У P. pallasiana пыльца более крупная, чем у
P. sylvestris (табл. 1). Бóльшими у пыльцы P. pal-
lasiana были и воздушные мешки. У обоих ви-
дов прослеживается сходная зависимость: мак-
симальные значения параметров пыльцы и воз-
душных мешков свойственны растениям из
экологически благоприятных районов. Соот-
ношение длины мешка (l) к его высоте (h) у
пыльцы обоих видов варьировало в близких
диапазонах: P. pallasiana — 0,73–0,77 и P. syl-
vestris — 0,69–0,73. Отношение длины тела к его
высоте у пыльцы растений P. pallasiana из четы-
рех насаждений составляло 1,23–1,25, а у пыль-
цы растений P. sylvestris — 1,15–1,19. Уровень
морфометрической изменчивости пыльцы и ее
воздушных мешков у обоих видов был низким и
мало зависел от условий произрастания расте-
ний. У отдельных деревьев из ряда насаждений
P. sylvestris в г. Красноярске преобладали пыль-
цевые зерна с величиной индекса l/h < 1 [15].
Для обоих видов сосен была характерна
пыльца с такими аномалиями развития: не-
зрелая; деформированная; дегенерирующая; с
линзовидным телом; истощенная; «карлик»;
«гигант»; с измененной формой тела и воз-
душных мешков; с непропорционально раз-
витым телом и мешками разных размеров; од-
номешковая; с одним нормальным и другим
недоразвитым мешком; с мешками разного
размера; с двумя недоразвитыми мешками; с
сильно сближенными мешками; с деформи-
рованными краями мешков; со сросшимися
мешками; с воротничковой формой воздуш-
ных мешков; с тремя нормальными мешками;
с тремя мешками, один из которых недораз-
вит; с четырьмя мешками.
Все описанные типы аномалий с разной часто-
той встречались во всех изучаемых насаждениях
Морфометрическая изменчивость пыльцы и ее воздушных мешков Pinus pallasiana и P. sylvestris, мкм
Место произрастания растений
Длина
пыльцы
Длина
тела
Высота
тела
Длина
мешка
Высота
мешка
Pinus pallasiana
Дендропарк БФЗ «Аскания-Нова» 68,1 ± 0,3
4,4
48,6 ± 0,3
6,8
39,0 ± 0,3
6,9
24,1 ± 0,2
9,2
31,2 ± 0,2
7,3
Дендрарий Криворожского ботани-
ческого сада
66,6 ± 0,3
4,7
47,5 ± 0,4
8,4
38,5 ± 0,3
8,7
23,0 ± 0,2
10,4
30,8 ± 0,3
8,6
Первомайский железорудный отвал
65,8 ± 0,3
4,7
46,5 ± 0,3
7,2
37,6 ± 0,4
11,4
21,9 ± 0,2
7,8
30,0 ± 0,2
8,0
Возле Криворожского метал лур ги-
чес ко го комбината
63,7 ± 0,3
5,4
45,7 ± 0,4
8,5
37,0 ± 0,3
8,8
20,9 ± 0,2
9,1
28,3 ± 0,3
9,6
Pinus sylvestris
Кременецкое лесничество 64,5 ± 0,3
4,2
44,8 ± 0,3
6,0
37,8 ± 0,3
8,1
21,7 ± 0,2
11,0
29,8 ± 0,3
9,8
Дендрарий Криворожского ботани-
ческого сада
61,3 ± 0,3
5,5
42,0 ± 0,3
7,3
36,0 ± 0,3
9,5
20,4 ± 0,2
9,1
28,2 ± 0,3
9,6
Первомайский железорудный отвал
60,2 ± 0,3
5,3
41,3 ± 0,3
7,1
35,9 ± 0,3
8,5
19,4 ± 0,2
8,8
27,8 ± 0,3
10,0
Возле Криворожского металлурги-
ческого комбината
59,5 ± 0,3
4,5
40,7 ± 0,3
7,4
35,0 ± 0,3
7,0
18,7 ± 0,2
9,2
26,9 ± 0,3
10,0
Примечание. В числителе — М ± m; в знаменателе — CV, %.
42 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
И.И. Коршиков, Е.В. Лаптева, А.Н. Лисничук, Ю.С. Литвиненко
P. pallasiana и P. sylvestris. В насаждении P. pallasia-
na из БФЗ доля аномальной пыльцы составила
7,9 %, а у растений из КБС — 1,7 %, из ПЖО —
2,1 %, из КМК — 3,1 % (рис. 2). В кременецком
на саждении P. sylvestris на долю аномальной пыль-
цы приходилось 4,8 %, у растений из КБС —
3,0 %, из ПЖО — 4,0 %, из КМК — 3,7 %.
У растений P. pallasiana из дендрария БФЗ наи-
более часто встречались следующие аномалии
пыльцы: «карликовая» (40,4 %), недоразвитая,
деградирующая и деформированная (36,8 %), с
аномально маленькими воздушными мешка-
ми по отношению к телу пыльцы (10,3 %). У
растений из насаждений КБС и ПЖО доми-
нировала пыльца «карлик» (37,2–37,6 %), пыль-
ца, имеющая мешки разного размера (18,5–
20,4 %), с малыми мешками по отношению к
телу (14,6–15,3 %) и «гигантская» пыльца (9,2–
9,6 %). Для растений, произрастающих возле
КМК, была характерна аномально недоразви-
тая, деградирующая и де фор ми ро ванная пыль-
ца (39,2 %), «карликовая» (18,5 %), с разными
размерами воздушных мешков (13,0 %), с не-
ровными краями пыльцевого зерна (9,5 %).
Прослеживается определенная зависимость ано-
малии пыльцы P. sylvestris от места произраста-
ния. Так, у растений из дендропарка БФЗ среди
аномалий пыльцы доминировала «карликовая»,
а у растений из трех криворожских насаждений
доля такой пыльцы была меньше (22,5–38,9 %).
Второе место по частоте во всех четырех наса ж-
дениях занимала пыльца с воздушными меш-
ками разного размера (18,8–28,1 %). Для рас-
тений из дендропарка БФЗ характерной также
была «гигантская» пыльца (15,9 %) и с аномаль-
но малыми мешками. У растений P. syl vest ris,
произрастающих на ПЖО и возле КМК, высо-
кой была доля недоразвитой, деградирующей и
деформированной пыльцы (14,7–23,8 %), а так-
же пыльцы с неровными краями (10,9–11,5 %).
Важным показателем качества пыльцы, а
точнее, ее готовности к оплодотворению яйце-
клеток, является способность формировать нор-
мальные пыльцевые трубки при проращива-
нии. Как показали результаты исследований, у
прорастающей на 15 %-ном растворе сахарозы
пыльцы P. pallasiana и P. sylvestris выявлено
пять типов аномалий пыльцевых трубок. Че-
тыре типа: утолщение (рис. 3, а), иск рив ле ние
(рис. 3, б), разветвление по типу «оленьих ро-
гов» (рис. 3, в) и дорсовентральное прораста-
ние пыльцы (рис. 3, г) были характерны для
растений P. pallasiana из дендропарка БФЗ и
дендрария КБС, а также для растений P. sylves t-
Рис. 2. Доля фертильной, стерильной, жизнеспособной пыльцы и пыльцы
с аномалиями у растений Pinus pallasiana (а) и Pinus sylvestris (б) из насаж-
дений на экологически безопасных и техногенно загрязненных террито-
риях: — дендропарк биосферного заповедника «Аскания-Нова»; —
Кременецкое лесничество; — дендрарий Криворожского ботанического
сада; — Первомайский железорудный отвал; — возле Криворожско-
го металлургического комбината
43ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Качество пыльцы сосны крымской и с. обыкновенной из насаждений техногенно загрязненных территорий Криворожья
ris из КЛ и дендрария КБС. В двух других на-
саждениях этих видов с очень низкой частотой
(0,14–0,18) встречалось еще раздвоение пыль-
цевой трубки (рис. 3, д). Доля пыльцевых трубок
с аномалиями была низкой у растений P. syl vestris
из дендропарка БФЗ (3,19 %) и КЛ (3,0 %). Для
растений криворожских насаждений P. pallasia-
na и P. sylvestris было характерно явное увели-
чение частоты аномалий пыльцевых трубок в
одной и той же последовательности. Так, у пыль-
цы растений из дендрария КБС это увеличение
составило соответственно 2,8 и 4,5 раза, из
ПЖО — 8,5 и 10,6 раза, из КМК — 14,8 и 18,2
раза. Наиболее характерными для растений
P. pallasiana и P. sylvestris были два типа анома-
лий пыльцевых трубок: дорсовентральное фор-
мирование трубок (соот ветственно 1,22–19,65
и 1,1–24,2 %) и разветвление по типу «оленьих
рогов» (1,16–23,81 и 1,2–26,1 %).
Пыльца при прорастании образовывала труб-
ки разной длины в зависимости от места произ-
растания растений. Максимальная длина нор-
мальных пыльцевых трубок выявлена у пыльцы
растений P. pallasiana из дендропарка БФЗ —
132,3 мкм и у растений P. sylvestris из КЛ —
123,7 мкм. Длина трубок у пыльцы растений
из криворожских насаждений была меньшей.
Изменения носили сходный характер у обоих
видов. Так, длина трубок у пыльцы растений
P. pallasiana из этих древостоев по сравнению
с пыльцой растений из дендропарка БФЗ бы-
ла меньшей на 6,8 % (у растений из КБС), на
12,9 % (у растений из ПЖО), и на 16,1 % (у рас-
тений из КМК), у растений P. sylvestris — соот-
ветственно на 6,1; 14,6 и 21,2 %.
Нормальное развитие и интенсивность рос -
та трубок определяют оплодотворяющую спо-
собность пыльцы. Многочисленные аномалии
пыльцевых трубок приводят к формированию
в шишках хвойных мелких недоразвитых, пус-
тых семян или семян, содержащих только эн-
досперм [8]. Отклонения пыльцевых трубок
от правильной формы, а именно утолщения,
искривления, вздутия, ветвления, двусторон-
нее прорастание пыльцевых зерен, выявлены
у пыльцы краснопыльниковой и желтопыль-
никовой форм P. sylvestris, произрастающей
на болотах и суходолах Западной Сибири [7].
Подобные аномалии развития пыльцевой труб-
ки обнаружены и у пыльцы растений P. palla-
siana из крымских популяций [3]. Чаще всего
многочисленные аномалии трубок встреча-
ются у пыльцы растений, испытывающих тех-
ногенный стресс [2, 15]. Это подтверждено
результатами наших исследований. Интерес-
но, что пыльца растений P. sylvestris из всех
изучаемых насаждений имела более длинные
трубки (97,4–123,7 мкм), чем пыльца расте-
ний из Западной Сибири (56,1–68,5 мкм) [7]
или произрастающих в сухой степи в Хакасии
(61–74,9 мкм) [14]. Длина трубки у пыльцы
растений P. sylvestris из четырех насаждений
г. Красноярска в годы, когда пыльца была
жизнеспособной, варьировала в очень широ-
ком диапазоне — 19,0–294,2 мкм [11]. Одно-
клеточная пыльца, не прошедшая митотичес-
кое деление, не способна формировать пыль-
цевые трубки [10].
Характеристики пыльцевых трубок как эле-
мента качества пыльцы, вероятно, отражают
реакцию растений на природно-кли ма ти чес-
кие условия и влияние стрессовых факторов
техногенно загрязненной среды. Негативное
влияние аэрополлютантов на формирование
Рис. 3. Аномалии пыльцевых трубок у Pinus pallasiana и P. sylvestris: а — утолщение; б —
искривление; в — разветвление по типу «оленьих рогов»; г — дорсовентральное прораста-
ние пыльцы; д — раздвоение
44 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
И.И. Коршиков, Е.В. Лаптева, А.Н. Лисничук, Ю.С. Литвиненко
пыльцы усиливается в период туманов и вы-
падения дождей [15]. В таких неблагоприят-
ных условиях у P. sylvestris 50–60 % зрелых
пыльцевых зерен не завершили гаметофито-
генез на момент вылета из спорангия, а поэто-
му не были способны прорастить и сформиро-
вать пыльцевую трубку. Этим объясняется то,
что большое количество семенных чешуй в
зрелых шишках имеют только крылатки [11].
Таким образом, пыльца растений P. palla-
siana и P. sylvestris, произрастающих в экстре-
мальных условиях техногенно загрязненных
территорий Криворожья, отличается достаточ-
но высокой жизнеспособностью — соответст-
венно 81,6–83,3 и 77,9–84,4 %. Доля пыльцы
с морфологическими аномалиями пыльцево-
го зерна и воздушных мешков у растений обо-
их видов из трех насаждений в Криворожье
довольно близка: у P. pallasiana — 13,2–24,8 %,
у P. sylvestris — 14,4–19,4 %. По размерам
пыльцевых зерен и воздушных мешков пыль-
ца растений обоих видов из криворожских на-
саждений меньше на 1–12 % по сравнению с
пыльцой растений, произрастающих на эко-
логически безопасных территориях. Наибо-
лее значительным отличием между пыльцой
растений из таких регионов и криворожских
насаждений является наличие аномальной пыль-
цы, которой у P. pallasiana в 1,7–3,1 раза, а у
P. syl vestris — в 3–4 раза больше.
Информативным показателем влияния тех-
ногенного загрязнения на качество пыльцы яв-
ляется частота пыльцы с аномалиями пыльце-
вых трубок при прорастании. У растений P. pal-
lasiana из БФЗ доля проросшей пыльцы с
аномальными трубками составила 3,2 %, а у
растений из трех криворожских насаждений —
9,1–47,1 %, у растений P. sylvestris из КЛ — 3 %,
из трех криворожских насаждений — 13,6–54,7 %.
Обращает внимание однотипность и близость
реакций обоих видов сосен, проявляющиеся в
изменении качества пыльцы под влиянием
техногенно загрязненной среды.
Частоту аномалий пыльцевых зерен P. syl-
vestris и P. pallasiana, а также патологий при
развитии пыльцевых трубок при проращива-
нии пыльцы можно использовать для индика-
ции загрязненности среды в промышленных
регионах Украины.
1. Владимирова О.С. Пыльца ели сибирской, произ-
растающей в различных экологических условиях /
О.С. Владимирова, Е.Н. Муратова, М.И. Седаева //
Хвойные бореальной зоны. — 2008. — Т. 25, № 1. —
С. 98–102.
2. Глазун И.Н. Динамика жизнеспособности пыльцы
сосны обыкновенной в зоне отчуждения ЧАЭС /
И.Н. Глазун // ИВУЗ Лесной журн. — 2006. —
№ 2. — С. 39–42.
3. Коба В.П. Исследование некоторых особенностей
морфогенеза и прорастания пыльцы Pinus palla-
siana D. Don. / В.П. Коба // Цитология и генети-
ка. — 2004. — № 3. — С. 38–45.
4. Коршиков И.И. Популяционно-генетические проб -
лемы дендротехногенной интродукции / И.И. Кор-
шиков, Н.С. Терлыга, С.А. Бычков. — Донецк:
Лебедь, 2002. — 328 с.
5. Коршиков И.И. Жизнеспособность древесных рас-
тений на железорудных отвалах Криворожья /
И.И. Коршиков, О.В. Красноштан. — Донецьк:
Цифрова ти по графія, 2012. — 280 с.
6. Макогон И.В. Качество пыльцы ели европейской
(Picea abies (L.) Karst.) и е. колючей (Picea pungens
Engelm.) в условиях интродукции на юго-востоке
Украины / И.В. Макогон, И.И. Коршиков //
Інтродукція рослин. — 2010. — № 4. — С. 9–13.
7. Морфология и жизнеспособность пыльцы желто-
и краснопыльниковой форм сосны обыкновен-
ной на болотах и суходолах Западной Сибири /
С.П. Ефремов, А.В. Пименов, Т.С. Седельникова
[и др.] // Хвойные бореальной зоны. — 2010. —
Т. 27, № 1–2. — С. 126–129.
8. Некрасова Т.П. Влияние температуры воздуха на
формирование пыльцы хвойных древесных пород /
Т.П. Некрасова // Лесоведение. — 1976. — № 6. —
С. 23–31.
9. Носкова Н.Е. Половая репродукция сосны обыкно-
венной (Pinus sylvestris L.) в условиях экологического
стресса: Автореф. дис. на соискание науч. степени
канд. биол. наук / Н.Е. Некрасова. — Красноярск,
2005. — 20 с.
10. Носкова Н.Е. Влияние стресса на репродук-
тивные способности сосны обыкновенной /
Н.Е. Нос кова, И.Н. Третьякова // Хвойные боре-
альной зоны. — 2006. — Т. 23, № 3. — С. 54–63.
1 1. Носкова Н.Е. Репродукция сосны обыкновенной
в условиях глобального изменения климата и
стратеги чес кие пути сохранения вида / Н.Е. Нос-
кова, И.Н. Тре ть я кова // Хвойные бореальной
зоны. — 2011. — Т. 28, № 1. — С. 41–46.
12. Осколков В.А. Качество пыльцы сосны обык-
новенной в древостоях Приангарья при разном
45ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2014, № 3
Качество пыльцы сосны крымской и с. обыкновенной из насаждений техногенно загрязненных территорий Криворожья
уровне загрязнения / В.А. Осколков // Лесоведе-
ние. — 1999. — № 2. — С. 16–21.
13. Паушева З.П. Практикум по цитологии расте-
ний / З.П. Паушева. — 4-е изд. — М.: Агропро-
миздат, 1988. — 271 с.
14. Тихонова И.В. Морфологические признаки пыль-
цы в связи с состоянием деревьев сосны в сухой
степи / И.В. Тихонова // Лесоведение. — 2005. —
№ 1. — С. 63–69.
15. Третьякова И.Н. Пыльца сосны обыкновенной в
условиях экологического стресса / И.Н. Третья-
кова, Н.Е. Носкова // Экология. — 2004. — № 1. —
С. 26–33.
16. Тупицин С.С. Уровень техногенеза как показатель
состояния биообъекта в разных экологических
условиях / С.С. Тупицин, Н.Е. Рябогина, С.С. Ту-
пицина // Известия Самарского научного центра
РАН. — 2012. — Т. 14, № 1 (3). — С. 822–828.
Поступила в редакцию 05.03.2014 г.
Рекомендовал к печати П.А. Мороз
І.І. Коршиков 1, О.В. Лаптєва 2, А.М. Ліснічук 3,
Ю.С. Літвиненко 4
1 Донецький ботанічний сад НАН України,
Україна, м. Донецьк
2 Криворізький ботанічний сад НАН України,
Україна, м. Кривий Ріг
3 Кременецький ботанічний сад, Україна,
м. Кременець
4 Біосферний заповідник «Асканія-Нова»
ім. Ф.Е. Фальц-Фейна, Україна,
Херсонська обл., смт Асканія-Нова
ЯКІСТЬ ПИЛКУ СОСНИ КРИМСЬКОЇ
ТА С. ЗВИЧАЙНОЇ З НАСАДЖЕНЬ ТЕХНОГЕННО
ЗАБРУДНЕНИХ ТЕРИТОРІЙ КРИВОРІЖЖЯ
Досліджено якість пилку в чотирьох насадженнях сос-
ни звичайної (Pinus sylvestris L.) та в чотирьох наса-
дженнях с. кримської (Pinus pallasiana D. Don). Як
екологічно безпечні території використовували 70-річ-
не насадження P. pallasiana у дендропарку біосфер-
ного заповідника «Асканія-Нова» ім. Ф.Е. Фальц-
Фей на, а для P. sylvestris — 80-річне насадження в
Кременецькому лісництві (Тернопільска обл.). Уста-
новлено, що життєздатність пилку рослин обох видів
у криворізьких насадженнях була на 8–15 % меншою
порівняно з пилком насаджень, де відсутнє техно-
генне забруднення. Порівняно з цими деревостана-
ми для криворізьких насаджень обох видів характер-
на більша частота аномального пилку, а також ано-
мальних пилкових трубок при його пророщуванні:
для P. sylvestris — відповідно в 1,7–3,1 і 4,5–18,2 разу,
для P. pallasiana — у 3–4 і 2,8–14,8 разу. Ці чутливі
показники якості пилку обох видів можна викорис-
товувати як індикаторні при оцінці забрудненості се-
редовища в промислових регіонах.
Ключові слова: Pinus pallasiana, P. sylvestris, пилок,
жит тєздатність, пилкові трубки, аномалії, техноген-
не забруднення.
I.I. Korshikov 1, E.V. Lapteva 2,
A.N. Lisnichuk 3, Yu.S. Litvinenko 4
1 Donetsk Botanical Garden,
National Academy of Sciences of Ukraine,
Ukraine, Donetsk
2 Kriviy Rih Botanical Garden, National Academy
of Sciences of Ukraine, Ukraine, Kriviy Rih
3 Kremenets Botanical Garden, Ukraine, Kremenets
4 F.E. Falz-Fein Askania-Nova Biosphere Reserve,
Ukraine, Kherson region, Askania-Nova
POLLEN QUALITY OF PINUS PALLASIANA D. DON
AND PINUS SYLVESTRIS L. FROM PLANTATIONS
OF POLLUTED LANDS IN KRIVORIZHZHYA
Pollen quality was investigated in four stands of Scots pine
(Pinus sylvestris L.) and in four stands of Pinus pallasiana
D. Don plantations. As ecologically safe territories we use
70-years plantation of P. pallasiana in arboretum of bio-
sphere reserve Askania-Nova and 80-years stand of P. syl-
vestris in Kremenets forestry ( Ternopil Region). The study
has shown that pollen viability of both species in Kriviy
Rih plantations was by 8 to 15 % lower compared to pollen
of plants from other regions without man-made pollution.
An increased (by times) number of abnormal pollen (rang-
ing from 1.7 to 3.1 times for P. sylvestris and from 4.5 to
18.2 times for P. pallasiana) and abnormal pollen tubes at
germinating (ranging from 3 to 4 times for P. sylvestris, and
from 2.8 to 14.8 times for P. pallasiana) is characteristic for
both species in Krivorizhzhya compared with the stands not
exposed to pollution. These sensitive indicators of the pol-
len quality of both species can be used as an indicator for
assessing environmental pollution in industrial lands.
Key words: Pinus pallasiana, P. sylvestris, pollen, viability,
pollen tubes, abnormalities, technogenic pollution.
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-234 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:40:44Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/8e/d25ad13da0162b0198efcbafee06d58e.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-2342019-11-24T18:45:02Z Pollen quality of Pinus pallasiana D. Don and Pinus sylvestris L. from plantations of polluted lands in Krivorizhzhya Якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій Криворіжжя Korshikov, I.I. Lapteva, E.V. Lisnichuk, A.N. Litvinenko, Yu.S. Pollen quality was investigated in four stands of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and in four stands of Pinus pallasiana D. Don plantations. As ecologically safe territories we use 70-years plantation of P. pallasiana in arboretum of biosphere reserve Askania-Nova and 80-years stand of P. sylvestris in Kremenets forestry (Ternopil Region). The study has shown that pollen viability of both species in Kriviy Rih plantations was by 8 to 15 % lower compared to pollen of plants from other regions without man-made pollution. An increased (by times) number of abnormal pollen (ranging from 1.7 to 3.1 times for P. sylvestris and from 4.5 to 18.2 times for P. pallasiana) and abnormal pollen tubes at germinating (ranging from 3 to 4 times for P. sylvestris, and from 2.8 to 14.8 times for P. pallasiana) is characteristic for both species in Krivorizhzhya compared with the stands not exposed to pollution. These sensitive indicators of the pollen quality of both species can be used as an indicator for assessing environmental pollution in industrial lands. Досліджено якість пилку в чотирьох насадженнях сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) та в чотирьох насадженнях с. кримської (Pinus pallasiana D. Don). Як екологічно безпечні території використовували 70-річне насадження P. pallasiana у дендропарку біосферного заповідника “Асканія-Нова” ім. Ф.Е. Фальц-Фейна, а для P. sylvestris – 80-річне насадження в Кременецькому лісництві (Тернопільска обл.). Установлено, що життєздатність пилку рослин обох видів у криворізьких насадженнях була на 8–15 % меншою порівняно з пилком насаджень, де відсутнє техногенне забруднення. Порівняно з цими деревостанами для криворізьких насаджень обох видів характерна більша частота аномального пилку, а також аномальних пилкових трубок при його пророщуванні: для P. sylvestris — відповідно в 1,7–3,1 і 4,5–18,2 разу, для P. pallasiana – у 3–4 і 2,8–14,8 разу. Ці чутливі показники якості пилку обох видів можна використовувати як індикаторні при оцінці забрудненості середовища в промислових регіонах. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2014-09-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/234 10.5281/zenodo.1557674 Plant Introduction; Vol 63 (2014); 38-45 Інтродукція Рослин; Том 63 (2014); 38-45 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377725 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/234/222 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Korshikov, I.I. Lapteva, E.V. Lisnichuk, A.N. Litvinenko, Yu.S. Якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій Криворіжжя |
| title | Якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій Криворіжжя |
| title_alt | Pollen quality of Pinus pallasiana D. Don and Pinus sylvestris L. from plantations of polluted lands in Krivorizhzhya |
| title_full | Якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій Криворіжжя |
| title_fullStr | Якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій Криворіжжя |
| title_full_unstemmed | Якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій Криворіжжя |
| title_short | Якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій Криворіжжя |
| title_sort | якість пилку сосни кримської та с. звичайної з насаджень техногенно забруднених територій криворіжжя |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/234 |
| work_keys_str_mv | AT korshikovii pollenqualityofpinuspallasianaddonandpinussylvestrislfromplantationsofpollutedlandsinkrivorizhzhya AT laptevaev pollenqualityofpinuspallasianaddonandpinussylvestrislfromplantationsofpollutedlandsinkrivorizhzhya AT lisnichukan pollenqualityofpinuspallasianaddonandpinussylvestrislfromplantationsofpollutedlandsinkrivorizhzhya AT litvinenkoyus pollenqualityofpinuspallasianaddonandpinussylvestrislfromplantationsofpollutedlandsinkrivorizhzhya AT korshikovii âkístʹpilkusosnikrimsʹkoítaszvičajnoíznasadženʹtehnogennozabrudnenihteritoríjkrivorížžâ AT laptevaev âkístʹpilkusosnikrimsʹkoítaszvičajnoíznasadženʹtehnogennozabrudnenihteritoríjkrivorížžâ AT lisnichukan âkístʹpilkusosnikrimsʹkoítaszvičajnoíznasadženʹtehnogennozabrudnenihteritoríjkrivorížžâ AT litvinenkoyus âkístʹpilkusosnikrimsʹkoítaszvičajnoíznasadženʹtehnogennozabrudnenihteritoríjkrivorížžâ |