Анотація до роботи:

Герц А.І. Особливості росту і розвитку Brassica rapa var. Astroplants у змінних світлових полях різної інтенсивності та спектрального складу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 – фізіологія рослин. Інститут фізіології рослин і генетики НАН України. Київ, 2009

Дисертація присвячена дослідженню проблеми вирощування швидкоростучої рослини Brassica rapa var. Astroplants у змінних світлових полях. В роботі вперше ґрунтовно досліджено дію постійних і змінних світлових полів на фітометричні і біохімічні параметри росту та розвитку рослин, функціональний стан систем енергозабезпечення та урожай насіння рослин залежно від інтенсивності та спектрального складу світла змінного світлового поля.

Окремі характеристики та їх інтегральний аналіз показали, що змінні світлові поля з періодом 40-70 с не чинять суттєвого впливу на ріст, розвиток, вміст хлорофілів та активність ферментів дихального ланцюга рослин B. rapa порівняно з режимом постійного освітлення. Виявлено, що за умов росту та розвитку рослин у змінних світлових полях, щодо постійного освітлення, роль спектрального складу світла зростає. Показано зміни напрямку асиміляційних процесів залежно від джерел випромінювання. Досліджено й описано морфометричні та біохімічні характеристики насіння B.rapa, зокрема, жирнокислотний склад, відносний вміст білків та фракційний склад ліпідів насіння.

В роботі експериментально доведено біологічну й економічну ефективності змінних світлових полів у світлокультурі рослин.

1. Змінні світлові поля з періодом в діапазоні 40–70 с не змінюють показників росту і розвитку рослин B. rapа (фітометричних характеристик та терміну вегетації) порівняно з режимом постійного освітлення.

2. Вміст хлорофілу та активність ферментів дихального ланцюга мітохондрій (цитохромоксидази та сукцинатдегідрогенази) у рослин B. rapа, вирощених у змінних світлових полях з періодом 40–70 с та за оптимальної інтенсивності світла, достовірно не відрізняються від таких показників у рослин, вирощених у постійних світлових полях.

3. Змінні світлові поля впливають на вуглеводний обмін в більшій мірі, ніж білковий і призводять до підвищення включення ¹⁴С у білки на 5-10%, вуглеводи – на 15-20%.

4. Збільшення відносної частки світла в червоному спектральному діапазоні при використанні лампи ДНаТ-250 порівняно з лампами типу ДРИ-250-5 призводить до збільшення кількості включеного міченого бікарбонату у білки.

5. Зниження активності цитохромоксидази, що спостерігається в онтогенезі, у постійному світловому полі менш інтенсивне у рослин, які вирощувались з використанням ламп, у спектрі яких підвищена частка синього світла (ДРИ-250-5) (у 1,5-2 рази), ніж при використанні ламп, у спектрі яких переважає червоне світло (ДНаТ-250) (у 2,5–4 рази).

6. При використанні ДНаТ-250 типу опромінювача активність сукцинатдегідрогенази впродовж онтогенезу знижувалася, тоді як при використанні ДРИ-250-5 типу опромінювача активність сукцинатдегідрогенази в період формування плодів зростала.

7. Відмінності у спектральних характеристиках джерел випромінювання призводять до змін фотосинтетичної продуктивності рослин. За використання штучних джерел світла з більшою відносною часткою світла в червоному спектральному діапазоні (зокрема, лампи ДНаТ-250 порівняно з лампою ДРИ-250-5) загальна біомаса рослини є вищою.

8. Збільшення частки червоного світла у спектрі джерела освітлення призводило до зменшення вмісту олії та ненасичених жирних кислот в насінні. Зростання частки синіх променів у спектрі електричних джерел випромінювання сприяло зростанню відносного вмісту ненасичених жирних кислот в насінні, серед яких у B. rapa майже 50% припадає на ерукову кислоту (22:1).

9. Використання змінних світлових полів підвищує ефективність опромінювальних установок, сприяє зменшенню енерговитрат на вирощування рослин в модельних умовах приблизно у 1,7–2,2 рази за відсутності якісних змін морфо-фізіологічних показників в онтогенезі рослини.

Публікації автора:

1. Астророслина Brassica rapa та її використання в біологічній освіті. [Андрійчук В. А., Герц А І., Стефанишин Л. М., Герц І. І., Грубінко В. В.]. – Тернопіль: Мандрівець, 2000. – 100 с. (Дисертант є автором частини навчально-методичного посібника).

2. Герц А. І. Біосинтетична активність та ріст астророслини Brassica rapa L. за різних режимів освітлення / В. А. Андрійчук, І. І. Герц // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. –2001. – №2 (13). – С. 71–76. (Дисертант брав участь у плануванні експерименту, виконав дослідження з вивчення пігментного складу, зі співавторами здійснював обговорення результатів, написав рукопис статті).

3. Герц А. І. Зміна дихальної активності Brassica rapa L. за різних умов освітлення / А. І. Герц, В. В Грубінко // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету імені Володимира Гнатюка. Серія: Біологія. – 2002. – №4 (19). – С. 43–47. (Дисертант брав участь у плануванні експерименту, виконав дослідження, зі співавторами здійснював обговорення результатів, написав рукопис статті).

4. Герц А. І. Жирнокислотний склад насіння Brassica rapa L. за різних умов світлозабезпечення / А. І. Герц // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія: Біологія. – 2005. – Випуск 16. – С. 74–78.

5. Герц А. І. Вміст олії в насінні Brassica rapa, Astroplants та Brassica rapa, Yellow-green в залежності від умов освітлення / А. І. Герц // Збірник наукових праць Луганського національного аграрного університету. Серія. Біологічні науки. – 2008. – №83. — С. 10 – 16.

6. Herts A. Biosynthetic activity Brassica rapa L. at different lighting modes in model conditions / A. Herts, V. Grubinko // Horticulture and vegetable growing. – 2000. – Vol. 19, №.3(1). – P. 234 – 241. (Дисертант брав участь у плануванні експерименту, виконав дослідження, зі співавторами здійснював обговорення результатів, написав рукопис статті).

7. Герц А. І. Включення ¹⁴С-бікарбонату листками Brassica rapa L. у інтермедіати фотсинтезу in vitro / А. І. Герц, І. І. Кужда, Д. Ф. Гуфрій, В. М. Гунчак, О. І. Канюко// Науковий вісник Львівської національної академії ветеринарних наук ім. С.З. Гжицького. – 2005.– Т.7, №2. – С. 43–50. (Дисертант брав участь у плануванні експерименту, виконав дослідження, зі співавторами здійснював обговорення результатів, написав рукопис статті).

8. Герц А. І. Ріст і розвиток Brassica rapa L. var. rapide cycling у змінних світлових полях / А. І. Герц, В. А. Андрійчук, В. В Грубінко // Вісник Чернігівського державного педагогічного університету імені Тараса Шевченка. Серія: Біологічні науки. – 2006. – №1 (40). – С. 5–12. (Дисертант брав участь у плануванні експерименту, виконав дослідження, зі співавторами здійснював обговорення результатів, написав рукопис статті).

9. Андрійчук В. А. Вплив світлового режиму на ріст і розвиток астророслини Brassica rapa./ В. А. Андрійчук, І. І. Герц, Л. М. Стефанишин, А. І. Герц, В. В. Грубінко // Онтогенез рослин в природному та трансформованому середовищі: Міжнарод. конф., 1-4 липня 1998 р.: тези доповідей. – Львів, 1998. – С. 103–104.

10. Герц А. І. Вплив світлового режиму на фотосинтетичну активність астророслини Brassica rapa / А. І. Герц, В. А. Андрійчук, І. І. Герц, Л. М. Стефанишин, В. В. Грубінко // Екологічний стрес і адаптації в біологічних системах: I Всеукр. наук. конф., 27-29 жовтня 1998 р.: матеріали конф. – Тернопіль, 1998. – С. 44–46.

11. Герц А. І. Фоторегуляція біосинтезу хлорофілів рослини Brassica rapa в модельних умовах / А. І. Герц, В. А. Андрійчук, І. І. Герц, В. В. Грубінко // Фундаментальні і прикладні проблеми сучасної фізики: II Міжнарод. Смакулового симпозіуму, 6-10 вересня 2000 р.: матеріали конф. – Тернопіль, 2000. – С. 237–238.

12. Герц А. І. Особливості реакції цитохромоксидази Brassica rapa L. на освітлення постійними та змінними світловими полями / А. І. Герц, В. А. Андрійчук // Укр. біохім. журн. [матеріали VIII Українського біохімічного з’їзду]. – 2001. – Т.74, №4 б. – С. 121.

13. Герц А. І. Особливості метаболізму у рослин в постійних та змінних світлових полях / А. І. Герц // Сучасні напрямки у фізіології та генетиці рослин: VIII конф. молодих вчених, 23-25 жовтня 2002 р.: тези доповідей. – К., 2002. – С. 45.

14. Герц А. І. Регуляція метаболізму рослин штучними джерелами освітлення / А. І. Герц // Наука і молодь: Міжнарод. наук. конф., 11-12 квітня 2002 р.: матеріали конф. – К., 2002. – С. 195.

15. Герц А. И. Активность дыхательного метаболизма Brassica rapa L / А. И Герц. // Биология – наука XXI века: сборник тезисов 7-й Пущинской школы-конф. молодых учених, 14-18 апреля 2003 г.: тезисы. докл. – Пущино (РФ), 2003. – С. 161.

16. Герц А. Фізіолого-біохімічні особливості росту і розвитку “швидкоростучої” рослини Brassica rapa за різних режимів освітлення / А. Герц // Онтогенез рослин у природному трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти: II Міжнарод. конф., 18-21 серпня 2004 р.: тези доповідей. – Львів, 2004 – С.103.

17. Herts A. Influence of variable light fields on some parties of a plants metabolism / Herts A. // Growth and development of plants. Theoretical and practical problems: abstracts, Lithuanian Institute of Horticulture, 7-9 june, 2004. – P. 39.

18. Андрійчук В. Вплив параметрів змінного світлового поля на ріст і розвиток рослин на закритому ґрунті / В. Андрійчук, С. Воркун, А. Герц, Л. Костик // Світлотехніка й електротехніка: історія, проблеми й перспективи: II Міжнарод. наук.-тех. конф., 24-27 травня 2005 р.: матеріали конф. – Тернопіль, 2005. – С. 54–55.

19. Герц А. І. Перспективи використання змінних світлових полів в рослинництві закритого типу / А. І. Герц, В. А. Андрійчук, В. В. Грубінко // Сучасні проблеми фізіології рослин і біотехнології: матеріали наук. конф. молодих вчених, 1-3 грудня 2005 р.: тези доповідей. – Ужгород, 2005. – С. 37–38.

20. Герц А. І. Регуляція метаболізму рослинного організму штучними джерелами випромінювання / А. І. Герц // Онтогенез рослин у природному трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти: III Міжнарод. конф., 4-6 жовтня 2007 р.: тези доповідей. – Львів, 2007 – С. 63.

21. Герц А. І. Жирнокислотний склад насіння деяких видів представників швидкоростучої популяції хрестоцвітих (RCBr) в залежності від умов світлозабезпечення / А. І. Герц // Актуальні проблеми ботаніки та екології: Міжнарод. конф. молодих учених-ботаніків, 17-20 вересня 2007 р.: матеріали конф. – К., 2007. – С. 54–55.