Введение к работе
Актуальность исследований. Секция Rhizirideum G. Don f. ex W. D. J. Koch является типовой секцией подрода Rhizirideum (G. Don f. ex W. D. J. Koch) Wendelbo, объединяющего корневищные луки. На территории России сосредоточено максимальное разнообразие секции Rhizirideum. Некоторые виды секции уже введены в культуру, например, Allium nutans L. (лук-слизун) имеет пищевые сорта в России и на Украине, A. senescens s.l. L. (л. стареющий) имеет декоративные сорта в США. Многие виды секции как родичи культурных растений, перспективны для использования в селекции.
В настоящее время данная секция нуждается в полной таксономической ревизии.
Последние таксономические обработки секции в мировом масштабе были опубликованы в 19-ом веке (Regel, 1875). В течение 20 века и новейшего времени таксономический состав секции изучался различными авторами лишь в пределах отдельных регионов (СССР, Сибирь, Дальний Восток, Китай и т.д.), причем обработки рода у разных авторов отличаются объемом принятых в них таксонов и взглядами авторов на их родство. За прошедший период накопилось множество новых, иногда противоречивых сведений по таксономии, географическому распространению видов секции, а также были описаны новые таксоны. Весь накопленный материал требует обобщения и уточнения. Таксономические обработки представляют собой основу для решения не только фундаментальных, но и практических задач. Для успешного сохранения генетического разнообразия хозяйственно-ценных и перспективных для использования дикорастущих видов необходимо чётко представлять их таксономический состав, экологическую приуроченность и географическое распространение. В связи с этим необходимо было провести разностороннее изучение секции Rhizirideum, результаты которого обеспечат платформу для определения приоритетов и стратегий сохранения разнообразия ее генетических ресурсов.
Цели и задачи исследования. Целью исследований стало комплексное изучение секции Rhizirideum p. Allium в связи с проблемой сохранения ее генофонда.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
установить полный объём (таксономический состав) данной секции в мировом масштабе;
изучить номенклатуру всех представителей секции;
провести географический анализ представителей секции, для чего необходимо изучить области их распространения и построить карты их ареалов;
выявить филогенетические отношения между видами секции Rhizirideum с помощью различных методов систематики растений (сравнительно-морфологических, эколого-географических, молекулярно-генетические и др.);
изучить внутрипопуляционную изменчивость одного из приоритетных для сохранения видов секции {A. nutans);
определить методологические подходы и дать практические рекомендации по стратегии сохранения генофонда видов секции на территории России.
Положения, выносимые на защиту
1. Область происхождения секции Rhizirideum совпадает с областью видового
разнообразия и находится в горных степях Южной Сибири и Монголии.
2. Секция Rhizirideum молодая и находится на стадии формирования.
Научная новизна работы. Критически пересмотрен и уточнен состав секции в мировом масштабе. Впервые составлен конспект секции Rhizirideum. Создан ключ для определения представителей секции, произрастающих на территории России. Впервые построены карты ареалов для всех представителей секции и проанализированы особенности их распространения. Разработанная ранее методика in vitro культуры для отдельных представителей p. Allium модифицирована и впервые применена для некоторых видов секции. Для вида A. nutans впервые создана и опробована методика популяционного анализа селекционно-значимых признаков.
Практическая значимость. Результаты работы вносят вклад в изучение
таксономического состава, структуры и эволюции всего p. Allium. Отсеквенированные нами
последовательности фрагментов ДНК внесены в единую базу данных EMBL Nucleotide
Sequence Database. Составленный нами ключ для определения представителей секции может
быть использован для идентификации видов секции, произрастающих на территории России.
Часть карт ареалов представителей секции включена в «Агроэкологический атлас России и
сопредельных стран: экономически значимые растения, их болезни, вредители и сорные
растения» в раздел «Дикие родичи культурных растений»
(). Материал, собранный за время исследований, пополнил как гербарную, так и живую, и in vitro коллекции ВИР. Рекомендации по сохранению могут быть использованы при планировании охраняемых природных территорий, при разработке системы мониторинга редких видов и конкретных мероприятий по охране видов. Методика оценки селекционно-значимых признаков вида A. nutans войдет в общую методику экспресс-оценки хозяйственного потенциала диких родичей культурных растений, разрабатываемую сотрудниками отдела Агроботаники ВИР.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на Конференции молодых ученых и аспирантов ВИР (г. Санкт-Петербург, 2003); VIII молодежной конференции ботаников в СПб (БИЛ) (г. Санкт-Петербург, 2004); VI Международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (г. Барнаул, 2007) в рамках школы-конференции «Проблемы современной ботаники в Азиатской России»; семинаре кафедры ботаники Оснабрюкского университета (г. Оснабрюк, Германия, 2008); Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века» (съезд РБО), секции «Культурные и сорные растения» и «Молекулярная систематика и биосистематика» (г. Петрозаводск, 2008).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 1 - в журнале, рекомендованном ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 190 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, результатов и выводов, списка литературы, 4 приложений. Основной текст работы изложен на 137 страницах, иллюстрирован 9 таблицами, 13 рисунками. Список литературы включает 223 источника, из которых 160 на русском языке.
