ностичних петіолярних ознак, виділення С. pojarkoviae в ранг видового таксону є недоцільним.
До сеpії Pentagynae (у нього секції) Федорончук відносить С. pentagyna, С. klokovii, С. atrofusca, а також, під знаком запитання, С. dipyrena. Особливостями анатомічної будови цих таксонів є дво- (С. atrofusca, С. klokovii) або тришарова (С. pentagyna) гіподерма та накопичення в основній паренхімі численних кристалів (С. репtagyna, С. klokovii) і друз оксалату кальцію (С. atrofusca). Вірогідно гібридогенний С. dipyrena займає в цій групі окреме місце. На відміну від інших видів секції він має слабо виражену кутикулу епідерми, тонкостінні коленхімні клітини гіподерми і слабо розвинену кутову коленхіму на адаксіальному боці черешка і в бокових його виростах.
Структура спермодерми видів роду Crataegus в основному однотипна. Проте деякі її особливості, виражені, зокрема, в формі й розмірі епідермальних клітин зовнішнього інтегументу, будові інтегументальної паренхіми, характері вмісту їх клітин, збереженості окремих структур насінних покривів у зрілій насінині, характеризують певні групи видів і навіть деякі окремі види.
Так, для серії Orientales характерні найбільш повна збереженість клітин інтегументальної паренхіми і дуже витягнуті в тангентальному напрямку епідермальні клітини зовнішнього інтегументу. У видів серії Pentagyna зовнішня спермодерма утворена великими квадратними клітинами. Паренхіма насінного шва слаборозвинена. Типова багаточисленна на види серія Crataegus є різнорідною за морфологічною структурою спермодерми. Однак і тут виявлено окремі групи з характерними для них ознаками. Своєрідною структурою спермодерми характеризується С. laevigata. Тільки нього верхній епідерміс зовнішнього інтегументу дрібноклітинний. Для видів ряду Monogynae характерна велика кількість клітин з перфорованими оболонками в інтегументальній паренхімі. Клітини з такою ж морфологічною будовою відмічено в інтегументальній паренхімі видів ряду Microphyllae.
Анатомічні дослідження органів різних видів глоду проводили також з метою ідентифікування лікарської сировини (Сидора та ін., 2004а; Сидора, Ковальова, 2006б; Степаненко та ін., 2010; Сидора, 2012 а).
За морфологією пилок видів Crataegus у загальних рисах є подібним до пилку інших представників Malinae, але вирізняється наявністю в пилкових зернах дуже довгих, глибоких та широких борозен. Їхні краї на екваторі сходяться, утворюючи двозубий замок, який прикриває крилоподібні ори. Поверхня спородерми має специфічний рисунок і нагадує Torminalis clusii, частково Cotoneaster integerrimus. Виявлено два типи скульптури спородерми: перепле- тено-струменястий та крупно-пористо-струменястий (Федорончук, Савицкий, 1985; Федорончук, Савицький, 1987).
70
Ярослава Гасинець (2004, 2005, 2006, 2008, 2010) досліджувала ембріональні процеси та з’ясовувала способи насінної репродукції у видів глоду. Вона встановила, що C. laevigata, C. monogyna, C. corallina hort. є автономними апо-
міктами. Їм притаманний гаметофітний апоміксис, коли диплоїдні зародкові мішки розвиваються мітотично із соматичних клітин нуцелуса, тобто апоспорично. Одночасно у видів Crataegus трапляється і псевдогамія.
Мікроспорогенез в апоміктів супроводжується аномаліями при мейозі, що проявляються в утворенні уніта тетравалентних хромосом, які в анафазі першого поділу мейозу нерівномірно розходяться до полюсів. Наслідком цих аномалій є утворення поліад – мікроспор, що містять мікрота макроядра з різною кількістю хромосом, що призводить до зниження кількості морфологічно нормальних та утворення нежиттєздатних пилкових зерен. Відсоток стерильних пилкових зерен у C. laevigata, C. monogyna, глоду коливається від 62 до 68%, тоді як у C. corallina становить лише 26 %. Припускається, що значний відсоток фертильних пилкових зерен у C. corallina може свідчити про його поліплоїдне походження. На штучному живильному середовищі у C. laevigata, C. monogyna і C. corallina проростає, відповідно, 4,9; 5,4 та 26 % пилкових зерен. Це дає підстави вважати, що для них можливе статеве відтворення та псевдогамія.
Первинні археспоріальні клітини жіночого археспорія Crataegus мітотично утворюють клітини вторинного археспорія та дво-чотиришаровий покривний комплекс. Потім вони повторно мітотично поділяються і утворюють двотриярусний спорогенний комплекс клітин, що складається з центральних, латеральних та парієтальних клітин. Центральні та латеральні клітини трансформуються в мегаспороцити. Тетради мегаспор лінійні. Зародковий мішок розвивається із епіхалазальної мегаспори. В межах нуцелуса зустрічаються евспоричні зародкові мішки дво-чотириядерної стадії розвитку, що розвиваються із мегаспор одної чи декількох тетрад.
Особливістю видів Crataegus є закладання чотирьох-п’яти первинних та утворення одної-п’яти вторинних археспоріальних клітин. Останні можуть безпосередньо трансформуватися в мегаспороцити, здійснювати мейоз, причому тетради мегаспор, що виникли, згодом дегенерують. Іншими варіантами розвитку є мітотичний поділ на похідні клітини, з яких мiкропiлярні – верхні – стають мегаспороцитами, сягають стадії синапсису і дегенерують або коли їхні ядра після мітотичного поділу дають початок апомiктичним зародковим мішкам диплоспоричного характеру, які згодом дегенерують.
Спостерігаються два способи розвитку зародкових мішків: евспоричний і апоспоричний. Розвиток жіночого гаметофіта відбувається із халазальної мегаспори. У C. corallina найбільш тривалу життєздатність, після халазальної, має мікропілярна мегаспора. Ознаки дегенерації в неї з’являються пізніше, ніж у
71
середніх. У C. laevigata та C. monogyna три верхні мегаспори дегенерують швидко, а халазальна розвивається в зародковий мішок. Диплоспорія у досліджуваних видів не спостерігалась. У халазальній зоні нуцелуса виникають дві-три апоспоричні ініціалі, із яких розвиваються два апоспоричні зародкові мішки, що досягають повної диференціації.
В окремих насінних зачатках паралельно з автономним апоміксисом (апоспорія – партеногенез) встановлено контакт спермія і полярних ядер та злиття спермія з ядром центральної клітини, що характерно для псевдогамії. Особливістю автономних апоміктів є тривале зближення і контактування полярних ядер, а в результаті їх злиття, швидкий поділ ядра центральної клітини без участі спермія. Тому досліджені види Crataegus тільки умовно можна віднести до автономних апоміктів, оскільки в них встановлено псевдогамію – утворення первинного ядра ендосперма внаслідок потрійного злиття полярних ядер і спермія.
Ембріогенез здійснюється згідно з класифікацією R.Souéges за типом Geum, характерною ознакою якого є наявність епіфізи. Розвиток ендосперму започатковується злиттям тільки полярних ядер центральної клітини, що виключає вплив пилкової трубки і дію спермія на утворення первинного ядра ендосперму. Інколи у досліджених видів Crataegus спостерігалося утворення ендосперму в результаті контактування або злиття полярних ядер чи ядра центральної клітини зі спермієм.
Утворення взаємопов’язаної системи ендосперм-зародок у автономних апоміктів відбувається в напрямі – зародок → ендосперм. Індукуючим фактором для розвитку ендосперму є початкові стадії розвитку зародка. У автономних апоміктів система ендосперм-зародок розвивається без впливу пилкової трубки і спермія, внаслідок злиття полярних ядер. За псевдогамії ендосперм утворюється внаслідок злиття ядра центральної клітини чи полярних ядер з спермієм, а зародок розвивається партеногенетично.
Інтенсивний розвиток промисловості і сільського господарства, висока щільність населення та висока урбанізованість накладають свій відбиток на природні умови Донбасу. Екологічний стан регіону можна охарактеризувати як критичний. Тут спостерігається сильне фонове забруднення довкілля, причому за рахунок найнебезпечніших токсикантів (Куруленко, 1998; Земля.., 2001). В умовах антропогенно трансформованого середовища у рослин проявляються тератологічні відхилення. Вивчення тератологічної мінливості як складової частини їхньої морфологічної мінливості проводиться фахівцями Донецького ботанічного саду (Глухов и др., 2005). Для представників родини Rosaceae характерним є аномалії квіток за відносної стабільності вегетативних органів. Тератоморфами, що виявлені у C. crus-galli і C. sanguinea, є зміна кількості органів
72
квітки, петалізація філаментів. До 5 % квіток мають аномалії в будові чашечки, віночка та андроцею.
Флористичні дослідження, започатковані у XVIII–XIX сторіччях (Bieberstein, 1808; Besser, 1822; Steven, 1856; Андржиевский, 1860; Паллас, 1999 та ін.), продовжуються в наші часи, додаючи нові відомості щодо поширення та екології видів глоду. На думку Івченка (1981) види глоду можуть домінувати в угрупованнях вторинного походження внаслідок екзодинамічних змін природної рослинності. Поширення видів глоду на Поліссі він пов'язує із загальною ксерофітізацією регіону. Процес міграції почався мабуть ще в епоху раннього голоцену, коли вся сукупність природних умов, а також участь людей і тварин спряли їхньому розселенню.
Дослідження Вікторії Лєтухової (2010; Летухова, 2001, 2002, 2003а, 2003б, 2003в, 2004, 2010 та ін.) стосуються С. pojarkovae, рідкісного виду на Карадазі. Нею з'ясовано розширення ареалу глоду Пояркової у Криму, вперше виявлено окремі рослини в нових місцях зростання за межами Карадазького природного заповіднику. Тим не менше, низька чисельність популяції та велика кількість рослин, що гинуть, становлять загрозу для існування цього виду, оскільки не виключається можливості вимирання з випадкових причин.
Вивчення чагарникових ценозів на території України є досить фрагментарним. Дослідження чагарникової рослинності класу Rhamno-Prunetea у відділенні "Кам'яні Могили" Українського степового природного заповідника показало, що вона представлена тереновими угрупованнями (Prunion spinosae) із досить специфічним включенням декількох видів шипшин, що дало змогу виділити нові таксони, зокрема асоціацію Roso-Crataegetum fallacini з субасоціацією
Roso-Crataegetum fallacini agrimonietosum eupatoriae. У чагарниковому ярусі, крім типових для Rhamno-Prunetea Prunus stepposa, Rhamnus cathartica, спосте-
рігається значне панування C. fallacina та Rosa spp. Тут також присутній
C. pentagyna (Фіцайло, 2006).
Наразі існують різні методики виділення ДНК з рослин, в тому числі – гербаризованих. Модифіковано методику виділення ДНК на основі СТАБметоду, яку апробовано на гербарних зразках різних видів рослин, в тому числі видів Crataegus (Тарєєв та ін., 2011).
2.4. Агротехнічні дослідження
Насіннєве розмноження видів глоду в порівнянні з іншими деревними рослинами є доволі важким, тому значну увагу дослідники приділяють способам вегетативного розмноження живцями в умовах штучного туману та в культуріin vitro.
73
Юрій Кокоба (Балабак, Кокоба, 2005; Кокоба, Балабак, 2005а, 2005б, 2013; Кокоба та ін., 2006; Кокоба, 2007, 2012) досліджував особливості розмноження декількох видів і сортів глоду зеленими стебловими живцями. Встановлено, що живці глоду мають слабку регенераційну здатність і належать до середньовкорінюваних. В умовах штучного туману кращі результати вкорінювання відзначено у живців глоду віялолистого (колючого), українського, крапкового ‘Людмил’ та пенсільванського ‘Шаміль’, в яких коренеутворювальні процеси проходили інтенсивніше порівняно з живцями глоду м'якуватого арнолдівського ‘Збіґнев’, криваво-червоного та одноматочкового. Найбільше коренів першого, другого і третього порядків галуження при найбільшій сумарній довжині формується у живців ‘Шаміль’ і ‘Людмил’. Живці цих сортів формують адвентивні корені найбільшої сумарної довжини як на початку червня, так й на початку липня.
Підтверджено, що оптимальними строками живцювання є фаза інтенсивного росту пагонів. Істотно вищу укорінюваність і ріст мають тривузлові живці глоду завдовжки 15–20 см з цілими листками.
Саджанці, що вирощені з вкорінених живців мають нижчу собівартість вирощування та вищий рівень рентабельності, ніж вирощені з сіянців. Застосування технології стеблового живцювання в поєднанні з проведенням оптимальних агрозаходів (строки живцювання, тип пагона, використання ауксинів) забезпечує можливість швидше отримувати саджанці товарних ґатунків за більшого виходу їх з одиниці площі.
Олександр Сержук (2008а, 2008б, 2009, 2010) опробував біотехнологічні методи , що дало змогу, зокрема, пророщувати насіння глоду в рік схрещування. Встановлено видо- і сортоспецифічність регенераційного потенціалу і певний сезонний паралелізм закономірностей посттравматичної регенераційної здатності in vivo з результативністю мікроклонального розмноження in vitro. Підібрано модифіковані живильні середовища для культивування видів глоду різних систематичних груп.
Лариса Попкова з колегами розробляла методи прискореного розмноження рідкісного виду C. pojarkovae із застосуванням культури in vitro (Попкова, 2002, 2005, 2008, 2002;Попкова, Крыжко, 2003а, 2003б; Попкова, Теплицкая, 2006, 2009 та ін.). В експерименті було отримано калюсні культури з вегетативногенеративних бруньок, зелених сім'ядолей проростків, що розвивалися в культурі in vitro, пильників та філаментів. Так як калюсні культури, що отримані з генеративних органів є генетично нестабільними, для тривалого культивування найкраще підходять калюсні культури з вегетативних органів з меристемоподібними клітинами. Оптимальним середовищем для тривалого культивування є живильне середовище Мурасіґе–Скуґа, яке забезпечує процеси калюсогенезу,
74