Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экологияНИР

Umbelliferae of the Old World: taxonomy, molecular phylogenetics, geography, ecology

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология
Результаты этапа: Исследования зонтичных Старого Света проводятся по комплексной программе, в которой предусмотрено изучение различных аспектов систематики и географии семейства, в первую очередь Азии и Средиземноморья – критический анализ систематики и номенклатуры, морфологические, анатомические и кариологические исследования, сравнение фрагментов генома для выяснения спорных вопросов систематики и филогении семейства, изучение фитогеографии зонтичных, составление региональных обзоров для местных Флор. Выполнение этих работ затрагивает некоторые коренные проблемы систематики и филогенетики, в первую очередь, сравнительное значение, соотношение и степень соответствия различных типов данных, используемых в настоящее время в систематике растений. Важным достижением отчетного года стала подготовка М.Г. Пименовым и Е.В. Клюйковым новой оригинальной обработки семейства Umbelliferae для 2-го издания "Флоры Узбекистана", издаваемой Институтом ботаники Академии наук Узбекистана. Обработка включает таксономическую часть, детальные описания родов и видов, экологические характеристики каждого вида и подробные сведения о местонахождениях видов по данным гербария TASH и других (LE, MW, TAD, AA, FRU). Критически пересмотрена номенклатура принятых видов и приводимых синонимов; для всех названий проведена типификация. Описания видов и родов расширены с учетом вновь выявленных признаков. В экологической части приводятся фенологические данные и расширенные характеристики экологической и фитоценотической специфики видов, включая географические и высотные пределы их распространения в Узбекистане. Значительную часть обработки составляют перечни местонахождений видов на территории Узбекистана, документированные перечисленными гербариями. Местонахождения приводятся в соответствии с новым флористическим районированием республики. Эта часть не только не уступает аналогичным материалам, содержащимся во "Флоре Таджикской ССР", но и превосходит это издание в части региональной фитогеографии. В результате новая "Флора Узбекистана" в отношении семейства зонтичных оказалась самой богатой по сравнению с флорами соседних государств Средней Азии. В Узбекистане встречается 204 дикорастущих вида (не считая еще 4 видов культивируемых и нередко дичающих), относящихся к 68 родам. Число эндемичных таксонов составляет 2 рода (Kuramosciadium и Sphaerosciadium) и 19 видов. Проведена типификация и установлены законные названия для четырех видов зонтичных Средней Азии: Lomatocarpa alata (Korovin) Pimenov & Sennikov comb. nova (для Lomatocarpa korovinii Pimenov nom. illeg.), Pseudotrachydium kopetdaghense (Korovin) Pimenov & Sennikov comb. nova (для Pseudotrachydium vesiculoso-alatum (Rech.f.) Pimenov & Kljuykov), Ferula paniculata Ledeb. (для Ferula feruloides Korovin nom. illeg.), и Oedibasis chaerophylloides (Regel & Schmalh.) Korovin (для Oedibasis tamerlanii Korovin ex Nevski nom. illeg.). Для видов приведен полный список синонимов, установлен их законный или незаконный статус, указаны номенклатурные типы. Результаты работы опубликованы в журнале "Annales Botanici Fennici" (авторы: Sennikov A.N., Pimenov M.G.). Важной работой по карпологии зонтичных стал обзор анатомических признаков, используемых в систематике и имеющих большое значение при любых критических ревизиях таксонов разного ранга, особенно при описании видов и родов. Список включает 15 наиболее важных признаков и 79 состояний и является необходимым для создания унифицированных описаний плодов, позволяя сравнивать плоды разных таксонов зонтичных. Все признаки проиллюстрированы. Показано, что анатомические признаки плодов часто консервативны на уровне рода и характеризуют роды или группы близких родов. Однако отмечены случаи возникновения сходных признаков у неродственных таксонов. Работа опубликована в международном журнале «Botanical Journal of the Linnean Society» (авторы: E.V. Kljuykov, E.A. Zakharova, T.A. Ostroumova, P.M. Tilney). С применением сканирующей электронной микроскопии изучена микроморфология плодов всех 97 видов семейства Umbelliferae, встречающихся в Сибири. Изучено от 1 до 13 образцов каждого вида. Эпидерма описана по 14 признакам, которые касаются общего облика, формы, размера и ориентации клеток, тонкого рельефа наружной стенки (кутикулярные складки), наличия устьиц и формы кутикулярных складок вокруг них. Волоски и эмергенцы описаны по 7 признакам. Отмечена внутривидовая изменчивость изученных признаков. Наиболее константными оказались наличие и формы выростов на поверхности клеток и кутикулярные складки. Виды, которые ранее относили к роду Peucedanum, а сейчас рассматриваются в составе монофилетических родов Haloselinum, Kitagawia, Thysselinum, Xathoselinum, значительно отличаются по микроморфологии от Peucedanum officinale, типового вида рода Peucedanum. Результаты работы опубликованы в журнале "Turczaninowia" (автор: Остроумова Т.А.). Продолжена ревизия зонтичных, относимых к сложным в таксономическом отношении родам Carum, Dichoropetalum, Heracleum, Palimbia, Phlojodicarpus, Trachyspermum и Zeravschania. Для уточнения взаимоотношений между изучаемыми таксонами использовали нуклеотидные последовательности ITS ядерной рибосомной ДНК, а также привлекали последовательности ETS ядерной рибосомной ДНК и фрагментов хлоропластной ДНК (rps16, psbA-trnH). Вновь полученные последовательности объединяли с уже имеющимися и хранящимися в базе данных GenBank. Проведено сравнительное исследование нуклеотидных последовательностей (ITS ярДНК, rps16 хпДНК) и строения плодов редких и мало изученных марокканских видов Carum, которое стало возможным только после собственного путешествия в Марокко, где удалось собрать некоторые виды в природе. Показано, что изученные виды не являются близко родственными и формируют три независимые линии развития. Наиболее обособленное положение по молекулярным и морфологическим данным показывает C. atlanticum, который предложено выделить в самостоятельный монотипный род Berberocarum. Результаты работы изложены в статье, принятой к печати в журнале "Nordic Journal of Botany" (авторы: Zakharova E.A., Pimenov M.G., Degtjareva G.V., Samigullin T.H.). Изучены нуклеотидные последовательности ITS и ETS яд-рДНК у 30 из 38 видов рода Dichoropetalum. Согласно полученным данным все виды Dichoropetalum группируются вместе, формируя высоко поддержанную кладу. Таким образом, подтверждается самостоятельность Dichoropetalum по отношению к крупному роду Peucedanum, при этом молекулярные данные позволяют установить более четкие границы между этими родами, чем морфологические признаки. Также полученные данные подтверждают включение в Dichoropetalum небольшого рода Holandrea, и не подтверждают выделение D. nebrodense в качестве самостоятельного рода Siculosciadium. По результатам работы готовится рукопись статьи. Также при работе над родом Dichoropetalum описан новый вид D. viarium (Apiaceae) из провинции Лорестан (Западный Иран). Новый вид отличается от D. paucijugum, D. aromaticum и D. chryseum высотой, формой, диаметром и ветвлением стебля, формой концевых сегментов листьев, формой прицветников, формой и размером мерикарпиев и формой стилоподиев. Кроме того, D. viarium распознается как отдельный вид с помощью молекулярного анализа ITS яд-рДНК. Результаты работы опубликованы в журнале "Phytotaxa" (авторы: Lyskov D., Zarre S., Samigullin T., Kljuykov E.). Описан новый вид Heracleum piliferum из горного массива Аннапурна (Центральный Непал), принадлежащий к настоящим борщевикам из группы H. forrestii и H. hemsleyanum, распространенным в Китае. Большинство остальных видов борщевиков, распространенных в Непале, часто относят к роду Tetrataenium. Новый вид отличается густым опушением черешков, короткими треугольными влагалищами стеблевых листьев, 2-перистыми листовыми пластинками, мелкими зубчатыми сегментами конечных листьев, зубчатым краем листа, более крупными концевыми зонтиками и широкими крылатыми боковыми ребрами мерикарпиев. Результаты работы опубликованы в журнале "Phytotaxa" (авторы: Kljuykov E., Lyskov D., Ukrainskaja U., Samigullin T., Terentieva E.). По собственным сборам описан новый вид Bupleurum teberdense с территории Тебердинского заповедника, который хорошо отличается от близких видов по морфологии и жизненной форме монокарпика. Результаты работы опубликованы в журнале "Wulfenia" (авторы: E.V. Kljuykov, T.V. Lavrova). С использованием молекулярных данных (ITS яд-рДНК, psbA-trnH хпДНК) изучено положение небольшого рода Palimbia (3 вида) в системе семейства зонтичные. Показано, что Palimbia представляет собой монофилетический таксон и относится к кладе Pyramidoptereae. Близкородственные Palimbia таксоны, такие как Carum buriaticum и Schulzia, сильно отличаются карпологически, однако для них характерны тонкорассеченные листья, что является очень редким признаком для зонтичных Сибири. Молекулярные данные также показали, что все виды Palimbia группируются вместе. Однако, взаимоотношение между видами оказывается сложным. Анализ образцов с различной морфологией из разных частей ареала указывает на некоторую географическую дифференциацию, особенно по степени разветвления соцветий. Результаты работы опубликованы в журнале "Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии" и представлены на конференции в виде устного сообщения (авторы: Дегтярева Г.В., Остроумова Т.А., Самигуллин Т.Х., Пименов М.Г.). Продолжено исследование в духе интегральной таксономии комплекса Phlojodicarpus sibiricus, включающего также P. villosus и Ferulopsis hystrix. Изучено анатомическое строение плодов и морфология соцветий. В дополнение к молекулярному анализу нуклеотидных последовательностей ITS яд-рДНК проведен микросателлитный анализ популяций различного географического происхождения по 10 локусам. Показано, что для наиболее достоверного определения видов Phlojodicarpus необходимо анализировать растение, имеющее не только вегетативные части, но и в обязательном порядке соцветие и плоды. Согласно данным микросателлитного анализа наблюдается разделение образцов на две основные группы. В одну из них попадают большинство образцов Ph. sibiricus и Ph. komarovii, в другую Ph. villosus и несколько образцов Ph. sibiricus. Для сопоставления данных, полученных разными методами комплекс подлежит дальнейшему изучению. Завершено изучение сложного в таксономическом отношении рода Trachyspermum. Согласно данным по ITS род не является монофилетическим, искусственно объединяя неродственные таксоны Евразии, а точнее широкой зоны Древнего Средиземья, и включает как минимум семь линий развития. Номенклатурный тип рода, T. ammi, не проявляет родства с другими видами Trachyspermum, что свидетельствует в пользу признания рода Trachyspermum в качестве монотипного. Показано, что среди морфологических признаков типы волосков опушения мерикарпия и их микроскульптура наиболее хорошо согласуются с группами, выделяемыми в составе Trachyspermum по молекулярным данным. При этом анатомические признаки остаются наиболее полезными только при разграничении видов. Результаты работы опубликованы в журнале "Plant Biosystems - An International Journal Dealing with all Aspects of Plant Biology" в электронной версии (в номер журнала статья пока не вошла) (авторы: Pimenov M., Degtjareva G., Ostroumova T., Samigullin T., Zakharova E.). Проведено морфологическое и молекулярное исследование всех 13 видов рода Zeravschania. Показано, что Zeravschania является парафилетическим таксоном, включающим монотипические роды Demavendia и Haussknechtia. Zeravschania afghanica подтверждает свое размещение в роде Zeravschania, а не в Cephalopodum или Selinum. Dichoropetalum knappii подтверждает свое место в роде Dichoropetalum, а не в Zeravschania. Результаты работы представлены на конференции в виде устного сообщения и опубликованы в журнале "BIO Web of Conferences" (авторы: Terentieva E., Ukrainskaja U., Lyskov D., Samigullin T., Kljuykov E.). Проведены секвенирование и сборка нуклеотидных последовательностей пластидных геномов критических таксонов трибы Tordylieae Dasispermum suffruticosum, Kalakia marginata, Symphioloma graveolens с целью поиска новых филогенетических маркеров. Также в ходе работы для трибы Tordylieae было показано наличие структурной перестройки в пластидном геноме, связанной с присутствием псевдогена psbA в инвертированных повторах вблизи границы с большой однокопийной областью. Данная перестройка оказалась характерной для группы родства, включающей Pastinaca, Heracleum, Leiotulus, Malabaila и Trigonosciadium. При этом у других родов, таких как Zosima, Ducrosia, Tordylium и Tordyliopsis, она отсутствует. Этот факт указывает на то, что наблюдаемая структурная перестройка является кладоспецифичной, и согласуется с данными, получаемыми при анализе ITS яд-рДНК. Результаты работы представлены в виде устного сообщения на конференции и опубликованы в журнале "BIO Web of Conferences" (авторы: Samigullin T., Vallejo-Roman C., Degtjareva G., Terentieva E.). Определены хромосомные числа 16 образцов зонтичных, относящихся к 13 видам. Всего в 2021 г. зафиксировано 24 образца. Работа с коллекционным фондом. Сотрудники, выполняющие исследования в рамках научной темы "Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология", ведут работу с коллекциями Ботанического сада по участкам: альпинарий, систематика растений, полезные растения, коллекция зонтичных. В 2021 году уникальная коллекция зонтичных пополнилась 68 новыми образцами живых растений из природы (Московская область и Алтайский край). В настоящее время на участке культивируется 518 образцов из 186 видов разного происхождения. Материал с участка предоставлялся для изучения морфологии, анатомии, жизненных форм, хромосомных чисел и молекулярного анализа ДНК.
2 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология
Результаты этапа: Важным достижением отчетного года стало завершение таксономической обработки семейства зонтичные (Umbelliferae) для второго издания «Флоры Узбекистана» (М.Г. Пименов, Е.В. Клюйков) с участием сотрудников Института ботаники АН Республики Узбекистан. Территория Узбекистана в значительной части относится к Средней Азии, одному из важнейших мировых центров таксономического разнообразия зонтичных, а также к Центрально-азиатской фитохории. Обработка Umbelliferae Узбекистана, в настоящее время проходящая редакционную подготовку в Ташкенте, представляет собой рукопись объемом 460 страниц, которая включает подробную характеристику семейства, ключи для определения родов и видов, морфологические описания видов, хромосомные числа, фенологию, экологические характеристики видов, составленные на основании полевых наблюдений и гербарных данных, и распространение видов на территории Узбекистана. По согласованию с редакцией в Ташкенте расширены, по сравнению с уже вышедшими томами Флоры, некоторые разделы, а именно таксономическая часть, в которой приведены полностью этикетки типовых образцов из протологов с цифровыми баркодами названий типов видов, и географическая часть, в которой приводятся все известные местонахождения каждого вида зонтичных Узбекистана, ранжированные в соответствии с новым флористическим районированием территории. Местонахождения приводятся не только по материалам гербария TASH, но и других гербариев (MW, LE, MHA, TAD, FRU, AA, TK). Составлены точечные карты местонахождений на территории страны всех приводимых видов зонтичных. Книга иллюстрирована 38 оригинальными рисунками наиболее интересных узбекистанских видов зонтичных работы Е.Е. Мжельской. Всего в работе для Флоры Узбекистана приводится 70 родов, 2 из которых эндемичные (Kuramosciadium, Sphaerosciadium), и 217 видов (19 видов эндемичных для Узбекистана, 85 эндемичных для Средней Азии, 3 эндемичных для Средней и Центральной Азии). Таким образом, по числу видов Узбекистан превышает все соседние страны Средней Азии. В процессе работы по этой теме описан новый вид Aulacospermum multicaule, выяснено таксономическое положение Schrenkia fesciculata и Anethum involucratum, проведен анализ таксономических признаков рода Elwendia для составления системы рода. В гербарии TASH Института ботаники АН Узбекистана, самого крупного гербария на территории Средней Азии и Казахстана, совместно с сотрудниками этого института К.Ш. Тожибаевым и Ф.О. Хасановым, проведена инвентаризация с баркодингом типового материала зонтичных. Она содержит типы названий 130 таксонов Umbelliferae, 125 видов и 5 внутривидовых таксонов, включая 82 голотипа и 34 лектотипа, а также иной типовой материал. Статья предваряется очерком столетней истории ташкентской таксономической и флористической ботаники. Статья опубликована в первом номере нового англоязычного ботанического журнала Plant diversity in Central Asia, который начал выходить в Ташкенте (авторы: Pimenov M., Tojibaev K., Sennikov A., Khassanov F., Beshko N.). Сдана в печать (БИН РАН) рукопись по семейству зонтичных для 2 тома «Конспекта флоры Восточной Европы» (авторы: Пименов М.Г., Остроумова Т.А.). Для всех 29 эндемичных видов зонтичных Казахстана сделаны полные характеристики с описанием жизненной формы, корня, стебля, листьев, соцветия, цветков и плодов, а также приведены данные о распространении по ботанико-географическим районам и экологии. Среди эндемичных видов зонтичных Казахстана отмечены однолетние (1 вид), многолетние монокарпики (8 видов) и многолетние поликарпики (20 видов). Один вид имеет клубневидный корень (Hyalolaena tschuiliensis); два вида имеют многочисленные стебли (Schrenkia congesta, Seseli betpakdalense); один вид является полукустарником (Schrenkia kultiassovii). Результаты работы опубликованы в сборнике "Ботанические исследования Сибири и Казахстана" (авторы: Клюйков Е.В., Украинская У.А., Алексашин П.И.). Изучена морфология всех образцов рода Palimbia в гербариях MW, MHA и LE (всего 934 особи), данные обработаны методами одномерной и многомерной статистики. Проведен критический анализ применимости предложенных ранее разными авторами морфологических диагностических признаков для разграничения наиболее распространенных видов Palimbia, P. rediviva и P. turgaica (число лучей терминального зонтика, угол между главным стеблем и ветвями, характер соцветия, порядок ветвления, длина плодоножек, ширина сегментов листа, число междоузлий на стебле). Показано, что указанные признаки имеют одновершинное распределение и не годятся для разграничения видов, следовательно, название P. turgaica следует считать синонимом P. rediviva. Вместе с тем отмечена некоторая географическая дифференциация Palimbia. В северной части ареала распространены растения, в соцветии которых имеются только ветви первого и второго порядка, а соцветия с ветвями третьего порядка практически отсутствуют. Западнее Волги почти не встречаются растения с ветвями только первого порядка. В Казахстане и Оренбургской области распространены все три варианта. Результаты работы опубликованы в Ботаническом журнале (автор: Т.А. Остроумова). С территории Китая описан новый вид рода Kailashia, K. bouffordi, который отличается от двух других видов, K. robusta и K. xizangensis, по характеру опушения стебля, форме листовых пластинок и сегментов листа, а также по признакам обертки, стилодиев, карпофора и плодов. Составлен ключ для определения видов рода Kailashia. Результаты работы опубликованы в журнале "Phytotaxa" (авторы: Kljuykov E., Lavrova T., Terentieva E., Ukrainskaja U., Lyskov D.). С территории Ирана описан новый вид рода Zeravschania, Z. sola, близкий видам Z. khorasanica и Z. minjanensis по данным о нуклеотидных последовательностях ITS яд-рДНК. Новый вид отличается от других видов рода по высоте и диаметру стебля, форме влагалищ листа, а также по размеру листовых пластинок, сегментов листа и соцветий (зонтиков). Результаты работы опубликованы в журнале "Phytotaxa" (авторы: Lyskov D., Zarre S., Terentieva E., Samigullin T., Kljuykov E.). На основании изучения морфологических и молекулярных (ITS/ETS яд-рДНК) данных проведена таксономическая ревизия представителей рода Elwendia, произрастающих в Таджикистане и сопредельных регионах. Особое внимание было уделено комплексу видов E. kuhitangi – E. salsa. По полученным данным описано три новых вида (E. darwasica, E. schistosa и E. varsobica), эндемичных для Памиро-Алая. Elwendia varsobica отличается от других видов рода формой влагалищ стеблевых листьев и формой плодов. Elwendia darwasica и E. schistosa отличаются от E. kuhitangi и E. salsa формой стилодиев. Уточнены морфологические описания E. kuhitangi и E. lindbergii. Впервые приведены данные по распространению видов E. lindbergii в Таджикистане и E. capusii из Афганистана. Составлен новый ключ для определения всех 14 видов Elwendia Таджикистана. Результаты работы опубликованы в журнале "Phytotaxa" (авторы: Kljuykov E.V., Lazkov G.A., Degtjareva G.V., Zakharova E.A., Ukrainskaja U.A., Lyskov D.F.). На основании молекулярных и морфологических данных два вида Seseli sect. Eriocycla subsect. Cordata перенесены в новый род Shomalia, близкий иранскому эндемичныму роду Azilia. Таксоны имеют следующие общие диагностические признаки: сходный габитус, наличие непарноперистых листьев, сегменты листьев яйцевидной или округлой формы, с тупым или клиновидным основанием и зубчатым или рассеченным краем, спускающимся по абаксиальной поверхности, наличие линейных прицветников в числе до 5, позднее цветение и плодоношение. В то же время Shomalia отличается от Azilia по ряду карпологических признаков (особенно по форме мерикарпиев), морфологии подземных органов и количеству стеблей. Результаты работы опубликованы в журнале "Plant Systematics and Evolution" (авторы: Lyskov D., Degtjareva G., Zarre S., Terentieva E., Samigullin T.). Окончательно опубликован монографический обзор рода Trachyspermum, основанный на анализе данных о нуклеотидных последовательностях ITS яд-рДНК, морфологии, микроморфологии и анатомии плодов. Согласно данным по ITS род не является монофилетическим, искусственно объединяя неродственные таксоны Евразии, и включает как минимум семь линий развития. Номенклатурный тип рода, T. ammi, не проявляет родства с другими видами Trachyspermum, что свидетельствует в пользу признания рода Trachyspermum в качестве монотипного. Показано, что среди морфологических признаков типы волосков опушения мерикарпия и их микроскульптура наиболее хорошо согласуются с группами, выделяемыми в составе Trachyspermum по молекулярным данным. При этом анатомические признаки остаются наиболее полезными только при разграничении видов. Результаты работы опубликованы в журнале Plant Biosystems - An International Journal Dealing with all Aspects of Plant Biology (авторы: Pimenov M., Degtjareva G., Ostroumova T., Samigullin T., Zakharova E.). Изучены филогенетические отношения и структурная эволюция пластомов в трибе Tordylieae на основании анализа 40 полных нуклеотидных последовательностей пластидных геномов, 11 из которых были получены впервые. В пластомах Tordylieae отмечены существенные различия в длине инвертированных повторов и содержании генов, вызванные множественными структурными перестройками. На молекулярно-филогенетическом дереве представители Tordylieae образовали три не близкородственных линии. Полученные данные расширяют представления о диапазоне изменчивости пластома у Umbelliferae. Результаты работы опубликованы в журнале "Plants" (авторы: Samigullin T., Logacheva M., Terentieva E., Degtjareva G., Pimenov M., Valiejo-Roman C.). На научной конференции "Ломоносовские чтения" представлено устное сообщение (авторы: Самигуллин Т.Х., Дегтярева Г.В., Терентьева Е.И., Вальехо-Роман К.М.) о результатах молекулярно-филогенетических исследований рода Tordylium. Сопоставлены данные о взаимоотношении видов, полученные при анализе нуклеотидных последовательностей ITS/ETS яд-рДНК, полных пластидных геномов и фрагментов ядерного генома. Рассмотрены различные сценарии, объясняющие наблюдаемые противоречия, выявляемые при анализе пластидных и ядерных геномов, включающие гибридизацию или неполную сортировку линий. Проанализированы результаты интродукции двух видов рода Prangos, среднеазиатского вида Prangos pabularia и западноевропейского вида Prangos trifida, в условиях ботанического сада биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Представители рода Prangos применяются как кормовые, лекарственные, ароматические и эфирномасличные растения, но как декоративные растения прангосы практически не известны. В результате исследований были изучены биометрические и фенологические показатели, семенная продуктивность и всхожесть семян. Исследованные виды прангосов в условиях культуры обладают средним коэффициентом семенной продуктивности. Prangos pabularia оценен нами как перспективный вид, P. trifida оценен как очень перспективный. Исследованные виды можно выращивать одиночно или группами, в декоративных композициях с другими растениями, в рокариях и альпинариях. Prangos trifida на сухих участках может использоваться на переднем плане цветников природного стиля. Результаты работы представлены на конференции в виде устного сообщения и опубликованы в сборнике "Сотрудничество ботанических садов в сфере сохранения ценного растительного генофонда" (Авторы: Алексашин П.И., Клюйков Е.В.). На Ежегодной Всероссийской научной конференции с международным участием "Наука в вузовском музее" представлено устное сообщение (автор: Остроумова Т.А.) о коллекция зонтичных растений (Umbelliferae) в Ботаническом саду имени Петра I и ее значение для научных исследований. Составлены очерки для нового издания Красной книги города Москвы по двум редким видам семейства зонтичные, подлеснику европейскому и синеголовнику плосколистному. Для каждого вида приведены названия на русском и латинском языках, информация о распространении в городе Москве, численности и тенденциях её изменения, особенностях биологии и экологии, а также принятых мерах охраны (авторы: Насимович Ю.А., Шнер Ю.В.). Определены хромосомные числа 21 образца, относящихся к 13 видам и 12 родам. Работа с коллекционным фондом. Сотрудники, выполняющие исследования в рамках научной темы "Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология", ведут работу с коллекциями Ботанического сада по участкам: альпинарий, систематика растений, полезные растения, коллекция зонтичных. В 2022 году уникальная коллекция зонтичных пополнилась 80 образцами, относящимися к 52 видам. Материал получен из природных местообитаний, по обмену из других ботанических садов и пересеяны уже существующие на участке образцы. Материал с участка предоставлялся для изучения морфологии, анатомии, жизненных форм, хромосомных чисел и молекулярного анализа ДНК. Создана новая экспозиция «Декоративные зонтичные» (авторы: Захарова Е.А., Остроумова Т.А.) для демонстрации представителей семейства зонтичные. Высажено 15 видов и сортов зонтичных: Tommasinia altissima, Angelica purpurascens, Ferula kelleri, Cervaria rivinii, Astrantia major, Astrantia major ‘Star of Beauty’, Astrantia major ‘Primadonna’, Astrantia major ‘Pink Pride’, Eryngium planum, Еryngium alpinum, Еryngium sp., Pimpinella rhodantha, Daucus carota ‘Dara’, ‘Queen Anne’s Lace’, Visnaga daucoides, Meum athamanticum, Ferulago sylvatica, Peucedanum officinale, Bupleurum aureum, Arafoe aromatica.
3 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология
Результаты этапа: Научная тема "Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология" актуальна в настоящее время из-за крайне запутанной и противоречивой таксономии родов и видов семейства зонтичные (Umbelliferae) на фоне расширяющейся методологии исследований, с одной стороны, и его большой хозяйственной значимости (лекарственные, ароматические, кормовые, пищевые и др. полезные растения), с другой. Исследования зонтичных Старого Света проводятся по комплексной программе, в которой предусмотрено изучение различных аспектов систематики и географии семейства, критический анализ систематики и номенклатуры, морфологические, анатомические и кариологические исследования, сравнение фрагментов генома (нуклеотидных последовательностей) для выяснения спорных вопросов систематики и филогении семейства, изучение фитогеографии зонтичных, составление региональных обзоров для местных Флор. Важным достижением отчетного года стала публикация таксономической обработки семейства зонтичные для второго издания "Флоры Узбекистана" (авторы: М.Г. Пименов и Е.В. Клюйков) с участием сотрудников Института ботаники АН Республики Узбекистан. Второе издание "Флоры Узбекистана" предпринято в связи с кардинальным расширением таксономической и флористической информации о флоре Узбекистана и значительными изменениями в методологии мировой флористики после публикации в 1959 г. первого издания. 5 том второго издания представляет собой региональную монографию семейства зонтичные (Apiaceae или Umbelliferae) и содержит оригинальные описания и ключи для определения 72 родов и 214 видов. Эти цифры показывают большее биоразнообразие зонтичных Узбекистана по сравнению с любой другой страной региона, за исключением Казахстана. В целом на территории этих стран находится один из важнейших мировых центров биоразнообразия Apiaceae. В номенклатурной части приводится типификация или лектотипификация видов, с цитированием этикеток типовых листов, указанием гербариев хранения и по возможности баркодов типовых листов. Для многих видов морфологические описания иллюстрированы оригинальными рисунками Е.Е. Мжельской. В отличие от многих флор в этом издании подробно описано анатомическое строение плодов. В морфологические описания включены хромосомные числа, чаще всего из собственных публикаций. Экологические характеристики видов довольно подробные, составлены не только по гербарным этикеткам, но и по многолетним полевым наблюдениям, включая высотные границы видов. Географическая часть почти беспрецедентная для отечественных флор по обилию местонахождений, основанных на материалах Ташкентского гербария (TASH) и с включением точек из LE, MW и др. Местонахождения видов ранжированы в соответствии с новым флористическим районированием Узбекистана. Распространение видов в Узбекистане иллюстрировано точечными картами местонахождений. Большая техническая работа с текстом была проведена Е.В. Каплун. На основании изучения морфологических и молекулярных (ITS/ETS яд-рДНК) данных проведена таксономическая ревизия рода Elwendia и предложена система рода. Диагностически важными выявлены признаки плодов и стеблевых листьев. Сделаны фотографии и рисунки, иллюстрирующие эти признаки. Выявлена особая согласованность молекулярных и кариологических данных. Elwendia longiloba восстановлена из синонимики E. hissarica. Результаты работы опубликованы в журнале "Phytotaxa" (авторы: Kljuykov E.V., Zakharova E.A., Degtjareva G.V., Samigullin T.H.). Проведен анализ соотношения молекулярных (ITS яд-р ДНК) и морфологических данных в группе геофильных зонтичных Средней Азии, которая включает роды Elwendia, Elaeosticta, Hyalolaena, Galagania, Oedibasis, Mogoltavia и Gongylotaxis. В целом, можно отметить хорошую согласованность данных разного типа. При этом на одних уровнях таксономической иерархии согласованность между морфологическими и молекулярными данными выглядит гораздо более высокой, чем на других. Выделение группы геофильных зонтичных в целом гораздо лучше согласуется с молекулярными данными, чем границы между родами в её пределах и предложенные внутриродовые группировки. Некоторые наблюдаемые случаи несогласованности, например, положение Hyalolaena melanorrhiza среди видов рода Elaeosticta и полифилия родов Hyalolaena и Oedibasis, объяснить с морфологической точки зрения довольно затруднительно, только с точки зрения биогеографии. Результаты работы представлены в виде устного сообщения на конференции и опубликованы в журнале "Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии" (авторы: Клюйков Е. В., Дегтярева Г. В., Лысков Д. Ф.). С территории Узбекистана (восточная часть Кураминского хребта, Юго-Западный Тянь-Шань) описан новый вид рода Aulacospermum, A. multicaule, морфологически близкий A. roseum и отличающийся от него числом побегов (9-11 вместо 1-4), перепончатыми, не расщепленными на волокна, остатками прошлогодних черешков и влагалищ прикорневых листьев, окраской лепестков (желтоватая вместо белой). Молекулярные данные подтверждают таксономическую принадлежность к роду Aulacospermum. Результаты работы опубликованы в журнале "Phytotaxa" (авторы: Pimenov M.G., Tojibaev K.SH, Degtjareva G.V., Ostroumova T.A., Zakharova E.A., Karimov F.I., Samigullin T.H.). Установлен таксономический статус вида Anethum involucratum — последнего вида зонтичных во флоре Узбекистана, который оставался таксономически неясным из-за утраты его типового материала в Гербарии Ташкента (TASH), где он должен был храниться согласно протологу. Проведенное сравнительное исследование морфологических описаний показало, что приводимые признаки A. involucratum и широко распространенного вида Galagania tenuisecta практически идентичны. На основании этого A. involucratum помещен в синоним ранее описанного вида G. tenuisecta. Предложенная ранее синонимизация A. involucratum с G. ignorea отвергается, а ранее обозначенный неотип заменяется. Род Anethum исключен из аборигенной флоры Узбекистана. Результаты работы опубликованы в журнале "Plant Diversity of Central Asia" (автор: Pimenov M.G.). С территории Северо-Западного Ирана описан новый вид Bupleurum iranicum. Новый вид сходен с B. anatolicum и B. brachiatum и отличается признаками стебля, длиной лучей зонтика, длиной и формой листочков обертки. Составлен таксономический ключ по видам Bupleurum из Ирана. Результаты работы опубликованы в журнале "Phytotaxa" (авторы: Bidarlord M., Kljuykov E., Lyskov D.). Проведено уточнение видового состава рода Kailashia с использованием молекулярных (ITS яд-рДНК) и морфологических данных. Подтверждено описание нового вида Kailashia bouffordii по результатам ранее проведенных морфологических исследований. Kailashia – небольшой естественный род, состоящий из трех эндемичных видов (K. robusta, K. xizangensis, K. bouffordii), формирующий в кладе Selineae монофилетическую группу с высокой поддержкой. Результаты работы представлены в виде устного доклада на конференции и опубликованы в сборнике "Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии" (авторы: Терентьева Е. И., Лаврова Т. В., Украинская У. А., Клюйков Е. В.). Начато детальное изучение кристаллов плодов зонтичных, имеющих большое значение для систематики. Наличие, форма и распределение кристаллов оксалата кальция в плодах характеризуют трибы и подсемейства. Речь идет о призматических кристаллах, крупных друзах и шаровидных скоплениях размером 15-25 мкм, которые хорошо заметны в световой микроскоп. Более мелким кристаллам практически не уделяли внимания. Поскольку сообщения о мелких кристаллах редки, их таксономическое значение неизвестно. Чтобы восполнить этот пробел, проведено изучение кристаллов в плодах 20 видов клады Apieae, 11 видов клады Careae, 16 видов клады Pyramidoptereae. Использовали традиционную оптическую и поляризационную микроскопию, сканирующую электронную микроскопию и энергодисперсионную спектроскопию (ЭДС). Кристаллы у разных видов были выявлены в экзокарпе, мезокарпе, эндокарпе, семенной кожуре, на поверхности комиссуры, для большинства видов впервые. Значение мелких кристаллов для таксономии ещё предстоит оценить. Результаты работы опубликованы в журнале «International Journal of Plant Biology» (авторы: Ostroumova T., Zakharova E.) и представлены в виде устных докладов на III Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 95-летию со дня рождения Профессора А.Г. Еленевского и XXII международной научно-практической конференции "Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии" (авторы: Остроумова Т. А., Захарова Е. А.). На участке систематики зонтичных с мая по сентябрь проводилось углубленное изучение фенологии цветения видов семейства зонтичные. У специально помеченных растений, охватывающих более 40 видов, отмечали следующие показатели: время появления первых тычинок в краевых цветках зонтичка, время появления тычинки в более глубоко расположенных цветках зонтичка, время появления тычинки в центральных цветках, время засыхания всех тычинок краевых зонтичков, время засыхания всех тычинок в зонтике; изменение форма стилодиев (столбиков) во время цветения – параллельные, расходящиеся (V-образные), отогнутые; длина стилодиев; начало и окончание опадения лепестков зонтика. У свежесобранных цветков определяли активность пероксидазы на рыльцах для точного установления стадии рецептивности рылец. Выявлено, что самый точный показатель рецептивности рылец – наличие пыльцевых трубок в столбике. Для 8 видов исследование провела К.О. Бабушкина (кафедра физиологии растений) с использованием специальных красителей и флуоресцентного микроскопа. В июне и июле к работе были привлечены также учащиеся 7 класса Орудьевской школы, которые участвовали в сборе данных по фенологии и оценивали семенную продуктивность. По результатам работы представлено два устных сообщения на Восьмой всероссийской научной конференции с международным участием "Наука в вузовском музее" (авторы: Алексашин П.И., Бабушкина К.О., Остроумова Т.А.). Подведены итоги интродукции семи видов рода Ferula в условиях НОЦ-ботанический сад. Изучены биометрические и фенологические показатели, семенная продуктивность и всхожесть семян. Дана оценка перспективности использования видов Ferula в культуре. Все семь исследованных видов оцениваются нами, как перспективные. Результаты работы опубликованы в сборнике "Ботанические исследования Сибири и Казахстана" (автор: Алексашин П. И.). Получены данные по хромосомным числам для 28 европейских видов зонтичных (Хорватия, Испания, Румыния, Норвегия, Италия, Болгария, Албания). Для вида Chaerophyllum coloratum информация о числе хромосом получена впервые. Результаты работы опубликованы в журнале "Taxon" (авторы: Shner J. V., Alexeeva T. V., Pimenov M. G., Ostroumova T. A.). На научной конференции "Ломоносовские чтения" представлено устное сообщение (авторы: Самигуллин Т.Х., Вальехо-Роман К.М., Терентьева Е.И., Дегтярева Г.В., Лысков Д.Ф.) об эволюции пластидных геномов зонтичных. Обобщены данные о структурных перестройках пластомов зонтичных, обсужден гипотетический сценарий событий, объясняющий распределение конфликтного филогенетического сигнала по пластомам клады Cachrys и родственных групп. Работа с коллекционным фондом. Сотрудники, выполняющие исследования в рамках научной темы "Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология", ведут работу с коллекциями Ботанического сада по участкам: альпинарий, систематика растений, полезные растения, коллекция зонтичных. В 2023 году уникальная коллекция зонтичных пополнилась 48 образцами растений, проводили фенологические наблюдения. Материал с участка предоставлялся для изучения морфологии, анатомии, жизненных форм, хромосомных чисел и молекулярно-филогенетического анализа.
4 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология
Результаты этапа:
5 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология
Результаты этапа:
6 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология
Результаты этапа:
7 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. Зонтичные Старого Света: таксономия, молекулярная филогения, география, экология
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".