Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины

Изучена фенотипическая изменчивость генеративных органов Salvia officinalis на примере его образцов различного географического происхождения и выявлено её значение для семенной продуктивности растений этого вида. Определены признаки, параметры которых коррелируют с семенной продуктивностью растений....

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :Промышленная ботаника
Дата:2011
Автор: Кустова, О.К.
Формат: Стаття
Мова:Російська
Опубліковано: Донецький ботанічний сад НАН України 2011
Теми:
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67409
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины / О.К. Кустова // Промышленная ботаника. — 2011. — Вип. 11. — С. 191-196. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860152671801966592
author Кустова, О.К.
author_facet Кустова, О.К.
citation_txt Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины / О.К. Кустова // Промышленная ботаника. — 2011. — Вип. 11. — С. 191-196. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Промышленная ботаника
description Изучена фенотипическая изменчивость генеративных органов Salvia officinalis на примере его образцов различного географического происхождения и выявлено её значение для семенной продуктивности растений этого вида. Определены признаки, параметры которых коррелируют с семенной продуктивностью растений. The phenotypic variation of generative organs of Salvia officinalis on the example of its samples of different geographical origin has been studied and its significance for seed productivity of plants of this species has been revealed. The characteristics whose parameters correlate with seed productivity of plants, have been defined.
first_indexed 2025-12-07T17:52:28Z
format Article
fulltext ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2011, вып. 11 191 УДК 581.45:575.17:633.8 (477.60) О.К. Кустова ОСОБЕННОСТИ ФЕНОТИПИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ SaLVIa oFFIcInaLIS L. НА ЮГО-ВОСТОКЕ УКРАИНЫ Salvia officinalis L., генеративные органы, семенная продуктивность, корреляция, коэффициент дивергенции, интродукция Введение Род Salvia L. насчитывает до 900 видов, большая часть которых является ценными в хозяй- ственном значении: лекарственными, эфиромасличными, пряно-ароматическими, жиромаслич- ными растениями. Ареал рода охватывает тропические, субтропические и умеренные климати- ческие зоны и взаимосвязан с наибольшими горными системами [1]. Шалфей лекарственный (S. officinalis L.) – многолетнее растение, формирующее в условиях открытого грунта полуодре- весневающий куст. Это ценное лекарственное, эфиромасличное, пряно-вкусовое и декоратив- ное растение, происхождением из Западной Европы, Средиземноморья. Вид характеризует- ся высокой гибридизационной способностью и поэтому используется в селекционной работе [7, 9, 11]. Биохозяйственные характеристики составляют комплекс перспективных признаков для проведения интродукционных исследований с целью введения в широкую культуру шалфея лекарственного на юго-востоке Украины. В Донецком ботаническом саду НАН Украины (ДБС) проводится интродукционное изучение шалфея лекарственного. Одним из наиболее ценных по- казателей успешности интродукции растений является характеристика их генеративных орга- нов и воспроизводство полноценных семян, что свидетельствует об устойчивости данного вида к новым условиям культивирования. Цель и задачи исследований Цель работы − изучить фенотипическую изменчивость генеративных органов Salvia officinalis и выявить её значение для семенной продуктивности растений этого вида. В ходе работы постав- лены задачи: исследовать параметры цветков; выявить степень их внутривидовой вариабельно- сти; определить признаки, которые могут иметь значение для прогнозирования продуктивности семян интродуцентов; выявить корреляционные зависимости между метрическими признаками цветков и семенной продуктивностью; определить наиболее продуктивные образцы в условиях интродукции на юго-востоке Украины. Объект и методика исследований Интродукционное изучение проводили на примере 15 образцов S. officinalis, полученных се- менами по делектусу из ботанических садов разных стран. Образцы, выращенные из семян из растений различных интродукционных пунктов и привлеченные для исследований, представляют собой семенное потомство экотипов, сформированных и адаптированных к различным эколого- климатическим условиям обитания, которые в условиях интродукции на юго-востоке Украины проявляют фенотипическую изменчивость вегетативных и генеративных органов (окраска вен- чика, размеры и форма листа, габитус и др.) [3]. Исследования проводили на зрелых генератив- ных особях, произрастающих не менее пяти лет на коллекционном участке отдела мобилизации растительных ресурсов ДБС. Анализ морфологических признаков проводили методом определения степени расхождения по отдельным параметрам и сходства по всему их комплексу, предложенным В.М. Шмидтом [10]. Для этого был использован метод расчета нормированного отклонения (δ) и коэффициента ди- вергенции (КД) всего комплекса изученных признаков. Для анализа были привлечены средние данные 20 признаков параметров цветков (при n = 20) (табл., данные приведены сокращенно). Статистическую обработку и анализ проводили с использованием общепринятых методов [2, 4]. Определены достоверность различия признаков (по критерию Стьюдента) и коэффициенты: кор- реляции, дивергенции и семенной продуктивности (по данным 2008 − 2010 гг.), и квадратичное © О.К. Кустова ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2011, вып. 11192 отклонение (σ) признаков относительно выбранного контроля. В качестве контроля был выбран образец № 1, средние значения которого наиболее приближаются к среднестатистическим пара- метрам для всей совокупности образцов S. officinalis в условиях интродукции ДБС. Для определения величины дивергенции важна не абсолютная разница между средними арифметическими значениями признаков стандарта и остальных выборок, а величина колеба- ния этих отклонений, выраженная в едином масштабе. Это достигается отнесением отклонений к сигме стандарта (σ), т. е. их нормированием. Нанесение на график рассчитанных нормирован- ных отклонений (δ) каждого признака дает наглядное представление о степени расхождения при- знаков изучаемых объектов [10]. По результатам полученных данных были построены профили нормированных отклонений морфометрических признаков и график распределения КД иссле- дованных образцов (рис. 1, 2). Графики показывают степень расхождения значений признаков, которые в той или иной мере отклоняются от контроля. При отрицательных значениях имеет место преобладание значений признаков контроля. Показатели КД отражают степень сходства (низкие значения) и различия (высокие значения) всего комплекса изученных признаков объек- тов исследования относительно контроля в значении «0». Признаки, см Код Образцы, № CV, %1 5 18 24 1 – 24 Цветоножка A 0,5±0,02 0,5±0,02 0,3±0,01* 0,5±0,01 0,4±0,03 23 Венчик: - длина трубки; B 0,4±0,01 0,5±0,02 0,5±0,02 0,4±0,03 0,4±0,03 24 - ширина зева; C 0,5±0,02 0,5±0,02 0,5±0,01 0,4±0,01 0,5±0,01 11 Верхняя губа венчика: - длина; D 1,4±0,10 1,9±0,06 1,9±0,02 1,5±0,02 1,5±0,07 17 - длина отгиба; E 0,7±0,03 0,9±0,02* 0,9±0,10 0,9±0,02 0,8±0,03* 16 - ширина отгиба F 0,6±0,02 0,9±0,02* 0,8±0,01* 0,8±0,04 0,7±0,03 15 Нижняя губа венчика: - длина; G 1,5±0,01 2,0±0,02* 2,1±0,01* 1,7±0,10 1,7±0,07 16 - длина отгиба; H 0,7±0,03 1,2±0,04* 1,3±0,10* 1,0±0,03 1,0±0,07* 26 - ширина отгиба I 0,8±0,01 1,2±0,03* 1,1±0,02* 0,9±0,02 0,9±0,05 22 Пестик J 2,1±0,02 2,1±0,03 2,2±0,03 2,1±0,03 1,8±0,10 21 Длина свободной части тычинки K 0,6±0,01 0,5±0,02* 0,6±0,01 0,6±0,01 0,5±0,02 13 Верхняя тычинка: - нить; L 0,3±0,04 0,4±0,02 0,3±0,02 0,2±0,01 0,3±0,02 31 -пыльник M 0,3±0,02 0,3±0,01 0,3±0,01 0,3±0,02 0,2±0,02 35 Нижняя тычинка: - нить; N 0,2±0,01 0,2±0,01 0,2±0,01 0,2±0,02 0,2±0,01 30 -пыльник O 0,1±0,02 0,1±0,002 0,1±0,01 0,1±0,02 0,2±0,03 78 Ширина зева чашечки P 0,5±0,03 0,4±0,05 0,4±0,01 0,5±0,02 0,6±0,06 42 Верхняя губа чашечки: - длина; Q 1,1±0,03 1,4±0,01* 1,3±0,01 1,0±0,11 1,1±0,03 12 - ширина R 0,8±0,02 1,1±0,02* 1,0±0,02* 0,5±0,01 0,7±0,04* 24 Нижняя губа чашечки: - длина; s 1,2±0,02 1,4±0,02* 1,3±0,02 1,1±0,10 1,2±0,04 11 - ширина T 0,8±0,01 1,1±0,02* 1,0±0,01* 0,5±0,01 0,7±0,05* 26 Таблица. Показатели признаков цветков образцов Salvia officinalis L. Примечания: CV, % − коэффициент вариации по данным образцов 1 – 24, * − при сравнении показателей образцов с контрольным образцом разница достоверна при P≤ 1 %. ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2011, вып. 11 193 Рис. 1. Нормированные отклонения признаков цветков Salvia officinalis L. (А – Т, см. табл.) относительно контроля в значении «0»: 2 – 24 – образцы Результаты исследований и их обсуждение Проведенный анализ фенотипической изменчивости генеративных признаков S. officinalis показал, что вариабельность признаков цветков у его образцов низкая, или средняя, что соответ- ствует общеизвестным данным о стабильности генеративных признаков (см. табл.). Коэффици- енты вариации признаков, вычисленные по данным всех образцов, составили более высокие зна- чения и показали среднюю и даже высокую вариабельность отдельных признаков (тычиночный аппарат), что предположительно объясняется не столько разницей в параметрах, сколько разной степенью их деформации или отсутствием пыльников. Такие признаки, как длина цветоножки (A), длина трубки венчика (B), диаметр зева венчика (C), длина верхней губы венчика (D), диаметр зева чашечки (P), длина нижней губы чашечки (S) по данным анализа стандартных квадратичных отклонений (σ) относительно контроля являют- ся стабильными или относительно стабильными, так как не имеют существенных отклонений, либо полностью совпадают с контролем (см. рис. 1). Наибольшее количество различий показали следующие признаки: длина нижней губы венчика (G), длина и ширина отгиба нижней губы венчика (H, I), ширина нижней губы чашечки (T), что указывает на существенную вариабель- ность этих признаков у образцов S. officinalis разного географического происхождения. ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2011, вып. 11194 Профиль нормированных отклонений (см. рис. 1) обнаружил признаки, отклонения которых направлены в сторону увеличения параметров: длина и ширина отгиба верхней губы венчика (E, F), длина нижней губы венчика (G), длина и ширина отгиба нижней губы венчика (H, I), длина пыль- ников нижней тычинки (O), длина верхней губы чашечки (Q), ширина нижней губы чашечки (T). Также выявлены признаки, отклонения которых направлены в сторону уменьшения параметров: длина пестика и свободной части тычинки (J, K), длина верхней и нижней тычиночной нити и их пыльников (L – O) и, в некоторых вариантах, ширина нижней губы чашечки (T). Отсутствие существенных различий признаков относительно контроля выявлено у несколь- ких образцов S. officinalis. Это касается образца № 14 (полученный из России), который также имеет наименьшее значение коэффициента дивергенции, т.е. по комплексу признаков он больше приближается к параметрам признаков контрольного образца № 1 (Украина, репродукция ДБС) (рис. 2). В том числе, не высокие значения КД определены у образцов № 2 (репродукция ДБС), № 9 (Австрия). Наибольшие значения КД по комплексу признаков определены у образцов № 18 (Львов), № 5 (Россия), № 22 (репродукция ДБС, первичный материал из Австрии), № 16 (Львов), № 12 (репродукция ДБС), № 20 (Франция). Как видно, это образцы, полученные из разных гео- графических зон, а также, выращенные при репродукции в ДБС. Рис. 2. Коэффициенты дивергенции по комплексу признаков Salvia officinalis L. относительно контроля в значении «0»: 2 – 24 – образцы Образцы с большим количеством признаков, достоверно отклоняющихся от контроля и боль- шими значениями КД, имеют коэффициент семинификации (КС) выше 40 − 50 %. Соответствен- но, в большинстве вариантов невысокий КД сопровождается меньшей семенной продуктивно- стью (рис. 3), что подтвердилось выявленной корреляционной связью между коэффициентами дивергенции и семинификации (r = 0,66). Как известно, изучение механизмов проявлений фенотипической пластичности помогает вы- яснить стратегию формирования функциональных взаимоотношений растительных организмов с окружающей средой, которые обезпечивают их рост, развитие, репродукцию и распространение в разнообразных по природно-экологическим условиям и антропогенному пресингу районах [5]. Одной из важных сторон оценки морфологических признаков растений является определение степени изменчивости и представления относительно амплитуды их варьирования, что позво- ляет более точно выявить роль различных экологических факторов и генетических процессов, которые протекают в их развитии. Кроме того, может быть решен вопрос касающийся степени генетической закрепленности признака, что очень важно для селекционной работы [8]. Исходя из проведенного анализа, можно выделить следующие признаки: длина нижней губы венчика (G), длина и ширина отгиба нижней губы венчика (H, I), ширина нижней губы чашеч- ки (T), которые могут косвенно указывать на перспективы продуктивности зрелых семян у рас- тений. То есть, увеличение их параметров коррелирует с семенной продуктивностью растений отдельных образцов, несмотря на деформации тычиночного аппарата. Та же тенденция наблю- дается у образцов с пестиком длиной не ниже 1,7 − 2,0 см (признак J), однако коррелятивной ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2011, вып. 11 195 Рис. 3 Коэффициенты дивергенции (KД) и семинификации (KC) образцов Salvia officinalis L. (№ 1 – 24) связи с КС не было подтверждено. S. officinalis – энтомофильное растение и выделенные призна- ки, вероятно, имеют значение для частого посещения насекомыми, успешного опыления цветков и повышения репродукции. Такие признаки, как длина трубки венчика (B), диаметр зева венчика (C), длина верхней губы венчика (D), длина отгиба верхней губы венчика (E) показали бóльшую стабильность параме- тров. Поэтому, варианты с увеличением этих параметров можно рассматривать в качестве про- явления декоративности цветков с последующим селекционным отбором растений по признакам D, E. Признаки длина верхней и нижней тычинки (К − О) не показали взаимосвязи с данными по семенной продуктивности (КС). Выводы Таким образом, изучение фенотипической изменчивостми генеративных признаков 15 образ- цов Salvia officinalis различного географического происхождения выявило её значение для семен- ной продуктивности растений этого вида. Внутривидовая вариабельность параметров цветков − низкой, средней и высокой степени. Наиболее вариабельными отмечены признаки нижних губ венчика и чашечки, для которых характерно увеличение показателей. Определена коррелятив- ная связь этих признаков с семенной продуктивностью растений. То есть, можно считать, что растения, обладающие следующими показателями признаков цветков: длиной нижней губы вен- чика от 1,5 − 2,0 см, длиной 1,0 − 1,7 см и около 1,0 см шириной отгиба нижней губы венчика, около 1,0 см шириной нижней губы чашечки и длиной пестика 1,7 − 2,0 см возможно оцени- вать как более продуктивные в условиях интродукции. Другие исследованные признаки цвет- ков показали стабильность параметров и отсутствие связи с продуктивностью семян. Поэтому их не стоит принимать во внимание при оценке перспектив семенной продуктивности растений во время цветения. Установлено, что у образцов с высокими значениями коэффициентов дивергенции, то есть комплекса наиболее вариабельных признаков цветков, по сравнению со среднестатистическими данными S. officinalis, в большинстве случаев коэффициент семинификации превышал 40 − 50 % в условиях интродукции. Поэтому средняя и высокая вариабельность признаков цветков и высо- кие коэффициенты дивергенции (КД= 6 − 7) могут иметь значение для оценки семенной продук- тивности интродуцентов в данных условиях. Определены образцы с характерными признаками, которые дают возможность выявлять наиболее продуктивные растения в условиях интродукции: № № 18, 5, 24, полученные из интродукционных пунктов Украины, России и от репродукции в ДБС, что подтвердило наши предыдущие исследования [6]. ISSN 1728-6204 Промышленная ботаника. 2011, вып. 11196 1. Байкова Е.В. Биоморфология шалфея при интродукции в Западной Сибири / Елена Валентиновна Бай- кова. – Новосибирск, 1996. – 118 с. 2. Вайнагий И.В. О методике изучения семенной продукции растений / И.В. Вайнагий // Ботан. жуpн. – 1974. – 59, №6. – C. 826 – 831. 3. Горлачова З.С. Формова різноманітність листків Salvia officinalis L. при інтродукції / З.С. Горлачова, О.К. Кустова // Промышленная ботаника. – 2008. – Вып. 8. – С. 186 – 192. 4. Зайцев Г.H. Методика биометpических pасчетов / Генадий Hиколаевич Зайцев. − М.: Hаука, 1973. − 256 с. 5. Кордюм Є.Л. Фенотипічна пластичність у рослин: загальна характеристика, адаптивне значення, можливі механізми, відкриті питання / Є.Л. Кордюм // Укр. ботан. журн. – 2001. – 58, № 2. – С. 141 – 151. 6. Кустова О.К Исследование генеративных и репродуктивных признаков Salvia officinalis L. при интро- дукции / О.К. Кустова // Промышленная ботаника. – 2009. – Вып. 9. – С. 150 – 154. 7. Кутько С.П. Биологические особенности культуры шалфея лекарственного (Salvia officinalis L.) в Предгорном Крыму: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. биол. наук: спец.03.00.05 «Ботаніка» / Сергей Прохорович Кутько – Ялта, 2006. – 20 с. 8. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений / Станислав Александрович Мамаев. – М.: Наука, 1972. – 145 с. 9. Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения / Л.Г. Дудченко, А.С. Козьяков, В.В. Кривенко. – Киев: Наук. думка, 1989. – С. 20 – 23. 10. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике / Владимир Михайлович Шмидт. – Л.: Изд–во Ле- нингр. ун–та, 1984. – 288 с. 11. Dražić S Variability and phenotypic divergence of sage populations (Salvia officinalis L.) on conditions of ex situ conservation / S Dražić, T. Živanović, D. Branković // Book of Abstracts «The fifth scientific-research symposium on breeding and seed production». Vrnajčka Banja – Serbia, May 25 – 28, 2008. Режим доступа: www.dsss.org.rs/abstrakti/zbornik-dsss-en-2008.htm Донецкий ботанический сад НАН Украины Получено 02.06.2011 УДК 581.45:575.17:633.8 (477.60) ОСОБЕННОСТИ ФЕНОТИПИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ГЕНЕРАТИВНЫХ ПРИЗНАКОВ SALVIA OFFICINALIS L. НА ЮГО-ВОСТОКЕ УКРАИНЫ О.К. Кустова Донецкий ботанический сад НАН Украины Изучена фенотипическая изменчивость генеративных органов Salvia officinalis на примере его образцов различного географического происхождения и выявлено её значение для семенной продуктивности рас- тений этого вида. Определены признаки, параметры которых коррелируют с семенной продуктивностью растений. UDС 581.45:575.17:633.8 (477.60) THE PECULIARITIES OF PHENOTYPIC VARIATION OF GENERATIVE CHARACTERISTICS OF SALVIA OFFICINALIS L. IN THE SOUTH-EAST OF UKRAINE O.K.Kustova Donetsk Botanical Garden, National Academy of Sciences of Ukraine The phenotypic variation of generative organs of Salvia officinalis on the example of its samples of different geographical origin has been studied and its significance for seed productivity of plants of this species has been revealed. The characteristics whose parameters correlate with seed productivity of plants, have been defined.
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-67409
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1728-6204
language Russian
last_indexed 2025-12-07T17:52:28Z
publishDate 2011
publisher Донецький ботанічний сад НАН України
record_format dspace
spelling Кустова, О.К.
2014-09-06T08:34:55Z
2014-09-06T08:34:55Z
2011
Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины / О.К. Кустова // Промышленная ботаника. — 2011. — Вип. 11. — С. 191-196. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
1728-6204
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67409
581.45:575.17:633.8 (477.60)
Изучена фенотипическая изменчивость генеративных органов Salvia officinalis на примере его образцов различного географического происхождения и выявлено её значение для семенной продуктивности растений этого вида. Определены признаки, параметры которых коррелируют с семенной продуктивностью растений.
The phenotypic variation of generative organs of Salvia officinalis on the example of its samples of different geographical origin has been studied and its significance for seed productivity of plants of this species has been revealed. The characteristics whose parameters correlate with seed productivity of plants, have been defined.
ru
Донецький ботанічний сад НАН України
Промышленная ботаника
Интродукция растений и зеленое строительство
Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины
Особливості фенотипічної мінливості генеративних органів Salvia offcinalis L. на південному сході України
The peculiarities of phenotypic variation of generative characteristics of Salvia officinalis L. in the South-East of Ukraine
Article
published earlier
spellingShingle Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины
Кустова, О.К.
Интродукция растений и зеленое строительство
title Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины
title_alt Особливості фенотипічної мінливості генеративних органів Salvia offcinalis L. на південному сході України
The peculiarities of phenotypic variation of generative characteristics of Salvia officinalis L. in the South-East of Ukraine
title_full Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины
title_fullStr Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины
title_full_unstemmed Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины
title_short Особенности фенотипической изменчивости генеративных органов Salvia officinalis L. на юго-востоке Украины
title_sort особенности фенотипической изменчивости генеративных органов salvia officinalis l. на юго-востоке украины
topic Интродукция растений и зеленое строительство
topic_facet Интродукция растений и зеленое строительство
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/67409
work_keys_str_mv AT kustovaok osobennostifenotipičeskoiizmenčivostigenerativnyhorganovsalviaofficinalislnaûgovostokeukrainy
AT kustovaok osoblivostífenotipíčnoímínlivostígenerativnihorganívsalviaoffcinalislnapívdennomushodíukraíni
AT kustovaok thepeculiaritiesofphenotypicvariationofgenerativecharacteristicsofsalviaofficinalislinthesoutheastofukraine