Введение к работе
Актуальность проблемы. Касатик щетинистый Iris setosa Pall, ex Link - вид, широко распространенный на Азиатском и Американском континентах, характеризующийся высоким уровнем экологической и морфологической пластичности (Павлова, 1987). Описано несколько подвидовых таксонов, большинство из которых приведено в работе В. Mathew (1981). Некоторые из этих таксонов встречаются в российской части ареала, а именно, на Чукотке и в Восточной Сибири произрастает /. setosa subsp. interior (Anders.) Hult., с Камчатки известны I. setosa f. alpina Кот. и I. setosa f. serolina Кот., с прилегающей к российскому Дальнему Востоку территории - Японии описаны /. setosa subsp. hondoensis Honda и I. setosa subsp. nasuensis Нага. Все это свидетельствует в пользу того, что на территории Дальнего Востока в прошлом, и, возможно, в настоящем, происходили и продолжаются формообразовательные процессы внутри вида /. setosa. Общеизвестно, что условия океанических островов часто способствуют адаптивной радиации и видообразованию. Таким образом, у /. setosa так же можно ожидать усиленное формообразование в условиях изоляции. Повсеместное распространение на островах северной части Тихого океана, разнообразная экологическая приуроченность, значительная морфологическая изменчивость (Миронова, 1982; Павлова, 1987; Доронькин, 1987), способность к межвидовой гибридизации (Serizawa, Hondo, 1992) - все это обусловливает интерес к /. setosa как к объекту для изучения путей адаптации в разнообразных условиях существования, в том числе в условиях островной изоляции.
Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в выяснении закономерностей изменчивости ряда морфологических признаков, а также вариабельности ДНК у географически разобщенных островных и континентальных популяций /. setosa на Дальнем Востоке России. В задачи работы входило:
1. Сравнить особенности роста и размножения I. setosa в различных по своим
условиям местах произрастания, а также его адаптивные реакции в этих
условиях.
2. Оценить изменчивость морфологических признаков и степень
обособленности дальневосточных популяций /. setosa, используя многомерный
статистический анализ.
3. Дать генетическую характеристику изучаемых популяций /. setosa с помощью метода полимеразной цепной реакции с участием произвольных праймеров.
Научная новизна. Впервые проведено сравнительное изучение особенностей роста и размножения /. setosa на Курильских островах и в Приморском крае. Методами многомерной статистики изучена изменчивость морфологических признаков в популяциях /. setosa, выявлены диагностические признаки, дискриминирующие популяции. Дана объективная оценка окраски околоцветников методом спектрофотометрирования по спектрам отражения. Получены данные по внутри- и межпопуляционной генетической изменчивости изучаемого вида методом RAPD-анализа. Показано снижение генетического разнообразия островных популяций и зависимость этого снижения от климатической характеристики острова.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты актуальны для развития представлений об эволюционных процессах в условиях островной изоляции и для внутривидовой систематики /. setosa. Метод объективной оценки окраски околоцветников может быть использован при отборе форм с заданными характеристиками окраски венчика видов ирисов и других крупноцветковых видов.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на конференциях молодых ученых БПИ ДВО РАН (1997-2000), Втором съезде Биохимического общества при Российской Академии наук (1997), Mendel Centenary Congress (Чехия, 2000), Первой международной конференции "Биоразнообразие и динамика экосистем северной Евразии" (Россия, 2000), совместном заседании отделов ботаники и биотехнологии, вирусологии и физиологии растений БПИ ДВО РАН (2000).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, заключения, выводов и списка литературы (211 названий, в том числе 94 на иностранных языках). Работа изложена на 129 страницах машинописного текста, включая 15 таблиц и 17 рисунков.