Введение к работе
Актуальность темы. Род Остролодочник (Oxytropis DC.) - один из наиболее полиморфных родов сем. Бобовые (Fabaceae Lindl.) (Положий, 2003, Малышев, 2008; Yurtsev, 1999; и др.). На Южном Урале встречается 9-10 видов рода Oxytropis (Васильченко, 1987, Yakovlev et al., 1996), из которых 7 включены в Красную книгу Республики Башкортостан (РБ) (2011): 5 эндемиков - О. approximate! Less. (о. сближенный), О. baschkirensis Knjasev (о. башкирский), О. gmelinii Fisch. ex Boriss. (о. Гмелина), О. hippolyti Boriss. (о. Ипполита), О. kungurensis Knjasev (о. кунгурский), 2 редких вида - О. glabra DC. (о. голый), О. sordida (Willd.) Pers. (о. грязноватый); а также 4 вида, ігуждающихся в биомониторинге - О. campanulata Vass. (о. колокольчатый), О. spicata (Pall.) О. et В. Fedtsch. (о. колосистый), О. teres (Lam.) DC. (о. изящный),
0. tatarica Knjazev (о. татарский). По мнению М.С. Князева (1999, 2001, 2005),
род Oxytropis на Урале представлен большим видовым разнообразием.
В систематике остролодочников существует много спорных вопросов. Данные по видовому составу остролодочников, приводимые в различных источниках как для всей территории бывшего СССР, так и для Урала (Васильченко, Федченко, 1948; Горчаковский, Шурова, 1982; Васильченко, 1987; Определитель..., 1989; Красная книга..., 2011; Князев, 1999, 2001, 2005 и т.д.), требуют уточнения. Обсуждение систематики данного рода является актуальным в связи с последним изданием Красной книги РБ (2011) и разработкой методов охраны редких и эндемичных видов рода Oxytropis в РБ (Маслова и др., 2006,2009; Мулдашев и др., 2008,2009; Реестр..., 2010).
Важное значение для решения спорных вопросов в систематике видов рода Oxytropis и организации мероприятий по сохранению их генофонда имеет проведение популяционных исследований этих видов с использованием комплекса различных методов.
Цель и задача исследования. Цель настоящей работы - изучение морфологической и кариологической изменчивости редких южноуральских видов рода Oxytropis DC.
Для этого необходимо было решить следующие задачи:
-
Описать морфологические показатели генеративных органов (цветков, плодов и семян) исследуемых видов в местах естественного обитания;
-
Дать кариотипическую характеристику исследуемых видов;
-
Оценить внутри- и межпопуляционную морфологическую и кариологическую изменчивость;
-
Провести многомерный сравнительно-популяционный анализ исследуемых видов по морфологическим и кариологическим показателям;
-
Обсудить вопросы таксономии, родства, дифференциации и микроэволюции исследуемых видов.
Научная новизна работы. Впервые дана комплексная характеристика 7 южноуральских видов рода Oxytropis (О. kungurensis, О. baschkirensis, О. spicata, О. sordida, О. approximata, О. gmelinii, О. hippolyti) из 17 популяций на основе оценки ряда морфологических и кариологических показателей.
Проведено морфометрическое описание генеративных органов растений (цветков, плодов, семян), определены числа хромосом, установлены морфометрические показатели и морфологические типы хромосом. Впервые дана характеристика внутри- и межпопуляционной фенотипической и кариотипической изменчивости и проведен их сравнительно-популяционный анализ. На основе полученных результатов обсуждены таксономические особенности исследуемых видов, вопросы их родства, дифференциации и микроэволюционных изменений.
Практическая значимость работы. Подробная морфологическая и кариологическая характеристика видов рода Oxytropis позволяет на популяциошюй основе организовывать мероприятия по сохранению и восстановлению их генофонда в южноуральском регионе, так как из изученных видов б включены в Красную книгу РБ (2011), из них 1 - в Красную книгу РФ (2008), 3 - в Красный список МСОП, 2 - в Красный список Европы.
Апробация работы. Результаты и основные положения работы были представлены на следующих съездах: XII съезд РБО (Петрозаводск, 2008), XIII съезд РБО (Тольятти, 2012), V съезд ВОГиС (Москва, 2009) и конференциях: международных - «Теоретические и прикладные аспекты интродукции растений как перспективного направления развития науки и народного хозяйства» (Минск, 2007), «Горные экосистемы и их компоненты» (Нальчик, 2007), «Биосфера Земли: прошлое, настоящее и будущее» (Екатеринбург, 2008); «Ломоносов» (Москва, 2008), конференция, посвящ. 135-летию со дня рождения И.И. Спрыгина (Пенза, 2008), «ЭкоБиотех-2013» (Уфа, 2013), «Актуальные направления фундаментальных и прикладных исследований» (North Charleston, 2014); всероссийских - «Ботанические исследования в Поволжье и на Урале», (Саратов, 2006), конференция, посвящ. 60-летию ЦСБС (Новосибирск, 2006), «Проблемы экологии Южного Урала» (Оренбург, 2007), «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2008), «Актуальные проблемы охраны почв, биологического разнообразия и здоровья человека в условиях трансформированной среды обитания» (Оренбург, 2009), «Перспективы развития и проблемы современной ботаники» (Новосибирск, 2010, 2014), «Современные методы и подходы в биологии и экологии» (Уфа, 2013); межрегиональных и региональных - конференция, посвящ. 140-летию со дня рождения П.В. Сюзева (Пермь, 2007), «Современные проблемы экологии, микробиологии и иммунологии» (Екатеринбург; Пермь, 2007), «Ботанические исследования на Урале» (Пермь, 2009).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 29 работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК МОН РФ для защиты кандидатских диссертаций.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы (208 наименований) и приложений. Работа изложена на 248 страницах машинописного текста, содержит 36 таблиц, 30 рисунков и 9 приложений. Приложения включают 21 таблицу и 22 рисунка.
ГЛАВА 1. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И КАРИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РОДА OXYTROPIS DC. (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
В главе даны критерии оценки таксонов, используемые в систематике семейства Fabaceae, приводятся географическое распространение, эколого-морфологические особенности и анализ кариологической изученности видов рода Oxytropis, обсуждается систематика уральских видов рода Oxytropis и рассматриваются мнения разных авторов на эволюцию и генезис рода.