CC BY
07. Прозина М. Н. Ботаническая микротехника. М.; Высшая школа, 1960. 205 с.
8. Федяева В. В., Шмараева А. Н., Шишлова Ж. Н. Новая популяция Salvia austriaca Jacq. в Ростовской области // Междунар. науч.-практич. конф. Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии, 2015. С. 504-509.
9. Харитонова Н. П., Теслов Л. С., Шатохина Р. К., Саканян Е. И., Селенина Л. В., Регир В. Г., Комарова М. Н. Определитель цельного, измельченного (резаного) и порошкованного растительного лекарственного сырья. М.; ФГОУ «ВУНМЦ Росздрава», 2006. 240 с.
10. Шмараева А. Н., Шишлова Ж. Н., Федяева В. В., Фирсова А. В., Анищенко Л. В. Коллекция редких и исчезающих растений ростовской области в ботаническом саду // ЮФУ Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация. 2012. N° 1. С. 181-189.
11. Coisin M., Necula R., Grigora§ V., Gille E., Rosenhech E., Zamfirache M. M. Phytochemical evaluation of some salvia species from Romanian flora // Analele §tiin^ifice ale University „Al. I. Cuza" Ia§is. II a. Biologie vegetala. 2012. Vol. 58, N 1. P. 35 - 44.
12. Janicsak G., Veres K., Kakasy A.Z., Mathe I. Study of the oleanolic and ursolic acid contents of some species of the Lamiaceae // Biochemical Systematics and Ecology. 2006. Vol. 34. P. 392 - 396.
13. Janicsak G., Mathe I., Miklossy-Vari V, Blunden G. Comparative studies of the rosmarinic and
caffeic acid contents of Lamiaceae species // Biochemical Systematics and Ecology. 1999. - Vol. 27. P. 733-738.
14. Kuzma L., Wysokinska H., Rozalski M., Budzynska A., Wieckowska-Szakielc M., Sadowska B., Paszkiewiczc M., Kisiel W., Rozalska B. Antimicrobial and anti-biofilm properties of new taxodione derivative from hairy roots of Salvia austriaca // Phytomedicine. 2012. Vol. 19. P. 12851287
15. Kuzma L., Wysokinska H., Rozalski M., Krajewska U., Kisiel W. An unusual taxodione derivative from hairy roots of Salvia austriaca // Fitoterapia. 2012. Vol. 83. Е770-773.прозина ботаническая микротехника
16. Nagy G., Gunther G., Mathe I., Blunden G., Yangc M., Crabbc T. A. Diterpenoids from Salvia glutinosa, S. austriaca, S. tomentosa and S. verticillata roots // Phytochemistry. 1999. Vol. 52. P.110-1109.
17. Padure I. M., Burzo I., Mihaiescu D., Badulescu L., Dobrescu A., Delian E. Chemical constituents of the essential oils of eight species of Salvia L. (Lamiaceae) from Romania. 2008 // URL: http ://www.researchgate. net/publication/272664121
18. Velickovic D.T., Ristic M. S., Milosavljevic N. P., Karabegovic I. T., Stojicevic S. S., Lazic M. L. Chemical composition of the essential oils of Salvia austriaca Jacq. and Salvia amplexicaulis Lam. from Serbia // Agro Food Industry Hi Tech. 2012. P.56-58.
Кошелева Е.А
ФГБУН Ботанический сад УрО РАН, научный сотрудник
Флягин Е.Н.
ФГБУН Ботанический сад УрО РАН, ученый секретарь, доцент
ВНУТРИВИДОВОЙ ПОЛИМОРФИЗМ ПЛОДОВ SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ
INTRASPECIFIC POLYMORPHISM OF SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN FRUITS UNDER
INTRODUCTION IN THE MIDDLE URAL
Kosheleva E.A.,
The Botanical Garden of the Ural branch of the Russian Academy of Sciences, researcher
Flyagin E.N.,
The Botanical Garden of the Ural branch of the Russian Academy of Science, scientific secretary
АННОТАЦИЯ
Расторопша пятнистая - это лекарственное растение семейства Asteraceae, произрастающее на территории Средиземноморья. На Среднем Урале данный вид выращивается в интродукции. Лекарственным растительным сырьем являются плоды, препараты которых обладают гепатопротекторными свойствами. В результате исследования установлено, что плоды S. marianum неоднородны, они отличаются по окраске семенной кожуры и толщине анатомических слоев, следовательно, возможно предположить будут отличаться по накоплению биологически активных веществ.
ABSTRACT
The holy thistle is a medical plant of Asteraceae family, which originally grows in the Mediterranean region. In the Middle Ural the species planted in introduction. The fruit is a medicinal plant raw material providing hepa-toprotective effects. It was found that the fruits of S. marianum were dissimilar, the ones differed by the seed cover colour and the thickness of anatomical tissues. It was possible to suppose that the fruits would be differ in biologically active substances accumulation.
Ключевые слова: расторопша пятнистая, плоды, полиморфизм
Keywords: holy thistle, fruits, polymorphism
Расторопша пятнистая (БПуЬит шапапыш (Ь.) Gaertn.) - это полиморфный вид семейства Л^1вг-асеае, произрастающий на территории влажного климата Средиземноморья. В интродукции с целью получения ценного лекарственного сырья данный вид выращивается и изучается в Украине и Сибири. Особое внимание ученых всех стран уделялось изучению химического состава плодов расторопши -уникального по своим компонентам (Цаприлова, 2008; Щекатихина, 2008).
Известно, что плоды & шапапыш обладают высоким уровнем полиморфизма по окраске семенной кожуры: от кремовых до ярко-бурых или черных оболочек (Кисличенко, 2008; Куркин, 2010). Исследователи связывают этот факт с разной степенью созревания плодов. При сравнении размеров плодов расторопши разных мест произрастания (Самарская область, Республика Марий Эл) отличий по размеру и внешним признакам не выявлено (Куркин, 2010). Однако учеными Украины была обнаружена корреляция между признаками: длина плода и ширина оболочки семени. Установлена взаимосвязь: чем длиннее плод, тем тоньше оболочка. Так как известно, что семенные оболочки на 95 % богаты флаволигнанами, были сделаны рекомендации: для переработки лучше брать семена меньшего размера, а для посадки - крупного размера (Кисличенко и др., 2008).
В связи с такими неоднозначными результатами возникает вопрос о полиморфизме и закономерностях строения плодов шапапыш на морфологическом и анатомическом уровнях организации.
В изучении находились семена различного происхождения: семена интродукции Ботанического сада УрО РАН (МГ 1 и МГ 2), полученные с исследовательской станции лекарственных растений Национального Института здоровья (Япония), семена сорта «Дебют» селекции Средне-Волжского филиала ВИЛАР (МГ 3) и семена природной репродукции Краснодарского края (МГ 4). Каждая из указанных групп отличается по окраске семенной кожуры: МГ 1 - темные, МГ 2 - светлые, МГ 3 -черные, МГ 4 - пятнистые семена. Исследование проводили на базе Ботанического сада УрО РАН, г. Екатеринбург.
Для сравнительного анализа размеров плодов разных групп & шапапыш были сделаны промеры длины и ширины плодов, а для оценки изменчивости анализируемых морфологических признаков был использован коэффициент вариации, который оценивали по шкале уровней изменчивости, предложенной С.А. Мамаевым (Мамаев, 1972).
В результате исследования установлено, что МГ 1 и МГ 4, а также МГ 2 и МГ 3 имеют сходные значения по признаку длины семянки, в то время как по признаку ширины они имеют достоверные различия (р<0,02). Исключением, является МГ 1 и МГ 2, которые сходны по ширине семянки (р=0,32), но различны по длине (р=0,01) (табл. 1).
Таблица 1
Количественные показатели двух морфологических признаков плодов БНуЪит типипит (Ь.)
ОаеЛп.
Модельная группа Длина, мм Ширина, мм
Х±ДХ CV,% Х±ДХ CV,%
МГ 1 6,25±0,03 2,63 3,43±0,02 2,79
МГ 2 6,73±0,05 3,81 3,38±0,03 5,18
МГ 3 6,65±0,03 2,76 3,30±0,03 4,59
МГ 4 6,29±0,05 4,23 3,15±0,05 9,25
Установлено, что наиболее стабильным количественным признаком для всех четырех групп шапапыш является длина семени (СУ<7 %), в то время как ширина семени имеет более широкий диапазон изменчивости (СУ=2-9 %) (табл. 1).
Далее был проведен сравнительный анатомический анализ плодов разных групп & шапапыш, который показал, что семенная кожура имеет общий план строения и сходные признаки внутренней
структуры. Известно, что для семейства Лsteraceae характерен плод - семянка. На анатомическом срезе расторопши наблюдаются четко выраженные оболочки плода (перикарпий) и непосредственно оболочки семенной кожуры (рис. 1). Однако диагностическое значение для плодов расторопши имеет строение перикарпия (Куркин, 2010).
Рис. 1. Поперечный срез кожуры семянки БИуЬыт тапапыт (Ь.) Оавг№. (*20): 1 - остаток эндосперма,
2 - спавшиеся клетки паренхимы семенной кожуры, 3 - спавшиеся клетки паренхимы плода, 4 -склереиды, 5 - спавшиеся клетки эндокарпия, 6 - волокнистые клетки мезокарпия, 7 - пигментный слой, 8 - вытянутые клетки эпидермиса эндокарпия, 9 - кутикула; 1-4 - оболочки семенной кожуры, 5-9 -
оболочки плода.
На поперечном срезе, изображенном на рис. 1, перикарпий состоит из нескольких слоев:
• покрывающая кутикула;
• неоднородный эпидермальный слой эк-зокарпия, который со стороны основания семени представлен толстостенными слабо-пористыми клетками, а со стороны кутикулы переходит в пали-садоподобные вытянутые толстостенные клетки;
• пигментный слой - один ряд тонкостенных, рыхлых клеток с бурым содержимым (Куркин, 2010);
• слой волокнистых клеток мезокарпия, состоящий из 1-10 рядов клеток;
• спавшиеся клетки эндокарпия, окрашенные в желтый или оранжевый цвет и содержащие кристаллы оксалата кальция.
Далее за слоем эндокарпия расположена семенная кожура, плотно сросшаяся с перикарпием. Она представлена мощным слоем склереид, имеющих уплощенную, вытянутую форму с утолщен-
ными стенками, заостренную с обоих концов. Полость склереид имеет вид тонкой щели. За слоем склереид в оболочке семянки расположена паренхима спавшихся клеток плода. Кожура сращена с паренхимой внутренней части плода и состоит из нескольких рядов паренхимы спавшихся клеток семенной кожуры, которые спаяны с остатком эндосперма, состоящего из одного ряда крупных клеток с алейроновыми зернами.
На рис. 2 представлены основные слои перикарпия четырех МГ & marianыm, которые являются основными диагностическими признаками. Так, МГ 1 характерны сильноизвилистые толстостенные клетки эпидермиса, крупные округлые клетки пигментного слоя и рыхлый волокнистый слой. МГ 2 характеризуется плотно прилегающими в виде дуги толстостенными клетками эпидермиса, овальной формы клетками пигментного слоя и плотным слоем волокнистых клеток. МГ 3 по характеристикам однотипна МГ 2, в то время как МГ 4 подобна МГ 1.
Рис. 2. Анатомическое строение перикарпия Silybum marianum Gaertn.: А - МГ1, Б - МГ 2, С - МГ 3,
Д - МГ 4.
Известно, что кожура семянки является диагностическим признаком не только для морфологических исследований, но и для биохимических, так как семенные оболочки на 95 % богаты биологически активными веществами - флаволигнанами (Кисличенко и др., 2008). Поэтому был проведен сравнительный анализ толщины анатомических слоев оболочек плода и семени для всех четырех МГ расторопши пятнистой (табл. 2). В результате было выявлено, что МГ 1 достоверно отличается от
остальных по толщине пигментного слоя (р<0,03), МГ 2 - по палисадоподобно вытянутым клеткам эпидермиса (р=0,03), МГ 3 - по спавшимся клеткам паренхимы плода (р<0,04), МГ 4 - по спавшимся клеткам паренхимы семенной кожуры (р<0,0001). Однако при сравнении общей толщины всех исследуемых оболочек попарно выявили, что МГ 1 и МГ 4, также как МГ 2 и МГ 3 не имеют существенных различий.
Таблица 2
Сравнительный анализ размеров анатомических слоев плодов БНуЪиш шапапиш (Ь.) Оаег!п. раз_ных модельных групп_
№ Анатомический слой МГ 1 Х±ДХ, мкм МГ 2 Х±ДХ, мкм МГ 3 Х±ДХ, мкм МГ 4 Х±ДХ, мкм
1 Кутикула 0,01±0,00 0,01±0,00 0,01±0,00 0,01±0,00
2 Палисадоподобно вытянутые клетки эпидермиса 0,11±0,00 0,12±0,00 0,11±0,00 0,10±0,01
3 Пигментный слой 0,03±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00
4 Волокнистые клетки мезокарпия 0,05±0,00 0,09±0,01 0,07±0,00 0,05±0,00
5 Спавшиеся клетки эндокарпия 0,02±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00
6 Склереиды 0,20±0,01 0,21±0,01 0,22±0,00 0,21±0,01
7 Спавшиеся клетки паренхимы плода 0,02±0,00 0,02±0,00 0,01±0,00 0,04±0,00
8 Спавшиеся клетки паренхимы семенной кожуры 0,05±0,00 0,05±0,00 0,06±0,00 0,02±0,00
9 Остаток эндосперма 0,02±0,00 0,02±0,00 0,02±0,00 0,01±0,00
10 Общее 0,51±0,01 0,56±0,01 0,54±0,01 0,48±0,01
Кроме того, все четыре МГ сходны по размерам кутикулы, спавшимся клеткам эндокарпия и склереид, что говорит о принадлежности исследуемых МГ к одному виду S. marianum.
Проведя анализ корреляционных связей между анатомическими слоями, было установлено, что с увеличением толщины волокнистых клеток мезокарпия уменьшается толщина кутикулы (r= -0,99), с увеличением толщины спавшихся клеток эндокарпия увеличивается толщина палисадопо-добно вытянутых клеток эпидермиса (r= 0,99), и с увеличением размеров спавшихся клеток паренхимы семенной кожуры уменьшается спавшийся слой клеток паренхимы плода (r= -0,96). Однако, проводя корреляционный анализ между морфологическими и анатомическими признаками, было выявлено, что с увеличением длины семени уменьшается толщина кутикулы (r= -0,95), но при этом увеличивается слой волокнистых клеток мезокар-пия (r= 0,56).
Таким образом, плоды S. marianum полученные в интродукции Ботанического сада УрО РАН отличаются по окраске семенной кожуры, а также отличаются по толщине различных анатомических слоев, что говорит о существенно полиморфизме исследуемого вида.
Список литературы
1. Кисличенко В.С., Поспелов С. В., Самородов В.Н., Гудзенко А. П., Тернинко И.И., Замула В. И., Болоховец А.С., Нещерет С.И., Ханин В.А. -Расторопша пятнистая — от интродукции к использованию: монография. -Полтава: Полтавский литератор, 2008.- 288 с.
2. Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале) / С.А. Мамаев ; М.: «Наука», 1972. - 283 с.
3. Расторопша пятнистая: монография /
B.А. Куркин, Г.Г. Запесочная, Е.В. Авдеева и др. -Самара: ООО «Офорт»; ГОУ ВПО «СамГМУ Рос-здрава», 2010. - 118 с.
4. Цаприлова, С.В. Расторопша пятнистая: химический состав, стандартизация, применение /
C.В. Цаприлова, Р.А. Родионова // Вестник фармации. - 2008. - Т. 41, №3. - С. 1-13.
5. Щекатихина, А.С. Получение биологически активных веществ из семян расторопши пятнистой (Silybum marianum (L.)) / А.С. Щекатихина, Т.М. Власова, В.П. Курченко // Труды БГУ. - 2008. - Т.3. Ч.1. - С. 218-229.
