
В «Бюллетене» по разделам публикуются статьи по интродукции и селекции растений, дендрологии, цветоводству, ландшафтному дизайну, биотехнологии, биохимии, физиологии и репродуктивной биологии растений, агроэкологии, энтомологии и фитопатологии, плодоводству и другим отраслям растениеводства, по ботанике, охране природы, заповедному делу, фитореабилитации человека, патентоведению, научному маркетингу, методике исследований, истории науки.
Текущий выпуск
ЭКОЛОГИЯ
В статье представлены результаты мониторинга растительности на модельном профиле «Никитский хребет», расположенном на Южном макросклоне Главной гряды Крымских гор и выполненного с интервалом более 45 лет (1976 и 2022 гг.). Профиль охватывает высотный градиент от 400 до 1400 м н.у.м. в пределах которого сосредоточены сосновые леса из Pinus nigra subsp. Рallasiana (Lamb.) Holmboe и Pinus sylvestris var. hamata. Проведен анализ флористического состава, систематической, ареалогической, биоморфологической структуры, а также особенностей антэкологии видов в разрезе временных изменений. В результате установлено, что основные черты растительного покрова сохранились, несмотря на некоторое снижение видового разнообразия и таксономической представленности. Зафиксированы как устойчивость ключевых биоморф, так и варьирование изученных признаков. Подчёркивается созологическая значимость профиля из-за наличия эндемиков и видов, имеющих тенденцию к снижению численности и, в связи с этим, занесенных в Красную книгу Республики Крым.
Изучение закономерностей усиленного синтеза вторичных метаболитов растениями, непрерывно подвергающихся техногенному воздействию, является одной из актуальных задач. Нарушения структурной организации биоценозов способны привести к полной деградации растительности на значительных территориях. Одним из источника техногенной нагрузки на Кольском полуострове, является медно-никелевый комбинат ОАО «Комбинат Североникель» (АО «Кольская ГМК»), расположенный в центральной промышленной части полуострова, выбросы которого содержат высокие концентрации тяжелых металлов. Одним из доминантных видов травяно-кустарничкового яруса, является черника обыкновенная (Vaccinium myrtillus L.) – листопадный кустарничек семейства вересковые (Ericaceae Juss.), листья которой синтезируют флавоноиды, полифенольные кислоты, стилбены, обуславливающие значительные гипогликемическую, противовоспалительную, общеукрепляющую активности. Целью настоящей работы, является изучение изменчивости содержания флавоноидных соединений в вегетативных органах Vaccinium myrtillus L., произрастающей в условиях техногенного загрязнения на территории Арктической зоны РФ. В результате проведения работы, проанализирована зависимость синтеза флавоноидов и антиоксидантов от расстояния до источника техногенного загрязнения. Отмечен общий нелинейный характер пространственного распределения в отношении суммы флавоноидов и общей антиоксидантной активности. Установлена нелинейная тенденция накопления тяжелых металлов.
Выявлены фитоценозы, формирующиеся под влиянием инвазии Lupinus polyphyllus Lindl. В растительные сообщества балок на территории Курской области. В системе эколого-флористической классификации описанные сообщества относятся к одному варианту и трём ассоциациям в составе классов Molinio-Arrhenatheretea Tx. и Artemisietea vulgaris L. Оптимальными для Lupinus polyphyllus Lindl. являются условия произрастания в верхних и средних частях склонов, где он трансформирует лугово-степные фитоценозы асс. Agrimonio eupatoriae–Poetum angustifoliae, снижая их видовую насыщенность. Нижние участки склонов и днище балок, занятые сообществами асс. Convolvulo arvensis–Elytrigietum repentis и Convolvulo arvensis–Brometum inermis, менее подвержены его инвазии из-за повышения рН и трофности почвы и конкуренции со стороны других видов, находящихся в условиях эколого-фитоценотического оптимума.
В статье представлены результаты исследований по изучению некоторых биологически активных веществ (танины и аскорбиновая кислота) и общей золы в надземных органах растений рода Iris L. в природно-климатических условиях лесостепной зоны Западной Сибири. Установлено, что феноритмотип изученных видов и сортов – раннелетнецветущий. длительновегетирующий, летнезеленый, с вынужденным зимним покоем, с продолжительностью вегетационного периода 122-160 дней. В третьей декаде июня отмечено обильное цветение видов и сортов ирисов. Продолжительность цветения растений составляла 14–30 дней при сумме положительных температур – 560-790°С. Выявлена сортовая специфичность растений по морфометрическим показателям (низкорослые, среднерослые и высокорослые сорта). У исследуемых образцов отмечены некоторые отличия в листьях и цветках по уровню содержания вторичных метаболитов и зольности. Наиболее высокие показатели отмечены в листьях Iris pseudacorus L. по содержанию аскорбиновой кислоты (15,09-18,01 мг%), танинов (2,42-2,2,64%), зольных веществ (7,86-9,78%) и в цветках Iris sibirica L. – 11,34-19,51 мг%, 1,47-3,08%, 8,33-9,56% соответственно, в сравнении с другими видами. Сорта отличались спецификой содержания данных веществ в органах растений, с наибольшей концентрацией у 'Blue Cup', 'Kassandra', 'Mandy Morse', 'Vasily Alferov'. Исследованные виды, сорта сибирских ирисов и сорт ириса мечевидного 'Vasily Alferov', культивируемые в лесостепи Приобья рекомендуем для использования в озеленении сибирского региона.
АГРОХИМИЯ, АГРОПОЧВОВЕДЕНИЕ, ЗАЩИТА И КАРАНТИН РАСТЕНИЙ
В работе приведены данные о вспышке численности Contarinia quinquenotata Loew в 2021-2024 гг. на территории Ботанического сада Петра Великого. Исследована биология вида Contarinia quinquenotata Loew. Изучена связь потепления климата и вспышек галлицы Contarinia quinquenotata Loew в экспериментах применялись биопрепараты с разными действующими веществами, а именно Инсетим, Ж, Фитоверм, КЭ, Битоксибациллин, П. Были применены препараты на основе энтомопатогенных нематод Немабакт, ВС и Энтонем- F, ВС (сем. Steinernamatidae). Определены уязвимые фазы и рекомендованы биопрепараты против данного вредителя. Опытным путем установлено, что наибольшая эффективность достигается при применении немабакта. Выявлена зависимость повреждения от видов сорта и цветовой окраски лилейников. Предложены меры борьбы с Contarinia quinquenotata Loew.
В работе исследованы возможности использования Brassica napus L. (рапса озимого) для фитоиндикации металлов в породных отвалах угольных шахт. В качестве модельного выбран озелененный породный отвал ДНР ш. 5/6 им. Димитрова, находящийся в черте г. Донецка. В ходе исследования применялись обзорный, аналитический, натурный и экспериментальный методы. Brassica napus L. снизил концентрацию от 0,2 до 0,4 дПДК по кадмию, от 0,4 до 0,5 дПДК по меди, в 2 раза по никелю, в 2 раза по кобальту, на 0,1 дПДК по свинцу, от 0,6 до 2 дПДК по цинку, от 21,8 до 2,2 дПДК по железу. Теоретически его можно использовать для рекультивации шахтных породных отвалов Донбасса. Чтобы минимизировать недостатки Brassica napus L., следует правильно подбирать для него почву, учитывать севооборот и обязательно проводить мероприятия по восстановлению плодородия после его выращивания. При соблюдении этих условий рапс будет эффективным сидератом, обогащающим почву питательными веществами.
Кустистая карликовость (Raspberry bushy dwarf virus, RBDV) – одно из опаснейших вирусных заболеваний малины (Rubus idaeus L.). Поэтому создание и отбор сортов малины с генетической устойчивостью к RBDV – приоритетное направление многих селекционных программ. Устойчивость малины к RBDV контролируется доминантным геном Bu, для детекции которого разработаны ДНКмаркеры. В представленном исследовании показаны результаты молекулярного маркирования гена Bu устойчивости к вирусу кустистой карликовости у 24 сортов малины генетической коллекции ФНЦ им. И.В. Мичурина с использованием диагностического ДНК-маркера rasp_N_gene_1202. Маркерный фрагмент аллеля резистентности Bu выявлен у сортов Клеопатра и Glen Magna, которые можно рекомендовать в качестве перспективных генетических источников устойчивости к RBDV.
Установлена реакция столового винограда сорта Памяти Учителя на нормирование кустов побегами и нагрузку гроздями. При нагрузке кустов побегами 24 шт./куст и гроздями 50 шт./куст общая масса винограда с куста имела тенденцию к увеличению и составила 22,12 кг/куст. Масса товарного урожая с куста имела такую же тенденцию, составила 16,35 кг/куст. Средняя масса товарной грозди увеличивается до 0,656 кг. Средняя масса грозди куста также увеличивается до 0,422 кг, по сравнению с контролем. Масса нетоварных гроздей уменьшается и составляет 4,76 кг/куст. Урожайность товарного винограда увеличивается до 13,34 т/га. При нагрузке кустов побегами 30 шт./куст и гроздями 30 шт./куст. происходит увеличение средней массы товарной грозди на 13,9%, относительно контроля, до 0,690 кг и уменьшение нетоварных кондиций на 86,3%. Наибольшее значение урожайности всего составляет 17,61 т/га, при нагрузке побегами 30 шт./куст и гроздями 50 шт./куст. Однако снижается вес товарной грозди до 0,606 кг и средней грозди до 0,411 кг.
На обследованных в течение 2012-2023 гг. растительных таксонах обнаружены 29 новых для сочинского «Дендрария» видов инвазивных организмов, ранее отсутствовавших на территории России. Из них 4 вида – карантинные вредные организмы, отсутствующие на территории Евразийского экономического союза. Среди новых инвазивных членистоногих фитофагов из класса Insecta доминируют представители отряда Hemiptera, насчитывающие 14 видов. Второе место занимает отряд Lepidoptera, к которому относятся 7 видов. Из отрядов Hymenoptera вредят 3 вида, Coleoptera и Diptera – по 2 вида. Класс Arachnida представлен 1 видом. Оценка вредоносности 29 новых для «Дендрария» видов инвазивных организмов, выполненная по максимальному и среднему баллам повреждения растений, позволила выявить наиболее вредоносные для коллекции виды и сделать вывод о необходимости обязательного мониторинга всех новых инвайдеров. Сведения о вредоносности инвазивных фитофагов необходимы для своевременного проведения мероприятий по борьбе с ними, что способствует сохранению уникальной коллекции «Дендрария».
СЕЛЕКЦИЯ, СЕМЕНОВОДСТВО И БИОТЕХНОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
В статье представлены результаты исследований 12 исходных форм земляники коллекции Никитского ботанического сада, а также 4 отобранных элитных гибридных форм, полученных с их участием, дана их селекционная оценка на основные хозяйственно-ценные признаки. Работа проводилась с 2012 по 2020 гг. по общепринятым методикам. Погодные условия за годы исследований отличались изменчивостью, что дало возможность более объективно оценить основные биологические особенности сортов и форм, определяющие уровень их адаптации к условиям зоны, стабильность плодоношения и урожайность. По результатам изучения выделены перспективные комбинации скрещиваний на отдельный признак: засухоустойчивость сортов – Sunrise × Крымчанка 87, Sunrise × Крымская Ранняя, Sunrise × Юниол, Sunrise × Red Gauntlet, Sunrise × Clery, Sunrise × Antea, Sunrise × Фестивальная Ромашка, Sunrise × Darselect, Sunrise × Заря, Sunrise × Senga Sengana, Sunrise × Joli (15,0-44,1% от общего числа сеянцев); крупноплодность – Sunrise × Senga Sengana, Sunrise × Крымчанка 87, Sunrise × Antea, Sunrise × Clery, Sunrise × Darselec, Sunrise × Заря (8,0-40,0%); высокая степень плодоношения Sunrise × Antea, Sunrise × Заря, Sunrise × Clery, Sunrise × Darselec, – Sunrise × Крымчанка 87 (13,8-25,0%); устойчивость к болезням – Sunrise × Крымчанка 87, Sunrise × Clery, Sunrise × Antea, Sunrise × Darselec, Sunrise × Заря, Sunrise × Senga Sengana (2,3-8,0%), вкусовые качества – во всех представленных комбинациях (10,1-35,4%). С помощью кластерного анализа на основе морфологических признаков выполнено объединение исходных сортов и форм в кластеры. Для наглядного представления родства построена дендрограмма. По комплексу ценных признаков выделены комбинации скрещивания сортов Sunrise × Крымчанка 87, Sunrise × Antea, Sunrise × Заря, Sunrise×Darselect, в которых отобраны элитные сеянцы. Они прошли государственное сортоиспытание и в 2023 г. были включены в Государственный реестр селекционных достижений РФ.
В статье представлена информация по совершенствованию технологии клонального микроразмножения редких и ценных видов растений. Коллекция редких растений, занесенных в Красную книгу РФ и Красную книгу Волгоградской области – 50 видов, относящихся к 19 семействам и разным эколого-фитоценотическим группам. Подобран оптимальный режим стерилизации для большинства редких видов растений - 5%-й Лизоформин® 3000, с экспозицией 5 и 7 минут. При использовании данного режима процент жизнеспособных семян Tulipa L. и Fritillaria L. Был максимальным и составил 90% и 70% соответственно. На этапе микроразмножения для большинства редких видов растений наиболее эффективной является модифицированная питательная среда МурасигеСкуга, содержащая 6-БАП в концентрации 0,1-0,5 мг/л в сочетании с ИУК 0,01-0,1 мг/л. У 90-100% растений отмечено отсутствие морфологических аномалий и образование 4-12 адвентивных микропобегов на эксплант.
ДЕКОРАТИВНОЕ САДОВОДСТВО
В связи со сложившимися обстоятельствами, на фоне снижения поставок в Россию импортного посадочного материала для озеленения, возрастает потребность в выращивании декоративных растений на территории нашего государства. Возникла необходимость выращивания в достаточно больших количествах цветочно-декоративных и декоративно-лиственных многолетних растений. В Ставропольском ботаническом саду проведена научно-исследовательская работа по изучению различных способов размножения. Вегетативное размножение является более рациональным способом, поскольку позволяет в более короткие сроки получить нужное количество посадочного материала, что зачастую невозможно при семенном воспроизводстве. С 2000 по 2005 гг. изучен метод зелёного черенкования многолетников, с целью организации опытно-производственного поля для доращивания и дальнейшего внедрения растений на территории Ставропольского края. В проведённых опытах использовали различные типы черенков и маточные растения. Метод зелёного черенкования изучен у 145 таксонов, ассортимент реализуемой продукции (стандартных растений) для озеленения получен через три года. Для ускоренного размножения многолетников исследованы методы деления маточных растений (2006-2010 гг.). Высокую эффективность показали опыты по размножению Bergenia crassifolia (L.) Frisch и некоторых видов семейства Asteraceae.
Проанализированы результаты интродукционных испытаний некоторых таксонов Malus Mill. – Malus baccata (L.) Borkh, Malus niedzwetzkyana Dieck, Malus toringoides (Rehder) Hughes, Malus× prunifolia (Willd.) Borkh., выращенных из семенного материала, полученного по обмену из интродукционных центров. Результаты исследований показали, что из растений старше 50 лет ни одно не имеет категорию 1 (здоровое). У возрастных яблонь снижается устойчивость к неблагоприятным условиям, в частности, засухоустойчивость, особенно в групповых посадках. У растений возрастом 38-39 лет повреждений засухой не выявлено. Все яблони старше 55 лет в разной степени заражены полупаразитическим растением Viscum album L. Это приводит к суховершинности и общему ослаблению. Наибольшая декоративность и устойчивость отмечается у Malus toringoides (Rehder) Hughes. Для озеленения городской среды при соблюдении рекомендаций по уходу также подходят Malus niedzwetzkyana Dieck, Malus baccata (L.) Borkh, Malus prunifolia f. lutea (Bean) Al.Fed. Менее перспективна в условиях Ставропольского ботанического сада яблоня сливолистная Malus× prunifolia (Willd.) Borkh. Все изученные виды и культивары, кроме яблони сливолистной, также пригодны для использования в лесомелиорации и лесоводстве (как кормовая база для диких животных) в лесостепных районах Ставропольского края.
Представлена разработанная впервые объединенная карта-схема экологической оценки ландшафтных единиц, культурфитоценозов и фитоценозов территории особо охраняемой природной территории регионального значения Республики Крым парка-памятника произведения садово-паркового искусства «Алупкинский». На территории парка были определены 7 урочищ: I-А; I-Б, в которую входят 3 фации; II-В (14 фаций); II-Г (13 фаций); II-Д (11 фаций); II-Е; II-О (4 фации). Выявлено 43 культурфитоценоза и три фитоценоза. Для оценки морфологических единиц парка рассчитаны топографические индексы влажности (CTI). Определены экологические группы растений по водному режиму для каждой морфологической единицы. Природные комплексы ранга урочища и фации оценивались с позиции выращивания мезофитных, мезоксерофитных, ксеромезофитных, гемиксерофитных и ксерофитных растений. На территории парка «Алупкинский» произведена оценка благоприятности условий отдельных морфологических единиц по комплексу фитоэкологических параметров. В результате сопоставления данных по оценке морфологических единиц и проведенного обследования культурфитоценозов, определены четыре фитоэкологические категории земель по степени благоприятности для выращивания интродуцентов и наиболее устойчивые (приспособленные к данному типу местообитания) сообщества декоративных растений, которые можно рекомендовать для реконструкции еще не скомпонованных, аналогичных по условиям обитания, парковых пространств.
ЭФИРОМАСЛИЧНЫЕ И ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ
В современном фармакопейном анализе растёт спрос на высокопрецизионные качественные и количественные данные о растительном сырье, используемом в производстве лекарственных средств, главным образом из-за строгого контроля качества и стандартов безопасности. Кроме того, сырье одного и того же вида может существенно различаться по составу вторичных метаболитов. В настоящее время в области фитохимического анализа для качественного и количественного определения веществ обычно используется традиционная высокоэффективная жидкостная хроматография с различными вариантами детекции или спектрофотометрия в видимом и ультрафиолетовом диапазоне. Однако большинство из этих методов имеют существенные недостатки, такие как длительное время пробоподготовки и необходимость в аутентичных стандартных образцах [1, 2]. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) лишена этих недостатков и поэтому представляется перспективным методом для идентификации и количественного определения биологически активных веществ растительного происхождения. В данной работе был проведён целевой метаболомный анализ экстракта дудника лекарственного (Angelica archangelica L.) методом спектроскопии ЯМР, в результате которого было обнаружено и количественно определено 23 метаболита в водном экстракте, а также проведены предварительные исследования для разработки методики идентификации и количественного определения остола в экстракте из корней дудника лекарственного в ДМСО-d6 методом спектроскопии ЯМР1Н.