Введение к работе
Актуальность темы. Виды сем. Orchidaceae принадлежат к числу растений, наиболее уязвимых при антропогенном воздействии на фито-ценозы. В России внесено в Красную книгу (1988) около трети видов орхидных, представленных во флоре страны (44 вида). Для предотвращения необратимого оскудения флоры необходимы срочные и эффективные меры по охране исчезающих видов орхидных, разработка которых требует разностороннего изучения их эколого-биологических особенностей. Особенно важное значение имеют исследование процессов воспроизведения и разработка эффективных методов размножения в культуре, что сделает возможными активные меры по восстановлению численности редких орхидных в природных местообитаниях и использование их ценных свойств. Многие из них высокодекоративны, представители трибы Ог-chideae применяются в научной, а виды p. Cypripedium и некоторые другие - в народной медицине (Клер, 1878: Осетров. 1983: Cash, 1993).
Многие особенности биологии орхидных умеренной зоны, прежде всего связанные с прорастанием семян и развитием проростков, до сих пор крайне недостаточно исследованы. Имеющиеся сведения о распространении многих видов орхидцмх :;а Урале нуждаются в уточнении, а состояние природных популяций их редких представителей требует изучения. Все это делает актуальными исследование распространения и биологических особенностей редких орхидных Урала и разработку методов их размножения.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлось исследование экологии,биологических особенностей и процессов возобновления редких орхидных Урала в природных местообитаниях и разработка методов их размножения in vitro. Исходя из этого, были определены задачи исследования: 1. Оценка на основе хорологических данных и ботанико-географического анализа степени редкости и потреб-
ности в охране видов орхидных Урала. 2. Изучение распространения, фитоценотической приуроченности, численности, возрастной структуры и возобновления природных популяций редких орхидных Урала. 3. Исследование прорастания семян и развития проростков в асимбиотической культуре. 4. Изучение возможностей и способов клонального микроразмножения орхидных Урала. 5. Исследование специфичности микоризного симбиоза и особенностей развития орхидных в симбиотической культуре.
Научная новизна работы. Собрана, и обобщена хорологическая информация по 24 видам орхидных, являющимся редкими и исчезающими для всего уральского региона. Исследованы в условиях Урала эколого-фи-тоценотическая приуроченность, возрастная структура, особенности семенного и вегетативного возобновления популяций 8 редких видов орхидных. Обнаружены два ранее не приводившихся для Урала вида (Ophrys Insectlfera и Dactylorhiza ochroleuca) и ряд новых местонахождений других редких видов. Описана ранее не отмечавшаяся для У.)-иіа группа ботанико-географических реликтов центральноевропейско-го происхождения, связанная с флористическим комплексом известковых схенусовых болот Южного Предуралья. Подтверждено гибридное происхождение таксона Cypripedium ventrlcosum Sw. Установлены распределение по систематическим группам орхидных Урала наличия покоя семян и его связь с особенностями структуры семян. Определены оптимальные для посева In vitro стадии созревания семян у 6 видов. Исследовано влияние экзогенных ауксина и цитокинина на прорастание незрелых семян и развитие проростков, а также регенерацию протокормов Cypripedium calceolus и С. macranthon. Определены особенности морфогенеза проростков и отклонения в ходе послесеменного развития, возникающие в культуре in vitro у представителей разных систематических групп орхидных. Впервые разработан метод клонального микроразмножения С. calceolus и С. macranthon в культуре органов взрослых растений
(культура завязей). Установлены степень симбиотической специфичности у ряда видов с легкопрорастающими семенами и отсутствие стимуляции эндофитными грибами прорастания семян, обладающих глубоким покоем.
Практическое значение работы. Результаты хорологического изучения 24 исчезающих видов орхидных могут использоваться при планировании дальнейшего развития сети охраняемых природных территорий Урала. Полученные сведения по экологии и биологин орхидных Урала послужат основой для разработки мер охраны их природных местообитаний и способов их интродукции. Разработанные методы семенного и микроклонального размножения могут применяться для получения сеянцев и растений-регенерантов редких орхидных в целях введения их в культуру и реинтродукции.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на конференции "Экологические системы Урала: изучение, охрана, эксплуатация" (Свердловск. 1987). молодежной научной конференции "Проблемы рационального использования., воспроизводства и экологического мониторинга лесов" (Свердловск. 1990). III (1990) и IV (1992) конференциях молодых ботаников г.Ленинграда. XI международном симпозиуме "Эмбриология и семенное воспроизведение" (Ленинград. 1990). рабочем совещании по консервации генофонда (Пущино, 1991). международной конференции молодых исследователей "Флора Карпат: актуальные проблемы систематики, флористики и фитогеографии" (Карпатский национальный парк. 1992). международном симпозиуме "Популяции орхидей: изучение и охрана" (г.Рахов. 1994). а также на заседаниях Екатеринбургского отделения Российского ботанического общества и семинарах лаборатории экспериментальной экологии и акклиматизации растений Института леса УрО РАН.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения.
