Особенности онтогенеза и возрастной структуры популяции <i>Dasystephana macrophylla</i> (Pallas) Zuev в Горном Алтае

Главная

Статья в Elpub

РУС ENG

Вестник Томского государственного университета. Биология. 2018; : 42-52

Особенности онтогенеза и возрастной структуры популяции Dasystephana macrophylla (Pallas) Zuev в Горном Алтае

Боровик Т. С., Ревушкин А. С.

https://doi.org/ 10.17223/19988591/41/3

Аннотация

Dasystephana macrophylla (Pallas) Zuev - североазиатский вид с центром ареала в горах Южной Сибири, где он встречается преимущественно в лесостепных и перистепных ландшафтах. Исследованы и описаны 4 периода и 9 онтогенетических состояний D. macrophylla; состояния изучались на участке злаково-разнотравного луга в северной части Семинского хребта между с. Шебалино и c. Кумалыр. Установлено, что в ценопопуляции присутствуют все возрастные состояния, начиная от семян и проростков до сенильных особей. Выявлены отличительные черты возрастных состояний. Охарактеризованы морфологические особенности возрастных состояний. Определена возрастная структура популяции. Ценопопуляция отличается высокой численностью, стабильной онтогенетической структурой.

Список литературы

1. Benere M.C., Raina R. Gentiana kurroo Royle - A critically endangered bitter herb // Journal of Medicinal and Aromatic Plant Sciences. 2012. Vol. 2, № 1. PP. 22-29.

2. Сунь Я., Гончаров А.А., Царенко Н.А., Тянь Я. К изучению морфологии семян видов рода Gentiana L. (Gentianaceae), произрастающих в приморском крае // Вестник КрасГАУ 2015. № 7. С. 158-163.

3. Зуев В.В. Семейство Gentianaceae - Горечавковые // Флора Сибири. Новосибирск : Наука, 1997. Т. 11. С. 56-85.

4. Доронькин В.М. Семейство Gentianaceae - Горечавковые // Конспект Флоры Сибири. Новосибирск : Наука, 2005. С. 179-176.

5. Niu X., Chen X., Su H. Changes of secondary metabolites and trace elements in Gentiana macrophylla flowers: A potential medicinal plant part // Chinese Herbal Medicines. 2014. № 6. PP. 145-151. doi: 10.1016/S1674-6384(14)60023-X.

6. Mirzaee F., Hosseini A., Jouybari H.B., Davoodi A., Azadbakht M. Medicinal, biological and phytochemical properties of Gentiana species // Journal of Traditional and Complementary Medicine. 2017. Vol. 7, № 4. PP. 400-408. doi: 10.1016/S1674-6384(14)60023-X.

7. Танхаева Л.М., Аненхонов О.А., Оленников Д.Н. у-пироновые соединения растений семейства горечавковые (Gentianaceae) и вопросы их хемотаксономии // Химия растительного сырья. 2012. № 1. С. 26-27.

8. Ni L., Zhao Z., Xu H., Chen S., Dorje G. The complete chloroplast genome of Gentiana straminea (Gentianaceae), an endemic species to the Sino-Himalayan subregion // Gene. 2016. Vol. 577, № 2. PP. 281-288. doi: 10.1016/j.gene.2015.12.005.

9. Глызин В.И., Николаева Г.Г., Даргаева Т.Д. Природные ксантоны. Новосибирск : Наука, Сиб. отделение, 1986. 173 с.

10. Тихонова Л.А., Комиссаренко Н.Ф, Березовская Т.П. Флавоновые С-гликозиды из Gentiana macrophylla // Химия природных соединений. 1989. № 2. С. 287-288.

11. Mustafa A.M., Caprioli G., Ricciutelli M., Maggi F., Marin R., Vittori S., Sagratini G. Comparative HPLC/ESI-MS and HPLC/DAD study of different populations of cultivated, wild and commercial Gentiana lutea L. // Food Chemistry. 2015. Vol. 174. PP. 426-433. doi.: 10.1016/j.foodchem.2014.11.089.

12. Юй Л., Ли С., Сунь Я. Число хромосом и гибридизация горечавки шероховатой (Gentiana scabra Bunge) и горечавки трехцветковой (Gentiana triflora Pall.) на юге приморского края России // Вестник КрасГАУ. 2016. № 4. С. 95-101.

13. Pharmacopoela of the people's Republic of China. China: People's medical Publishing house, 2005. Vol. 1, Pt. 2. 975 p.

14. Тожибоев М.М., Ботиров Э.Х., Усманова Г. А. Ксантоны и флавоноиды Gentiana aldiga Pall. // Химия растительного сырья. 2010. № 3. С. 129-133.

15. Yin H., Zhao Q., Sun F-M., An T. Gentiopicrin-producing endophytic fungus isolated from Gentiana macrophylla // Phytomedicine. 2009. Vol. 16, № 8. PP. 793. doi: 10.1016/j. phymed.2008.12.009

16. Чжан Х.Л., Cko Ш.Х., Пу Ф. Выявление линий бородатых корней и анализ гентиопикрозида в лекарственных растениях Gentiana macrophylla // Физиология растений. 2010. Т. 57, № 1. С. 117-124.

17. Сунь Янь, Царенко Н.А. Влияние гиббереллина на прорастание семян у двух видов горечавок Дальнего Востока России // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2008. № 4. С. 83-85.

18. Тожибоев М.М., Ботиров Э.Х., Усманова Г.А. Фитохимическое исследование ксантонов и флавоноидов Gentiana karelinii // Химия растительного сырья. 2010. № 1. С.127-130.

19. Jia N., Li Y., Wu Y. Comparison of the anti-inflammatory and analgesic effects of Gentiana macrophylla Pall. and Gentiana straminea Maxim., and identification of their active constituents // Journal of Ethnopharmacology. 2012. Vol. 144, № 3. PP. 638-645. doi: 10.1016/j.jep.2012.10.004

20. Коваленко 1.М. Структура популяцш вегетативно-рухомих рослин в люових екосистемах // Науковий часопис Нaцiонального педагопчного ушверситету iмунi М.П. Драгоманова. Сер. 20, Бюлопя. 2016. Вип. 6. С. 97-104.

21. Тетерюк Л.В., Денева С.В., Бобров Ю.А., Рябинина М.Л., Мифтахова С.А. Характеристика популяции Pentaphylloides fruticose (Rosaceae) в бассейне р. Лемва (приполярный Урал) // Растительные ресурсы. 2013. Т. 49, № 4. С. 498-512.

22. Уранов А.А. Возрастной спектр фитоценопопуляции как функция времени и энергетических волновых процессов // Биологические науки. 1975. № 2. С. 7-34.

23. Животовский Л.А. Онтогенетические состояния, эффективная плотность и классификация популяций растений // Экология. 2001. № 1. С. 3-7.

24. Работнов Т.А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Труды Ботанического института АН СССР. Сер. 3? Геоботаника. 1950. Вып. 6. С. 7-204.

25. Серебрякова Т.И. Модели побегообразования и некоторые пути эволюции в роде Gentiana L. // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 1979. Т. 84, вып. 6. С. 97-108.

Tomsk State University Journal of Biology. 2018; : 42-52

Ontogenesis and age structure characteristics of Dasystephana macrophylla (Pallas) Zuev populations in the Altai Mountains

Borovik T. S., Revushkin A. S.

https://doi.org/ 10.17223/19988591/41/3

Abstract

Dasystephana macrophylla (Pallas) Zuev is one of the species of the gentian familv (Gentianaceae). D. macrophylla is a summergreen herbaceous taprooted monopodiallv growing polvcarpic with rosellate lodging shoot which belongs to mesophvtes. We conducted observations in 2015-2016 and determined a plot of motefy-grass meadow in the northern part of the SeminskiY Ridge between Shebalino village and Kumafyr village (51°17' N, 85°40' E) for studving. D. macrophylla is more abundant and has good development compared with other populations of steppes and wood meadow larch forests of the Central Altai. D. macrophylla population is located in the north-west gentle slope of the steppe meadow. The soil is chernozem-like. The upper part of the slope is limited bv a park-like motelv-grass larch forest; the lower part is bv a willow birch forb forest along the banks of the Sema river. The average height of the grass stand in 2016 was 35 cm, which is far greater than in dry 2015. The projective coverage was 95%. In order to assess the intensitv of self-renewal of the population, we calculated the indices of generativitv, aging and general age according to IN Kovalenko (2016). The variabilitv of the ontogenetic spectrum of the coenopopulation was estimated using the age index (A) according to AA Uranov (1975). We determined the efficiencv index (ю) according to LA Zhivotovskiv (2001). The ontogenetic states were described, based on the classification of TA Rabotnov (1950) which was later completed bv AA Uranov. We found all age states of D. macrophylla from seeds and sprouts to senile individuals in the examined population (See Fig. 1). Four periods and ten ontogenetic states were detected in the population (See Fig. 2). Reproduction is accomplished onlv bv seeds. Seeds are brown, shinv, exalate, and vety small - 0.5-1 mm. Four age states were identified in the pre-regenerative period. The main features of an adult plant are manifested in the virgin condition. The leaves are lanceolate with 5 veins (the length of the leaf blade is 19-23 cm, the width is 1.7-3.4 cm). The rhizome is 0.7-1.2 cm in diameter, the number of secondarv roots increases. The main root is preserved. Its particulation starts from the bottom, thus forming 4-6 cord-like areas. In the generative period three age-related states were identified. The rosellate shoot of voung generative plants reaches 6-10 cm in height, with 5 pairs of basal leaves. Most of the leaves are concentrated at the base of the stem and one generative shoot with 2-9 flowers collected in 1-3 whorls. A middle-aged generative plant is characterized bv the greatest capacit}^ An old generative plant is characterized bv a decrease in the size. The base of the stem is surrounded by a multitude of old leaves. We distinguished two age conditions in the post-generative period: subsenile (plants are similar to juvenile with only one difference in the rhizome which is deteriorating) and senile (plants have weak shoots with 2-4 leaves; the rhizome is dark and deteriorated). According to the "delta-omega" classification, D. macrophylla population is considered young since its indices are the following: A < 0.35 and ю < 0.60 (See Table). The index of aging is quite low which points out that the population is young. High renewability index values demonstrate that the population is well reproducing. Most individuals of D. macrophylla population are in the generative age state with a rather high generative index. The paper contains 2 Figures, 1 Table and 24 References.

References

1. Benere M.C., Raina R. Gentiana kurroo Royle - A critically endangered bitter herb // Journal of Medicinal and Aromatic Plant Sciences. 2012. Vol. 2, № 1. PP. 22-29.

2. Sun' Ya., Goncharov A.A., Tsarenko N.A., Tyan' Ya. K izucheniyu morfologii semyan vidov roda Gentiana L. (Gentianaceae), proizrastayushchikh v primorskom krae // Vestnik KrasGAU 2015. № 7. S. 158-163.

3. Zuev V.V. Semeistvo Gentianaceae - Gorechavkovye // Flora Sibiri. Novosibirsk : Nauka, 1997. T. 11. S. 56-85.

4. Doron'kin V.M. Semeistvo Gentianaceae - Gorechavkovye // Konspekt Flory Sibiri. Novosibirsk : Nauka, 2005. S. 179-176.

7. Tankhaeva L.M., Anenkhonov O.A., Olennikov D.N. u-pironovye soedineniya rastenii semeistva gorechavkovye (Gentianaceae) i voprosy ikh khemotaksonomii // Khimiya rastitel'nogo syr'ya. 2012. № 1. S. 26-27.

9. Glyzin V.I., Nikolaeva G.G., Dargaeva T.D. Prirodnye ksantony. Novosibirsk : Nauka, Sib. otdelenie, 1986. 173 s.

10. Tikhonova L.A., Komissarenko N.F, Berezovskaya T.P. Flavonovye S-glikozidy iz Gentiana macrophylla // Khimiya prirodnykh soedinenii. 1989. № 2. S. 287-288.

12. Yui L., Li S., Sun' Ya. Chislo khromosom i gibridizatsiya gorechavki sherokhovatoi (Gentiana scabra Bunge) i gorechavki trekhtsvetkovoi (Gentiana triflora Pall.) na yuge primorskogo kraya Rossii // Vestnik KrasGAU. 2016. № 4. S. 95-101.

13. Pharmacopoela of the people's Republic of China. China: People's medical Publishing house, 2005. Vol. 1, Pt. 2. 975 p.

14. Tozhiboev M.M., Botirov E.Kh., Usmanova G. A. Ksantony i flavonoidy Gentiana aldiga Pall. // Khimiya rastitel'nogo syr'ya. 2010. № 3. S. 129-133.

15. Yin H., Zhao Q., Sun F-M., An T. Gentiopicrin-producing endophytic fungus isolated from Gentiana macrophylla // Phytomedicine. 2009. Vol. 16, № 8. PP. 793. doi: 10.1016/j. phymed.2008.12.009

16. Chzhan Kh.L., Cko Sh.Kh., Pu F. Vyyavlenie linii borodatykh kornei i analiz gentiopikrozida v lekarstvennykh rasteniyakh Gentiana macrophylla // Fiziologiya rastenii. 2010. T. 57, № 1. S. 117-124.

17. Sun' Yan', Tsarenko N.A. Vliyanie gibberellina na prorastanie semyan u dvukh vidov gorechavok Dal'nego Vostoka Rossii // Vestnik Severo-Vostochnogo nauchnogo tsentra DVO RAN. 2008. № 4. S. 83-85.

18. Tozhiboev M.M., Botirov E.Kh., Usmanova G.A. Fitokhimicheskoe issledovanie ksantonov i flavonoidov Gentiana karelinii // Khimiya rastitel'nogo syr'ya. 2010. № 1. S.127-130.

20. Kovalenko 1.M. Struktura populyatssh vegetativno-rukhomikh roslin v lyuovikh ekosistemakh // Naukovii chasopis Natsional'nogo pedagopchnogo ushversitetu imuni M.P. Dragomanova. Ser. 20, Byulopya. 2016. Vip. 6. S. 97-104.

21. Teteryuk L.V., Deneva S.V., Bobrov Yu.A., Ryabinina M.L., Miftakhova S.A. Kharakteristika populyatsii Pentaphylloides fruticose (Rosaceae) v basseine r. Lemva (pripolyarnyi Ural) // Rastitel'nye resursy. 2013. T. 49, № 4. S. 498-512.

22. Uranov A.A. Vozrastnoi spektr fitotsenopopulyatsii kak funktsiya vremeni i energeticheskikh volnovykh protsessov // Biologicheskie nauki. 1975. № 2. S. 7-34.

23. Zhivotovskii L.A. Ontogeneticheskie sostoyaniya, effektivnaya plotnost' i klassifikatsiya populyatsii rastenii // Ekologiya. 2001. № 1. S. 3-7.

24. Rabotnov T.A. Zhiznennyi tsikl mnogoletnikh travyanistykh rastenii v lugovykh tsenozakh // Trudy Botanicheskogo instituta AN SSSR. Ser. 3? Geobotanika. 1950. Vyp. 6. S. 7-204.

25. Serebryakova T.I. Modeli pobegoobrazovaniya i nekotorye puti evolyutsii v rode Gentiana L. // Byulleten' Moskovskogo obshchestva ispytatelei prirody. Otdel biologicheskii. 1979. T. 84, vyp. 6. S. 97-108.

Особенности онтогенеза и возрастной структуры популяции Dasystephana macrophylla (Pallas) Zuev в Горном Алтае

Аннотация

Ontogenesis and age structure characteristics of Dasystephana macrophylla (Pallas) Zuev populations in the Altai Mountains

Abstract

События

EasyCookieInfo