Цитофлюориметрические исследования некоторых представителей рода Silene L. Алтайской горной страны

Cyperaceae (Осока Carex L.), Cannabaceae (Хмель Humulus L.), Urticaceae (Крапива Urtica L.) и др. Фитомелиоративные растения преобладают в семействе Salicaceae (Ива Salix L.), а одиночно встречаются в семействах: Pinaceae (Сосна Pinus L.),

Poaceae (Пырейник Elymus L., Овсяница Festuca L.), Cyperaceae (Осока Carex L.), Fabaceae (Карагана Caragana Lam.) и др.

Для нужд целлюлозно-бумажного производства наиболее активно используются виды семейства Pinaceae (Ель Picea A. Dietr., Лиственница Larix Miller, Сосна Pinus L.), а также семейства Salicaceae (Populus L.).

Самыми малочисленными являются две сырьевые группы, каждая из которых включает всего по одному представителю (табл.), например, каучуконосный род Бубенчик Adenophora Fischer в семействе Campanulaceae и камеденосный представитель семейства Pinaceae (Лиственница Larix Miller).

Выводы

Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

- инвентаризация полезных растений лесной флоры Кузнецкого Алатау позволяет говорить о возможностях более широкого их применения;

- приведённые данные являются, по сути, прогнозной оценкой ресурсов полезных растений в лесной флоре Кузнецкого Алатау.

Библиографический список

1. Некратова А.Н. Лесная флора Кузнецкого Алатау: автореф. дис. ... канд. биол. наук. — Томск, 2005. — 20 с.

2. Вульф Е.В., Малеева О.Ф. Мировые ресурсы полезных растений. Пищевые, кормовые, технические, лекарственные и др. — Л., 1969.

3. Соболевская К.А., Якубова А.И., Пленник Р.Я. и др. Полезные растения За-

падной Сибири и перспективы их интродукции. — Новосибирск, 1972.

4. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР. — М., 1976.

5. Пленник Р.Я., Гонтарь Э.М., Тюрина Е.В. и др. Полезные растения Хакасии: Ресурсы и интродукция. — Новосибирск, 1989.

6. Минаева В.Г. Лекарственные растения Сибири. — Новосибирск, 1991.

7. Блинова К.Ф., Вандышев В.В., Комарова М.Н. и др. Растения для нас: справочное издание. — СПб., 1996.

8. Овеснов С.А. Конспект флоры Пермской области. — Пермь, 1997.

9. Федоров А.А. Изучение растительных ресурсов // Проблемы современной ботаники. — М.; Л., 1965.

10. Некратова Н.А., Некратов Н.Ф., Михайлова С.И. и др. Лекарственные растения Кузнецкого Алатау. Ресурсы и биология. — Томск, 1991.

11. Некратова Н.А. К изучению биологических особенностей Rhaponticum cartha-moides (WiNd.) Н]т и Paeonia anomala L. // Флора, растительность и растительные ресурсы Сибири. — Томск, 1987. — С. 133-144.

12. Положий А.В., Некратова Н.А., Ти-мошок Е.Е. Методические указания по изучению ресурсов лекарственных растений Сибири. — Абакан, 1988.

13. Некратова Н.А. Научно-методические подходы к изучению природных ресурсов лекарственных растений // Проблемы региональной экологии. Региональное природопользование. — Томск, 1994. — Вып. 2. — С. 108-110.

14. Некратова Н.А., Некратов Н.Ф. Опыт

изучения ресурсов лекарственных растений в Алтае-Саянской горной и в Томской областях // Современные проблемы природопользования, охотоведения и зверопроиз-водства: матер. науч.-практ. конф., по-

свящ. 80-летию ВНИИОЗ. — Киров, 2002а. — С. 484-485.

+ + +

УДК 576.316.353.7+582.669.2

М.В. Скапцов, Д.Л. Белкин

ЦИТОФЛЮОРИМЕТРИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕКОТОРЫХ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА SILENE Ь. АЛТАЙСКОЙ ГОРНОЙ СТРАНЫ

Ключевые слова: Алтайская горная

страна, Silene, хромосомы, кариотип, флуоресценция, DAPI, цитофлюоримет-рия, биоразнообразие, геном, полиплоидия.

Введение

Изучение хромосом и хромосомных чисел у различных видов гвоздичных было начато достаточно давно в работах таких авторов, как: Heitz, 1926; Blackburn, 1928;

Blackburn, Morton, 1957; Жукова, 1967, Гви-нианидзе, 1976 и др. [1-5].

Для территории Алтайской горной страны (АГС) у большей половины видов в настоящее время известны числа хромосом. Так, у рода Silene L. большая часть видов является диплоидами, а основное число хромосом n = 12 (n = 24).

Существует множество групп по всему миру, виды которых характеризуются высокой степенью полиплоидии, а происхождение их не достаточно исследовано. Зачастую, отклонения внутри вида на незначительное число хромосом можно объяснить некачественным подсчетом. Благодаря ци-тофлюориметрическому анализу возможно определение различия хромосомных чисел в подобных группах.

У представителей семейства наблюдается корреляция плоидности в зависимости от географического и поясного распространения. Наибольшее количество полиплоидов в высокогорных областях.

Таким образом, несмотря на широкое и интенсивное изучение хромосом, в настоящее время использовать систематически данные по хромосомным числам практически не удается, поскольку виды с различной плоидностью мало отличаются друг от друга.

Целью работы является цитофлюори-метрическое исследование гербарных образцов Silene chlorantha (Willd.) Ehrh. и Silene turgida Bieb. ex Bunge с территории Алтайской горной страны.

Задачи:

- изучение кариотипа Silene vulgaris (Moench) Garcke.;

- цитофлюориметрическое изучение S. vulgaris;

- цитофлюориметрическое изучение S. chlorantha и S. turgida.

Материалы и методы

При исследовании использовались собственные гербарные сборы с территории АГС, а также гербарные сборы, хранящиеся в Гербарии Южно-Сибирского ботанического сада АлтГУ (ALTB).

Для цитофлюориметрических исследований использовался гербарный материал S. chlorantha и S. turgida, а также живой материал (проростки) S. vulgaris. Исследования проводились согласно стандартным протоколам для определения уровня полиплоидии с использованием кита CyStain UV Precise P, к поточному цитометру Partec CyFlow (Partec, Германия).

В качестве контроля материала для ци-тофлюориметрии представителей рода Silene применялся живой материал S. vulgaris. Вследствие разнообразных лите-

ратурных данных о хромосомном составе (2n = 24; 48), размере генома (2C = 1,13) и широком распространении вцнутривидо-вой полиплоидии был проанализирован гаплоидный кариотип последнего [6-8].

Экспериментальные образцы для хромосомного анализа брались из кончиков проростков S. vulgaris в промежутки времени с 3:00 до 4:00 ч, характеризующиеся наиболее активным делением клеток.

При предфиксационной обработке корешки помещались в 0,002 М раствор окси-хинолина на 3 ч, а затем промывались 3 раза по 5 мин. в дистиллированной воде. Подготовленные образцы фиксировались в растворе уксусного алкоголя (Фиксатор Кларка) в течение суток при температуре 4оС. После фиксации материал промывали в трех сменах 96%-ного этанола, затем переносили в 70%-ный раствор спирта для хранения.

В результате исследований оптимальным красителем, в нашем случае ацетокармин, корешки после предобработки, хранившиеся в 70%-ном растворе спирта, согревали и переносили в фиксатор Кларка, приготовленный на 45%-ной уксусной кислоте, на 30 мин. Затем переносили в ацетокармин и выдерживали на кипящей водяной бане 6 мин. После чего оставляли для окрашивания на 30 мин. при комнатной температуре

[9].

Для получения монослоя клеток проводили раздавливание наиболее интенсивно окрашенных участков материала в 45%-ном растворе уксусной кислоты под покровным стеклом. Полученные препараты исследовали методом прямой световой микроскопии.

Результаты и обсуждение

Исходя из анализа кариотипа, а также цитогенетических процессов, установлено хромосомное число S. vulgaris, произрастающей на территории Алтайской горной страны, 2n = 24 (рис. 1).

В результате анализа кариотипа и литературных данных о размере генома, равного 1,13 пикограмм и хромосомному числу S. vulgaris, используемого в нашей работе в качестве контроля, исследованы хромосомные составы некоторых представителей рода Silene с неизвестными хромосомными числами, такими как S. turgida и S. chlorantha, с помощью методов цитофлюо-риметрии. Характерным для S. vulgaris на цитофлюорограмме является наличие двух пиков, исключая «шумы», которые располагаются в левой части графика, размер которых варьирует в зависимости от качества образца (рис. 2).

Исходя из данных цитометрии, можно предположить, что хромосомное число S.

turgida равно хромосомному числу S. vulgaris в связи с расширением флуоресценции 2-го пика, а S. chlorantha в два раза

превышает хромосомное число S. vulgaris в связи с появлением 3-го пика (рис. 3, 4).

Д

И»:>т

/I

Рис. 1. Окрашенные ацетокармином хромосомы в (А) интерфазе, (Б) профазе, (В) метафазе, (Г) анафазе и (Д) Гаплоидный кариотип S. vulgaris

Рис. 2. Показатели цитофлюориметрии, характерные для S. vulgaris

Уровень флуоресценции Рис. 3. Сравнительный анализ S. vulgaris (Moench) Garcke и S. turgida Bieb. ex Bunge.

Уровень флуоресценции

Рис. 4. Сравнительный анализ S. vulgaris (Moench) Garcke и S. chlorantha (Willd.) Ehrh

Показатели достоверности и интерпретация результатов позволяют утверждать, что хромосомное число S. turgida Bieb. ex Bunge. 2n = 24, а размер генома 2С~ 1,13 пикограмм. Хромосомное число и размер генома S. chlorantha (Willd.) Ehrh по отношению к S. vulgaris (Moench) Garcke равны 2n = 48 и 2С«2,26 соответственно.

Библиографический список

1. Heitz E. Der Nachweis der Chromo-somen. Vergleichende Studien uber ihre Zahl, Grosse und Form im Pflanzenreich. I // Zeitschr. Bot., 1926. — Vol. 18. — N. 11-12. — P. 625-681.

2. Blackburn K.B. Chromosome number in Silene and the neighbouring genera / / Zeitschr. induct. Abstamm. u. Vererbung-slehre, 1928. — Suppl. 1. — P. 439-446.

3. Blackburn K.B., Morton J.K. The incidence of polyploidy in the Caryophyllaceae of Britain and of Portugal // New Phytol., 1957. — Vol. 56. — N. 3. — P. 344-351.

4. Жукова П.Г. К познанию хромосомных чисел растений крайнего Северо-Востока СССР // Бот. журн., 1967. — Т. 52. — № 7. — С. 983-987.

5. Гвинианидзе З.И. О двух представителях субнивального флористического комплекса // Заметки по систематике и гео-

графии растений, 1976. — Вып. 32. —

С. 57-60.

6. Franzen R., Gustavsson L.A. Chromosome numbers in flowering plants from the high mountains of Sterea Ellas, Greece // Willdenowia, 1983. — Vol. 13. — P. 101-106.

7. Horovitz A., Dolberger R. The genetic basis of gender in Silene vulgaris // Heredity, 1983. — Vol. 51. — P. 371-376.

8. Sirokа J., Lysаk M.A., Dolezel J, Kejnovsky E., Vyskot B. Heterogeneity of rDNA distribution and genome size in Silene spp. // Chromosome Research, 2001. — Vol. 9. — P. 387-393.

9. Барыкина Р.П. Справочник по ботанической микротехнике. Основы и методы. — М.: Изд-во МГУ, 2004. — 312 с.

Авторы выражают благодарность к.б.н., доценту кафедры ботаники ФГБОУ ВПО АлтГУ Сергею Владимировичу Смирнову за ценные консультации и помощь при обработке данных.

Работа выполнена в рамках программы стратегического развития ФГБОУ ВПО АлтГУ на 2012-2016 годы «Развитие Алтайского государственного университета в целях модернизации экономики и социальной сферы Алтайского края и регионов Сибири», мероприятие «Конкурс грантов» (№2012.312.1.3).

+ + +

УДК 582.677:580.006(517.17) О.О. Вронская,

Т.В. Роднова ИНТРОДУКЦИЯ ПУЗЫРНИЦЫ ФИЗАЛИСОВОЙ (PHYSOCHLANA PHYSALOIDES (L.) G. DON FIL., SOLANACEAE) В КУЗБАССКОМ БОТАНИЧЕСКОМ САДУ

Ключевые слова: Пузырница физалисо-вая, онтогенез, интродукция.

Введение

Род пузырница — Physoсhlaina G. Don fil. (сем. Solanaceae) насчитывает 6 видов, произрастающих в Средней Азии, Монголии, Японии, Китае, на Дальнем Востоке. Название рода происходит от греческого physa — пузырь, ^laina — наружная одежда. В Сибири произрастает один вид — пузырница физалисовая Physoсhlaina physaloides (L.) G. Don fil. [1].

Так как данный вид на территории Кемеровской области является редким, необходимо его всестореннее изучение как в природе, так и в условиях культуры.

Процесс становления жизненной формы Physoсhlaina physaloides в ходе онтогенеза до настоящего времени никем не изучался.

Цель работы — изучение особенностей биологии и морфологии, способов размножения, феноритмов и этапов онтогенеза Physoсhlaina physaloides в условиях интродукционного опыта в Кузбасский ботанический сад.

Материалы и методика

Материалом для исследования послужили коллекционные фонды Кузбасском ботаническом саду. Фенологические наблюдения проводились проводились согласно методики фенологических наблюдений в ботанических садах [2]. Изучение этапов онтогенеза