Научная статья на тему 'Структура изменчивости некоторых морфологических параметров шалфея железистого (Salvia glutinosa L. ) в условиях ботанического сада'

Структура изменчивости некоторых морфологических параметров шалфея железистого (Salvia glutinosa L. ) в условиях ботанического сада Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
110
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ШАЛФЕЙ ЖЕЛЕЗИСТЫЙ / МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ / ИЗМЕНЧИВОСТЬ / СИСТЕМНЫЕ ИНДИКАТОРЫ / MORPHOLOGICAL PARAMETERS / VARIABILITY / SYSTEM INDICATORS / SALVIA GLUTINOSA

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Гладилина Татьяна Юрьевна, Шилова Ирина Васильевна, Петрова Надежда Андреевна

Приводятся результаты изучения морфометрических параметров Salvia glutinosa L. Выделены четыре группы системных индикаторов. Наиболее стабильными признаками являются количество боковых ветвей и количество побегов. В большей степени варьируют такие показатели, как длина соцветия, длина стеблевого листа.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Гладилина Татьяна Юрьевна, Шилова Ирина Васильевна, Петрова Надежда Андреевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STRUCTURE VARIABILITY OF SOME MORPHOLOGICAL PARAMETERS GLANDULAR SAGE (SALVIA GLUTINOSA L.) IN THE BOTANIC GARDEN

The results of the study of morphometric parameters sage glandular of Salvia glutinosa L. Four groups of system indicators. Most signs are stable; the number of side branches, the number of escapes. In the increasingly varied indicators such as the length of the inflorescence, the length of the stem leaves.

Текст научной работы на тему «Структура изменчивости некоторых морфологических параметров шалфея железистого (Salvia glutinosa L. ) в условиях ботанического сада»

интродукция растений

УДК 58.006

СТРУКТУРА ИЗМЕНЧИВОСТИ НЕКОТОРЫХ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ параметров ШАЛФЕЯ ЖЕЛЕЗИСТОГО (SALVIA GLUTINOSA L.)

В УСЛОВИЯХ БОТАНИЧЕСКОГО САДА

т. Ю. Гладилина, и. В. Шилова, Н. А. Петрова

Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского, Учебно-научный центр «Ботанический сад» 410010, Саратов, ул. Академика Навашина E-mail: nasch-1@yandex.ru

приводятся результаты изучения морфометрических параметров Salvia glutinosa L. Выделены четыре группы системных индикаторов. Наиболее стабильными признаками являются количество боковых ветвей и количество побегов. В большей степени варьируют такие показатели, как длина соцветия, длина стеблевого листа.

Ключевые слова: шалфей железистый, морфологические параметры, изменчивость, системные индикаторы.

STRUCTURE VARIABILITY OF SOME MORPHOLOGICAL

PARAMETERS GLANDULAR SAGE (SALVIA GLUTINOSA L.)

IN THE BOTANIC GARDEN

T. J. Gladilina, I. V. Shilova, N. A. Petrova

The results of the study of morphometric parameters sage glandular of Salvia glutinosa L. Four groups of system indicators. Most signs are stable; the number of side

branches, the number of escapes. In the increasingly varied indicators such as the length of the inflorescence, the length of the stem leaves.

Key words: Salvia glutinosa, morphological parameters, variability, system indicators.

Шалфей железистый, или клейкий, (Salvia glutinosa L.) из семейства Губоцветные (Lamiaceaе) - многолетнее травянистое растение. Встречается в южной половине европейской части России, в Крыму, на Кавказе. Растет по тенистым лесам, на влажной богатой гумусом почве (Флора..., 1954). В Саратовской области этот вид находится под угрозой исчезновения, занесен в региональную Красную книгу, охраняется в Национальном парке «Хвалынский» (Красная., 2006). Это декоративное растение, медонос, содержит эфирное масло, пригодное для использования в парфюмерии, препараты шалфея железистого обладают ранозаживляющими антибактериальными свойствами (Растительные., 1991).

Разнообразие жизненных состояний - это результат взаимоотношений организма со средой, который выражается в отклонениях от средней нормы продуктивных процессов и определяется с помощью морфометрических параметров, характеризующих их продуктивность (Злобин, 1989, 1996).

Целью нашей работы было выявление адаптивно важных морфологических признаков растений шалфея железистого в условиях коллекционного участка ботанического сада. Для этого было проведено изучение изменчивости некоторых его морфологических параметров.

Материал и методы

Материалом послужил образец шалфея железистого, который выращивается на коллекционном участке Учебно-научного центра «Ботанический сад» Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского с 2001 г. Образец получен из Главного ботанического сада РАН (г. Москва) в виде семян. В интродукционных условиях данный вид проходит полный цикл развития и дает полноценные семена.

Исследования проводились с 2010-го по 2012 г. У исследуемых растений измеряли следующие параметры: высота растений (h), количество побегов у одного растения (nr), количество узлов у побега (nb), длина стеблевого листа (lf0l), ширина стеблевого листа (lfol), длина соцветия (línf), количество мутовок в соцветии на центральном побеге (n), количество цветков в мутовке на центральном побеге (nf), длина венчика (lcor), длина

чашечки (lca), количество боковых ветвей в соцветии (ng), количество мутовок на боковой ветви (n ). За основу для условных обозначений взяты наиболее употребляемые латинские сокращения (Словарь..., 1984).

Для каждого параметра определялось среднее арифметическое (*ср), ошибка среднего арифметического (5хср), среднее квадратическое отклонение (5), лимиты (максимум и минимум), коэффициент вариации (V,%) (Шмидт, 1984). Статистическую обработку результатов проводили программой Statistica версии 6.0. Уровень изменчивости (УИ) признаков оценивали по С. А. Мамаеву (1972): коэффициент вариации меньше 7% - изменчивость признака очень низкая, 7-12% - низкая, 13-20% - средняя, 21-40% - высокая, больше 40% - очень высокая.

Н. С. Ростовой (2002) доказано, что в характере варьирования определенных признаков в зависимости от окружающей среды существуют некоторые общие закономерности, что позволяет использовать эти признаки в качестве системных индикаторов, объединяя при этом в группы по особенностям общей и согласованной изменчивости. Согласованная изменчивость признаков определялась по значениям коэффициента детерминации R2ch - квадрату коэффициента корреляции г2, усредненного по отдельным признакам (Ростова, 2002). Выделены четыре группы системных индикаторов: 1) эколого-биологические - отражающие согласованную изменчивость особей в неоднородной среде; 2) биологические - «ключевые» показатели, изменения которых определяют общее состояние системы; 3) генотипические (таксономические); 4) экологические индикаторы, изменения которых слабо согласованы с общей системой организма.

результаты и их обсуждение

Из таблицы видно, что наиболее развитыми растения шалфея железистого были в сезон 2010 г. Практически все их параметры, как размерные, так и количественные, в указанный вегетационный сезон были максимальными, за исключением количества узлов побега (max - 2011 г.) и количества боковых ветвей в соцветии (max - в 2012 г.). Возможно, уменьшение параметров растений связано со старением особей в последующие годы.

За период наблюдений наиболее стабильными показателями отличались: высота растения и длина венчика (УИ - от очень низкого до низкого), длина чашечки (УИ - от очень низкого до среднего), количество узлов у побега, длина и ширина стеблевого листа (УИ - от низкого до среднего).

Морфометрические показатели шалфея клейкого

Показатель Год наблюдений ^ ^ тт тах V, % Уровень изменчивости

h, см 2010 127,80 2,91 113 142 7,21 Низкий

2011 113,90 1,79 105 120 4,97 Очень низкий

2012 105,20 2,05 99 121 6,16 Очень низкий

п, шт, 2010 26,00 4,76 14 61 57,93 Очень высокий

2011 17,20 2,60 6 36 47,77 Очень высокий

2012 10,00 1,11 5 17 34,96 Высокий

пь, шт, 2010 9,90 0,35 7 11 11,12 Низкий

2011 11,50 0,34 10 13 9,39 Низкий

2012 8,50 0,40 7 11 14,93 Средний

1Го1, см 2010 26,60 0,66 19 32 13,67 Средний

2011 12,40 0,23 10 15 10,12 Низкий

2012 22,60 0,81 20 27 11,27 Низкий

v см 2010 9,58 0,24 7 12 13,57 Средний

2011 7,95 0,15 7 9,5 10,36 Низкий

2012 8,45 0,35 7 10 12,92 Низкий

Кпр см 2010 32,00 1,82 13 62 31,16 Высокий

2011 31,50 2,06 18 61 35,75 Высокий

2012 27,35 0,94 22 32 10,90 Низкий

п, шт. 2010 12,2 0,39 6 15 17,77 Средний

2011 10,27 0,35 7 16 18,79 Средний

2012 11,80 0,29 11 14 7,79 Низкий

пй, шт. 2010 8,73 0,39 6 14 24,42 Высокий

1сог, сМ 2010 4,82 0,04 4,5 5 4,79 Очень низкий

2011 4,52 0,09 3 5 11,06 Низкий

2012 2,44 0,07 2,2 2,8 8,47 Низкий

1сиР сМ 2010 2,50 0,02 2 2,7 4,58 Очень низкий

2011 2,57 0,08 2 3 16,76 Средний

2012 1,33 0,04 1,1 1,5 10,66 Низкий

ng, шт. 2010 3,43 0,44 1 11 69,97 Очень высокий

2011 3,13 0,40 1 11 69,99 Очень высокий

2012 6,50 0,05 4 13 50,90 Очень высокий

Окончание таблицы

Показатель Год наблюдений тт тах V, % Уровень изменчивости

2010 - - - - - -

п , шт. т' 2011 - - - - - -

2012 6,00 0,26 5 7 13,61 Средний

Примечание. h - высота растения, см; п - количество побегов у растения, шт.; пь - количество узлов у побега, шт.; ¡^ - длина стеблевого листа, см; -ширина стеблевого листа, см; ¡п„ - длина соцветия, см; п - количество мутовок в соцветии на центральном побеге, шт.; п^ - количество цветков в мутовке на центральном побеге, шт.; ¡сог - длина венчика, см; ¡са1 - длина чашечки, см; п -количество боковых ветвей в соцветии, шт.

Чаще средним, чем низким УИ характеризовалось количество мутовок в соцветии. От низкого до высокого уровня колебалась изменчивость длины соцветия. Высокой и очень высокой была изменчивость количества побегов у растения, боковых ветвей соцветия и цветков.

По результатам исследования структуры изменчивости морфологических признаков было выявлено, что к эколого-биологическим системным индикаторам, изменчивость которых зависит от внешних факторов и, определяя корреляционную структуру особи, влечет за собой согласованные изменения всей структуры связей морфологической системы растения, относятся: количество боковых ветвей в соцветии и количество побегов у одного растения (рисунок).

Количество мутовок в соцветии, длина соцветия, длина стеблевого листа, высота растения относятся к группе биологических системных индикаторов, которые в меньшей степени зависят от условий среды, но обладают общей согласованной изменчивостью, являясь ключевыми для всей морфологической структуры организма.

Все остальные признаки отнесены нами к группе генотипических системных индикаторов, которые представляют собой относительно автономные параметры, в меньшей степени зависящие от внешней среды.

Выводы

Таким образом, уровень изменчивости морфологических параметров шалфея железистого в интродукционных условиях изменяется от очень низкого до очень высокого. Влияние окружающей среды на развитие особей в первую очередь сказывается на таких параметрах, как количество побегов у одного растения и количество боковых ветвей в соцветии.

80,00

40,00

♦ng ►nr

♦ nfl itfo£ n icor ♦ ♦ iinfi ifoi *nm h

0,00

0,00 0,15 0,30

Структура изменчивости морфологических признаков Salvia glutinosa в 2010 г. По оси ординат - коэффициент вариации (V, %), по оси абсцисс - квадрат коэффициента корреляции r2, усредненный по отдельным признакам (R2ch). Условные обозначения см. таблицу

Список литературы

Злобин Ю. А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений : учеб.-метод. пособие. Казань : Изд-во Казан. ун-та, 1989. 147 с.

Злобин Ю. А. Структура фитоценопопуляций // Успехи совр. биологии, 1996. Т. 116, вып. 2. С. 133-146.

Красная книга Саратовской области: Грибы. Лишайники. Растения. Животные / Комитет охраны окружающей среды и природопользования Саратов. обл. Саратов : Изд-во Торг.-пром. палаты Сарат. обл., 2006. 528 с.

Мамаев С. А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М. : Наука, 1972. 283 с.

Растительные ресурсы СССР : Цветковые растения, их химический состав, использование ; Семейства Hippuridaceae - Lobeliaceae. СПб. : Наука, 1991. С. 74-82.

Ростова Н. С. Корреляции : структура и изменчивость. СПб. : Геликон, 2002. 308 с.

Словарь ботанических терминов / под общ. ред. И. А. Дудки. Киев : Наук. думка, 1984. 308 с.

Флора СССР. М. ; Л. : Изд-во Академии наук СССР, 1954. Т. XXI. С. 359-361. Шмидт В. М. Математические методы в ботанике. Л. : Изд-во Ленингр. унта, 1984. 288 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.