Морфобиологический анализ представителей рода Lilium (Liliaceae) в северной лесостепи Западной Сибири

  • О. О. Вронская Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН https://orcid.org/0000-0001-8718-9448
  • Л. Л. Седельникова Центральный сибирский ботанический сад СО РАН https://orcid.org/0000-0002-1122-2421
Ключевые слова: лилии, адаптационная способность, морфобиологические особенности, хлорофиллы a и b, каротиноиды, Западная Сибирь

Аннотация

В связи с антропогенной нагрузкой возникает угроза сокращения ареала сибирских и дальневосточных видов лилий. Одним из приемов сохранения отечественного природного генофонда Lilium служит их возделывание ex situ. Цель работы заключалась в анализе биоморфологических особенностей представителей рода Lilium L. в условиях северной лесостепи Западной Сибири. Получены результаты оценки морфобиологических особенностей следующих видов: L. pilosiusculum, L. regale, L. pumilum, L. pensylvanicum, L. callosum. Определены сроки цветения и суммы положительных (выше 0 °С), эффективных (выше 5 °С), активных (выше 10 °С) температур, которые необходимы для наступления таких фенофаз развития, как отрастание, бутонизация, цветение, плодоношение. Начало отрастания L. pilosiusculum, L. regale, L. pumilum, L. pensylvanicum, L. callosum наступало в первой-второй декадах мая, их цветение – в разные сроки: с третьей декады июня по третью декаду июля – у L. pumilum, в июне – у L. pensylvanicum, со второй декады июля по вторую декаду августа – у L. callosum, с третьей декады июля по первую декаду августа – у L. pilosiusculum, с третьей декады июля по вторую декаду августа – у L. regale. Критерием начала цветения видов служит сумма активных температур, характерных для данного региона. Отмечена разная способность видов к плодоношению в зависимости от гидротермических условий вегетационного периода. Результаты показали, что у вида местной флоры L. pilosiusculum максимальный размер высоты побега достигал более 100 см, виды L. callosum, L. рumilum, L. pensylvanicum и L. regale имели низкорослые побеги (менее 60 см). Максимальным числом цветков в соцветии и показателями цветочной продуктивности характеризовались L. pilosiusculum и L. regale. Впервые выявлена индикаторная роль в листьях основных пигментов фотосинтетического аппарата (хлорофиллов а и b и каротиноидов) в течение сезонного развития. Установлено, что наиболее значимые показатели физиологического состояния растений – содержание в листьях хлорофилла а, b и каротиноидов. Их количество в листьях зависело от фенологических фаз развития. В период бутонизации содержание каротиноидов возрастало, концентрация хлорофилла а была больше концентрации хлорофилла b на всех фазах вегетации, отношение хлорофилла а/b находилось в пределах нормы и колебалось от 2,189 до 3,225 мг/г сырой массы, значение а+b/каротиноиды у видов уменьшалось к периоду плодоношения. Установленные изменения в составе пигментного комплекса можно рассматривать в качестве индикаторов механизма адаптации видов к условиям внешней среды. Полученные в ходе исследования результаты необходимы для рационального использования лилий в реинтродукционной работе, развитие которой особенно актуально для Сибири.
Для цитирования: Вронская О.О., Седельникова Л.Л. Морфобиологический анализ представителей рода Lilium (Liliaceae) в северной лесостепи Западной Сибири // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 74–83. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.74
Финансирование: Работа выполнена в рамках государственных заданий: 1. Федерального исследовательского центра угля и углехимии СО РАН АААА-А17-117041410053-1 (проект № 0352-2016-0002) «Оценка состояния и охрана флористического разнообразия под влиянием антропогенных и техногенных факторов in situ и ex situ». На базе УНУ Интродукционный фонд КузБС № USU 508670.
2. Центрального сибирского ботанического сада СО РАН по проекту № АААА-А17-1170126100053-9 «Выявление путей адаптации растений к контрастным условиям обитания на популяционном и организменном уровнях».

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

О. О. Вронская, Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН

канд. биол. наук

Л. Л. Седельникова, Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

д-р биол. наук

Литература

Вронская О.О. Морфологические особенности рода Lilium L. при интродукции в Кузбасском ботаническом саду // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 6. Режим доступа: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=23469 (дата обращения: 07.02.2019).

Гулинова Н.В. Методы агроклиматической обработки наблюдений: учеб. пособие. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 151 с.

Завадская Л.В. Селекция лилий в ЦБС НАН Беларуси // Современные направления деятельности ботанических садов и держателей ботанических коллекций по сохранению биоразнообразия растительного мира: материалы Междунар. конф., посвященной 100-летию со дня рождения акад. Н.В. Смольского, Минск, 27–29 сент. 2005 г. Минск: Эдит ВВ, 2005. С. 241–244.

Кикоть Л. История создания и современное состояние коллекции лилии отдела цветочно-декоративных растений НБС НАН Украины // Современные направления деятельности ботанических садов и держателей ботанических коллекций по сохранению биоразнообразия растительного мира: материалы Междунар. конф., посвященной 100-летию со дня рождения акад. Н.В. Смольского, Минск, 27–29 сент. 2005 г. Минск: Эдит ВВ, 2005. С. 99–100.

Красная книга Кемеровской области. Т. 1. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений и грибов. Кемерово: Азия принт, 2012. 206 с.

Малышев Л.И., Доронькин В.М., Зуев В.В. и др. Конспект флоры Азиатской России: Сосудистые растения / под ред. К.С. Байкова. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2012. 640 с.

Методика государственного сортоиспытания сельскохозяйственных культур: Декоративные культуры. М.: Колос, 1968. Вып. 6. 223 с.

Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР. М.: Наука, 1975. 27 с.

Шлык А.А. Биосинтез хлорофиллового аппарата // Современные проблемы фотосинтеза: [Материалы сессии. 17–18 нояб. 1971 г.]. М.: Изд-во МГУ, 1973. C. 85–108.

Baker J.G. A New Synopsis of All the Known Lilies // The Gardener's Chronicle and Agricultural Gazette. 1871. Pp. 104.

Byung Lim K., Younis A., Taek Park J., Jung Hwang Y. Exploitation of Diversity for Morphological Traits in Lilium tsingtauense under Different Habitats // Notulae Scientia Biologicae. 2014. Vol. 6, no. 2. Pp. 178–184. DOI: 10.15835/nsb629347

Güven S., Okur S., Demırel M., Coskuncelebi K., Makbul S., Beyazoğlu O. Pollen Morphology and Anatomical Features of Lilium (Liliaceae) Taxa from Turkey // Biologia. 2014. Vol. 69, iss. 9. Pp. 1122–1133. DOI: 10.2478/s11756-014-0416-2

Inamoto K., Nagasuga K., Yano T., Yamazaki H. Influence of Light Intensity on the Rate of Photosynthesis and Dry Matter Accumulation in Oriental Hybrid Lily ‘Siberia’ at Different Developmental Stages // The Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 2015. Vol. 90, iss. 3. Pp. 259–266. DOI: 10.1080/14620316.2015.11513180

Jeong J.H., Kim K.S. Morphological Characteristics of Korean Native Lilies // Journal of the Korean Society for Horticultural Science. 1991. Vol. 32, iss. 3. Pp. 411–418.

Lichtenthaler H.K., Wellburn A.R. Determinations of Total Carotenoids and Chlorophyll a and b Leaf Extracts in Different Solvents // Biochemical Society Transactions. 1983. Vol. 11, iss. 5. Pp. 591–592. DOI: 10.1042/bst0110591

Lim K.-B., Van Tuyl J.M. Lily // Flower Breeding and Genetics / ed. by N.O. Anderson. Netherlands: Springer, 2006. Pp. 517–537. DOI: 10.1007/978-1-4020-4428-1

Zhang Y.J., Yan F., Gao H., Xu Y.Z., Guo Y.Y., Wang E.J., Li Y.H., Xie Z.K. Chlorophyll Content, Leaf Gas Exchange and Growth of Oriental Lily as Affected by

Shading // Russian Journal of Plant Physiology. 2015. Vol. 62, iss. 3. Pp. 334–339. DOI: 10.1134/S1021443715030206

Поступила 06.02.19

Опубликован
2019-07-11
Как цитировать
Вронская, О., и Л. Седельникова. Морфобиологический анализ представителей рода Lilium (Liliaceae) в северной лесостепи Западной Сибири. Лесной журнал, вып. 4, July 2019, с. 74, doi:10.17238/issn0536-1036.2019.4.74.
Раздел
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО