Введение к работе
Актуальность темы. На территории Южного Урала произрастают четыре полиморфных вида рода Thalictrum L.: Thalictrum simplex L., Thalictrum flavum L., Thalictrum foetidum L., Thalictrum minus L. [Определитель..., 1988], из которых наибольшее распространение имеют Т. simplex и Т. minus. На территории России Т. minus представлен пятью подвидами (Т. minus subsp. flexuosum Bernh. ex Reichenb., T. minus subsp. kemense Fries, T. minus subsp. macrophyllum V. Boczantzeva, T. minus subsp. minus L., T. minus subsp. olympicum Boiss. et Heldr.), а вид Т. simplex - тремя подвидами (Т. simplex subsp. simplex L., T. simplex subsp. boreale F. Nyl., T. simplex subsp. galioides DC.) [Цвелев, 2001; Маевский, 2006]. Эти виды содержат изохинолиновые алкалоиды, на основе которых могут быть получены высокоэффективные медицинские препараты [Юнусов, 1997]. Некоторые из них, например а-аллокриптонин, обладают антиаритмическими свойствами, которые превосходят по своему воздействию хинидин и новокаинамид, алкалоиды таликарпин и тальмин эффективно угнетают рост злокачественных опухолей [Муравьева и др., 1986; Сараев и др., 2000]. Содержание алкалоидов в растениях подвидов, произрастающих в различных экологических условиях может различаться, в связи с этим представляет интерес изучение популяционных закономерностей содержания алкалоидов в растениях этих видов.
Цели и задачи исследования. Цель работы: изучение популяционной структуры, распространения и сырьевой продуктивности видов Т. minus и Т. simplex в растительных сообществах Южного Урала, а также эколого-ценотических и популяционных закономерностей содержания суммы алкалоидов в растениях этих видов. Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
Анализ распространения Т. minus и Т. simplex в растительных сообществах Южного Урала. Оценка продуктивности этих видов в наиболее перспективных для заготовок растительных сообществах.
Изучение популяционной структуры видов Т. minus и Т. simplex на Южном Урале.
Анализ сезонной динамики содержания суммы алкалоидов в растениях Т. minus и Т. simplex. Изучение эколого-ценотических и популяционных закономерностей содержания суммы алкалоидов в растениях этих видов.
Разработка рекомендаций по ресурсному использованию видов Т. minus и Т. simplex на Южном Урале.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Вид Т. simplex представлен на Южном Урале двумя группами локальных
популяций, представляющих собой мезофитную и ксерофитную формы подвида Т. simplex
subsp. simplex. Вид Т. minus - тремя различающимися по экологии группами локальных
популяций, соответствующих подвидам Т. minus subsp. minus, Т. minus subsp. flexuosum и Т.
minus subsp. macrophyllum, а также гибридными популяциями, которые имеют большее
распространение, чем популяции, представленные «чистыми» подвидами. В связи с широкой
зоной гибридизации между Т. minus subsp. minus и Т. minus subsp. flexuosum и нечетким
различием этих подвидов выделение рядом авторов Т. minus subsp. flexuosum в качестве
самостоятельного вида Т. flexuosum нецелесообразно.
Высокое содержание суммы алкалоидов в растениях Т. minus и Т. simplex и их большая продуктивность в ряде широко распространенных растительных сообществ Южного Урала позволяет рассматривать их в качестве перспективных источников сырья для производства медицинских препаратов.
Эколого-ценотических или популяционных закономерностей средневыборочного содержания суммы алкалоидов в растениях видов Т. minus и Т. simplex не выявлено. Одной из основных причин вариабельности содержания алкалоидов в растениях этих видов является режим атмосферных осадков. В засушливые периоды в остепненных лугах и других сухих местообитаниях содержание алкалоидов снижается в надземной части растений и
увеличивается в корнях, а при достаточном увлажнении после интенсивных осадков -снижается в корнях и увеличивается в надземной части.
Научная новизна работы.
Впервые охарактеризованы ценоареалы и экологические различия видов Т. minus и Т. simplex. Установлено, что на Южном Урале вид Т. simplex представлен одним подвидом Т. simplex subsp. simplex, а Т. minus - тремя различающимися по эколого-ценотическому оптимуму подвидами Т. minus subsp. flexuosum, Т. minus subsp. macrophyllum, Т. minus subsp. minus и гибридными популяциями этих подвидов. Изучено сред невыборочное содержание суммы алкалоидов в растениях Т. minus и Т. simplex в различных частях южно-уральского ареала этих видов. На примере Т. minus показано, что в период засухи в остепненных лугах и других сухих местообитаниях снижается содержание суммы алкалоидов в надземной части и увеличивается в корнях, а при возобновлении роста - снижается в корнях и увеличивается в надземной части.
Научно-практическая значимость работы. На основе анализа продуктивности Т. minus и Т. simplex в растительных сообществах и распространения этих сообществ на территории Южного Урала составлены рекомендации по заготовке этих видов в качестве лекарственного сырья для производства медицинских препаратов.
Связь работы с научными программами. Работа выполнена в рамках темы «Разработка методологических подходов контроля современной динамики важнейших ресурсных видов лекарственной флоры Южного Урала и научных основ сохранения биоресурсной базы этого региона» программы ОБН РАН «Биологические ресурсы России: оценка состояния и фундаментальные основы мониторинга».
Личный вклад автора состоит в сборе полевого материала, проведении лабораторных анализов, описании результатов исследования, формировании выводов.
Апробация работы. Основные положения работы были представлены на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы дендроэкологии и адаптации растений» (Москва, 2009), Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2010), V Всероссийской научно-практической конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Урала и сопредельных территорий» (Оренбург, 2010), Всероссийской научно-практической конференции в рамках XX юбилейной специализированной выставки «АгроКомплекс-2010» (Уфа, 2010), II Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Современные методы и подходы в биологии и экологии» (Уфа, 2011), XXV Юбилейной Международной научно-технической конференции «Реактив» (Уфа, 2011), Международной научной конференции «Синтез знаний в естественных науках. Рудник будущего: проекты, технологии, оборудование», (Пермь, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК МОН РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы. Общий объем диссертации 143 страницы, из них основной текст диссертации занимает 120 страниц, включая 18 таблиц и 10 рисунков. Список литературы содержит 242 наименования, из них 34 иностранных.
