Изменчивость длины язычка у мятликов секции Stenopoa (Poa L. , Poaceae) в Западной Сибири

Систематические заметки..., 2016. № 114. С. 61-65 DOI: 10.17223/20764103.114.7

УДК 582.542

Изменчивость длины язычка у мятликов секции 81гпороа (Роа Ь., Роасеае) в Западной Сибири

М.В. Олонова1, Н.С. Мезина2, П.Д. Гудкова3

Томский государственный университет, Томск, Россия; 1olonova@list.ru; 2n.s.mezina@gmail.com; 3 PDGudkova2017@yandex.ru

Представлены исследования частот проявления качественного признака - длины язычка верхнего листа (4 состояния) у мятликов (Poa L.) секции Stenopoa Dum. на территории Западной Сибири. Установлено, что этот признак имеет диагностическое значение только в мезоморфных и мезоксероморфных группах. У ксеромезоморфных и ксероморфных таксонов этот признак диагностического значения не имеет, что можно объяснить их гибридным происхождением. Вместе с тем длина язычка как качественный признак может служить маркером филогенетических ветвей.

Ключевые слова: мятлик, изменчивость, Западная Сибирь.

В диагностике мятликов секции Stenopoa Dum. основное внимание уделяется таким признакам, как общая высота растения, форма стебля в нижней части (сплюснутая или цилиндрическая), форма пластинки, длина язычка, длина и форма метёлки, длина и форма колосков, опушение оси колоска, наличие или отсутствие пучка длинных извилистых волосков на каллусе нижней цветковой чешуи, характер её поверхности над жилками и между ними (наличие или отсутствие опушения). При этом длина язычка верхнего листа имеет особое значение, выступая в роли качественного признака: как было установлено, этот признак, как никакой другой, слабо взаимосвязан с остальными, очень мало зависит от условий произрастания и подобно качественным признакам в значительной мере обусловлен генетически.

В систематике секции Stenopoa принято различать 5 состояний этого признака длины язычка: менее или равный 1 мм, от 1 до 1.5 мм, от 1.5 до 2 мм, от 2 до 3.5 мм и свыше 3.5 мм (Цвелёв, 1976). Что касается последнего состояния, оно более характерно для восточноазиатских и высокогорных видов Юго-Западного Китая (Zhu et al., 2006). В Западной Сибири оно встречается только у восточноазиатского Poa sphondylodes Trin., одно местонахождение которого было обнаружено на Алтае, в устье р. Чуя (Олонова, 2013). Язычки такой длины иногда встречается у наиболее мощных экземпляров P. palustris L., но в целом на популяционном уровне сохраняется длина 2-2.3 мм (Оло-нова, 2001).

Целью данной работы было исследование длины язычка в разных эколо-го-эволюционных группах мятликов секции Stenopoa для оценки значимости этого признака для систематики.

Материалы и методы

Поскольку в секции Stenopoa границы между видами весьма расплывчаты и значительное число особей трудно отнести с определенностью к какому-то конкретному виду, предварительно изменчивость отдельных признаков обыкновенно рассматривается на уровне эволюционных групп (ступеней). Признак «положение верхнего узла на стебле», отражающий степень ксеро-филизации, был предложен Н.Н. Цвелёвым (1976) для разграничения видов мятликов, относящихся к одному филуму, но стоящих на разных ступенях эволюционного развития. В соответствии с этим признаком виды секции Stenopoa распределялись по 4 ступеням - в I группу вошли мезоморфные растения, верхний узел которых находится в верхней половине стебля (P. nemoralis L., P. palustris, P. insignis Wein); во II группу - растения, верхний узел которых расположен между серединой и нижней третью стебля (P. urssulensis Trin, P. krylovii Reverd.); к III группе отнесены виды, верхний узел которых лежит в верхней половине нижней трети стебля (P. stepposa (Kryl.) Roshev., P. botryoides Trin., P. reverdattoi Roshev.), и наконец, к IV группе - наиболее ксероморфные виды, верхний узел которых расположен в пределах нижней 1/6 стебля, практически при основании (P. attenuata Trin., P. daurica Trin., P. albertii Regel). Виды родства P. glauca Vahl., имеющие предположительно гибридное происхождение, эволюция которых шла в основном в направлении криоморфогенеза, обыкновенно рассматриваются отдельно.

Из I группы было исследовано 87 особей, из II - 39, из III - 111 и из IV -56. За счетную единицу принимался один нормально развитый генеративный побег.

Результаты

В I, мезоморфной, группе на территории Западной Сибири представлены особи как с коротким, до 1 мм, язычком (14 %), так и с длинным, превышающим 2 мм (64 %); 20 и 2 % приходятся на растения с язычками от 1 до 1.5 мм и от 1.5 до 2 мм соответственно. Среди мятликов с коротким, до 1 мм, язычком преобладают особи с опушенной осью колоска, что соответствует морфотипу Poa nemoralis, а среди особей с длинным, превышающим 2 мм, язычком - с голой осью, что соответствует морфотипу P. palustris. Тем не менее на территории Западной Сибири нередки особи, сочетающие короткий язычок и голую ось колоска или, что случается значительно реже, длинный язычок и опушённую ось колоска. Можно предположить, что эти особи имеют гибридное происхождение. 22 % мятликов этой группы, имеющие «промежуточные» размеры язычка, не характерные ни для P. nemoralis, ни для P. palustris, также, видимо, имеют гибридное происхождение. Наиболее

часто они встречаются в южной, горной части Западной Сибири (Алтай, Кузнецкий Алатау).

Во II, ксеромезоморфной, группе численно преобладают образцы с язычком от 1.5 до 2 мм (60 %), 30 % составляют особи с язычком 1 до 1.5 мм. Особей с длинным, свыше 2 мм, язычком было обнаружено всего 10 %, и совсем не нашлось с коротким, менее 1 мм, язычком. Такое распределение с преобладанием особей с длиной язычка, «промежуточной» между длинами язычков P. nemoralis и P. palustris (в совокупности они составляют 90 % исследованных образцов), можно объяснить гибридной природой этой группы: в Западной Сибири она представлена гибридогенным агрегатом P. urssulensis, включающим также слабо морфологически дифференцированный вид Р. krylovii. Следует признать, что в этой группе длина язычка не имеет диагностического значения.

В III, мезоксероморфной, группе отмечается существенное преобладание (66 %) особей с длинным, длиннее 2 мм язычком. Доля особей с «промежуточной» длиной язычка существенно снижается по сравнению со II группой и составляет в целом 14 %, участие особей с длиной язычка от 1 до 1.5 мм и от 1.5 до 2 мм составляет по 7 %. Это объясняется тем, что в Западной Сибири III группа представлена главным образом P. stepposa, стабильным видом, продолжающим филогенетическую линию P. palustris. Особей с коротким, 1 мм и менее, язычком было обнаружено 20 %. Это неожиданно много для Западной Сибири, где отсутствует восточносибирский P. skvortzovii Probat., отличающийся коротким язычком в совокупности с опушённой осью колоска, представляющий предположительно ксероморфный дериват P. nemoralis.

В IV, ксероморфной, группе снова наблюдается преобладание «промежуточной» длины (87 % особей), свидетельствующей о гибридном происхождении большинства особей, 60 % особей имеет язычок от 1 до 1.5 мм, и у 27 % длина язычка от 1.5 до 2 мм. Только 9 % особей имеет язычок более 2 мм, а доля особей с коротким, до 1 мм, язычком составляет 5 %. Несмотря на такую нестабильность этого признака у ксероморфных мятликов, он служит одним из признаков для разграничения P. argunensis Roshev. и P. reverdattoi, который неоднократно отмечался в Горном Алтае. В целом же признак длины язычка не имеет серьёзного таксономического значения в этой группе, поскольку сильно варьирует даже в пределах популяций.

Заключение

Проведённые исследования изменчивости частот рассматриваемого признака длины язычка показали, что у видов разных эволюционно-экологических групп на территории Западной Сибири он имеет разное диагностическое значение. Если в мезоморфной и мезоксероморфной группах длина язычка обнаруживает корреляции с другими признаками, образуя морфотипы видового уровня (P. nemoralis, P. palustris, P. stepposa), и имеет в них некоторое диагностическое значение, то в ксеромезоморфных и ксеро-морфных группах, имеющих предположительно гибридное происхождение,

он не может использоваться как диагностический. Вместе с тем этот признак является вполне надежным филогенетическим маркером.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают признательность кураторам ALTB, KUZ, LE, MO, MW, NS, NSK и TK за возможность работы с коллекциями.

Исследования поддержаны грантами РФФИ (№ 16-04-01605 А, 16-34-00537 мол_а, 16-34-60195 мол_а_дк).

ЛИТЕРАТУРА

Олонова М.В. Популяционное исследование гибридогенных комплексов Poa palustris L. - P. nemoralis L. - P. urssulensis Trin. на юге Западной Сибири // Ботанические исследования Сибири и Казахстана. 2001. Вып. 7. С. 13-33. Олонова М. В. Находка Poa sphondylodes Trin. на территории Сибири // Систематические заметки по материалам Гербария им. П.Н. Крылова Томского государственного университета. 2013. № 107. С. 19-21. Цвелёв Н.Н. Злаки СССР. Л.: Наука, 1976. 788 с.

Zhu G.H., Liu L., Soreng R.J., Olonova M. Poa L. // Flora of China. Beijing; St.-Louis, 2006. Vol. 22. P. 257-309.

Поступила 14.11.2016; принята 13.12.2016

Systematic notes..., 2016, 114: 61-65 DOI: 10.17223/20764103.114.7

Variability of the ligule length among bluegrasses section

Stenopoa (Poa L., Poaceae) in Western Siberia

M.V. Olonova1, N.S. Mezina2, P.D. Gudkova3

Tomsk State University, Tomsk, Russia; 1olonova@list.ru; 2n.s.mezina@gmail.com, 3PDGudkova2017@yandex.ru

Abstract

The studies of frequencies of quality character - the length of the flag leaf ligule (4 states) within bluegrass (Poa L.) Stenopoa section have been conducted in Western Siberia. It has shown, that this character has a diagnostic value only within mesomorphic and mesoxero-morphic groups; within xeromesomorphuc and xeromorphic groups it has no diagnostic value. It can be caused by their hybrid origin. However, the length of the ligule, as a qualitative character can be used as a marker of lineage.

Key words: bluegrass, variability, Western Siberia.

Funding: Supported by Russian Foundation for Basic Research (No 16-04-01605 A 1634-00537 mol_a, 16-34-60195 mol_a_dk).

REFERENCES

Olonova M.V. 2001. A population-based study of hybrid complexes of Poa palustris L. -P. nemoralis L. - P. urssulensis Trin. In the south of Western Siberia. Botanicheskiye issledovaniya Sibiri i Kazakhstana [Botanical investigations of Siberia and Kazakhstan], 7: 13-33. [in Russian].

Olonova M.V. 2013. Finding of the Poa sphondylodes Trin. in Siberia. Sistematicheskie zametki po materialam Gerbariya imeni P.N. Krylova Tomskogo gosudarstvennogo universiteta [Systematic notes on the materials of P.N. Krylov Herbarium of Tomsk State University], 107: 19-21. [in Russian and Latin with English summary].

Tzvelev N.N. 1976. Zlaki SSSR [Poaceae URSS]. Leningrad: Nauka Publ. 788 p. [in Russian].

Zhu G.H., Liu L., Soreng R.J., Olonova M. 2006. Poa L. In: Flora of China. Beijing; St.-Louis, 22: 257-309.

Received 14 November 2016; accepted 13 December 2016