Кафедра біології

Наукова школа з регуляції онтогенезу рослин фітогормонами і синтетичними регуляторами росту

Вперше в історії Вінницької області систематичні дослідження з фізіології рослин були розпочаті на кафедрі природничих наук (нині - кафедра біології) Вінницького державного педагогічного інституту у 80-х роках минулого століття. З 1981 р. під керівництвом к.б.н. Володимира Григоровича Кур‘яти починається вивчення впливу синтетичних регуляторів росту рослин на морфогенез, донорно-акцепторні відносини і продукційні процеси сільськогосподарських культур. Роботу було розпочато з прикладних питань фізіології росту і розвитку рослин. Зокрема, на замовлення сільськогосподарських підприємств і державних організацій (Головплодвинпром УРСР, радгосп «Більшовик» Барського району Вінницької області) протягом десяти років в межах госпдоговірних тем було вивчено особливості дії ретардантів різних класів на ростові і обмінні процеси рослин ягідних культур, розроблено технології застосування препаратів з метою збільшення продуктивності насаджень з урахуванням екологічних вимог і санітарно-гігієнічних нормативів. За ці роки досліджень на кафедрі було створено спеціалізовану лабораторію росту і розвитку рослин, сучасну лабораторну базу, придбане наукове обладнання, що дозволило суттєво підвищити рівень експериментальної роботи. В межах тематики досліджень під науковим керівництвом В.Г. Кур‘яти була виконана кандидатська дисертація старшого викладача кафедри природничих наук ВДПІ Ременюк Галини Леонтіївни на тему «Спрямованість ростових процесів і деяких сторін обміну речовин у ягідних культур під впливом хлормекватхлориду». У 1989 р. дисертація була успішно захищена в Інституті експериментальної ботаніки ім. В.Ф. Купревича (м. Мінськ) Академії наук БРСР. У 1984 р. створюється Вінницьке відділення Товариства фізіологів рослин СРСР, головою якого обирається В.Г. Кур‘ята, а секретарем - Г.Л. Ременюк. Створення регіонального відділення сприяло оптимізації наукових досліджень і посиленню контактів з провідними дослідницькими організаціями України і СРСР. У 1986 р. Вченою радою ВДПІ затверджується тема докторської дисертації В.Г. Кур‘яти «Фізіолого-біохімічні механізми дії ретардантів і етиленпродуцентів на рослини ягідних культур», а з 1996 р. Володимир Григорович - докторант відділу фізіології фотосинтезу Інституту фізіології рослин і генетики НАН України (м. Київ). В 1999 р. у спеціалізованій Вченій раді цього інституту відбувся успішний захист докторської дисертації, а у 2002 р. В.Г. Кур‘яті було присвоєно вчене звання професора. Нині він є членом двох спеціалізованих вчених рад - Інституту фізіології рослин і генетики НАН України та Національного університету біоресурсів і природокористування, входить до складу редколегій двох спеціалізованих видань, член Президії Всеукраїнського товариства фізіологів рослин.

У 2001 р. у Вінницькому державному педагагічному університеті створюється кафедра біології, завідувачем якої призначається проф. В.Г. Кур‘ята. Під керівництвом вченого поглиблюються дослідження з фізіології росту і розвитку рослин, за фінансування Міністерства освіти України розпочинається цикл робіт по вивченню механізмів дії ретардантів і етиленпродуцентів на широкому спектрі сільськогосподарських культур. Відкриття в університеті аспірантури за спеціальністю 03.00.12 - фізіологія рослин дозволило залучити до наукових досліджень найбільш талановитих випускників кафедри біології – О.А. Шевчук, О.О. Ткачук, Л.А. Голунову, В.В. Рогача, І.В. Кур‘яту, Т.І. Рогач, Ходаніцьку О.О., Поливаного С.В., Кравець О.О., Куц Б.О. і зареєструвати наукову школу проф. Кур‘яти В.Г. в Міністерстві освіти і науки України. У 2003 р. вчений був визнаний переможцем у номінації «Діяч науки» Вінницької обласної державної адміністрації. Всі випускники аспірантури кафедри біології – фізіологи рослин своєчасно виконують і захищають дисертаційні роботи у провідних наукових закладах України.

У 2005 р. кандидатську дисертацію на тему «Дія ретардантів на морфогенез, газообмін і продуктивність цукрових буряків» захистила у спецраді Інституту фізіології рослин і генетики (ІФРіГ) НАНУ асистент Шевчук Оксана Анатоліївна. За темою дисертації опубліковано 15 наукових праць, спільно з науковим керівником і співробітниками ІФРіГ отримано два державні патенти на винаходи: Деклараційний патент 41162 А України. Спосіб підвищення маси та цукристості коренеплодів цукрових буряків; Деклараційний патент 67095 А України. Спосіб підвищення насіннєвої продуктивності маточників цукрових буряків. Доведено, що дія препаратів реалізується через зміни донорно-акцепторних відносин, в основі яких знаходиться перебудова гормонального комплексу, перерозподіл потоків асимілятів і елементів мінерального живлення у бік господарсько-цінного органу – коренеплоду. Розроблено практичні рекомендації по впровадженню ретардантів у виробництво. Нині О.А. Шевчук - перспективний викладач, доцент кафедри біології, продовжує науковий пошук.

Систематично і наполегливо працювала над кандидатською дисертацією на тему «Дія ретардантів на морфогенез, період спокою і продуктивність картоплі» аспірант Ткачук Олеся Олександрівна. У 2007 р. дисертацію також було успішно захищено в ІФРіГ НАНУ. За темою дисертації опубліковано 19 наукових праць у спеціалізованих виданнях. Встановлено, що дія ретардантів реалізувалася через уповільнення активності маргінальних меристем і зменшення площі листків рослин, а потовщення листкової пластинки відбувалося за рахунок активного розвитку стовпчастої паренхіми. З‘ясовано гормональні зміни в рослинах і можливість штучного продовження періоду спокою бульб внаслідок зменшення активності амілазного комплексу за дії препаратів. Акти виробничих досліджень, оторимані в спеціалізованих господарствах області, свідчать про високу економічну ефективність запропонованих в дисертації технологій. К.б.н. Ткачук О.О. успішно працює на посаді доцента кафедри біології, керує дипломними бакалаврськими і магістерськими роботами студентів.

Віктор Васильович Рогач вступив до аспірантури з посади асистента кафедри біології. Йому була запропонована тема дисертаційного дослідження «Вплив ретардантів на морфогенез, продуктивність і склад вищих жирних кислот олії ріпаку озимого». Аспірант провів значний обсяг польових та лабораторних досліджень, активно публікувався у спеціалізованих виданнях, є співавтором (разом з проф. Кур‘ятою В.Г. та співробітниками ІФРіГ НАНУ) 19 наукових праць та трьох державних патентів на винаходи: Патент 64920 А, Україна. Спосіб підвищення урожаю насіння і виходу олії у ріпаку; Патент 34704, Україна. Спосіб підвищення виходу олії з рослин ріпаку; Патент 34705, Україна. Спосіб підвищення насіннєвої продуктивності ріпаку. Дисертантом розроблено технології застосування ретардантів для підвищення урожайності культури із урахуванням сучасних токсиколого-гігієнічних вимог. Виробничі дослідження, проведені на теренах Вінницької та Хмельницької областей, свідчать про високу економічну ефективність розробок, підвищення урожайності, збільшення вмісту олії та підвищення вмісту корисних жирних кислот в ній за дії препаратів. В 2009 р. дисертацію було успішно захищено у спецраді Інституту фізіології рослин і генетики НАНУ. Доцент Рогач В.В. активно продовжує свої наукові дослідження у напрямку впливу різнонаправлених рістрегуляторів на морфогенез та продуктивність пасльонових овочевих культур.

Випускниця аспірантури кафедри біології Кур‘ята Ірина Володимирівна проводила дисертаційні дослідження за темою « Регуляція у рослин донорно-акцепторних відносин в системі «депо асимілятів - ріст» у процесі проростання». Було встановлено, що дія фітогормону гібереліну та його інгібіторів модифікується світлом: відсутність світла і гіберелін посилюють ростові процеси і атрагувальну активність проростків на гетеротрофному етапі живлення. У фотоморфних рослин при перемиканні типу обміну з гетеротрофного на автотрофний обробка гібереліном зменшувала інтенсивність дихання, внаслідок чого збільшувалася частка асиміляційних процесів у загальному вуглекислотному обміні проростків. З‘ясовано, що в якості резервної речовини наряду з крохмалем, резервною олією та азотовмісними сполуками використовуються пентозани клітинних стінок і відбувається зміна конформації і збільшення молекулярної маси пектинів за рахунок процесів етерифікації карбоксильних груп цих полісахаридів. Дисертантка встановила можливість комбінованого застосування світла, гібереліну і ретардантів для штучної регуляції напруженості донорно-акцепторних відносин в рослині, що може стати ефективним методичним прийомом вивчення особливостей використання резервних сполук рослин при експериментальних дослідженнях процесів проростання. За матеріалами дослідження було опубліковано 16 наукових праць і у 2011 році дисертація була успішно захищена в спецраді Інституту фізіології рослин і генетики НАНУ. Нині І.В. Кур‘ята успішно працює на посаді доцента кафедри біології.

Достроково завершила роботу над кандидатською дисертацією на тему «Фізіологічні основи регуляції морфогенезу та продуктивності соняшнику за допомогою хлормекватхлориду і трептолему» аспірант Рогач Тетяна Іванівна. В процесі роботи над темою встановлено, що за дії регуляторів росту посилювався транспорт вуглеводів з листків до кошиків і насіння, внаслідок чого покращувалася продуктивність культури. Найефективнішим виявилося застосування хлормекватхлориду та його суміші з трептолемом. За дії препаратів посилювалися процеси гідролізу білків у вегетативних органах і відтік азотовмісних сполук до плодів. Зміни в донорно-акцепторній системі рослин зумовлювали перерозподіл потоків асимілятів до господарсько-цінних органів – сім‘янок. З‘ясовано, що використання регуляторів росту за типових умов вегетації призводило до покращення якісного складу олії внаслідок збільшення вмісту ненасичених жирних кислот у ній. Застосування регуляторів росту не призводило до їх накопичення у продукції. В 2009 і 2010 роках проведено впровадження результатів досліджень по застосуванню суміші регуляторів росту на посівах соняшнику гібриду КВС Гелія 06 Вінницької державної сільськогосподарської станції Інституту кормів НААН України (70 га) та гібриду ПР63А90 в ПОП «Рідний край» с. Тростянець Ямпільського району (76 га). Встановлено зростання урожайності культури в середньому на 3,9 ц/га, або на 18,7%. При цьому додатковий чистий прибуток становив 1198 грн. з гектара посіву, собівартість 1 ц продукції зменшилася на 13,9 грн., а рентабельність зросла на 37,5%. У 2011 р. дисертація була успішно захищена в спеціалізованій раді Уманського національного університету садівництва, а Тетяна Іванівна в тому ж році розпочала викладацьку роботу на посаді асистента кафедри біології. У даний час Рогач Т.І. старший викладач кафедри біології.

Захистила дисертаційну роботу старший викладач кафедри біології Голунова Людмила Андріївна. Її робота на тему «Регуляція симбіотичної азотфіксації та продукційного процесу сої за допомогою ретардантів» виконувалася на виробничих площах Вінницької державної сільськогосподарської станції Інституту кормів НААН України і в лабораторії росту і розвитку рослин ВДПУ. Встановлено, що комплексне застосування різних штамів брадірізобій і ретардантів суттєво підвищує симбіотичну азотфіксацію в кореневих системах сої, надходження сполук азоту до вегетативних і генеративних органів рослини. В основі підвищення продуктивності культури за спільної дії мікроорганізмів і антигіберелінових препаратів знаходиться перебудова гормонального комплексу рослин внаслідок зменшення вмісту гіберелінів і підвищення вмісту абсцизової кислоти. Внаслідок цього відбувається перерозподіл асимілятів в бік господарсько-цінних органів – бобів, зростання урожайності культури на 6,8%, покращення якості олії за рахунок збільшення в ній вмісту ненасичених вищих жирних кислот. За матеріалами досліджень опубліковано 14 наукових праць, а дисертація була успішно захищена у спецраді Інституту фізіології рослин і генетики НАН України. У даний час Голунова Л.А. доцент кафедри біології.

О.О. Ходаніцька захистила дисертацію за темою «Дія хлормекватхлориду і трептолему на морфогенез, продуктивність та жирно-кислотний склад насіння льону олійного» в спеціалізованій раді Уманського національного університету садівництва. Досліджувався вплив ретарданту хлормекватхлориду і синтетичного регулятору росту нового покоління трептолему на обмінні процеси, ріст, розвиток і продуктивність льону олійного. Робота проводиться на виробничих насадженнях льону Вінницької державної сільськогосподарської станції Інституту кормів НААН України і в лабораторії росту і розвитку рослин педагогічного університету. Встановлено фізіологічні механізми дії ретарданту та комплексу хлормекватхлорид - трептолем на морфогенез льону олійного, особливості азотного і мінерального живлення та продуктивність культури. Акти виробничих випробувань і довідки про економічну ефективність розробок з господарств свідчать про важливе практичне значення роботи. Встановлено, що підвищення урожайності і покращення якості олії внаслідок застосування регуляторів росту не супроводжується накопиченням препаратів в продукції, що відкриває широкі перспективи для впровадження розроблених технологій у виробництво. У даний час Ходаніцька О.О. доцент кафедри біології.

Тема дисертаційного дослідження аспіранта Поливаного С.В. «Фізіологічні основи застосування модифікаторів гормонального статусу рослин для регуляції морфогенезу і продукційного процесу маку олійного» була продовженням магістерської роботи. В польових та вегетаційних дослідах встановлюються механізми дії різних класів ретардантів та синтетичних регуляторів росту нового покоління (емістиму С, трептолему) на морфогенез, продуктивність, ліпідний обмін та вміст алкалоїдів у рослин маку олійного. Здобувачем розроблена технологія спільного застосування хлормекватхлориду та емістиму С для підвищення урожайності культури і впроваджено розробку у виробництво на насадженнях маку олійного СФГ «Оріон» (с. Борівка Чернівецького району Вінницької області ). Зростання урожайності культури становить 1,33 ц/га (15%), а чистий прибуток від застосування регуляторів росту становив 1562,5 гривень з одного гектара.

Під час навчання в аспірантурі Поливаний С.В. був стипендіатом Президента України. Дисертаційна робота Поливаного С.В. була успішно захищена у спец раді Інституту фізіології рослин і генетики НАН України у липні 2015 року. У 2018 році ас. Поливаний С.В. отримав гранд Президента України на продовження проведення наукових досліджень. У даний час Поливаний С.В. доцент кафедри біології.

Дисертаційна робота випускниці магістратури та аспірантки кафедри біології Кравець О.О. «Фізіологічні основи регуляції росту та морфогенезу томатів за дії гібереліну та ретардантів» присвячена вивченню морфогенезу та особливостей функціонування донорно-акцепторної системи рослин томатів за дії гібереліну та його антагоністів – триазолпохідного препарату тебуконазолу та етиленпродуценту есфону у зв’язку з продуктивністю культури. Отримані результати роботи дозволили вперше розробити фізіолого-біохімічне обґрунтування впливу регуляторів росту з різним напрямком дії на морфогенез і продуктивність томатів. Ці зміни реалізувалися через перебудову донорно-акцепторних відносин у рослині та перерозподіл потоків пластичних речовин між вегетативними та генеративними органами, що призвело до підвищення урожайність культури. Найбільш ефективним для підвищення продуктивності насаджень томатів у польових умовах виявився триазолпохідний препарат тебуконазол. Використання етиленпродуценту есфону на етапі 25 %-ї стиглості плодів суттєво прискорювало швидкість їх дозрівання, що призводило до скорочення кількості зборів та збільшення частки ранньої продукції у структурі врожаю. Дозрівання плодів томатів значною мірою визначалося інтенсивністю мацерації тканин плоду, в основі якої знаходяться процеси гідролізу полісахаридних компонентів клітинної стінки – геміцелюлоз і пектинів. Наразі Кравець О.О. успішний викладач кафедри біології.

Шаталюк Г.С. закінчила 2013 р. Вінницький державний педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського за спеціальністю вчитель біології і хімії. З 2014 по 2019 рр. навчалася в аспірантурі кафедри біології зі спеціальності 03.00.12 – фізіологія рослин. У 2020 році захистила дисертацію на тему «Дія гібереліну і ретардантів на ростові процеси, морфогенез та продуктивність аґрусу», спеціалізована вчена рада Д 26.12.01 Інституту фізіології рослин і генетики НАН України м. Київ. В роботі всебічно досліджено фізіолого-біохімічні механізми впливу регуляторів росту на морфогенез і продуктивність культури аґрусу. Доведено, що в основі підвищення продуктивності лежить перебудова донорно-акцепторних відносин, поліпшення анатомо-морфологічної структури асиміляційного апарату, посилення забезпечення рослин асимілятами та елементами мінерального живлення, а також оптимізація їх перерозподілу в плоди в період карпогенезу. Внаслідок формування більш потужної донорної сфери, накопичення та перерозподілу потоків асимілятів і основних елементів живлення з вегетативних органів до плодів зростала урожайність культури аґрусу. Найефективнішим для підвищення продуктивності без істотних змін якості продукції виявилося застосування триазолпохідного препарату тебуконазолу. Дисертанткою розроблено практичні рекомендації по впровадженню препаратів у виробництво.

Кушнір Олена Василівна після закінчення із відзнакою у 2015 році магістратури при Вінницькому державному педагогічному університеті імені Михайла Коцюбинського за спеціальністю «Біологія» поступила до аспірантури при кафедрі біології і у грудні 2020 року захистила дисертаційну роботу на тему «Дія аналогів фітогормонів і ретарданту тебуконазолу на ростові процеси, морфогенез та урожайність перцю солодкого» у спеціалізованій вченій раді при Уманському національному університеті садівництва. Уперше в умовах Правобережного Лісостепу України встановлено можливість регулювання процесів росту та розвитку, продуктивності рослин перцю солодкого з використанням аналогів фітогормонів різних типів та ретарданту тебуконазолу. Обґрунтовано застосування препаратів на рослинах перцю солодкого для оптимізації продукційного процесу і підвищення урожайності культури. Кушнір О.В. працює викладачем біології та хімії у ДПТНЗ «Вінницьке вище професійне училище сфери послуг».

Загалом в межах тематики, яка розробляється школою проф. Кур‘яти В.Г., опубліковано більше 250 наукових праць у вітчизняних і зарубіжних виданнях. Серед них - три колективні монографії і дванадцять державних патентів на винаходи і корисні моделі. Молоді вчені систематично доповідають матеріали власних досліджень на вітчизняних і міжнародних конференціях, наукових семінарах провідних наукових центрів країни. У 2011 р. науковий проект «Технології застосування ретардантів для підвищення продуктивності олійних культур та покращення якості харчових та технічних олій», авторами якого були Т.І. Рогач, І.В. Кур‘ята, О.О. Ходаніцька і С.В. Поливаний, був представлений на Форумі молодих новаторів (м. Київ). Матеріали власних досліджень школи широко використовуються у науковій студентській роботі, при викладанні фундаментальних курсів «Фізіологія рослин», «Анатомія рослин», «Вибрані глави екології», підготовці навчальних посібників та інших методичних матеріалів.

Професор Кур’ята В.Г. є експертом фахової секції №15 «Біологія, біотехнології та актуальні проблеми медичних наук» Наукової ради Міністерства освіти і науки України. Кур’ята В.Г. член двох спеціалізованих вчених раз із захисту кандидатських та докторських дисертацій: Інституту фізіології рослин і генетики НАН України та Національного університету біоресурсів і природокористування. Він є членом редколегії двох наукових видань: «Вісник Харківського національного аграрного університету. Серія: Біологія» та науково журналу Інституту фізіології рослин та генетики НАНУ Фізіологія рослин і генетика.

Список дисертацій захищених науковцями школи

1. Кур’ята В. Г. Фізіолого-біохімічні механізми дії ретардантів і етиленпродуцентів на рослини ягідних культур: дис. … доктора біол. наук : 03.00.12 / Володимир Григорович Кур’ята. – К., 1999. – 318 с.
2. Ременюк Г. Л. Направленность ростовых процессов и некоторых сторон обмена веществ у ягодных культур под действием хлорхолинхлорида : дис. … канд. биол. наук : 03.00.12 / Галина Леонтіївна Ременюк. – Минск, 1989. – 150 с.
3. Дабіжук Т. М. Дія етиленпродуцентів на ріст, асиміляційний апарат, морозостійкість та продуктивність малини : дис. … канд. біол. наук : 03.00.12 / Тетяна Михайлівна Дабіжук. – К., 1999. – 171 с.
4. Шевчук О. А. Дія ретардантів на морфогенез, газообмін і продуктивність цукрових буряків : дис. … канд. біол. наук : 03.00.12 / Оксана Анатоліївна Шевчук. – К., 2005. – 156 с.
5. Ткачук О. О. Дія ретардантів на морфогенез, період спокою і продуктивність картоплі : дис. … канд. біол. наук : 03.00.12 / Олеся Олександрівна Ткачук. – К., 2007. – 156 с.
6. Рогач В. В. Вплив ретардантів на морфогенез, продуктивність і склад вищих жирних кислот олії ріпаку озимого : дис. ... канд. біол. наук : 03.00.12 / Віктор Васильович Рогач. – Вінниця, 2009. – 174 с.
7. Кур’ята І. В. Регуляція донорно-акцепторних відносин рослин в системі «депо асимілятів – ріст» за дії гіберелінів і ретардантів : дис. … канд. біол. наук : 03.00.12 / Ірина Володимирівна Кур’ята. – К., 2010. – 136 с.
8. Рогач Т. І. Фізіологічні основи регуляції морфогенезу та продуктивності соняшнику за допомогою хлормекватхлориду і трептолему: дис. ... канд. с.-г. наук : 03.00.12 / Тетяна Іванівна Рогач. – Вінниця, 2011. – 184 с.
9. Голунова Л.А. Регуляція продукційного процесу і симбіотичної азотфіксації сої за допомогою ретардантів : автореф. дис ... канд. біол. наук : 03.00.12 / Людмила Андріївна Голунова . – Київ, 2013 . – 20 с.
10. Поливаний С.В. Фізіологічні основи застосування модифікаторів гормонального комплексу для регуляції продукційного процесу маку олійного : автореф... канд. біол. наук : 03.00.12 / Степан Володимирович Поливаний. – Вінниця, 2016. – 20 с.
11. Ходаницька О.О. Дія хлормекватхлориду і трептолему на морфогенез, продуктивність і жирнокислотний склад насіння льону олійного : автореф... канд. с.-г. наук : 03.00.12 / Олена Олександрівна Ходаницька. – Вінниця, 2014. – 20 с.
12. Кравець О.О. Фізіологічні основи регуляції росту та морфогенезу томатів за дії гібереліну та ретардантів: автореф... канд. біол. наук : 03.00.12 / Оксана Олексіївна Кравець. – Вінниця, 2018. – 20 с.
13. Шаталюк Г.С. Дія гібереліну і ретардантів на ростові процеси, морфогенез і продуктивність аґрусу: автореф... канд. біол. наук : 03.00.12 / Галина Сергіївна Шаталюк. – Вінниця, 2018. – 20 с.
14. Кушнір О.В. Дія аналогів фітогормонів і ретарданту тебуконазолу на ростові процеси, морфогенез та урожайність перцю солодкого: автореф... канд. канд. с.-г. наук : 03.00.12 / Олена Василівна Кушнір. – Вінниця, 2020. – 20 с.