Анотація до роботи:

Шевченко В.Г. Морфолого-анатомічні та біологічні особливості трансгеномних рослин родини Solanaceae Juss. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.05 – ботаніка. – Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертація присвячена дослідженню питань морфологічних, анатомічних, еколого-біологічних особливостей цитоплазматичних гібридів родини Solanaceae Juss. Представлена монографічна схема опису трансгеномних рослин в сукупності з аналітичними методами дослідження онто- та морфогенезу, мінливості ознак його органів, епідерми листків і структурних елементів репродуктивної сфери. Встановлено, що за комплексом морфологічних ознак вегетативних органів найбільш відхиляються від ознак батьківської форми Nicotiana tabacum L. цитоплазматичні гібриди N. tabacum з цитоплазмою Hyoscyamus aureus L. та N. tabacum з цитоплазмою H. niger L. При дослідженні будови квіток цитоплазматичних гібридів визначено, що цибриди N. tabacum з цитоплазмою Scopolia carniolica Jacq. мають найбільш широкий спектр відмінностей від ознак батьківської форми N. tabacum.

З’ясовані еколого-біологічні особливості соматичних гібридів родини Solanaceae Juss. Встановлено, що фенофази більшості цитоплазматичних гібридів узгоджуються з погодно-кліматичними умовами району досліджень.

Проаналізовано напрямки та визначено перспективи використання цитоплазматичних гібридів родини Solanaceae.

1. Онтогенез цитоплазматичних гібридів Nicotiana tabacum L. у загальних рисах співпадає зі стадіями онтогенезу батьківської форми N. tabacum. Біоморфологічні ознаки цибридів різних вікових станів змінюються подібно до N. tabacum, але віргінільний період майже у всіх представників цибридів N. tabacum + H. niger (крім N. tabacum (+ H. niger) Line Drhn3 х W²) та цибриду N. tabacum (+H. aureus) self-fertile збільшується до 109-128 днів і перехід до генеративного стану відбувається пізніше, ніж у N. tabacum та цибридів N. tabacum з цитоплазмою S. carniolica. Всі об’єкти дослідження (крім N. tabacum (+ H. niger) Line Drhn3/max3 х W²) до настання осінніх приморозків встигають пройти повний цикл розвитку, тобто закінчують свою життєдіяльність в стані старих генеративних рослин.

2. Динаміка формування пагонової системи цитоплазматичних гібридів Nicotiana tabacum L. відповідає схемі співвідношення фаз морфогенезу та вікових станів N. tabacum, але у цибридів N. tabacum спостерігаються відмінності в інтенсивності бічного галуження головної осі, а також у швидкості росту листкових пластинок і головного пагона, котрі підтверджені математично.

3. За кількісними показниками (висота і діаметр рослини, кількість бічних пагонів, діаметр парціальних суцвіть, периметр базальної частини стебла) рослини одного вікового стану належать до різних рівнів життєвості: вищий рівень (N. tabacum, N. tabacum (+ H. niger) Line Drhn3 х W², N. tabacum з цитоплазмою S. carniolica, крім N. tabacum (+ S. carniolica) x W⁵); середній рівень (N. tabacum (+ S. carniolica) x W⁵, N. tabacum (+ H. aureus) self-fertile, N. tabacum (+H. niger) x W², N. tabacum (+ H. niger) Line Drhn3/max3 х W², N. tabacum (+ H. niger) Line Drhn3/max3a х W²).

4. Виявлена певна залежність строків проходження фенофаз дослідними рослинами від суми середньомісячних ефективних температур під час настання кожної наступної фази. У цитоплазматичних гібридів, які мають більше відхилень у своїй будові від батьківської форми N. tabacum, перехід до кожної наступної фенофази спостерігається при більшій сумі ефективних температур, ніж у N. tabacum. Цитоплазматичний гібрид N. tabacum (+ H. niger) Line Drhn3/max3 х W² не встигає перейти до стадії плодоношення через осіннє зниження температури.

5. У дослідних соматичних гібридів N. tabacum спостерігаються відмінності за формою, розмірами та забарвленням насіння, але вони не пов’язані з видовою комбінацією цибридів. Найбільшу енергію проростання має насіння N. tabacum (97,4%) та N. tabacum (+ S. carniolica) x SR1¹ x W⁴(89,6%), найменшу – насіння N. tabacum (+ H. niger) х W² (30,2%).

6. За морфологічними ознаками вегетативних та репродуктивних органів цитоплазматичні гібриди різних комбінацій мають відхилення від батьківської форми N. tabacum. Найбільш відхиляються від ознак батьківської форми цитоплазматичні гібриди N. tabacum з цитоплазмою H. aureus та N. tabacum з цитоплазмою H. niger. Найбільш варіабельними є наступні морфологічні ознаки: висота рослини, діаметр надземної частини рослини, довжина листків середнього ярусу, кількість верхніх та нижніх бічних пагонів.

7. Введення чужорідних цитоплазматичних генів призводить до зміни епідермальної тканини листкової пластинки цибридів, порівняно з вихідною батьківською формою: зменшується опушеність, змінюються обриси і проекції на площину епідермальних клітин та збільшуються їх розміри, змінюється кількість продихів на 1 мм².

8. У цитоплазматичних гібридів, порівняно з батьківською формою N. tabacum, змінюється морфоструктура квітки, уповільнюється процес розпускання квіток (особливо у N. tabacum (+S. carniolica) х W⁵), зменшується тривалість цвітіння самої квітки (крім N. tabacum (+H. aureus) self-fertile та N. tabacum (+S. carniolica) х W⁵). Найменше відхилень в будові квітки мають цитоплазматичні гібриди N. tabacum з цитоплазмою H. aureus. Найбільш широкий спектр відмінностей виявлений у цитоплазматичних гібридів N. tabacum з цитоплазмою S. carniolica: зникає віночок, з’являються 4-членні квітки, змінюється кількість і морфоструктура маточки.

9. Мікроструктура квітки цибриду N. tabacum з цитоплазмою H. aureus свідчить, що це єдина лінія серед цитоплазматичних гібридів, що досліджувались, не стерильна по чоловічій лінії. Відсутність пилку у квітках цибридів N. tabacum з цитоплазмами S. carniolica та H. niger свідчить про можливість їх використання в селекційній роботі, як рослин з цитоплазматичною чоловічою стерильністю.

10. Вміст алкалоїдів у цибридів N. tabacum з цитоплазмами H. aureus та H. niger майже не змінився. Водночас зменшення вмісту алкалоїдів у цитоплазматичних гібридів N. tabacum з цитоплазмою S. carniolica, порівняно з N. tabacum свідчить про доцільність використання таких рослин з метою одержання сировини для тютюнової промисловості.

Публікації автора:

1. Шевченко В.Г. Фізіологічно активні речовини та особливості онтогенезу в цибридах тютюну / В.Г. Шевченко, Т.В. Євдокименко, М.К. Зубко // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Інтродукція та збереження рослинного різноманіття – 1999. – Вип. 2. – С. 89–90.

2. Шевченко В.Г. Вивчення будови епідерми листків Nicotiana tabacum L. та його цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко // Науковий вісник Ужгородського національного університету. Серія Біологія. – 2003. – №12. – С. 57–62.

3. Шевченко В.Г. Синфлорисценція Nicotiana tabacum L. та його цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко // Інтродукція рослин. – 2003. – № 3. – С. 94–98.

4. Шевченко В.Г. Особливості будови квітки Nicotiana tabacum L. (сорт Wisconsin38) та його цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко // Вісник Львівського ун-ту імені Івана Франка. Серія біологічна. – 2003. – Вип. 34. – С. 76–81.

5. Шевченко В.Г. Порівняльна характеристика генеративного періоду Nicotiana tabacum L. та його цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Інтродукція та збереження рослинного різноманіття – 2004. – №7. – С. 51–52.

6. Шевченко В.Г. Характеристика підземної (кореневої) і надземної (пагонової) систем Nicotiana tabacum L. та його цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко // Вісник Луганського національного педагогічного університету імені Тараса Шевченка. Біологічні науки. – 2005. – №3 (83). – С.135–140.

7. Шевченко В.Г. Особливості розвитку Nicotiana tabacum L. та його цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко // Науковий вісник Національного аграрного університету. – 2006. – С. 19–24.

8. Шевченко В.Г. Порівняльна характеристика клітин епідерми листків Nicotiana tabacum L. та його цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко // Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Інтродукція та збереження рослинного різноманіття – 2007. – №16. – С. 87–88.

9. Зубко М.К. Особливості онтогенезу та активність лектинів в деяких цибридах тютюну / М.К. Зубко, В.Г. Шевченко, Ю.П. Гудзь, І.С. Карпова, Г.П. Мегалінська // Матеріали Міжнародної конференції “Онтогенез рослин в природному та трансформованому середовищі”. – Львів: Сполом, 1998. – С. 113.

10. Шевченко В.Г. Особливості онтогенезу та вміст лектинів у цибридах тютюну / В.Г. Шевченко, Г.П. Мегалінська, Н.І. Корецька // Збірник наукових праць присвячених 25-річчю природничо-географічного факультету “Сучасний стан та перспективи розвитку природничо-географічних наук і освіти”. – К., 1999. – С. 47–48.

11. Шевченко В.Г. Морфологічні особливості насінин цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко, Й.Й. Сікура, М.К. Зубко // Матеріали ХІ з’їзду Українського ботанічного товариства. – Харків: ШТРІХ, 2001. – С. 433–434.

12. Шевченко В.Г. Формування у майбутніх учителів поняття про генетично сконструйовані рослини / В.Г. Шевченко, Г.П. Мегалінська // Роль ботанічних садів у формуванні наукового світогляду майбутніх біологів. Матеріали перших Всеукраїнських наукових читань, присвячених пам’яті академіка М.М.Гришка. – Полтава: Terra, 2001. – С. 64–65.

13. Шевченко В.Г. Особливості будови суцвіття цитоплазматичних гібридів тютюну / В.Г. Шевченко // Вісник: Збірник наукових статей Національного педагогічного університету імені М.П.Драгоманова – К., 2003. – Випуск 6. – С. 191–193.

14. Шевченко В.Г. Порівняльна характеристика окремих періодів онтогенезу Nicotiana tabacum L. та його цитоплазматичних гібридів / В.Г. Шевченко // Біорізноманіття як ключовий елемент збалансованого розвитку: регіональний аспект. Матеріали Всеукраїнської конференції молодих вчених. – Миколаїв: МДУ, 2003. – С.92–99.

15. Шевченко В.Г. Визначення життєвості цитоплазматичних гібридів Nicotiana tabacum L. / В.Г. Шевченко, Л.А. Столяр // Молодь та поступ біології: Збірник тез Другої міжнародної наукової конференції студентів і аспірантів (21–24 березня 2006 року, м. Львів). – Львів, 2006. – С. 130–131.

16. Шевченко В.Г. Цитоплазматичні гібриди Nicotiana tabacum L.: ритми росту і розвитку / В.Г. Шевченко, Г.П. Мегалінська // Матеріали ХІІ з’їзду Українського ботанічного товариства. – Одеса: Альянс-Юг, 2006. – С. 390–391.

17. Шевченко В.Г. Морфологічні особливості цитоплазматичних гібридів Nicotiana tabacum L. / В.Г. Шевченко, Г.П. Мегалінська, М.К. Зубко // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр.: Укр. т-во генетиків і селекціонерів ім. М.І. Вавилова [за ред. М.В. Роїка]. – К, 2006. – Т. 3. – С. 330–335.

18. Шевченко В.Г. Біотехнологія рослин – актуальний аспект вивчення екологічної біотехнології / В.Г. Шевченко, Г.П. Мегалінська // Наукові та методичні основи викладання біологічних дисциплін у педагогічних вищих навчальних закладах України / Збірник тез доповідей науково-практичної конференції, Київ, 26-27 жовтня 2006 р. – К.: НПУ імені М.П.Драгоманова, 2006. – С. 129–130.