close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

(L.) GAERTN. В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ НА СРЕДНЕМ УРАЛЕ

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
НАУКИ
БОТАНИЧЕСКИЙ САД
УРАЛЬСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
На правах рукописи
КОШЕЛЕВА ЕЛЕНА АЛЕКСАНДРОВНА
СТРУКТУРНО – ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN. В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ НА
СРЕДНЕМ УРАЛЕ
Специальность 03.02.01 – «Ботаника»
Диссертация
на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Научный руководитель –
доктор биологических наук, профессор С.А. Шавнин
Екатеринбург – 2014
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение…………………………………………………………………….
4
Глава 1. Основные подходы к изучению структурно-функциональной
изменчивости растений…………………………………………………….
9
1.1. Историческая справка изучения «изменчивости»……………………
9
1.2. Основные тенденции развития структурно-функциональных
классификаций растений……………………………………………………
16
1.3. Структурно-функциональная организация растительной системы…
18
Глава 2. Материалы и методы исследования……………………………
21
2.1. Объект исследования………………………………………………….
21
2.1.1. Ботаническая характеристика вида Silybum marianum (L.) Gaertn..
21
2.1.2. Ареал Silybum marianum (L.) Gaertn ….……………………………..
23
2.1.3. Химический состав Silybum marianum (L.) Gaertn ……..…………
24
2.2. Полевые исследования и камеральная обработка материала………
26
2.3. Материал исследования……………………………………………….
29
2.4. Методика сбора материала и анатомо-морфологический анализ…
31
2.5. Определение состава вторичных метаболитов………………………
33
2.6. Методика математической обработки……………………………….
36
2.6.1. Математический алгоритм «Радикальный показатель системы
сжатых отображений» (Рп ССО) анализа качественных и
количественных морфологических признаков…………………………
36
2.6.2. Анализ взаимосвязи анатомо-морфологических признаков с
биохимическими параметрами……………………………………………
38
Глава 3. Пространственно-временная структура генеративной и
вегетативной сфер Silybum marianum (L.) Gaertn.…………………………
40
3
3.1. Исследование комплекса анатомо-морфологических признаков
плодов Silybum marianum (L.) Gaertn.……………………………………
41
3.2. Исследование комплекса морфологических признаков соцветий
Silybum marianum (L.) Gaertn.…………………………………………….
50
3.3. Исследование комплекса морфологических признаков листа
Silybum marianum (L.) Gaertn.………………………………………………
58
3.4. Основные характеристики побега Silybum marianum (L.) Gaertn….
63
Глава 4. Особенности накопления фенольных соединений Silybum
marianum (L.) Gaertn. в зависимости от условий произрастания………
68
4.1. Качественный состав флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в
листьях Silybum marianum (L.) Gaertn.……………………………………
70
4.2. Количественное определение суммы флавоноидов в листьях и
флаволигнанов в плодах Silybum marianum (L.) Gaertn………………..
76
4.3. Сезонное развитие Silybum marianum (L.) Gaertn………………….
79
4.4. Связь внутривидовой изменчивости по морфологическим
признакам с биохимическими параметрами……………………………….
83
Глава 5. Алгоритм базы данных по внутривидовой изменчивости
Silybum marianum (L.) Gaertn.…………………………………………….
86
5.1. Схема базы данных по внутривидовой изменчивости признаков
Silybum marianum (L.) Gaertn.…………………………………………….
88
5.2. Общая характеристика морфогенетических групп вида Silybum
marianum (L.) Gaertn.……………………………………………………….
91
Выводы…………………………………..........................................................
94
Список используемой литературы ………………………………………..
96
ПРИЛОЖЕНИЕ …………………………………………………………….
116
4
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. В современном мире остро стоит проблема
сохранения биологического разнообразия лекарственных растений в связи с
нерациональным использованием сырьевых ресурсов. Важнейшими центрами,
занимающимися этой проблемой, являются Ботанические сады. При этом
одним из приоритетных направлений их деятельности является интродукция, то
есть введение в культуру растений видов, имеющих небольшие природные
ареалы, а также видов не местной флоры, находящихся на грани исчезновения с
целью сохранения их генофонда через культивирование.
Для комплексного изучения состояния интродуцентов на территории
Ботанических садов используют следующие методы исследования: изучение
ритмов роста и развития, особенности морфо- и онтогенеза, особенности
репродуктивной биологии и сравнительной анатомии. В основном большинство
этих методов основывается на исследовании изменчивости морфологических и
биохимических признаков на популяционном, видовом или организменном
уровнях, что позволяет собрать большой статистический материал для
планирования долгосрочного содержания растительных коллекций.
В последнее время наиболее актуальными в этом направлении становятся
исследования внутривидового разнообразия лекарственных растений с целью
выявления
наиболее
продуктивных
форм
с
заданным
накоплением
биологически активных веществ.
В связи с этим, объектом исследования был выбран полиморфный вид
расторопша
пятнистая
(Silybum
сложноцветные
(Asteraceae),
Средиземноморья.
В
marianum
(L.)
произрастающий
интродукции,
а
в
частности
Gaertn.)
на
с
семейства
территории
точки
зрения
промышленного возделывания, с целью получения ценного лекарственного
сырья, данный вид выращивается и изучается на Украине и в Сибири. Особое
5
внимание отечественными и зарубежными учеными уделяется изучению
химического состава плодов расторопши. Известно, что в плодах расторопши
содержится уникальная группа фенольных соединений – флаволигнаны,
которые обладают антиоксидантными и гепатопротекторными свойствами. На
ее основе создан ряд препаратов европейского и российского производства:
Силибор (Россия), Силимар (Россия), Легалон (Германия), Карсил (Болгария) и
др. Однако, следует отметить, что расторопша в основном является объектом
изучения медицинских и сельскохозяйственных наук, поэтому остается ряд не
решенных вопросов, затрагивающих фундаментальные проблемы биологии.
Отсутствие исследований по морфологической структуре, а также взаимосвязи
содержания биологических активных соединений с морфоструктурой растения
делает этот вид оптимальным для исследований по изучению закономерностей
изменчивости морфоструктуры растения и биохимической пластичности вида.
Цель и задачи исследования. Цель работы – анализ изменчивости и
выявление
закономерностей
структурно-функциональной
организации
расторопши пятнистой (Silybum marianum (L.) Gaertn.) в условиях Среднего
Урала.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Выявить основные закономерности формирования морфологической
(фенотипической) структуры по комплексу качественных и количественных
признаков побега, соцветия, плода, листа на примере четырех модельных групп
(МГ) S. marianum;
2. Изучить динамику накопления биологически активных соединений в
семенах и листьях S. marianum в зависимости от условий произрастания;
3. Изучить сезонный ритм развития S. marianum в разных условиях
произрастания.
4. Создать алгоритм базы данных внутривидовой изменчивости S.
marianum по морфологическим характеристикам в условиях интродукции на
Среднем Урале.
6
Основное положение, выносимое на защиту:
Ключевые
признаки:
окраска
семенной
кожуры,
толщина
слоев
перикарпия, форма листа, опушение листовой пластинки, «колючесть»
соцветия,
опушение
стебля
позволяют
прогнозировать
накопление
флавоноидов в листьях и флаволигнанов в плодах S. marianum.
Научная
новизна.
Впервые
проведено
изучение
внутривидовой
изменчивости морфологических параметров генеративной и вегетативной
сферы S. marianum в интродукционном эксперименте в двух точках (на примере
г. Екатеринбурга и с. Байкалово, Свердловской области). Выявлены ключевые
признаки плодов, соцветий, листьев для установления принадлежности тех или
иных растений S. marianum к определенной морфогенетической группе.
Изучено накопление биологически активных соединений флаволигнанов в
семенах, флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в листьях разных групп S.
marianum.
Установлены
закономерности
накопления
флаволигнанов
от
морфометрической структуры генеративной сферы. Создана база данных по
изменчивости качественных признаков вегетативной сферы S. marianum.
Теоретическое и практическое значение. Результаты исследования вносят
вклад в фундаментальные и прикладные аспекты медико-биологических наук, в
частности – в решение проблемы формирования структурно-функциональной
организации растения, на примере S. marianum. Полученные данные по
морфологической структуре вида позволяют выявлять наиболее перспективные
для интродукции генотипы и группы особей для получения лекарственных
форм сырья с разным накоплением биологически активных соединений.
Показаны
преимущества
комплексного
анализа
морфологической
и
биохимической структуры вида S. marianum.
Личный
вклад
автора.
Автором выполнена работа по
закладке
эксперимента в двух точках (г. Екатеринбург и с. Байкалово) и по сбору
материала для морфологического и биохимического анализа. Автор лично
выполнил
лабораторные
исследования
(морфометрические
измерения,
7
анатомические срезы плодов, количественное определение флавоноидов в
листьях и флаволигнанов в плодах расторопши пятнистой), статистический
анализ данных, интерпретацию и обобщение полученных результатов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, из них
2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Апробация работы. Результаты исследования были представлены на
Всероссийской, с международным участием, конференции молодых ученых,
посвященной 90-летию Уральского государственного университета им. А.М.
Горького «Биология будущего: традиции и инновации» (Екатеринбург, 2010),
XVI Всероссийском Конгрессе «Экология и здоровье человека» (Самара, 2011),
XXIV Зимней молодежной научной школы «Перспективные направления
физико-химической биологии и биотехнологии» (Москва, 2012).
По теме диссертации было выполнено 5 дипломных проектов кафедрой
ботаники
и
фармакогнозии
Уральской
Государственной
Медицинской
Академии: «Сравнительная оценка фармакологических свойств у различных
генетических форм расторопши пятнистой (Silybum marianum L.)» (2009),
«Динамика накопления флавоноидов в семенах расторопши пятнистой (Silybum
marianum (L.) Gaertn.)» (2011), «Анализ накопления БАС в новом для
фармакопеи сырье Silybum marianum (L.) Gaertn.» (2011), «Сравнительный
анализ фенольных соединений в проростках расторопши пятнистой (Silybum
marianum (L.) Gaertn.)» (2012), «Оценка качества сырья расторопши пятнистой
(Silybum marianum (L.) Gaertn.), поступающего в аптечную сеть» (2012).
Благодарности. Автор глубоко признателен коллективу лаборатории
Интродукции травянистых растений Ботанического сада УрО РАН, в частности
– д.б.н. Шавнину С.А., к.б.н. Неуймину С.И., к.б.н. Васфиловой Е.С., Болотник
Е.В. за всестороннюю помощь. Автор благодарен к.с-х.н. Флягину Е.Н. и
Костициной М.В. за своевременную помощь и обсуждение результатов, а также
к.х.н. Алексеевой Л.И. за проведенный ею ВЭЖХ-анализ и обсуждения
полученных по нему результатов.
8
Работа выполнена при финансовой поддержке проекта № 12-С-4-1028 и
интеграционного проекта № 20 СО РАН «Адаптационные механизмы в
природных и интродукционных популяциях растений Сибири и Урала» (г.
Новосибирск) и Молодежного Гранта УрО РАН № 11-4-НП-344 «Мониторинг
состояния интродукционных и естественных популяций рода Silybum L.и рода
Prunella L. на Среднем Урале по изменчивости структурных и функциональных
признаков» (г. Екатеринбург).
9
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ
1.1. Историческая справка изучения «изменчивости»
Одной из основных проблем в биологии является проблема сохранения и
изучения
биологического
разнообразия.
В
течение
всей
научно-
исследовательской деятельности постоянно происходит поиск общих законов,
управляющих
естественным
разнообразием
и
математически
точному
описанию морфологических закономерностей (Васильев и др., 2009).
Изучение изменчивости имеет первостепенное практическое значение.
Еще Дарвин указал, что эволюция немыслима без изменчивости, и поэтому
изучение фактов, относящихся к изменчивости, есть составная часть изучения
эволюции (Майр, 1947).
В ходе развития биологической науки было сделано много попыток
собрать,
каталогизировать,
классифицировать
различные
проявления
изменчивости в природе (Филипченко, 1927). Так, Ю.А. Филипченко (1978)
выделил две категории изменчивости: индивидуальная и групповая. В первом
случае речь идет об отличиях между особями даже в однородном материале, а
во втором – о различиях между группами особей, всегда относящихся к одному
виду
(Филипченко,
1978).
Автор
отмечал
неясность
разграничения
индивидуальной и групповой изменчивости. Дело в том, что в понятие
изменчивости входят два различных элемента: чисто статистический и
динамический.
Статистический
элемент
подразумевает
рассмотрение
изменчивости как известное состояние, а динамический – изменчивость как
процесс. При этом каждое состояние возникает в результате известного
процесса: все индивидуальные и групповые отличия, которые мы наблюдаем,
возникли под влиянием тех или иных причин. Таким образом, мы переходим к
изучению динамики изменчивости и говорим об изменчивости как о процессе
(Филипченко, 1978).
10
П.В.
Терентьевым
(1957)
была
предложена
своя
классификация
изменчивости: топографическая (географическая), морфическая (связана с
экологическими
условиями
и
определенными
стадиями
развития)
и
неопределенная (подчиняется нормальной кривой изменчивости).
Особое внимание изучению изменчивости растений внутри вида уделяла
Е.Н. Синская (1963, 2002). Она указывает на наличие следующих категорий
изменчивости:
флюктуации,
обратимые
колебания
приспособительного
характера, клональная изменчивость, возрастная изменчивость, изменчивость
вследствие нарушения гомеостазиса растительного организма, групповая
изменчивость, гибридизационная и интрогрессивная изменчивость, рядовая,
скрытая и явная изменчивость, географическая и экологическая изменчивость
(Синская, 1938, 1948, 1963, 2002).
По мнению С.А. Мамаева (1972), основная цель в классификации
феномена
изменчивости
заключается
в
выявлении
закономерности
структурообразовательных процессов. Им были выделены следующие формы
изменчивости: индивидуальная, половая, хронографическая, экологическая,
географическая, гибридогенная; и следующие три основных критерия
изменчивости:
изменчивость
структурных
признаков,
изменчивость
функциональных признаков и изменчивость качественных (химических)
признаков (Мамаев, 1972).
Наиболее значимыми являются изучение индивидуальной и групповой
изменчивости
в
пределах
вида.
Одним
из
ведущих
исследователей
внутривидовой изменчивости является Н.И. Вавилов, который на основе
фактического материала по параллельной изменчивости морфологических и
физиологических признаков дикорастущих и культурных растений поставил
задачу систематизации явлений внутривидовой изменчивости и сформулировал
выявленные закономерности в «Закон гомологичных рядов в наследственной
изменчивости» (Вавилов, 1920). По его мнению, при сравнении генетически
близких видов и родов каждый из них может быть охарактеризован комплексом
11
неварьирующих признаков, присущих всем формам и особям, входящим в
состав данного вида. Для условного описания этого комплекса признаков,
постоянных в пределах вида или рода и отражающих его морфологическую,
физиологическую и генетическую специфику, но отличающих его от других
видов и родов, Н.И. Вавилов (1920) предложил назвать «радикал». Таким
образом, радикал – это постоянные признаки вида, по которым легче всего
распознать принадлежность растения к тому или иному виду (Синская, 2002).
К закону Вавилова постоянно возвращаются современники, которые
пытаются модернизировать его или сформулировать свой закон для объяснения
полученных закономерностей в своих исследованиях (Филипченко, 1925;
Кренке, 1933-1935; Синская, 2002; Неуймин, 2011). Особенно часто можно
встретить указания на его прогностическую ценность (Васильев и др., 2009).
Так, Н.И. Вавиловым (1920) было отмечено, что «по мере углубления
исследования
биолог
физиологическим
и
перейдет
от
биохимическим
морфологических
свойствам.
Будущее
признаков
к
принадлежит
дифференциальной систематике на основе биохимических и физиологических
отличий в пределах вида» (Вавилов, 1920).
Изучая изменчивость признаков, Н.П. Кренке (1933-1935) ввел понятие
«феногенетической изменчивости». В основе его исследований являлось
выявление закономерностей изменчивости признаков расчлененности листовой
пластинки.
Н.П.
Кренке
были
построены
«феногенетические
ряды»,
отражающие последовательность появления листьев определенной формы и
расчлененности в процессе онтогенеза побега. В пределах отдельного побега
расчлененность листьев возрастает от основания к середине, а затем снова
уменьшается к верхушке (Кренке, 1940). В результате его данные были
обобщены в «теории циклического старения и омоложения растений», а затем в
«закон родственных отклонений» (Корона, 1987; Корона, Васильев, 2007).
Сопоставляя свой закон родственной изменчивости с законом гомологичных
рядов Н.И. Вавилова, Н.П. Кренке пишет, что его обобщение относится к
12
изменчивости
индивидуума,
а
Н.И.
Вавилов
анализировал
групповую
изменчивость видов и родов. По мнению Кренке, групповая изменчивость
первично происходит от соответствующего изменения одного или нескольких
индивидуумов. На этом основании он считает, что в основе законов
аналогичной
изменчивости
изменчивости
Вавилова
по
лежит
Дарвину
закон
и
гомологичной
«родственной
групповой
индивидуальной
изменчивости», так как характер проявления изменчивости в обоих случаях
одинаков (Васильев и др., 2009).
Закон Н.П. Кренке не остался незамеченным. Так, С.В. Мейен (1978),
развивая идеи Н.И. Вавилова и Н.П. Кренке, предложил понятия «мерон» и
«рефрен»
(Мейен,
1978).
Под
«мероном»
понимается
упорядоченное
полиморфическое множество, а под «рефреном» повторение набора состояний
конкретных признаков в гомологичных рядах Вавилова, а их упорядоченность в
соответствии
с
«некоторыми
правилами
преобразования»,
что
явно
просматривается в «трансформационных» феногенетических рядах Кренке.
Идея «феногенетической изменчивости» листьев растений получила свое
развитие в работах В.В. Короны (2007). Автором построена модель клеточного
автомата, позволяющая имитировать на модульном уровне организации
развитие системы жилкования у листьев различных систематических групп
растений. Анализ условий и особенностей реализации модели позволил
выделить ведущие морфогенетические механизмы, определяющие конкретный
облик
листовых
пластинок,
и
прогнозирования
наиболее
вероятных
направлений морфологической изменчивости (Корона, 2007).
А.Г. Васильев (2009) определил феногенетическую изменчивость как
реализацию обусловленных развитием законов возможного преобразования
отдельных морфоструктур и обсуждал ее с позиции эпигенетической теории
М.А. Шишкина. По А.Г. Васильеву феногенетическая изменчивость содержит
два компонента: детерминистическую (организующую) и стохастическую
(случайную). Организующая составляющая – эпигенетическая изменчивость
13
(Васильев,
1988),
эпигенетических
обусловленная
порогов,
структурой
случайная
–
креода
и
реализационная
расстановкой
изменчивость,
позволяющая спонтанно переключать программы развития (Астауров, 1974;
Струнников и др., 1991; Васильев, 2009). Поскольку условия развития особи и
ее геном для левой и правой сторон организма или его метамеров в норме
практически одни и те же (Астауров, 1974), то феногенетическая изменчивость
– это внутрииндивидуальная изменчивость, которая обусловлена отклонениями
в индивидуальном развитии, т.е. эпигенетическими причинами (Васильев, 2005,
2009).
Одной из основных проблем изучения изменчивости является проблема
выявления взаимосвязей и объяснения процесса изменчивости. В основном, все
взаимосвязи исследователи старались объяснить с помощью математических
алгоритмов.
Так,
Н.С.
Ростова
(2009),
проанализировав
основные
методы,
используемые в обработке результатов, разделила их на две группы:
классический статистический и многомерный анализы. При первом анализе
исследователи оценивают степень надежности обнаруженных различий между
изучаемыми формами по каждому отдельному признаку. Во втором – на
основании
согласованной
изменчивости
многих
признаков
получается
определенное упорядоченное распределение всех изучаемых объектов по
комплексу характеристик (Ростова, 2009).
Наиболее часто используются методы многомерного анализа, которые
опираются на анализ корреляционных матриц. Значительные различия
обнаружены между корреляциями в индивидуальной и межгрупповой,
индивидуальной и метамерной изменчивости морфологических признаков, на
разных этапах онтогенеза, в изменчивости дефинитивных значений признаков и
в динамике, по реакции на внешние воздействия. Связи в межгрупповой,
метамерной и динамической изменчивости в большинстве случаев сильнее, чем
в индивидуальной изменчивости дефинитивных значений. Различия по
14
структуре связей в разных видах и уровнях изменчивости выражены сильнее,
чем между индивидуальной изменчивостью в разных условиях и у форм разной
степени родства (Ростова, 2009).
Различия системы корреляций у разных сортов, групп, форм, таксонов
выражаются также в степени пластичности ее структуры. Установлено, что
высокая пластичность структуры связей характерна для эврибионтных форм и
является
дополнительным
механизмом
адаптации
к
существованию
в
разнообразных условиях среды (Ростова, 2000, 2009).
А.К. Мамкаев (1986) при изучении белых берез на Урале установил, что
основные закономерности внутривидовой изменчивости универсальны. Она
имеет определенную природу (модификационную или генотипическую) и
структуру, показателями которой служат уровень организации ее проявления
(организменный, межорганизменный, межпопуляционный), конкретные формы
изменчивости и ее различные категории (Филипченко, 1927; Мамкаев, 1986).
Важный показатель структурной внутривидовой изменчивости – оценка вклада
отдельных ее форм в общую фенотипическую изменчивость. Это дает
возможность с известной степенью приближения определить компоненту
паратипической (средовой) и генотипической изменчивости и определить
основные направления внутривидовой изменчивости (Глотов, 1975; Мамкаев,
1986).
В последнее время наибольший размах набирают исследования,
посвященные изучению структурно-функциональной изменчивости растений.
Большой
интерес
представляет
взаимосвязь
между
структурными
и
функциональными признаками в плане выявления четких морфологических
признаков, коррелирующих с химическим составом растений (Тихонова, 1992).
Так,
у
вики
мохнатой
была
обнаружена
сопряженность
между
пространственной формой роста и опушенностью листьев (Синская, 1963).
Обнаружены
корреляции
между
морфологическими
показателями
15
Chaerophyllum aureum и составом флавоноидов (Jonnet, 1985); характером
опушения и содержанием эфирного масла у душицы (Werker and oth., 1985).
В особую группу исследований входят исследования, посвященные
изучению корреляционных связей размеров и окраски цветка. Так, в маке
масличном с белыми цветками больше опиума, чем в растения с лиловыми
цветками (Бекетовский, 1959). У тимьяна обыкновенного формы с мелкими
цветками отличаются более высокой эфиромасличностью по сравнению с
крупноцветковыми; у форм с белой и розовой окраской венчика содержание
эфирного масла больше, чем у темно-розовых (Кондратенко, 1975). У живучки
туркестанской растения с розово-пурпурными цветками содержат значительно
меньше экдистероидов, чем с белыми цветками (Ганиев и др., 1990).
Другим
направлением
исследований
являются
исследования
по
взаимосвязи кариотипа с морфологическими признаками. Так, у ревеня
Виттрока содержание таннидов в подземных органах гексаплоидных форм
выше, чем в тетраплоидных (Аллаяров, 1973).
Следует отметить, что с применением биохимических подходов
продолжает
развиваться
(хемотаксономия,
направление
биохимическая
ботаники
систематика),
–
хемосистематика
изучающее
взаимосвязь
химического состава с систематическим положением растений (Высочина,
1999). Так, Е.П. Храмовой (2010) и Г.И. Высочиной (2010) был проведен анализ
эндогенной и индивидуальной изменчивости 11 морфологических и 19
биохимических признаков Pentaphylloides fruticosa (L.) O.Schwarz. Отмечена
значительная изменчивость количественных признаков на эндогенном уровне.
На индивидуальном уровне большинству изученных признаков свойственна
низкая и очень низкая вариабельность. Показано, что качественный состав
флавоноидов в пределах особи и между отдельными растениями не изменяется
(Храмова, 2010).
Изучен комплекс морфологических, географических и биохимических
признаков видов секции Onobrychium Bunge рода Astragalus L. – A. adsurgens
16
Pallas, A. austrosibiricus Schischkin, A. inopinatus Boriss. и A. onobrychis L.
Исследованы корреляционные связи признаков – длина прицветников, длина
трубки чашечки, длина зубцов чашечки, длина флага, ширина флага и
соотношение содержания кверцетина к сумме агликонов – кемпферола,
изорамнетина, рамноцитрина (Коцупий и др., 2012).
Таким образом, в настоящее время, одним из основных подходов к
изучению
изменчивости
является
структурно-функциональный
подход,
который широко используется систематиками для анализа внешних проявлений
признаков.
1.2. Основные тенденции развития структурно-функциональных
классификаций растений
В современной науке существуют различные подходы к созданию
классификаций растений. В частности, существуют классификации жизненных
форм (Гумбольт, 1936; Серебряков, 1962; Гризебах, 1874; Безделев, 2006),
эколого-фитоценотических стратегий (Алеев, 1986) и функциональных типов
растений (Миркин и др., 1985, 1998, 2001). В основе всех этих классификаций в
первую очередь лежат признаки, отражающие адаптационные приспособления
растений (Злобин, 2009, 2012). Так, для классификаций жизненных форм
используют качественные морфологические признаки габитуса растения, для
эколого-фитоценотических
стратегий
используют
особенности
растений,
характерные для типичных мест их произрастания, для функциональных систем
используют
метрические,
функциональных
индуктивный,
типов
количественные
растений
включающий
признаки.
используют
неконтролируемые
Для
различные
и
выделения
подходы:
контролируемые
классификации, трехматричный подход и ряд математических методов, такие
как кластерный анализ, дисперсионный анализ и другие (Смирнов, 2007).
17
В свою очередь, с каждым годом увеличивается количество исследований
в
области
структурно-функциональной
классификации
растений
на
популяционном и внутрипопуляционном уровне. Данная классификация,
является наиболее крупной и включает в себя все перечисленные выше
классификации.
На современном этапе развития биологической науки все больше
внимания уделяется изучению внутривидового полиморфизма растений с
использованием различных методов изучения. С.С. Шварцем (1963) отмечено,
что проявления внутривидовой изменчивости чрезвычайно многообразны и
сложны и «любая попытка их классификации будет в какой-то степени
односторонней и формальной» (Шварц, 1963). Прежде всего, следует отметить,
что в основном классификации внутривидовой изменчивости основываются на
учете типа варьирующего признака (Сукачев, 1938, Zederbauer, 1907, Мамаев,
1972).
С увеличением и усовершенствованием методов изучение комплекса
признаков внутривидовой изменчивости растений позволяет собрать большой
статистический материал. В связи с этим создаются базы данных и
классификации
для
более
удобного
хранения
информации,
в
целях
систематизации и упрощения работы специалистов из других отраслей науки. В
частности такие работы, проводятся в институтах, Ботанических садах и
организациях
связанных
с
охраной
и
сохранением
биологического
разнообразия. Так, С.Г. Князевой с соавт. (2004) создана база данных
«Биоразнообразие хвойных Сибири», где отражается полная информация о
внутривидовых таксонах, полиморфизме и изменчивости видов хвойных пород
на морфологическом и биохимическом уровнях (Князева и др., 2005, 2007).
Таким образом, в последнее время, становится актуальным изучение
структурно-функциональной организации растений, где за структурную
организацию принимаются исследования морфолого-анатомических признаков,
а за функциональную – биохимических или физиологических параметров.
18
Одним из наиболее распространенных методов изучения структурнофункциональной организации является исследование структуры листовой
пластинки с помощью методики мезоструктуры по А.Т. Мокроносову (1978). В
данном случае, за структурную организацию принимается анатомическая
структура
листовой
пластинки,
а
за
функциональную
составляющую
принимается главных образом содержание пигментов в хлоропластах. Так,
рядом авторов (Пьянков, 2001; Зотикова, 2007; Иванов и др. 2009) проводятся
исследования в этом направлении, где изучается пространственная организация
мезофилла листа, которая связана с физиологическими процессами –
фотосинтеза, газообмена, а также определяет адаптацию фотосинтетического
аппарата к условиям среды (Иванова, Петров, Кадушников, 2006). С другой
стороны, структурно-функциональную организацию можно рассматривать с
позиции взаимодействия пространственного расположения морфологических
признаков растения с накоплением биологически активных веществ в нем.
Следует отметить тот факт, что эволюция развития классификаций идет в
направлении от популяционного уровня к внутривидовому полиморфизму. В
связи с этим, цель классифицирования растительных объектов заключается в
выявлении закономерностей структурообразовательных процессов (Мамаев,
1972).
1.3. Структурно-функциональная организация растительной
системы
В методологии современной биологии и в практической деятельности
сильное действие оказывает системный подход (Садовский, 1974; Анохин,
1980; Нухимовский, 1997), с помощью которого из отдельных свойств
элементов
выявляются
свойства
целого
и,
наоборот,
вскрывается
иерархичность в организации систем, взаимосвязи между компонентами,
особенности управления и самоуправления систем (Нухимовский, 1997).
19
Ключевым понятием данного подхода является – «система» (Садовский, 1974;
Малиновский, 1980; Урманцев, 2008).
Под системой понимается «совокупность элементов, находящихся во
взаимодействии»
(Bertalanffy,
взаимодействующих
частей»
1949,
1956),
(Ackoff,
«единство,
1960),
«тип
состоящее
структуры,
из
которая
функционирует в виде определенного цикла операций» (Rosen, 1958),
«совокупность объектов вместе с их взаимодействиями» (Hall and Fagen, 1956)
и т.д. В сущности все эти определения показывают взаимодействие
компонентов
и
системную
организованность
как
результат
такого
взаимодействия (Хайлов, 1963). Тем не менее, системный подход тесно связан
со структурным анализом, который позволяет выявить структурные элементы
растительной системы, их биоморфологические особенности, что способствует
оптимизации процесса классификации и систематизации исследуемых видов
растений (Николенко, 1992, 2010).
В морфологии и систематике растений обычно структуру описывают по
качественным и количественным признакам, которые выражаются через
морфофункциональные особенности. Следовательно, структура – это некоторая
характеристика, сохраняющаяся инвариантной относительно преобразований
исходного образа. Эту инвариантную характеристику исходного образа
называют также его архетипом, или законом строения.
Начиная с конца XIX века и по современное время, продолжается работа
по выявлению основного элемента строения тела растения и правил его
преобразования,
позволяющих
понять
происхождение
и
эволюцию
пространственных конструкций, свойственных растительным организмам.
Ряд авторов (Гете, Годишо) определяют структуру организма через
структурные элементы и образованные ими композиции, позволяющие
получить необходимое разнообразие форм. Непосредственно на этой идее были
построены теории фитона Ш. Годишо (1841), анафита К. Шульца (1843) и
филлоризы Г. Шофо (1921), которые стремились на основе морфологических
20
признаков произвести такое морфологическое расчленение тела растения,
позволяющее представить его как наиболее простую композицию из найденных
элементов. В дальнейшем, из выделенных структурных элементов выделяли
наиболее значимые, так называемые конструкционные элементы, которые
основываются на онтогенетических и физиологических признаках. Так,
например, в теории перикаулома Г. Потонье (1902) содержится попытка
расчленения растительного организма на онтогенетической основе, а в теории
листовой оболочки Э. Саундерс (1922) для расчленения привлекается
физиологический
признак
–
граница
между
фотосинтезирующими
и
нефотосинтезирующими тканями (Нухимовский, 1997).
Существует несколько взаимодействий в конструкции организма: форма
и функция, форма и структура, форма и процесс. Взаимодействие «функции и
формы» происходит, когда от формы зависит набор функций. Взаимодействие
«форма и структура» рассматривает структуру растительного организма,
которая описывает форму. Эти два взаимодействия статические и их можно
выразить
через
соотношение
«структура-форма-функция».
Последнее
взаимодействие «форма-процесс» – динамическое, которое отражает изменение
объекта во времени и в пространстве, то есть прослеживается «пространственно
– временная организация» или «структурно-функциональная организация».
Таким образом, структурно-функциональная организация подразумевает
под собой два основных аспекта: первый – это структурная организация,
необходимая для описания формы объекта, второй – это функциональная
организация, позволяющая исследовать функции, выполняемые структурными
элементами формы.
21
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования
2.1.1. Ботаническая характеристика вида Silybum marianum (L.) Gaertn.
Расторопша пятнистая (Silybum marianum (L.) Gaertn.) – диплоидное
растение из семейства Астровых (Asteraceae).
Однолетник или двулетник от 10 см до 3 м высоты. Терофит или
гемикриптофит (Зернов, 2006).
Стебель прямой, ветвистый, цилиндрический, бороздчатый, голый или
слабопаутинистый, покрыт мучнистым налетом (Флора средней полосы …,
1964; Флора Сибири, 1997).
Листья прикорневые или нижние стеблевые сужены в черешок,
остальные сидячие, стеблеобъемлющие, продолговатые или продолговатоовальные, самые верхние ланцетные, перисто-лопастные или иногда перистораздельные с лопастями часто, в свою очередь, с немногими зубцами или
лопастями, по краю выемчато-зубчатые, с зубцами, снабженными наверху
желтыми колючками, сверху по жилкам с белыми пятнами, блестящие (Флора
юго-востока Европейской части СССР, 1936).
Для листовой пластинки характерен дорсивентральный тип строения.
Клетки верхней эпидермы крупных листьев имеют выпуклую наружную
оболочку, с поверхности они паренхимные, как правило, с прямыми тонкими
оболочками. Тип устьичного аппарата – аномоцитный. Опушение редкое
(Пименов, 2002; Поспелов и др., 2008).
Корзинки
средней
величины
или
более
крупные,
3-6
см
дл.,
продолговатые, чаще шаровидные, одиночные на тонких цветоносах; листочки
обертки слабо опушенные или голые, черепитчатые; наружные и средние
листочки прижаты при основании, наверху с торчащим, листовидным, на конце
длинно-колючим, жестким придатком и по краям с 4-6 шипиками; придаток по
22
длине равен или несколько более длинный, чем цв.; самые внутренние
листочки обертки прямые, кожистые, с маленьким придатком или суженным
неколючим кончиком; цветки многочисленные, розовые, фиолетовые или
белые (Флора СССР, 1963).
Цветоложе плоское, мясистое. Трубчатые цветки сидячие, лиловопурпурного цвета, однако могут быть розовые и даже белые. В соцветии в
среднем формируется от 80 до 100 цветков, продолжительность жизни которых
не превышает двух суток. Цветение одного соцветия длится в среднем 26 дней.
Распускание цветков в соцветии центробежное. Их аромат – медовожасминный, довольно приятный (Кисличенко, 2008).
Семянка до 7 мм длиной, эллиптическая или обратнояйцевидная, слабо
поперчно-морщинистая,
темно-коричневая
или
черная,
с
продольными
линиями или беломраморно-пятнистая, с цилиндрическим трехлопастным
бугорком на угловатой ножке (Флора Сибири, 1997). Запах отсутствует. Вкус
слегка горьковатый (Практикум по фармакогнозии, 2004).
Созревшие семена не теряют всхожести длительное время. Отмечено, что
их хранение 1,5-2 года приводит даже к повышению всхожести. Увеличение же
срока хранения до 3-4 лет, наоборот, вызывало ее снижение (Решетникова и др.,
2006).
Свежеубранные семена находятся в состоянии покоя около 30 дней. Они
не требуют специальной обработки для повышения всхожести, но пониженные
температуры способствуют улучшению их посевных качеств (Schulte, E., 1995).
Расторопша растёт быстро, к середине лета растение достигает
максимальных размеров, зацветают корзинки на центральных побегах.
Цветение новых и новых раскрывающихся корзинок на побегах продолжается
непрерывно, до самых морозов (Lang I., 1993).
Семена расторопши созревают с конца августа неравномерно, поэтому их
сбор проводят в несколько сроков до октября. К уборке семян приступают,
когда обёртки корзинок засыхают: корзинки срезают, подсушивают и
23
вымолачивают из них семена. Сухие семена хранят в мешочках в
проветриваемом помещении (их всхожесть сохраняется до трёх лет) (Nassuato
G., 1991). Расторопша не поражается вредителями и болезнями (Уломцева,
2009).
2.1.2. Ареал Silybum marianum (L.) Gaertn.
Родина
расторопши
пятнистой
–
Средиземноморье,
Южная
и
Атлантическая Европа (Флора СССР, 1963). В диком виде расторопша
распространена в Северной Африке, южной и средней полосах Европы,
Средней Азии, на Кавказе, на юге Западной Сибири (Флора Сибири, 1997;
Куркин, 2003). Указана одичавшей для Ульяновска (Флора юго-востока
Европейской части СССР, 1936).
Растение произрастает на сорных местах, вдоль дорог, на сухих местах
и часто разводится на огородах как декоративное и лекарственное растение
(Зернов, 2006).
С 1975 года в России расторопша изучается как лекарственное растение.
За это время был накоплен наибольший опыт по ее культивированию,
базирующийся на многолетних исследованиях целого ряда учреждений. В
России расторопшу как лекарственное растение уже много лет традиционно
выращивают в Краснодарском крае и Самарской области. В последнее время
резко увеличились посевные площади под нею в Пензенской, Ульяновской,
Саратовской областях и Башкортостане (Поспелов и др., 2008).
В Украине целенаправленное изучение расторопши было начато в период
с 1954 по 1964 гг. в Полтавской области на Украинской станции лекарственных
растений (теперь Опытная станция лекарственных растений института
агроэкологии УААН). При этом она была отнесена к 10 видам перспективных
растений
и
передана
в
дальнейшее
агротехническое
изучение
для
последующего промышленного выращивания. В дальнейшем, были созданы
24
полупромышленные
плантации
расторопши,
обобщен
опыт
ее
культивирования, который лег в основу первичных рекомендаций по
возможности возделывания этой культуры в системе ВИЛАРа (Кисличенко,
Поспелов и др., 2008). К сожалению, по неизвестным причинам, дальнейшее
изучение и возделывание расторопши на Полтавщине не происходило. И
только
с
1998
года
в
этом
традиционном
центре
лекарственного
растениеводства не только Украины, но и СНГ, эту культуру начали
возделывать стараниями отдельных фермеров. В настоящее время культура
расторопши в Украине наиболее распространена в южных областях –
Херсонской, Николаевской и Одесской, а также в АР Крым, хотя практически
во всех остальных регионах республики зарегистрированы ее посевные
площади.
2.1.3. Химический состав Silybum marianum (L.) Gaertn.
В состав плодов S. marianum входит около 200 биологически активных
соединений (Гильмиярова, 1997). К ним относятся такие вещества как:
 жирное масло (20-30%), состоящее из линолевой – 56,57%, олеиновой –
20,73%, пальмитиновой – 8,01%, стеариновой – 4,79%, арахиновой –
2,70%, бегеновой – 2,09%, нонадециловой – 1,11%, лигноцериновой –
0,69%, миристиновой – 0,09% жирных кислот; флавоноиды классов
флавонолы
(кемпферол),
дигидрофлавонолы
(таксифолин)
и
дегидрокемпферол (Сокольская, 2000);
 сахара – арабиноза, рамноза, ксилоза, глюкоза (Куркин, 2003);
 зола (Куркин, 2010);
 макроэлементы (мг/г) – K-9,20; Ca-16,60; Mg-4,20; Fe-0,08 (Цаприлова,
2008);
 микроэлементы: Mn-0,10; Cu-1,16; Zn-0,71; Cr-0,15; Al-0,02; V-0,01; Se22,90; Ni-0,20; Sr-0,08; Pb-0,08; I-0,09; B-22,40 (Herbal Medicines, 2005);
25
 эфирное масло (0,1%) (Цаприлова и др., 2008).
Одним из наиболее ценных веществ расторопши является уникальный
класс производных флавоноидов и фенилпропаноидов – флаволигнаны:
силибин, силидианин, силикристин, трициклические кетоны и бензофураны
адаптогенной природы, которые отвечают за гепатопротекторные свойства
расторопши пятнистой (Венгеровский, 1987; Запесочная, 1991; Куркин, 2003,
2010).
Следует отметить, что флаволигнаны в основном содержатся в оболочке
плода и составляют 2,8-3,8 % (Гос. фармакопея, 1987; Куркин, 2003, 2010;
Кисличенко, 2008). Была установлена корреляция между признаками: длина
плода, ширина плода. Чем длиннее плод, тем тоньше оболочка семени, и,
следовательно, тем меньше накопление флаволигнанов (Кисличенко, 2008).
Исследователями из Канады был замечен тот факт, что параллельно
нарастанию массы плодов от момента завязывания до созревания изменяется
цвет плодов от кремовых до ярко-бурых и черных, а также содержание
флаволигнанов – с 0,71 до 21,32 мг/г. По этому поводу существуют разные
мнения: по одним исследованиям
разница в накоплении по окраске
существует, по другим - нет (Ковалев, 2004).
Учеными Белорусского государственного университета был проведен
сравнительный анализ накопления флавоноидов в семенах расторопши
пятнистой, полученных из различных Ботанических садов Европы: Польша
(3,5-2,93 %), Германия (3,44-1,69 %), Словения (2,93 %), Италия (2,9 %),
Бельгия (2,64 %), Швейцария (2,51 %), Румыния (2,47 %), Париж (2,45 %),
Франция (2,4 %), ЦБС (2,0 %). Было сделано предположение, что такой
полиморфизм связан с разнокачественностью семян (Щекатихина, 2008).
Согласно Щекатихиной А.С. (2008), у S. marianum обнаружено две расы,
отличающиеся по преимущественному содержанию одного из флаволигнанов.
Хемораса I – силибининовая и Хемораса II – силидианиновая. Хеморасы могут
26
представлять собой следствие функционального ответа на изменчивость
условий местообитаний (Щекатихина, 2008).
В листьях расторопши пятнистой содержатся флавоноиды: апигенин,
лютеолин, кемпферол и их гликозиды; β-ситостерол и его гликозиды.
Силимарин в листьях не обнаружен (Herbal Medicines, 2005).
Таким
образом,
проанализировав
исследования
зарубежных
и
отечественных ученых по расторопше пятнистой, можно сделать вывод, что в
основном изучали морфологию плода S. marianum и накопление флаволигнанов
в них. Исследования по изучению накопления суммы флавоноидов в плодах и
листьях S. marianum носят обрывочный характер.
Химический состав расторопши пятнистой изучают и в настоящее время,
потому что этот вид, в зависимости от происхождения и от условий
произрастания, содержит разный качественный и количественный состав
биологически активных соединений. Следовательно, в зависимости от
хеморассы расторопши пятнистой, будут превалировать те или иные
фармакологические свойства.
2.2. Полевые исследования и камеральная обработка материала
Исследование проводилось в течение 2008-2011 гг. в двух различных
районах Свердловской области: Ботанический сад УрО РАН г. Екатеринбурга
(участок 1) и опытный участок (участок 2) на территории с. Байкалово,
Байкаловского района (рис. 1).
27
Рис. 1. Районы исследования, территориально изображенные на карте (масштаб
1:3 000 000).
Свердловская область расположена, главным образом, на восточной
окраине Среднего и Северного Урала и на прилегающей к нему ЗападноСибирской низменности. Исключение составляет ее юго-западная часть,
лежащая на Уфимском плато.
Физико-географическая характеристика г. Екатеринбурга.
Территория города находится на восточной окраине полосы предгорий.
Екатеринбург располагается в зоне Восточно-Среднеуральской провинции,
подзона южной тайги (Прокаев, 1976). Территория города расположена в
континентальном секторе материка Евразия, в умеренных широтах в наиболее
пониженной части Среднего Урала.
28
В соответствии с агроклиматическим районированием Свердловской
области
большая
часть
описываемой
территории
характеризуется
по
теплообеспеченности как умеренно прохладная, по влагообеспеченности как
влажная. Гидротермический коэффициент изменяется от 1,4 до 1,6 (Краткая
агроклиматическая характеристика…, 1993).
Почвообразование
протекает
на
элювиально-делювиальных
и
делювиальных отложениях (Карта четвертичных…, 1978). Ведущее место
занимают сочетания дерново-подзолистых, болотно-подзолистых и болотных
низинных торфяных почв. Доминируют пятнистости дерново-подзолистые
почвы. Преобладают автоморфные почвы (50%), доля полугидроморфных и
гидроморфных почв составляет 35%. Водно-миграционные и высотноэкспозиционные
факторы
являются
основными
при
дифференциации
почвенного покрова. В целом структура почвенного покрова сложная по
строению и сильноконтрастная по составу (Гафуров, 1995).
По данным А. Оленева и Е. Шувалова (1978), среднегодовая температура
в городе +1,2 °С. Годовая сумма осадков составляет 443 мм с максимумом в
теплое время года. Снежный покров начинает формироваться с середины
октября (устойчивый снежный покров с ноября) и до конца апреля – начала
мая. Высота снежного покрова в феврале – марте 38-42 см (Оленев, 1978).
Физико-географическая характеристика с. Байкалово.
Байкаловский
район
расположен
в
лесостепной
области
Западносибирской равнины, подзона северной лесостепи (Прокаев, 1976).
В соответствии с агроклиматическим районированием Свердловской
области
большая
часть
описываемой
территории
характеризуется
по
теплообеспеченности как умеренно теплый, по влагообеспеченности как
влажная.
Гидротермический
коэффициент
агроклиматическая характеристика…, 1993).
изменяется
от
1,4
(Краткая
29
Наиболее распространены на территории серые лесные 21,6 % и серые
лесные глеевые почвы 22,5 %, которые еще подразделяются на темно-серые,
серые и светло-серые наиболее плодородные и близкие к черноземам, а светлосерые менее плодородные и близки к подзолистым.
Среднегодовая температура воздуха составляет + 0,5 °С. Средняя дата
перехода температуры воздуха через + 10 °С – 15 мая, последний заморозок по
среднемноголетним данным наблюдается 11 июня, первый осенью 2 сентября,
продолжительность безморозного периода на почве 80 дней, в воздухе – 100
дней. Сумма осадков за период с температурой воздуха выше 10 градусов (118
дней) составляет 225-250 мм, испаряемость за этот же период равна 176 мм,
годовое значение гидротермического коэффициента – 1,4. Влагообеспеченность
вегетационного периода составляет 65-85 %, оптимальный коэффициент
увлажнения в первой половине вегетационного периода меньше единицы, т.е.
испарение, превышает количество выпавших осадков (май-июль).
2.3. Материал исследования
В качестве исходного материала были использованы семена различного
происхождения: группа семян интродукции Ботанического сада УрО РАН (МГ
1 и МГ 2), группа семян сорта Дебют селекции Средне-Волжского филиала
ВИЛАР (МГ 3) и группа семян из природной репродукции Краснодарского края
(МГ 4). Каждая из указанных групп отличается по окраске семенной кожуры:
МГ 1 – темные, МГ 2 – светлые, МГ 3 – черные, МГ 4 – пятнистые семена.
Объем материала исследования представлен в Таблице 1.
30
Таблица 1
Исходный материал исследования
Точка сбора
Происхождение
(район)
Участок 1
Модельная группа
Период
Количество,
исследования
n
БС_1 (темные)
МГ 1
2008-2011
400
БС_2 (светлые)
МГ 2
2008-2011
400
Сорт «Дебют»
МГ 3
2008-2011
400
Сочи,
МГ 4
2010-2011
150
БС_1 (темные)
МГ 1
2008-2011
400
БС_2 (светлые)
МГ 2
2008-2011
400
Сорт «Дебют»
МГ 3
2009-2011
400
Сочи,
МГ 4
2010-2011
150
Краснодарский край
Участок 2
Краснодарский край
В изучении находилось более 500 особей расторопши пятнистой (Silybum
marianum) ежегодно.
Посев проводился на делянках площадью 1×8 м2 с нормой высева 9 семян
на 1 м2. Расстояние между растениями составляет 30 см, а в междурядьях – 50
см.
В
пределах
каждой
делянки
изучаемые
группы
высевались
рендомизированно (случайным образом). Закладка проводилась в восьми
повторностях.
31
2.4. Методика сбора материала и анатомо-морфологический анализ
В каждой точке сбора проводили отбор типичных особей S. marianum в
фенофазе созревания плодов. Фиксировали диаметр базальной части побега,
высоту растения и число боковых побегов. Затем с каждого растения срезали по
4-6 соцветий первого и второго порядка ветвления. Соцветия маркировали и
оставляли на досушивание. Полученный материал сканировали, после чего
изображения обрабатывались в программе Corel DrawX3, где измерялись
следующие параметры: диаметр соцветия, длина колючек, длина и ширина
листочков черепитчатой обертки первого и второго порядков, остистость и др.
(рис. 2). Анализ проводили по 15 признакам и 5 последовательностям
элементов признака генеративной сферы.
Рис. 2. Морфометрические признаки соцветия Silybum marianum (L.)
Gaertn.: a – угол между листочками черепитчатой обертки I порядка, b – угол между
листочками черепитчатой обертки II порядка, c – длина шипа, d – длина основания листочка
черепитчатой обертки I порядка, e – длина основания листочка черепитчатой обертки II
порядка, f – длина листочка черепитчатой обертки I порядка, g – длина листочка
черепитчатой обертки II порядка, h – ширина придатка листочка черепитчатой обертки I
порядка, i – ширина придатка листочка черепитчатой обертки II порядка, j – площадь 1, k –
площадь 2, l – площадь 3, m – площадь 4, D – диаметр соцветия.
Каждое соцветие обмолачивалось, и полученные семена подвергались
дальнейшей анатомо-морфологической обработке. Морфологический анализ
32
семян проводили с использованием программного обеспечения ПО SIAMS
MesoPlant (Петров и др., 2005). В качестве анализируемых количественных
признаков были выбраны: длина, ширина, периметр, площадь семени и средняя
его проекция. Описание формы семян S. marianum проводили с помощью
параметров: фактор формы, фактор компактности, фактор изрезанности и
фактор удлинения. Для анатомического анализа были зафиксированы семена
всех групп расторопши пятнистой в растворе глицерин – спирт – вода в
соотношении 1:1:1. Срезы готовили вручную в четырех повторностях.
Изучение объектов проводили с помощью микроскопа Leica DM 1000 при
увеличении на ×10, ×20, ×40. Измерение тканей выполняли с использованием
программного пакета AxioVision Rel.4.8.
Для
формального
выражения
внутривидовой
дифференциации
S.
marianum по вегетативной сфере оценивались следующие качественные и
количественные признаки листьев: опушение листа, остистость, длина листа,
ширина листа, угол наклона между основными жилками и др. (рис. 3). При этом
«опушение» – это качественный признак, который измерялся в баллах. Для
оценки количественных признаков листья растений были сфотографированы,
после чего изображения импортировались в программу CorelDraw v11.0, где и
проводились
измерения.
последовательностям
Анализ
элементов
проведен
признака
по
8
признакам
вегетативной
сферы.
количество измерений 10 000 параметров у листьев S. marianum.
и
8
Общее
33
Рис. 3. Количественные признаки, используемые для внутривидовой
дифференциации Silybum marianum (L.) Gaertn.: a – ширина главной жилки, b –
длина главной жилки, c – длина шипа, d – общая длина жилки II порядка, e, k – длина
жилки III порядка, f – длина жилки II порядка, m -ширина жилки II порядка.
В дальнейшем полученные признаки по семенам, соцветиям и листьям
были формализованы с помощью математического алгоритма «Радикальный
(интегральный) показатель системы сжатых отображений» (Рп ССО) (Неуймин
и др., 2007, 2009).
2.5. Определение состава вторичных метаболитов
Определение качественного состава фенольных соединений.
Качественное
определение
состава
флавоноидов
осуществляли
с
помощью метода Высоко-эффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на
оборудовании «Knauer» с использованием колонки MicrosorbTM -100 A С18,
элюента
вода
–
ацетонитрил-тетрагидрофуран
(80:20:6)
при
скорости
элюирования 0.7 мл/мин, детектирование проводили при λ=336 нм. УФспектры флавоноидов снимали во время ВЭЖХ на оборудовании «Knauer».
Количество рассчитывали методом абсолютной градуировки по лютеолину.
34
ВЭЖХ
фенолкарбоновых
кислот
осуществляли
на
оборудовании
«Knauer»: насос Smartline 1000, детектор UV-VIS Smartline 2500, λ=250 нм с
использованием колонки MicrosorbTM -100 A С18, элюента вода– ацетонитрилфосфорная кислота (85:15:0.05, по объему) при скорости элюирования 0.7
мл/мин.
Количество
фенолкарбоновых
кислот
рассчитывали
методом
абсолютной градуировки по галловой кислоте.
Методика количественного определения суммы флавоноидов в листьях
Silybum marianum (L.) Gaertn.
Для биохимического анализа листья расторопши пятнистой были
собраны в фазу массового цветения со среднего яруса растений.
Количественное определение суммы флавоноидов в листьях S. marianum
осуществляли с помощью метода спектрофотометрии по методике Б.В.
Рогожина (2006) с использованием лимонно-борного реактива.
Аналитическую пробу сырья (точная навеска составляла 0,2 г)
измельчали до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями
диаметром 1
мм.
Проанализировано
46 аналитических
проб в трех
биологических повторностях. Каждую пробу помещали в пробирки и заливали
по 5 мл раствора 95 % спирта с 1 % тритоном Х-100. Экстракцию проводили в
течение 24 часов. Непосредственно в день определения готовили лимонноборный реактив. Далее к 0,2 мл супернатанта добавляли лимонно-борный
реактив до объема 3 мл. Через 15 мин определяли оптическую плотность при
длине волны, равной 420 нм.
В качестве раствора сравнения использовали раствор, состоящий из 0,2
мл супернатанта и доведенный до 3 мл 20 % лимонной кислотой.
Концентрацию флавоноидов определяли по калибровочному графику,
построенному по ГСО рутину.
35
Методика количественного определения флаволигнанов в плодах Silybum
marianum (L.) Gaertn.
Количественное определение суммы флаволигнанов в плодах расторопши
определяли с использованием методики Государственной фармакопеи (ВФС №
42-3380-99 «Плоды расторопши пятнистой»).
Аналитическую пробу сырья расторопши пятнистой измельчали до
размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметров 1 мм. Около
1 г (точная навеска) измельченных семян помещали в колбу вместимостью 150
мл, прибавляли 50 мл 95%-го спирта, к колбе присоединяли обратный
холодильник и нагревали на кипящей водяной бане в течение 30 минут. Затем
отстаивали 5-10 минут и фильтровали через вату в мерные колбы
вместимостью 200 мл. Извлечение повторяли ещё 2 раза указанным выше
способом и после охлаждения доводили объём раствора 95% -ым спиртом до
метки (раствор А). Из каждой мерной колбы с раствором А отбирали по 10 мл
извлечения, помещали в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляли 3 мл 2
% раствора алюминия хлорида в 95 %-ном спирте и доводили объём раствора
95 %-ным спиртом до метки (раствор Б). Оптическую плотность раствора Б
измеряли через 30 минут на спектрофотометре при длине волны 380 нм в
кювете с толщиной слоя 10 мм.
В качестве раствора сравнения готовили раствор, состоящий из 10 мл
извлечения, 1 мл 3 %-ого раствора уксусной кислоты, доведённой 95 %-ным
спиртом до 25 мл.
Содержание суммы флаволигнанов в процентах (Х) вычисляют по
формуле:
X=
D  50000
67.5  m  (100  W )
36
D – оптическая плотность испытуемого раствора; 67,5 – удельный показатель
поглощения силидианина-стандарта; m – масса сырья в граммах; W – потеря в
массе при высушивании сырья в процентах.
2.6. Методика математической обработки
2.6.1. Математический алгоритм «Радикальный показатель системы
сжатых отображений» (Рп ССО) анализа качественных и количественных
морфологических признаков
В основе математического алгоритма «Радикальный показатель системы
сжатых отображений» (Неуймин, 1991; Неуймин, Шмырин, 2003; Неуймин и
др., 2007) заложен принцип сжатых отображений и метод последовательных
преобразований элементов признаков в виде радикального показателя системы
сжатых отображений (Рп ССО), позволяющий анализировать неограниченное
число параметров и оценивать сходство или различие таксонов по его
числовому выражению (Неуймин и др., 2009).
На рис. 4 представлен фрагмент преобразований 1 качественного и 3
количественных признаков на уровне одной особи. Качественный признак в
алгоритме Рп ССО выполняет функцию подобно «радикалу» в «Законе
гомологичных рядов в наследственной изменчивости» Н.И. Вавилова. Следует
отметить, что в алгоритме Рп ССО может участвовать несколько качественных
и количественных признаков, что способствует глубокому многомерному
анализу комплекса признаков.
37
Рис. 4. Алгоритм преобразований качественных и количественных
признаков через программу «Радикальный показатель системы сжатых
отображений»: A – особь; a – качественный признак, b, c, n – количественные признаки; [
a1, a2, a3, a4 …b1 … с1 …n4] – элементы признаков; Rp – радикальный показатель системы
сжатых отображений.
Задана случайная последовательность количественных признаков – b, c, n
… и качественного признака – a, которые соответствуют организму – A.
Каждый исследуемый признак (например, признак b) формируется из
последовательных элементов b1 b2 b3 b4 …, которые в сумме и формируют
данный признак. Аналогично для всех признаков. Таким образом, получена
матрица
исходных
данных.
Далее
полученные
данные
подвергаются
последовательной свертке и преобразуются в числовые значения Rp (Рп ССО).
В дальнейшем проводится частотный анализ значений Rp (Рп ССО) и на
основании
полученных
данных
строится
спектр,
который
графически
показывает расположение частот в частотном пространстве при анализе
комплекса морфологических признаков. По графическому расположению
38
частот в спектре, возможно, проанализировать состояние системы: чем уже
спектр, тем система более стабильна и обладает наименьшим полиморфизмом
(Неуймин, 2003, 2007).
В нашем исследовании, данный алгоритм использовался для описания
структуры соцветия и листа S. marianum. Анализ проводили по 15 признакам и
5
последовательностям
элементов
признака
соцветия.
В
качестве
анализируемых количественных признаков были выбраны: диаметр соцветия,
длина колючек, длина и ширина листочков черепитчатой обертки и др. (рис. 2),
в качестве качественного признака – остистость соцветия. Для исследования
структуры листа были использованы длина листа, ширина листа, угол наклона
между основными жилками (рис. 3) и качественный признак – опушение листа.
Анализ по листу проведен по 8 признакам и 8 последовательностям элементов
признака.
2.6.2. Анализ взаимосвязи анатомо-морфологических признаков с
биохимическими параметрами
Статистическую обработку результатов исследований проводили с
помощью программы Microsoft Excel 2003 с использованием t-критерия
Стьюдента.
Для характеристики частот Рп ССО использовали кластерный анализ по
количественному
сходству
с
использованием
правила
single
Linkage
(одиночной связи) или методом ближайшего соседа.
Частотный анализ комбинаций параметров «формовых» признаков семян
проведен по методу Л.А. Животовского (1988). Показатель силы влияния
факторов на результирующий признак рассчитывали по методу Н.А.
Плохинского (1966, 1970) и Дж. Снедекора (1961) в изложении Г.Ф. Лакина
(1990).
39
Для выявления взаимосвязи накопления БАВ и морфологических
признаков использовали регрессионный анализ ПО STATISTICA 6.0.
40
ГЛАВА 3. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА
ГЕНЕРАТИВНОЙ И ВЕГЕТАТИВНОЙ СФЕРЫ SILYBUM MARIANUM
(L.) GAERTN.
Синонимами термина «структура» в различных областях естественной
науки
являются
модульной
выражения
организации»,
типа
«модульная
структура»,
«структурно-функциональная
«принципы
организация»
и
«пространственно-временная структура», которые позволяют говорить о
строении растения с точки зрения структурного подхода (Корона, 2007). Одним
из начальных этапов исследований данного подхода является анатомоморфологический анализ, который позволяет выявить структурные элементы
растения, их биоморфологические особенности, что способствует оптимизации
процесса классификации и систематизации исследуемых видов растений
(Николенко, 2010).
В современной ботанике изучение структуры рассматривается в
направлении: сначала исследуют структуру популяции, затем структуру побега,
а только потом структуру отдельных органов растения.
В нашей работе больший акцент сделан на изучение пространственновременной структуры, которую рассматривали на следующих иерархических
уровнях: плод → соцветие → лист → побег. Таким образом, происходит тесная
взаимосвязь «генеративное-вегетативное» состояние.
Пространственно-временная структура подразумевает под собой два
аспекта:
первый – пространственный, который рассматривает расположение
метамеров и элементов системы в пространстве и по отношению друг к другу;
второй – временной, который затрагивает развитие метамеров или
элементов системы на данный момент времени или за промежуток времени.
В нашем исследовании каждый иерархический уровень представлен
своим комплексом пространственного расположения элементов признака.
41
3.1. Исследование комплекса анатомо-морфологических признаков
плодов Silybum marianum (L.) Gaertn.
Анализ литературных данных показал, что плоды S. marianum обладают
высоким уровнем полиморфизма по окраске семенной кожуры: от кремовых до
ярко-бурых или черных оболочек (Кисличенко, 2008; Куркин, 2010).
Исследователи связывают этот факт с разной степенью созревания плодов. При
сравнении размеров плодов расторопши разных мест произрастания (Самарская
область, Республика Марий Эл) отличий по размеру и внешним признакам не
выявлено (Куркин, 2010). Однако учеными Украины была обнаружена
корреляция между признаками: длина плода и ширина оболочки семени.
Установлена взаимосвязь: чем длиннее плод, тем тоньше оболочка. Так как
известно, что семенные оболочки на 95 % богаты флаволигнанами, были
сделаны рекомендации: для переработки лучше брать семена меньшего
размера, а для посадки – крупного размера (Кисличенко и др., 2008).
В связи с такими неоднозначными результатами возникает вопрос о
закономерностях
строения
плодов
разных
групп
S.
marianum
на
морфологическом и анатомическом уровнях организации.
Сравнительный анализ морфологического строения плодов разных групп
Silybum marianum (L.) Gaertn.
В результате исследований установлено, что для каждой группы плодов
расторопши пятнистой, выделенных по окраске семенной кожуры характерны
свои
диагностические
морфологические
признаки,
по
котором
можно
идентифицировать особи S. marianum. Так, МГ 1 и МГ 4, а также МГ 2 и МГ 3
имеют сходные значения по признаку длины семянки, в то время как по
признаку ширины они имеют достоверные различия (р<0,02). Исключением
42
является МГ 1 и МГ 2, которые сходны по ширине семянки (р=0,32), но
различны по длине (р=0,01) (табл. 2).
Для оценки изменчивости анализируемых морфологических признаков
был использован коэффициент вариации, который оценивали по шкале уровней
изменчивости, предложенной С.А. Мамаевым (Мамаев, 1975). Уровень
изменчивости считается очень низким при CV≤ 7 %, низким при CV= 8-12 %,
средним при CV = 13-20 %, высоким при CV = 21-40 % и очень высоким при
CV>40 %.
Таблица 2
Количественные показатели двух морфологических признаков плодов Silybum
marianum (L.) Gaertn.
Модельная
группа
МГ 1
МГ 2
МГ 3
МГ 4
Длина, мм
Х±ΔХ
6,25±0,03
6,73±0,05
6,65±0,03
6,29±0,05
Ширина, мм
CV,%
2,63
3,81
2,76
4,23
Х±ΔХ
3,43±0,02
3,38±0,03
3,30±0,03
3,15±0,05
CV,%
2,79
5,18
4,59
9,25
Установлено, что наиболее стабильным количественным признаком для
всех четырех групп S. marianum является длина семени (СV≤7 %), в то время
как ширина семени имеет более широкий диапазон изменчивости (CV=2-9 %)
(табл. 2).
Для более глубокого анализа уровня изменчивости морфологических
признаков плодов расторопши пятнистой были использованы следующие
параметры: 1 – площадь (A), 2 – периметр (P), 3 – максимальная проекция
(Dмакс), 4 – ортогональная проекция (Dорт), 5 – средняя проекция (Dср), 6 –
фактор формы (Fs), 7 – фактор компактности (Fc), 8 – фактор удлинения (Fl), 9 –
фактор изрезанности (Fr) (Приложение 1).
43
Таблица 3
Изменчивость совокупности «формовых» признаков и параметров семян
Silybum marianum (L.) Gaertn. на уровне выделенных групп (по Г.Ф. Лакину,
1990)
Модельная
По Снедекору, 1966
По Плохинскому, 1970
группа
h2x
Sh2x
h2x
Sh2x
МГ 1
0,99
0,00
0,99
0,00
МГ 2
0,99
0,00
0,99
0,00
МГ 3
0,98
0,00
0,98
0,00
МГ 4
0,99
0,00
0,99
0,00
В результате проведенного анализа, выделенные группы S. marianum
существенных различий не показали. Во всех группах изменчивость,
обусловленная за счет совокупного вклада признаков и параметров, имеет
высокие
значения,
что
отражает
существенное
влияние
генотипа
на
выраженность исследуемых признаков и незначительное влияние факторов
среды (табл. 3).
С целью выявления направления изменчивости был проведен частотный
анализ с помощью результирующего показателя системы сжатых отображений
(Рп ССО) (Неуймин и др., 1998).
44
МГ 1
МГ 2
МГ 3
МГ 4
Рис. 5. Частотное распределение Рп ССО у различных групп Silybum marianum
(L.) Gaertn.: 24-80 – числовое значение Рп ССО; 1-13 – особи расторопши.
В итоге, получено частотное распределение четырех модельных групп
расторопши пятнистой с четкой локализацией частотных значений Рп ССО
морфологических
признаков
(рис.
5).
В
целом
частоты
всех
групп
располагаются в диапазоне от 24 до 80, что свидетельствует о принадлежности
групп к одному виду S. marianum. Тем не менее, представленные группы
различаются по выраженности значений Рп ССО признаков: МГ 1 и МГ 2
имеют небольшие отличия, что говорит о близости семян по представленным
параметрам (семена интродукции Ботанического сада УрО РАН). МГ 3
свойственно четкое расположение частот в диапазоне Рп ССО 28-75. В
результате, этого можно сказать, что эта группа относится к стандартному
образцу расторопши. МГ 4 имеет наиболее широкий диапазон значений Рп
45
ССО и поэтому является наиболее полиморфной системой. Таким образом,
каждая
группа
морфологических
S.
marianum
диагностических
обладает
признаков,
характерным
по
которым
комплексом
их
можно
достоверно диагностировать. Так, все четыре группы имеют достоверные
различия по признакам площади (р<0,05) и диаметра (р<0,01). Однако, МГ 1 и
МГ 2 сходны по морфологическим признакам: периметр (р>0,05), фактор
формы (р=0,31), фактор компактности (р=0,11) и фактор удлинения (р=0,42).
МГ 3 и МГ 4 сходны по фактору формы (р=0,41), но при этом МГ 4 имеет
достоверные различия по всем остальным признакам и параметрам (р<0,05).
Сравнительный анализ анатомического строения плодов разных групп Silybum
marianum (L.) Gaertn.
Сравнительный
анализ
анатомического
строения
четырех
групп
расторопши пятнистой показал, что семенная кожура имеет общий план
строения и сходные признаки внутренней структуры. Известно, что для
семейства Asteraceae характерен плод – семянка. На анатомическом срезе
расторопши наблюдаются четко выраженные оболочки плода (перикарпий) и
непосредственно оболочки семенной кожуры (рис. 6). Однако диагностическое
значение для плодов расторопши имеет строение перикарпия (Куркин, 2010).
46
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Рис. 6. Поперечный срез кожуры семянки Silybum marianum (L.) Gaertn. (×20): 1
– остаток эндосперма, 2 – спавшиеся клетки паренхимы семенной кожуры, 3 – спавшиеся
клетки паренхимы плода, 4 – склереиды, 5 – спавшиеся клетки эндокарпия, 6 – волокнистые
клетки мезокарпия, 7 – пигментный слой, 8 – вытянутые клетки эпидермиса эндокарпия, 9 –
кутикула; 1-4 – оболочки семенной кожуры, 5-9 – оболочки плода.
На поперечном срезе, изображенном на рис. 6, перикарпий состоит из
нескольких слоев:
 покрывающая кутикула;
 неоднородный эпидермальный слой экзокарпия, который со стороны
основания
семени
представлен
толстостенными
слабо-пористыми
клетками, а со стороны кутикулы переходит в палисадоподобные
вытянутые толстостенные клетки;
 пигментный слой – один ряд тонкостенных, рыхлых клеток с бурым
содержимым (Куркин, 2010);
 слой волокнистых клеток мезокарпия, состоящий из 1-10 рядов клеток;
47
 спавшиеся клетки эндокарпия, окрашенные в желтый или оранжевый
цвет и содержащие кристаллы оксалата кальция.
Далее за слоем эндокарпия расположена семенная кожура, плотно
сросшаяся с перикарпием. Она представлена мощным слоем склереид,
имеющих
уплощенную,
вытянутую
форму
с
утолщенными
стенками,
заостренную с обоих концов. Полость склереид имеет вид тонкой щели. За
слоем склереид в оболочке семянки расположена паренхима спавшихся клеток
плода. Кожура сращена с паренхимой внутренней части плода и состоит из
нескольких рядов паренхимы спавшихся клеток семенной кожуры, которые
спаяны с остатком эндосперма, состоящего из одного ряда крупных клеток с
алейроновыми зернами.
На рис. 7 представлены основные слои перикарпия четырех МГ S.
marianum, которые являются основными диагностическими признаками. Так,
МГ 1 характерны сильноизвилистые толстостенные клетки эпидермиса,
крупные округлые клетки пигментного слоя и рыхлый волокнистый слой. МГ 2
характеризуется плотно прилегающими в виде дуги толстостенными клетками
эпидермиса, овальной формы клетками пигментного слоя и плотным слоем
волокнистых клеток. МГ 3 по характеристикам однотипна МГ 2, в то время как
МГ 4 подобна МГ 1.
48
А
Б
С
Д
Рис. 7. Анатомическое строение перикарпия Silybum marianum (L.) Gaertn.:
А – МГ 1, Б – МГ 2, С – МГ 3, Д – МГ 4.
Известно, что кожура семянки является диагностическим признаком не
только для морфологических исследований, но и для биохимических, так как
семенные оболочки на 95 % богаты биологически активными веществами –
флаволигнанами
(Кисличенко
и
др.,
2008).
Поэтому
был
проведен
сравнительный анализ толщины анатомических слоев оболочек плода и семени
49
для всех четырех МГ расторопши пятнистой (табл. 4). В результате было
выявлено, что МГ 1 достоверно отличается от остальных по толщине
пигментного слоя (р<0,03), МГ 2 – по палисадоподобно вытянутым клеткам
эпидермиса (р=0,03), МГ 3 – по спавшимся клеткам паренхимы плода (р<0,04),
МГ 4 – по спавшимся клеткам паренхимы семенной кожуры (р<0,0001). Однако
при сравнении общей толщины всех исследуемых оболочек попарно выявили,
что МГ 1 и МГ 4, также как МГ 2 и МГ 3 не имеют существенных различий.
Таблица 4
Сравнительный анализ размеров анатомических слоев плодов Silybum marianum
(L.) Gaertn. разных модельных групп
№
Анатомический слой
МГ 1
Х±ΔХ, мкм
МГ 2
Х±ΔХ, мкм
МГ 3
Х±ΔХ, мкм
МГ 4
Х±ΔХ, мкм
1
Кутикула
0,01±0,00
0,01±0,00
0,01±0,00
0,01±0,00
2
Палисадоподобно
вытянутые клетки
эпидермиса
0,11±0,00
0,12±0,00
0,11±0,00
0,10±0,01
3
Пигментный слой
0,03±0,00
0,02±0,00
0,02±0,00
0,02±0,00
4
Волокнистые клетки
мезокарпия
0,05±0,00
0,09±0,01
0,07±0,00
0,05±0,00
5
Спавшиеся клетки
эндокарпия
0,02±0,00
0,02±0,00
0,02±0,00
0,02±0,00
6
Склереиды
0,20±0,01
0,21±0,01
0,22±0,00
0,21±0,01
7
Спавшиеся клетки
паренхимы плода
0,02±0,00
0,02±0,00
0,01±0,00
0,04±0,00
8
Спавшиеся клетки
паренхимы семенной
кожуры
0,05±0,00
0,05±0,00
0,06±0,00
0,02±0,00
9
Остаток эндосперма
0,02±0,00
0,02±0,00
0,02±0,00
0,01±0,00
10
Общее
0,51±0,01
0,56±0,01
0,54±0,01
0,48±0,01
50
Кроме того, все четыре МГ сходны по размерам кутикулы, спавшимся
клеткам эндокарпия и склереид, что говорит о принадлежности исследуемых
МГ к одному виду S. marianum.
Проведя анализ корреляционных связей между анатомическими слоями,
было установлено, что с увеличением толщины волокнистых
клеток
мезокарпия уменьшается толщина кутикулы (r= -0,99), с увеличением толщины
спавшихся клеток эндокарпия увеличивается толщина палисадоподобно
вытянутых клеток эпидермиса (r= 0,99), и с увеличением размеров спавшихся
клеток паренхимы семенной кожуры уменьшается спавшийся слой клеток
паренхимы плода (r= -0,96). Однако, проводя корреляционный анализ между
морфологическими и анатомическими признаками, было выявлено, что с
увеличением длины семени уменьшается толщина кутикулы (r= -0,95), но при
этом увеличивается слой волокнистых клеток мезокарпия (r= 0,56).
3.2. Исследование комплекса морфологических признаков соцветий
Silybum marianum (L.) Gaertn.
Как было сказано выше, типом соцветий S. marianum является
«корзинка», которая бывает конической, одиночной, крупной, поникающей или
гомогамной (Флора СССР, 1963). В диаметре корзинки этого вида достигают 36 см, листочки обертки прижатые, но наружные и средние с крупным
отогнутым желтым колючезубчатым по краю придатком, оттянутым в колючку
(Маевский, 2006). Это основные качественные признаки соцветий расторопши
пятнистой, отмеченные в Определителях растений.
Учитывая тот факт, что S. marianum обладает высоким уровнем
полиморфизма (Куркин, 2010), данных признаков недостаточно для описания
структуры соцветия исследуемого вида. В связи с этим, нами предлагается
комплексный морфологический анализ соцветий расторопши пятнистой с
использованием относительно пространственно ориентированных (ОПрО)
51
признаков и параметров (Неуймин и др., 2011), которые необходимы для
описания структуры шарообразной формы соцветия данного вида.
Для
анализа
количественных
морфологических
ОПрО
признаков
генеративной сферы были использованы: диаметр соцветия, длина шипа, длина
основания листочка черепитчатой обертки I порядка, длина основания листочка
черепитчатой обертки II порядка, длина листочка черепитчатой обертки
I
порядка, длина листочка черепитчатой обертки II порядка, ширина придатка
листочка черепитчатой обертки I порядка, ширина придатка листочка
черепитчатой обертки II порядка. В качестве относительно пространственно
ориентированных параметров использовали вычисляемые математические
единицы, такие как площади треугольников, образованные с помощью ОПрО
признаков двух длин листочков черепитчатой обертки и ОПрО признака угла
между ними.
Однако для комплексного описания формы соцветия исследовали не
только количественные, но и качественные признаки, одним из которых
является признак «колючести» соцветия, т.е. выраженность шипообразных
выростов по всей поверхности соцветия.
Аналогично
«Закону
гомологичных
рядов
в
наследственной
изменчивости» Н.И. Вавилова (1920) данный качественный признак был нами
выделен как простой радикал, который необходим для выявления вклада этого
признака
в
конструктивные
особенности
частотного
распределения
количественных морфологических признаков соцветий S. marianum.
Так, в течение четырехлетнего исследования структуры соцветия радикал
(качественный признак) отмечался по 9-балльной шкале (Международный …,
1984). МГ 1 обладает минимальным проявлением «колючести» соцветия – 1-3
балла; МГ 2 свойственно от 3 до 5 баллов; МГ 3 – занимает промежуточное
положение по этому признаку 6-7 баллов и МГ 4 имеет максимальное
выражение признака – 8-9 баллов. Выявленный радикальный показатель
52
является уникальным для каждой группы S. marianum и его проявление не
зависит от места произрастания.
На основе сравнительного морфологического анализа четырех модельных
групп S. marianum в двух географически разных точках (г. Екатеринбург и с.
Байкалово), выделенных по интенсивности окраски и толщины семенной
кожуры, были получены идентичные структурные характеристики соцветий.
Это обусловлено тем, что диагностические признаки генеративных органов
растений обладают низким уровнем изменчивости к экологическим и
географическим факторам (Мамаев, 1972; Абдуллина, 2012).
Рис. 8. Дендрограмма сходства относительно пространственно-орентированных
признаков соцветий модальных групп Silybum marianum (L.) Gaertn.: 0,0 – 0,964 –
расстояние сходства; 1-77 – особи расторопши пятнистой из разных модельных групп.
Анализ показателей сходства по Л.А. Животовскому (1982), на основании
которого проведен кластерный анализ по совокупности качественных и
количественных
признаков,
не
выявил
связи
с
географической
дифференциацией модельных групп (рис. 8). В результате данного анализа
выделилось четыре кластера, которые преимущественно соответствовали
53
определенным модельным группам S. marianum: кластер I – первая модельная
группа расторопши, кластер II – четвертая модельная группа, кластер III –
вторая модельная группа, кластер IV – третья модельная группа расторопши
пятнистой. В каждый кластер входят особи с однотипной структурой соцветия
одновременно
из
двух
точек
произрастания.
Полученные
кластеры
группируются в два крупных кластера: один кластер объединяет кластер I и II с
расстоянием сходства 0,880 и второй кластер, который объединяет кластер III и
IV с расстоянием сходства 0,868.
54
Таблица 5
Основные характеристики соцветий Silybum marianum (L.) Gaertn. разных
модельных групп
МГ 1
Внешний вид соцветия
Диагностические признаки
Частотное
1
(радикал)
2
распределение
3
●остистость – 1 б.
● индекс S1/S2
55
МГ 2
● остистость – 3 б.
● индекс S1/S2
МГ 3
● остистость – 5 б.
● индекс S1/S2
56
МГ 4
● остистость – 8 б.
● индекс S1/S2
Анализируя
морфологические
относительно
пространственно-
ориентированные признаки и параметры соцветий S. marianum с помощью
описательной
статистики
и
математического
алгоритма
«Радикальный
(интегральный) показатель системы сжатых отображений» (Неуймин С.И. и др.,
1991, 2009), были выявлены следующие типы соцветий (табл. 5):
1. Соцветиям МГ 1 свойственны средние размеры конечных корзинок.
Обертка
шаровидная;
листочки
обертки
черепитчатые,
по
краю
с
колючезубчатым придатком. Листочки черепитчатой обертки I порядка
удлиненные, листовидный придаток узкий. Качественный признак «колючесть»
– низкий (1 балла). Листочки черепитчатой обертки наружного и средних рядов
находятся в одной плоскости.
2. Соцветия и их структурные элементы МГ 2 обладают небольшими
размерами. Обертка узко-шаровидная. Листочки черепитчатой обертки I
порядка широкие. Основание листочков черепитчатой обертки II порядка
удлиненные. Листочки черепитчатой обертки наружного и средних рядов
переходят
в
небольшой
листовидный
придаток,
Качественный признак «колючесть» – средний (3 балл).
направленный
вверх.
57
3. Соцветия МГ 3 крупных размеров. Обертка широко-шаровидной
формы. Листочки черепитчатой обертки I порядка (наружные) широкие с
небольшим колючезубчатым придатком. Листочки черепитчатой обертки
средних рядов располагаются близко друг к другу по всей окружности
соцветия. Качественный признак «колючесть» – высокий (>5 баллов).
4. Соцветиям МГ 4 характерны крупные правильные соцветия. Листочки
черепитчатой обертки I порядка разных размеров с явно выраженным или
небольшим колючезубчатым придатком. Листочки черепитчатой обертки
средних рядов с узким колючезубчатым придатком, располагаются равномерно
по всей окружности соцветия. Качественный признак «колючесть» – очень
высокий (8 баллов).
В
результате
исследования
относительно
пространственно-
ориентированных параметров был выделен индекс – соотношение малой
площади S1 к большой площади S2, которые состоят из суммы площадей
треугольников, образованных с помощью ОПрО признаков двух длин
листочков черепитчатой обертки и ОПрО признака угла между ними
соответствующих порядков (рис. 3).
Установлено, что наибольший индекс соответствует соцветиям МГ 2, а
наименьший – МГ 4, что связано с пространственным расположением и
размерами последовательных элементов признаков, входящих в вычисляемый
признак (табл. 5). Замечено, чем крупнее соцветие, тем меньше индекс, чем
меньше размер соцветия, тем больше индекс.
С помощью математического алгоритма «Радикальный (интегральный)
показатель системы сжатых отображений» был построен частотный ряд для
каждой выделенной группы соцветий расторопши пятнистой (Таблица 5). Так,
МГ 1 обладает самым широким диапазоном распределения частот 362-572, МГ
2 характерно сжатое частотное пространство от 411 до 556, МГ 3 – наиболее
стабильная система, о чем свидетельствует, массовое распределение частот в
58
диапазоне 425-552 и МГ 4 свойственно распределение частот в диапазоне 433551.
Следует заметить, что расположение частот Рп ССО подразделяется на
два крупных блока: 362-486, включающее в себя ОПрО морфологические
признаки, и 487-572, в которые входят ОПрО математически вычисляемые
параметры.
Таким образом, каждая группа соцветий характеризуется комплексом
частот,
образующих
разные
частотные
пространства
морфологических
признаков генеративной сферы S. marianum в замкнутом пространстве
шарообразной структуры.
В результате проведенного исследования установлено, что каждая
модельная
группа
расторопши
пятнистой
обладает
отличительными
морфолого-биологическими характеристиками, как на визуальном уровне, так и
на уровне распределения альтернативных признаков. Наиболее значимыми
признаками являются качественный признак «колючесть» и выделенный нами
индекс площадей I и II порядков, которые помогают идентифицировать особи
S. marianum.
3.3. Исследование комплекса морфологических признаков листа
Silybum marianum (L.) Gaertn.
В предыдущих пунктах главы мы проанализировали структуру и
закономерности изменчивости морфологических признаков таких наиболее
важных органов растения, как семя и соцветие, образующих генеративную
сферу растения. Именно эти части растения являются генетическим резервом
«скрытых» и «явных» морфологических признаков, характерных для растения в
целом.
Репродуктивные
структуры
преимущественно
«гетеротрофны»,
следовательно, формируются и функционируют исключительно на основе
59
вегетативных структур (Горошкевич, 2011). Для понимания закономерностей
полученной репродуктивной дифференциации нами проведено изучение
вегетативной дифференциации, в частности листа S. marianum, и исследован
комплекс причинно-следственных взаимосвязей в системе «вегетативноегенеративное».
Как было отмечено ранее, листья расторопши зеленые с крупными
белыми или желтоватыми пятнами, блестящие; нижние листья в розетке,
обратноланцетные,
перистолопастные
или
перисторассеченные,
колючезубчатые, лопасти колючие и колючезубчатые, на черешках; верхние –
уменьшенные, сидячие, стеблеобъемлющие, иногда с низбегающим основанием
(Флора СССР, 1963, Маевский, 2006).
Для исследования структурной организации листа расторопши были
использованы следующие метрические признаки: длина листовой пластинки,
длина шипа, длина жилки I порядка, длина жилки II порядка, длина кончика
листа, расстояние между долями листа, ширина главной жилки у основания,
ширина главной жилки у каждой доли листовой пластинки, угол между главной
жилкой и жилкой I порядка, угол между жилками II порядков листа, количество
долей листа (рис. 3 в главе 2). Также был выделен качественный признак
«опушение» листовой пластинки, который отмечали по 9-балльной шкале
(Международный …, 1984). Листьям МГ 1 соответствует минимальный балл
признака «опушения» – 1 балл, МГ 2 свойственно – 5 баллов. МГ 3
соответствует – 3 балла и МГ 4 имеет максимальное значение по опушенности
листа – 9 баллов. Данный качественный признак рассматривался как
радикальный показатель для проведения кластерного анализа в системе
«сжатых отображений» (рис. 9).
60
Рис. 9. Дендрограмма сходства относительно пространственноорентированных признаков листа модельных групп Silybum marianum (L.)
Gaertn.: 0,0 – 0,066 – расстояние сходства; 1-24 – особи расторопши пятнистой.
В результате кластерного анализа получена дендрограмма сходства
морфологических признаков листа, на которой четко выделяются четыре
кластера и в каждый кластер преимущественно входят особи определенной МГ:
кластер I – МГ 1, кластер II – МГ 2, кластер III – МГ 3 и кластер IV – МГ 4.
Полученные кластеры группируются в три более крупных кластера: Кластер I и
II образуют крупный кластер с расстоянием сходства 0,044, затем к нему
примыкает кластер III с расстоянием сходства 0,063 и завершает примыкающий
к ним кластер IV, который является диким типом S. marianum, т.е. исходной
ветвью всех исследуемых модельных групп.
61
Таблица 6
Основные характеристики листа Silybum marianum (L.) Gaertn. разных
модельных групп
Внешний вид
1
МГ 1
Диагностические признаки
(радикал)
2
● опушение – 1б.
Частотное распределение
3
550
Рп ССО
525
500
0,0615
475
0,041
450
0,0205
425
0
400
375
350
частоты
● опушение – 5 б.
550
525
Рп ССО
МГ 2
500
0,0692
475
0,0462
450
0,0231
425
0
400
375
350
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
частоты
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
62
МГ 3
● опушение – 3 б.
550
Рп ССО
525
500
0,0692
475
0,0462
450
0,0231
425
0
400
375
350
частоты
МГ 4
● опушение – 9 б.
550
Рп ССО
525
500
0,0692
475
0,0462
450
0,0231
425
0
400
375
350
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
частоты
Анализируя
морфологические
относительно
пространственно-
ориентированные признаки и параметры листьев S. marianum исследуемых МГ
с
помощью
описательной
статистики
и
математического
алгоритма
«Радикальный (интегральный) показатель системы сжатых отображений»
(Неуймин и др., 1991, 2009), были выявлены следующие характеристики
листьев расторопши пятнистой (табл. 6):
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1. Листья МГ 1 обладают небольшими размерами, сидячие. Хорошо
выражена верхушка листа. Жилки II и III порядков практически одинаковых
размеров. Доли листа между собой не перекрываются. Опушение слабое,
представлено отдельными единичными редкими волосками (1 балл).
2. Листья МГ 2 плоские, сидячие, жесткие, рассечение долей слабое.
Верхушка листа небольшая. Жилки II порядка удлиненные, а жилки III порядка
63
укороченные. Опушение у основания листа интенсивное, а далее по жилкам
редкие волоски (5 баллов).
3. Для листьев МГ 3 характерны средние размеры листа. Хорошо
выражен черешок. Лист сильно рассечен. Доли листа волнистые. Жилки
второго и последующих порядков заканчиваются длинным желтоватым шипом.
Жилки II порядка укороченные, а жилки III порядка удлиненные. В основном,
верхушка листа (конечная доля) округлой симметричной формы. Опушение
листа – 3 балла, представлено длинными единичными волосками на черешке и
жилках.
4. Для листа МГ 4 свойственны следующие признаки: лист крупных
размеров, волнистый. Черешок выражен слабо. Доли листа сильно рассечены.
Каждая жилка листа заканчивается удлиненным шипом. У основания и
верхушки листа жилки II и III порядков равны, в срединной части – жилки II
порядка удлиненные, а жилки III порядка укороченные. Опушение махровое,
длинные волоски покрывают все жилки листа (9 баллов).
С использованием математического алгоритма Рп ССО был построен
частотный ряд Рп ССО для каждой исследуемой модельной группы Silybum
marianum. Выявлено, что МГ 1 обладает наибольшим полиморфизмом в
позиционной изменчивости частот Рп ССО, локализованных в диапазоне 335558; частоты Рп ССО МГ 2 занимают диапазон 390-565 частотного
пространства, МГ 3 характеризуется равномерным распределением частот в
диапазоне 398-559; МГ 4 имеет менее полиморфную структуру комбинаций
частот и находится в диапазоне 421-556.
3.4. Основные характеристики побега Silybum marianum (L.) Gaertn.
В предыдущих пунктах диссертации нами рассмотрены отдельные
составляющие растения – структура плода, соцветия и листа расторопши
пятнистой.
Для
создания
общей
целостности
структуры
растения
64
(Шмальгаузен, 1938; Waddington, 1972) необходимо рассмотреть особенности
побега Silybum marianum через морфологические признаки. В частности, были
исследованы три основные признака побега – высота (см), диаметр базальной
части побега (мм) и число боковых побегов.
По данным измерений в течение 3-летнего периода исследования были
получены следующие результаты (Приложение 2). Так, для особей МГ 1,
произрастающих на участке 1, наблюдается положительная динамика роста по
признаку «высота побега», которая составляет 132,7-164,2 см. В то время как,
признаку «диаметр базальной части побега» характерна обратная тенденция
роста, составляющая в 2009 г. – 21,93 мм, а в 2011 – 12,56 мм. Наибольшее
число боковых побегов было в 2010 году (рис. 10а).
Для особей МГ 1, произрастающих на опытном участке 2, наиболее
высокими были растения в 2009 году – 137,3 см, наименьшими в 2010 году –
122,4 см. При этом, диаметр побега уменьшался, также как у особей,
произрастающих на участке 1. Наибольшее число боковых побегов наблюдали
в 2010 году (рис. 10б).
Рис. 10. Динамика морфологических признаков побега МГ 1 Silybum
marianum (L.) Gaertn.: слева – участок 1 (а), справа – участок 2 (б).
65
Побеги МГ 2, произрастающие на территории участка 1, имеют
следующие особенности: высота растений по среднему значению в 2009 году
составила 164 см, а в 2011 году этот показатель упал до 117,7 см. По признаку
«диаметр базальной части побега» также наблюдается тенденция уменьшения.
Наибольшее число побегов, как и в МГ 1 пришлось на 2010 год (рис. 11а).
Для особей МГ 2, произрастающих на территории участка 2, наблюдалась
динамика увеличения показателя высоты растений с 118,3 см в 2009 г. до 165,6
см в 2011 г., показателя диаметра с 19,1 мм – 2009 г. до 25,4 мм – 2011 г. и
показателя числа боковых побегов с 9 побегов – 2009г. до 27 побегов в 2011г.
(рис. 11б).
Рис. 11. Динамика морфологических признаков побега МГ 2 Silybum marianum
(L.) Gaertn.: слева – участок 1 (а), справа – участок 2 (б).
Для особей МГ 3, произрастающих на участке 1, свойственны следующие
характеристики: наибольшая высота растений была достигнута в 2009 г. – 186,4
см, наименьшая в 2011 г. – 137,9 см. Наблюдается уменьшение по параметру
признака «диаметр базальной части побега» с 2009 по 2011 гг. Наибольшее
число боковых побегов также было отмечено в 2010 году (рис. 12а).
Побеги особей МГ 3, произрастающие на опытном участке 2, имеют
следующие особенности динамики исследуемых признаков по годам: в 2009 г.
66
высота растений достигла наибольшего показателя – 186,4 см. В этот же год
был зафиксированы крупные параметры диаметра – 22,3 мм. По числу боковых
побегов также превалировал 2010 год (рис. 12б).
Рис. 12. Динамика морфологических признаков побега МГ 3 Silybum marianum
(L.) Gaertn.: слева – участок 1 (а), справа – участок 2 (б).
Для побегов МГ 4, была отмечена положительная динамика роста
параметров всех исследуемых морфологических признаков с 2010 г. по 2011 г.
сразу в двух разных опытных участках (рис. 13). Так, в 2011 году высота
растений, произрастающих на участке 1, достигла 225 см, а на участке 2 – 162,2
см. При этом, «диаметр базальной части побега» у особей
участка 1
увеличился с 19,5 мм до 22,78 мм, а у особей участка 2 с 18,21 мм до 31,87 мм.
Наибольшее число боковых побегов отмечено у особей с участка 2 в 2011 г. и
составило в среднем 26 побегов (рис. 13б).
67
Рис. 13. Динамика морфологических признаков побега МГ 4 Silybum marianum
(L.) Gaertn.: слева – участок 1 (а), справа – участок 2 (б).
Таким образом, проанализировав основные метрические признаки побега
четырех морфогенетических групп S. marianum в течение 3-летних измерений,
можно выявить следующие закономерности для особей, произрастающих на
участке 1: во-первых, происходит уменьшение диаметра базальной части
побега у особей МГ 1, МГ 2, МГ 3. Во-вторых, у этих же модельных групп в
2010 году было отмечено наибольшее число боковых побегов. В-третьих, у
особей МГ 1 и МГ 4 была зафиксирована положительная динамика роста
параметра «высоты» побега, в то время как для МГ 2 и МГ 3 отмечена обратная
зависимость.
Для особей, произрастающих на опытном участке 2 было выявлено, что
для побегов МГ 1 и МГ 3 наблюдается тенденция к уменьшению параметров
«высоты» и «диаметра стебля у основания», но в 2010 году отмечено
наибольшее количество побегов. Для побегов МГ 2 и МГ 4 было отмечено
увеличение всех показателей по всем исследуемым признакам от 2009 г. к 2011
г.
Следует отметить, что каждая модельная группа растений расторопши
пятнистой
имеет
свои
особенности
роста
и
развития.
68
ГЛАВА 4. ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ ФЕНОЛЬНЫХ
СОЕДИНЕНИЙ SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN. В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ УСЛОВИЙ ПРОИЗРАСТАНИЯ
В
настоящее
утверждать,
что
время
многие
имеется
достаточно
фенольные
данных,
соединения
позволяющих
играют
активную
физиологическую роль в растительном организме (Блажей, 1977). В частности,
фенольные соединения – фенилпропаноиды, фенилэтановые производные и
лигнаны структурно подобны катехоламинам, которые являются важными
медиаторами симпатоадреналовой системы, активируя систему стресса на
ранних стадиях стрессового ответа (Володин, 2010).
Наиболее распространенной и доступной к изучению группой этого
класса веществ являются флавоноиды, которые обладают широким комплексом
фармакологических свойств, а также принимают активное участие в
окислительно-восстановительных процессах, выработке иммунитета, защите
растений от неблагоприятных воздействий ультрафиолетовых лучей и низких
температур (Краснов и др., 1987). В последнее время особое внимание
обращают на антиоксидантное действие флавоноидов, на их способность
купировать свободные радикалы и выводить их из организма (Maksiutina N.P.,
1995; Kaur C., 2002; Шалдаева и др., 2012).
Изучению флавоноидов в современной биологии посвящено множество
исследований. Так, М.С. Васильевой с соавтр. (2010) проведено исследование
содержания и состава флавоноидов змеевика лекарственного (большого)
Bistorta officinalis Delabre из природных местообитаний Сибири. Установлено,
что растения, произрастающие в условиях повышенной инсоляции, содержат
флавоноидов больше, чем растения луговых сообществ, что косвенно
подтверждает их защитную функцию (Васильева, 2010).
69
Г.И. Высочиной (2008) разработана схема филогенетических связей родов
в семействе гречишных Polygonaceae. В результате данного исследования
выявлено,
что
фенольные
хемотаксономическими
соединения
маркерами
гречишных
являются
и
поэтому
ценными
могут
быть
использованы в их систематике при решении спорных вопросов в установлении
филогенетических связей таксонов (Высочина, 2004, 2008). Подобные
исследования были проведены на родах Aconogonon (Meissn.) Reichenb.
(Высочина, 2003), Bistorta Hill (Высочина, 2007), Persicaria Mill. (Высочина,
2008), Rumex L. (Высочина, 2011), Rheum L. (Высочина, 2012). И.И. Баяндиной
(1999) были проведены исследования по накоплению биологически активных
веществ
в
интродукционных
популяциях
зверобоя
продырявленного
(Hypericum perforatum L.). Наиболее стабильные и высокие показатели по
исследуемым веществам и урожайности показал сорт Золотодолинский
(Баяндина, 1999).
Установлено,
что
наличие
флавоноидов
в
растении
является
таксономическим признаком, с помощью которых успешно определяют не
только
видовую
самостоятельность,
но
решают
вопросы
систематики
внутривидового характера (Краснов и др., 1987). Так, В.А. Куркиным была
выделена группа веществ фенольных соединений из плодов расторопши
пятнистой, названная им флаволигнаны (Куркин, 2010). На основании
превалирующего соединения – силибина, силикристина или силидианина были
выделены соответствующие хеморасы S. marianum (Щекатихина и др., 2010).
В связи с этим, в нашем исследовании был проанализирован
качественный состав флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в экстрактах
листьев расторопши пятнистой для подтверждения или опровержения гипотезы
о биохимическом полиморфизме вида.
70
4.1. Качественный состав флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в
листьях Silybum marianum (L.) Gaertn.
При анализе листьев S. marianum сырье предварительно измельчали до
размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 1 мм по ТУ
23.2.2068-89. Из измельченного сырья готовили экстракты каждого из
исследуемых
образцов.
Полученные
экстракты
анализировали
методом
обращено-фазовой ВЭЖХ на хроматографе «Knauer», насос Smartline 1000,
детектор UV-VIS Smartline 2500, инжектор 20 мкл (Knauer, Германия), с
использованием колонки MicrosorbTM -100 A С18, 7 мкм (250 х 4 мм) (Varian,
США).
Высоко-эффективную
флавоноидов
проводили
тетрагидрофуран
с
(80:20:6)
жидкостную
хроматографию
использованием
элюента
при
элюирования
скорости
(ВЭЖХ)
вода-ацетонитрил0.7
мл/мин,
детектирование проводили при длине волны 336 нм. Количество рассчитывали
методом абсолютной градуировки по лютеолину. ВЭЖХ фенолкарбоновых
кислот осуществляли с использованием элюента вода – ацетонитрил –
фосфорная кислота (85:15:0.05) при скорости элюирования 0.7 мл/мин,
детектирование проводили при длине волны длина волны 250 нм. Количество
рассчитывали методом абсолютной градуировки по галловой кислоте.
При хроматографировании экстрактов листьев расторопши пятнистой
выделено 7 пиков флавоноидов и 6 пиков, соответствующих фенолкарбоновым
кислотам, которые выбраны на основании сравнения значений времени
удерживания веществ tR на хроматограмме (Приложение 3).
71
Таблица 7
Содержание флавоноидов в листьях Silybum marianum (L.) Gaertn.
Содержание флавоноидов
N*
t R,
МГ 1
мин
МГ 2
МГ 3
МГ 4
г/100 г
%
г/100 г
%
г/100 г
%
г/100 г
%
1
5,3
0,0444±0,0004
21,1±0,2
0,0252±0,0002
10,8±0,1
0,0205±0,0006
12,2±0,4
0,0076±0,0000
2,9±0,0
2
5,5
0,0463±0,0006
22,0±0,2
0,0457±0,0005
19,5±0,2
0,0351±0,0001
21,0±0,0
0,0265±0,0003
10,3±0,1
3
11,7
0,0128±0,0001
6,1±0,0
0,0226±0,0001
9,7±0,1
0,0165±0,0001
9,9±0,1
0,0300±0,0003
11,7±0,1
4
12,2
0,0082±0,0001
3,9±0,1
0,0182±0,0003
7,8±0,1
0,0084±0,0002
5,0±0,1
0,0230±0,0004
9,0±0,1
5
18,7
0,0328±0,0004
15,6±0,2
0,0576±0,0002
24,7±0,1
0,0520±0,0003
31,2±0,2
0,1030±0,0010
40,2±0,4
6
20,7
0,0621±0,0003
29,4±0,2
0,4666±0,0040
25,0±0,2
0,0217±0,0005
13,0±0,3
0,0540±0,0036
21,0±0,1
7
22,2
0,0041±0,0000
1,9±0,0
0,0059±0,0001
2,5±0,1
0,0129±0,0003
7,7±0,3
0,0125±0,0001
4,9±0,0
0,2107
100,0
0,6418
100
0,1671
100
0,2566
100
сумма
Примечание: * – номер пика, МГ 1 – МГ 4 – модельные группы Silybum marianum (L.) Gaertn.
72
Наиболее продуктивной группой расторопши пятнистой по накоплению
биологически активных соединений – флавоноидов выявлена МГ 2 (∑=0,64180
г/100г) (табл. 7). Минимальное содержание обнаружено у растений МГ 3
(∑=0,16710 г/100г), а МГ 4 и МГ 1 занимают промежуточное положение
(∑=0,2566 г/100г и ∑=0,21070 г/100г соответственно).
На рис. 14 показано соотношение компонентного состава (на примере 7
индивидуальных веществ) флавоноидов для всех четырех исследуемых
модельных групп расторопши пятнистой. В листьях растений МГ 1 было
обнаружено наибольшее содержание компонента 6 (29,4 %), наименьшее –
компонента 7 (1,9 %). В листьях растений МГ 2 выявлено два максимально
накапливающихся компонента – это компонент 6 (25 %) и компонент 5 (24,7
%), минимальным является – компонент 7 (2,5 %). МГ 3 характерно
максимальное накопление компонента 5 (31,2 %), минимальное накопление –
компонента 4 (5 %). Для МГ 4 свойственно максимальное содержание
компонента 5 (40,2 %) и минимальное содержание компонента 1 (2,9 %).
Рис. 14. Соотношение компонентного состава флавоноидов для четырех
модельных групп Silybum marianum (L.) Gaertn.: 1-7 – компоненты группы
флавоноидов.
73
Следует отметить, что из семи индивидуальных веществ флавоноидов
наибольший процент составляют вещества соответствующие номерам 5 и 6,
которые находятся в различном соотношении относительно друг друга для
каждой группы.
74
Таблица 8
Содержание фенолкарбоновых кислот в листьях Silybum marianum (L.) Gaertn.
Содержание компонентов, % от общего содержания фенолкарбоновых кислот
N*
t R,
МГ 1
мин
МГ 2
МГ 3
МГ 4
г/100 г
%
г/100 г
%
г/100 г
%
г/100 г
%
6
5,4
0,0429±0,0021
36,7±1,8
0,0253±0,0013
24,6±1,2
0,0246±0,0012
27,2±1,3
0,0175±0,0009
9,8±0,5
7
6,2
0,0121±0,0006
10,4±0,5
0,0111±0,0006
10,8±0,5
0,0041±0,0002
4,5±0,2
0,0056±0,0003
3,2±0,2
8
7,4
0,0059±0,0003
5,0±0,2
0,0041±0,0002
3,9±0,1
0,0137±0,0007
15,2±0,8
0,0025±0,0001
1,4±0,1
9
14,1
0,0041±0,0002
3,5±0,1
0,0037±0,0002
3,6±0,1
0,0164±0,0008
18,2±0,9
0,0559±0,0028
31,3±1,5
10
17,0
0,0196±0,0010
16,7±0,8
0,0322±0,0016
31,2±1,6
0,0217±0,0011
24,0±1,2
0,0108±0,0005
6,1±0,3
11
22,2
0,0323±0,0016
27,7±1,3
0,0267±0,0013
25,9±1,2
0,0098±0,0005
10,9±0,6
0,0861±0,0043
48,2±2,4
Total
0,1169
100,0
0,1031
100
0,0903
100
0,17840
100
Примечание: * – номер пика, МГ 1 – МГ 4 – модельные группы Silybum marianum (L.) Gaertn.
75
Выявлено, что максимальное накопление исследуемых биологически
активных веществ в листьях растений МГ 4 (∑=0,17840 г/100г), минимальное
накопление в растениях МГ 3 (∑=0,0903 г/100г), а МГ 2 и МГ 1 занимают
промежуточное положение, общая сумма всех компонентов фенолкарбоновых
кислот в этих группах составляет ∑=0,1031 г/100г и ∑=0,1169 г/100г
соответственно (табл. 8).
Рис. 15. Соотношение компонентного состава фенолкарбоновых кислот для
четырех модельных групп Silybum marianum (L.) Gaertn.: 6-11 – компоненты
группы фенолкарбоновых кислот.
Установлено, что для каждой группы растений характерно различное
максимальное накопление компонентов фенолкарбоновых кислот (рис. 15). Так,
в листьях растений МГ 1 и МГ 3 накапливается компонент 6 (36,7 % / 27,2 %
соответственно), для МГ 2 характерно накопление компонента 10 (31,2 %), МГ
4 накапливает компонент 11 (48,2 %).
На основании данных, полученных в результате обращено-фазовой
ВЭЖХ, можно сделать выводы, что качественный и количественный состав
флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в проанализированных модельных
76
группах S. marianum различается. Установлено, что экстракты листьев
расторопши пятнистой содержат больше флавоноидов (0,16710-0,64180 г/100г),
чем фенолкарбоновых кислот (0,0903-0,17840 г/100г).
Таким образом, было подтверждено, что качественный и количественный
состав флавоноидов и фенолкарбоновых кислот является информативным
внутривидовым признаком для S. marianum.
4.2. Количественное определение суммы флавоноидов в листьях и
флаволигнанов в семенах Silybum marianum (L.) Gaertn.
Для биохимического анализа по определению суммы флавоноидов были
использованы листья расторопши пятнистой четырех модельных групп,
собранных из двух географических точек (с. Байкалово, г. Екатеринбург
Свердловской области) в фазу цветения. Исследование проводилось в течение
двухлетнего периода 2010-2011 гг. По данным Гидромицентра Свердловской
области установлено, что в 2010 году было жаркое, засушливое лето, а в 2011
году лето было теплым и дождливым (Приложение 4).
Таблица 9
Количественное содержание флавоноидов в листьях Silybum marianum (L.)
Gaertn.
МГ 1
МГ 2
Х±ΔХ, мг/г
Х±ΔХ, мг/г
Х±ΔХ, мг/г
Х±ΔХ, мг/г
2010
4,56±0,23
2,39±0,09
13,85±1,26
нет
2011
5,61±1,13
3,59±0,81
13,05±1,65
4,75±0,65
2010
6,35±1,02
4,12±0,24
13,96±1,27
нет
2011
6,79±1,46
4,42±0,33
14,21±0,65
6,87±1,03
Место сбора
Год
Участок 1
Участок 2
В
результате
спектрофотометрического
МГ 3
анализа
МГ 4
установлено,
что
накопление флавоноидов в листьях расторопши пятнистой 2010 года варьирует
77
в интервале 4,12-13,96 мг/г по участку 2 и 2,39-13,85 мг/г по участку 1. В 2011
г. количество флавоноидов находится в диапазоне 4,42-14,21 мг/г по участку 2
и 3,59-13,05 мг/г по участку 1 (табл. 9).
Следует отметить, что вне зависимости от года и места произрастания
максимальное накопление флавоноидов в фазе цветения наблюдалось у
растений МГ 3, которое соответствовало 13,05-14,21 мг/г. Минимальное
накопление веществ выявлено в растениях МГ 2 и составляет 2,39-4,42 мг/г.
Также отмечено, что в с. Байкалово динамика накопления флавоноидов в
листьях S. marianum по двум годам для каждой МГ изменяется незначительно,
в отличие от полученных результатов по накоплению в г. Екатеринбург.
Рис. 16. Средние значения суммы флавоноидов в листьях Silybum
marianum (L.) Gaertn. в разных экологических условиях в 2010-2011 годах.
Выявлено, что в 2010 году количество флавоноидов в экстрактах листьев
расторопши пятнистой по средним значениям выше, чем количество
флавоноидов, исследуемых в сырье, полученном в 2011 году, следовательно,
погодные условия 2010 года были более благоприятными для накопления
флавоноидов, по сравнению с 2011 годом (рис. 16). Как было отмечено, в 2010
году было жаркое и засушливое лето, а в 2011 году – теплое и дождливое
(Приложение 4).
78
В целом, количество флавоноидов, полученных из листьев S. marianum,
произрастающих на участке 2, больше, чем из листьев, полученных от
растений, произрастающих на участке 1.
Для
количественного
использовано
определения
фармакопейное
сырье
–
флаволигнанов
плоды
S.
нами
marianum,
было
которые
предварительно измельчали до размера частиц, проходящих сквозь сито с
отверстиями диаметром 1 мм. Исследование также проводили в течение
двухлетнего периода 2009-2010 гг.
При анализе количественного содержания флаволигнанов в плодах S.
marianum в 2009 г. были выявлены узкие диапазоны накопления: 3,13-3,96 мг/г
в растениях участка 2 и 2,20-2,34 мг/г в растениях участка 1. В 2010 г. отмечено
значительное повышение суммы флаволигнанов: 3,97-5,25 мг/г в растениях
участка 2 и 3,02-4,68 мг/г в растениях участка 1 (табл. 10).
Таблица 10
Количественное содержание флаволигнанов в плодах Silybum marianum (L.)
Gaertn.
МГ 1
МГ 2
МГ 3
МГ 4
Х±ΔХ, мг/г
Х±ΔХ, мг/г
Х±ΔХ, мг/г
Х±ΔХ, мг/г
Место сбора
Год
Участок 1
2009
2,34±0,03
2,20±0,03
нет
Нет
2010
4,68±0,02
3,02±0,01
4,00±0,03
4,23±0,01
2009
3,13±0,01
3,85±0,04
3,96±0,05
Нет
2010
5,25±0,15
3,97±0,04
4,15±0,01
4,38±0,00
Участок 2
Выявлено, что в плодах МГ 1 количество флаволигнанов в 2010 году
увеличилось в два раза, по сравнению с 2009 годом в обеих точках
произрастания. В остальных исследуемых модельных группах S. marianum
также наблюдается положительная динамика роста количества флаволигнанов
от 2009 г. к 2010 году (рис. 17).
79
Рис. 17. Средние значения суммы флаволигнанов в плодах Silybum
marianum (L.) Gaertn. в разных экологических условиях в 2009-2010 годах.
В целом, при сравнении средних значений количества флаволигнанов в
плодах S. maruanum наблюдается увеличение веществ в 2010 году и
максимальное накопление обнаружено в плодах, полученных от растений,
произрастающих в с. Байкалово Свердловской области. Скорее всего, это
связано с погодными условиями. Как уже было отмечено, 2010 год
характеризуется жарким летом, сумма эффективных температур воздуха за
вегетационный период (выше, 5°) составила 1655° (с. Байкалово) и 1872° (г.
Екатеринбург). В то время как, в 2009 году в июне преобладала теплая погода с
незначительными осадками, а июль выдался холодным с проливными дождями
(Приложение 4).
4.3. Сезонное развитие Silybum marianum (L.) Gaertn.
По литературным источникам известно, что накопление биологически
активных соединений зависит от многих экологических, географических и
эдафических факторов, а также от условий эксперимента. Наиболее значимыми
80
факторами являются освещенность, количество осадков, температура и
продолжительность фаз вегетации (Машурчак, 2010).
Так, П.И. Петровым с соавтор. (2013) проанализировано содержание
фенольных соединений в надземной части сабельника болотного. Установлено,
что содержание фенольных соединений возрастает от фазы отрастания,
достигая максимума к фазе вегетации и цветения и снижаясь к фазе
плодоношения (июнь-июль) (Петров и др., 2013).
В
результате
исследований
К.С.
Павленко
(2013),
установлена
зависимость содержания суммы флавоноидов от фазы вегетации для рыжика
озимого: наибольшее содержание флавоноидов обнаружено в образцах
собранных в фазу массового цветения – начала плодоношения (возраст 40-50
дней).
Такая динамика фенольных соединений в надземных органах совпадает с
периодами их наибольшего роста, что свидетельствует об участии фенольных
соединений в ростовых процессах и формировании репродуктивных органов
(Высочина, 1999; Артемкина, 2006; Ломбоева и др., 2008, Костикова, 2012).
Поэтому,
для
большего
понимания
полученных
результатов
по
количественному содержанию флавоноидов и флаволигнанов в S. marianum,
нами были проведены фенологические наблюдения.
Фенологические наблюдения, проведенные нами на экспериментальных
площадках,
показали,
что
в
течение
4-летнего
исследования
продолжительность фенофаз различается. Отмечено, что вид S. marianum в
условиях Среднего Урала проходит весь цикл развития за один сезон, хотя по
литературным данным известно, что расторопша пятнистая – это двулетнее
растение (Куркин, 2010).
Из данных, представленных на рис. 18, видно, что зацветание и цветение
растений, произрастающих в Ботаническом саду УрО РАН г. Екатеринбурга
происходит во второй декаде июля и первой декаде августа во все исследуемые
годы. Продолжительность данных фенофаз для каждого года различна.
81
Массовое цветение для 2009-2010 гг. составило 25-26 дней, в то время как в
2008 г. и 2011 г. продолжительность этой фенофазы составила 7-10 дней.
82
Рис. 18. Феноритм Silybum marianum в условиях г. Екатеринбурга и с. Байкалово по годам
83
Как показали результаты, полученные по растениям с. Байкалово, фазы
зацветания и цветение также приходятся на вторую декаду июля и первую
декаду августа (рис. 18). Следует отметить, продолжительность фенофазы
цветения резко отличается по годам. Так, для 2009-2010 гг. массовое цветение
продлилось 24 дня, в то время как в 2008 г. и 2011 г. 14 и 19 дней
соответственно.
Таким образом, учитывая имеющиеся данные по погодным условиям и
стадиям вегетации, можно сделать вывод, что для максимального накопления
флавоноидов в листьях и флаволигнанов в плодах S. marianum необходимо
жаркое и засушливое лето, при этом фаза зацветания растений происходит
раньше.
4.4. Связь внутривидовой изменчивости Silybum marianum (L.) Gaertn. по
морфологическим признакам с биохимическими параметрами
Выявленные различия по содержанию биологически активных веществ
показали, что выделенные нами модельный группы расторопши пятнистой по
окраске
семенной
кожуры
отличаются
не
только
анатомическими,
морфологическими, но и биохимическими параметрами, следовательно их
можно считать морфогенетическими группами (МГГ). Следует отметить, что
анатомические и морфологические признаки отвечают за структурную
составляющую в организации растения, а биохимические параметры – за
функциональную.
Для более глубокого понимания взаимосвязи исследуемых структурных и
функциональных признаков и параметров нами проведен регрессионный
анализ,
который
позволяет
определить
уровень
морфологических признаков с биохимическими параметрами.
связи
анатомо-
84
В ходе математического анализа были получены три математические
модели, позволяющие предположить возможные уровни связи накопления
флаволигнанов с показателями толщины различных слоев семенной кожуры
плода (табл. 11). Для оценки уровня связи признаков мы анализировали только
вес значимых признаков (Beta).
Таблица 11
Коэффициенты регрессии между количеством флаволигнанов и
толщиной слоев плода Silybum marianum (L.) Gaertn.
№
Признаки
Multiple R
R-squear
Beta
p-level
1
Пигментный
слой
0,999
0,999
0,709
0,015
Слой
волокнистых
клеток
Пигментный
слой
Слой
спавшихся
клеток
эндокарпия
Слой
волокнистых
клеток
Слой
спавшихся
клеток
эндокарпия
0,999
0,999
-0,570
0,019
0,998
0,997
1,060
0,030
0,998
0,997
-0,601
0,052
0,999
0,998
-1,715
0,026
0,999
0,998
1,212
0,038
2
3
Из приведенных результатов анализа в табл. 11 следует, что зависимость
между
биохимическим
признаком
–
количество
флаволигнанов
и
анатомическими признаками – пигментный слой и слой волокнистых клеток
эндокарпия сильная (R2>0,75); построенные линейные регрессии адекватно
описывают взаимосвязь между функциональными и структурными признаками
и параметрами плода S. marianum, свободный член в первых двух моделях
статистически значим.
85
Так, в зависимую переменную «Количество флаволигнанов» большой
вклад вносит переменная «Пигментный слой» в первых двух моделях и «слой
спавшихся клеток эндокрапия» в третьей модели, а меньший – «слой
волокнистых клеток эндокарпия» и «слой спавшихся клеток эндокарпия» в
первой и во второй моделях соответственно и «слой волокнистых клеток
эндокарпия» в третьей модели.
Отрицательный знак коэффициентов при этих переменных означает, что с
увеличением «слоя волокнистых клеток эндокарпия» и «слоя спавшихся клеток
эндокарпия»
количество
флаволигнанов
падает.
Положительный
знак
коэффициента при переменной «пигментный слой» (модель 1), «слоя
спавшихся клеток эндокарпия» (модель 3) означает, что с увеличением
толщины этих слоев увеличивается количество флаволигнанов.
Следовательно, возможно предположить, что основное количество
флаволигнанов находится именно в этих трех слоях. Следует отметить, что в
ходе регрессионного анализа из всех возможных вариантов комбинаций
анатомических признаков выделились три основные признака, а именно
пигментный слой, слой волокнистых клеток эндокарпия и слой спавшихся
клеток эндокарпия, которые относятся к оболочкам плода, и именно они
задействованы как основные резервы флаволигнанов в плодах расторопши
пятнистой.
Также, полученные три модели являются гипотетически возможными
зависимостями. В нашем случае наиболее подходящим оказалось вторая
модель регрессии для всех четырех изучаемых морфогенетических групп S.
marianum.
Таким образом, с увеличением толщины ткани «Пигментного слоя»
происходит
увеличение
накопления
флаволигнанов.
Так,
максимальная
толщина этого слоя наблюдается в плодах МГ 1, и максимальное накопление
флаволигнанов было выявлено в этой же морфогенетической группе в трех
случаях из четырех возможных (табл. 2).
86
ГЛАВА 5. АЛГОРИТМ БАЗЫ ДАННЫХ ПО ВНУТРИВИДОВОЙ
ИЗМЕНЧИВОСТИ SILYBUM MARIANUM (L.) GAERTN.
Внутривидовая систематика оформилась как самостоятельная наука в 40х годах прошлого века и в настоящее время является одним из важнейших и
интенсивно развивающихся направлений современной биологии (Князева и др.,
2007). Исследования изменчивости и полиморфизма видов, в частности,
лекарственных растений, имеют большой теоретический и практический
интерес.
С точки зрения, фундаментальной науки, полиморфизм тесно связан с
проблемами происхождения и эволюции видов, так как именно на уровне
отдельных внутривидовых группировок происходят микроэволюционные
преобразования и в результате – возникновение новых видов.
В нашем исследовании идет изучение полиморфного вида S. marianum,
которое принадлежит к самому крупному и молодому семейству Asteraceae,
богатого постоянными процессами формо- и видообразования.
С точки зрения прикладных наук, исследования лекарственных растений
с высоким уровнем полиморфизма являются основой для проведения работ по
выявлению ценных признаков групп или форм растений. Следует отметить, что
каждая выделенная морфогенетическая группа расторопши пятнистой имеет
свои анатомо-морфологические признаки и свои превалирующие биологически
активные вещества результаты изложены в Главе 3 и Главе 4 данной работы.
В настоящее время накоплен пятилетний фактический материал по
полиморфизму расторопши пятнистой. В данной главе мы систематизируем
полученные данные в виде базы данных по исследуемому растительному
объекту (Приложение 5). Создание базы данных в электронном и текстовом
редакторах позволяет упорядочить полученную информацию о внутривидовых
таксонах, полиморфизме и изменчивости интродуцированного вида S.
marianum, которая получена с помощью анатомических, морфологических,
87
биохимических методов исследований. Кроме того, база данных обеспечит
надежное хранение и легкий доступ к нужной информации специалистов
широкого круга исследований.
База состоит из двух больших блоков: первый – информативный блок,
включающий общую характеристику о виде в целом. В нем расписаны все
возможные проявления морфологических признаков вида, а так же указаны
жизненная форма и паспортная информация: номер регистрации; страна –
хранитель коллекции; страна происхождения; город и организация, откуда
получен вид; год включения в коллекцию и т.п. Этот блок дает первое
представление о степени изученности вида, о его полиморфизме. Второй блок
представляет собой информацию о внутривидовой систематике вида, которая
также разделяется на разделы.
Первый раздел внутривидовой систематики представлен в виде схемы по
основным диагностическим качественным признакам, которые хорошо заметны
«невооруженным глазом» любому исследователю. Нами были выбраны
следующие морфологические признаки: форма листа, опушение нижней
стороны листа и опушение стебля. Такой выбор признаков связан с
возможностью сразу выделить одну из нескольких морфогенетических групп
расторпши. Таким образом, признак формы листа позволяет выделить особи,
принадлежащие к морфогенетической группе 3 S. marianum. Признак
«Опушение
нижней
стороны
листа»
является
диагностическим
для
морфогенетической группы 1, в то время как признак «Опушение стебля»
позволяет возможным разделить особи морфогенетических групп 2 и 4
расторопши пятнистой.
Второй
характеристику
раздел
внутривидовой
каждой
систематики
морфогенетической
подразумевает
группы
S.
собой
marianum
в
определенной последовательности. Так, для каждого таксона предоставляется
информация о названии и происхождении, далее дается морфологическая и по
возможности анатомическая характеристика плода, соцветия, листа и побега по
88
отдельности, а также анализ частотного пространства исследуемых признаков.
Затем предоставляются результаты исследований по накоплению биологически
активных соединений.
Ниже представлена в текстовом редакторе схема классификатора
внутривидовых
таксонов
и
дана
общая
характеристика
выделенных
морфогенетических групп S. marianum (рис. 19).
5.1. Схема базы данных по внутривидовой изменчивости признаков
Silybum marianum (L.) Gaertn.
I. ПАСПОРТНАЯ ЧАСТЬ
1. Номер регистрации
2. Страна – хранитель коллекции
3. Ботаническая характеристика:
3.1 Ботанический вид
3.2 Внутривидовой таксон
4. Название сорта
5. Страна происхождения (интродукции)
6. Страна, город, организация, откуда получен вид
7.Характеристика по происхождению:
- дикая форма
- местный сорт (местной интродукции)
- селекционный сорт
8. Год включения в коллекцию
9. Цикл развития:
- однолетний
- двулетний
- многолетний
89
II. ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Номер регистрации
2. Страна – хранитель коллекции
3. Последний год изучения образца
4. Число лет изучения
5. Опытный участок
90
Вид
Внутривидовая изменчивость
Форма листа
Лист перистолопастной
Лист перисторассеченный
МГГ 1, МГГ 2, МГГ 4
МГГ 3
Опушение нижней
стороны листа
волоски в виде
Интенсивное опушение жилок
щетинок
листа
МГГ 1
МГГ 2, МГГ 4
Опушение стебля
Единичные волоски
Мучнистый налет
МГГ 2
МГГ 4
Рис. 19. Схема базы данных вида Silybum marianum (L.) Gaertn. по комплексу
морфологических признаков.
91
5.2. Общая характеристика морфогенетических групп вида Silybum
marianum (L.) Gaertn.
Морфогенетическая группа 1 – Стебель обычно до 1,3-1,5 м высотой,
темно-зеленый со светлыми на тон полосами. По всей высоте стебля
располагаются тяжи белых волокон. Верхняя часть стебля покрыта белыми
волокнистыми тяжами – 5 баллов.
Лист небольших размеров, перистолопастной, не симметричный, при
этом одна сторона листа больше другой. Хорошо выражена верхушка листа.
Доли листа между собой не перекрываются. Соотношение белого к зеленому на
поверхности листа – 5 баллов (белого мало и полосы размыты). Главная жилка
листа у основания опушена длинными разреженными волосками – 3 балла. На
нижней стороне листа единичные длинные волоски. В основном, волоски
выражены в виде щетинок.
Соцветия средних размеров. Обертка шаровидная; листочки обертки
черепитчатые, по краю с колючезубчатым придатком. Листочки черепитчатой
обертки I порядка удлиненные, листовидный придаток узкий. Качественный
признак «колючесть» – низкий (1 балла). Листочки черепитчатой обертки
наружного и средних рядов широкие и короткие, подняты вверх и находятся в
одной плоскости.
Интродуцированная морфогенетическая группа расторопши пятнистой
Ботанического сада УрО РАН. В интродукцию поступила с 2002 года из
Японии.
Морфогенетическая группа 2 – Стебель достигает 1,4-1,5 м в высоту,
темно-зеленый, ребристый с единичными белыми волосками. Верхняя часть
стебля темно-зеленая с белыми волокнами.
92
Лист
перистолопастной,
плоский,
жесткий,
не
симметричный,
разделение на доли слабое. Верхушка листа небольшая. Соотношение белого к
зеленому на поверхности листа – 3 балла. Опушение листа – 5 баллов. У
основания листа опушение более интенсивное, а по всей длине расположены
редкие волоски. На нижней стороне листа также интенсивное опушение,
волоски длинные.
Соцветие небольших размеров. Обертка узко-шаровидная. Листочки
черепитчатой обертки I порядка широкие. Основание листочков черепитчатой
обертки II порядка удлиненные. Листочки черепитчатой обертки наружного и
средних рядов переходят в небольшой листовидный придаток, направленный
вверх. Качественный признак «колючесть» - средний (3 балл).
Интродуцированная морфогенетическая группа расторопши пятнистой
Ботанического сада УрО РАН. В интродукцию поступила в 2002 г. из Японии.
Морфогенетическая группа 3 – Стебель достигает 2 м в высоту, темнозеленый с более светлыми полосами. По всему стеблю располагаются белые
волокнистые тяжи. В верхней части стебля опушение войлочного типа, белое –
3 балла.
Лист перисторассеченный, не симметричный, одна доля больше другой.
Черешок у листа голый, без волосков. Доли листа волнистые. Жилки второго и
последующих порядков заканчиваются длинным желтоватым шипом. Жилки II
порядка укороченные, а жилки III порядка удлиненные. В основном, верхушка
листа (конечная доля) округлой симметричной формы. Опушение листа – 3
балла, представлено длинными единичными волосками на черешке и жилках.
Соцветия крупных размеров. Обертка широко-шаровидной формы.
Листочки черепитчатой обертки I порядка (наружные) широкие с небольшим
колючезубчатым придатком. Листочки черепитчатой обертки средних рядов
располагаются
близко
друг
к
другу
по
всей
окружности
Качественный признак «колючесть» – высокий (>5 баллов).
соцветия.
93
Данная морфогенетическая группа – сорт «Дебют» является стандартным
образцом расторопши пятнистой. В Ботаническом саду вошла в интродукцию с
2008 г.
Морфогенетическая группа 4 – Стебель обычно достигает 2-2,25 м в
высоту, широкий в диаметре, ребристый, светло-зеленый с белыми полосками
(жилками). На всей поверхности стебля располагается мучнистый налет. В
верхней части стебель покрыт полосками из белых волокон – 9 баллов.
Лист крупных размеров, волнистый с симметричными долями. Черешок
выражен слабо. Доли листа сильно рассечены. Каждая жилка листа
заканчивается удлиненным шипом. Опушение махровое – 9 баллов. На нижней
стороне листа длинные волоски, расположенные по главным жилкам листа.
Соцветия крупные, шаровидные, в плоскости образуют круг. Листочки
черепитчатой обертки I порядка разных размеров с явно выраженным или
небольшим колючезубчатым придатком. Листочки черепитчатой обертки
средних рядов с узким колючезубчатым придатком, располагаются равномерно
по всей окружности соцветия. Качественный признак «колючесть» - очень
высокий (8 баллов).
Дикий тип расторопши пятнистой, произрастающий в Краснодарском
крае. В интродукцию Ботанического сада УрО РАН введен с 2010 г.
Таким образом, полученный классификатор в форме базы данных
позволяет оценить степень изменчивости вида S. marianum, что способствует
сохранению и воспроизводству наиболее ценных морфогенетических групп
расторопши, тем самым сохраняя генетические ресурсы вида. А также
способствует развитию и усовершенствованию внутривидовой систематики,
что является необходимым условием успешного изучения биоразнообразия
растений (Князева, 2007).
94
ВЫВОДЫ
1. Каждая выделенная морфогенетическая группа S. marianum обладает
отличительными морфолого-биологическими характеристиками генеративной и
вегетативной сфер. Так, наиболее значимыми признаками для плода являются слои
перикарпия, для соцветия – качественный признак «колючесть» и выделенный нами
индекс площадей I и II порядков листочков черепитчатой обертки, для листа – форма
листа, характер опушения листа и длина жилок II и III порядков,
для побега –
опушение стебля и высота растения.
2. Сравнительный анатомо-морфологический анализ плодов S. marianum по
совокупности признаков показал, что наиболее стабильным количественным
признаком для всех четырех МГГ Silybum marianum,отличающихся по окраске
семенной кожуры (МГГ 1 – темные, МГГ 2 – светлые, МГГ 3 – черные, МГГ 4 –
пятнистые семена) является длина плода (CV≤7%), в то время как ширина плода
имеет более широкий диапазон изменчивости (CV=2-9%).
3. Установлено, что S. marianum в условиях Среднего Урала проходит весь
цикл развития за один сезон, успешно цветет и плодоносит, хотя по литературным
данным известно, что расторопша пятнистая – это двулетнее растение.
4. В результате обращено-фазовой ВЭЖХ экстрактов листьев S. marianum было
выявлено, что для каждой выделенной морфогенетической группы характерны
различные превалирующие компоненты флавоноидов и фенолкарбоновых кислот.
Так, по содержанию флавоноидов в листьях МГГ 1 было обнаружено наибольшее
содержание компонента 6 (29,4%), МГГ 2 – компоненты 6 (25%) и 5 (24,7%), МГГ 3 и
МГГ 4 – компонент 5 (31,2% / 40,2% соответственно). По содержанию
фенолкарбоновых кислот в растениях МГГ 1 и МГГ 3 выявлен компонент 6 (36,7% /
27,2% соответственно), МГГ 2 – компонент 10 (31,2%), МГГ 4 – компонент 11 (48,2
%).
5. В результате спектрофотометрического анализа установлено, что накопление
флавоноидов в листьях расторопши пятнистой 2010 года варьирует в интервале 4,12-
95
13,96 мг/г в растениях подзоны северной лесостепи и 2,39-13,85 мг/г в растениях
подзоны южной тайги. В 2011 г. количество флавоноидов соответствовало диапазону
4,42-14,21 мг/г в растениях подзоны северной лесотепи и 3,59-13,05 мг/г в растениях
подзоны южной тайги. Выявлено, что вне зависимости от года и места произрастания
максимальное накопление флавоноидов в фазе цветения наблюдалось у растений
МГГ 3, которое соответствовало 13,05-14,21 мг/г. Минимальное накопление веществ
выявлено в растениях МГГ 2 и составило 2,39-4,42 мг/г.
6. При анализе количественного содержания флаволигнанов в плодах S.
marianum в 2009 г. были выявлены узкие диапазоны накопления: 3,13-3,96 мг/г в
растениях подзоны северной лесостепи и 2,20-2,34 мг/г в растениях подзоны южной
тайги. В 2010 г. отмечено значительное повышение суммы флаволигнанов: 3,97-5,25
мг/г в растениях подзоны северной лесостепи и 3,02-4,68 мг/г в растениях подзоны
южной тайги.
7.
Обнаружено,
что
при
раннем
зацветании
S.
marianum
и
при
продолжительной фазе цветения происходит максимальное накопление флавоноидов
в листьях и флаволигнанов в плодах расторопши пятнистой.
8. В результате регрессионного анализа были получены 3 математические
модели,
позволяющие
предположить
возможные
уровни
связи
накопления
флаволигнанов с показателями толщины различных слоев семенной кожуры: модель
1 – взаимосвязь пигментного слоя со слоем волокнистых клеток, модель 2 –
пигментного слоя со слоем спавшихся клеток, модель 3 – слой волокнистых клеток со
слоем спавшихся клеток. Из трех возможных типов взаимосвязи наиболее адекватной
является следующая зависимость: с увеличением толщины ткани «Пигментного слоя»
происходит увеличение накопления флаволигнанов.
9. В основе базы данных по внутривидовой изменчивости вида S. marianum
лежат три наиболее значимых качественных признака: форма листа, опушение
нижней стороны листа и опушение стебля, которые позволяют быстро и точно
идентифицировать по этим критериям растения расторопши пятнистой.
96
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Абдуллина, Д.С. Дифференциация популяций сосны обыкновенной по
фенотипическим признакам на северо-восточном пределе ареала / Д.С.
Абдуллина, И.В. Петрова // Аграрный вестник Урала. – 2012. – № 9. – С. 34-36.
Агаев, М.Г. Биотипы у самоопылителей как элементарная популяция. /
М.Г. Агаев ; Учен. зап. Дагест. гос. ун-та, 1957. – Вып. 1. – С. 176-187.
Алеев, Ю.Г. Экоморфология / Ю.Г. Алеев ; Киев: Наук. Думка, 1986. –
423 с.
Аллаяров, М.У. Среднеазиатские виды рода Rheum L. и возможности их
использования: Автореф. дис. … канд. с.-х. наук. – Ташкент, 1973. – 29 с.
Анохин, П.К. Узловые вопросы теории функциональной системы / П.К.
Анохин ; М. : Наука, 1980. – 195 с.
Артемкина, Н. А. Экстрактивные вещества хвои и побегов Picea abies
(Pinaceae). 3. Динамика содержания фенольных соединений / Н.А. Артемкина,
В.И. Рощин // Растительные ресурсы. – 2006. – Вып. 3. – С. 66-73.
Архангельский,
А.Л.
Очерки
рельефа,
гидрографии
и
климата
Свердловской области / А.Л. Архангельский ; Свердловск, 1961. – 45 с.
Архипова, Н. П. Окрестности Свердловска / Н.П. Архипова ; Свердловск:
Средне-уральское книжное издательство, 1972. – 207 с.
Астауров, Б.Л. Наследственность и развитие. М.: Наука, 1974. – 359 с.
Баяндина, И.И. Изменчивость содержания биологически активных
веществ
у
интродукционных
популяций
зверобоя
продырявленного
в
сравнении с сортом Золотодолинским / И.И. Баяндина // Сибирский
экологический журнал. – 1999. - № 3. – С. 219-225.
Безделев, А.Б.
Жизненные формы семенных растений российского
Дальнего Востока / А.Б. Безделев, Т.А. Безделева ; Владивосток: Дальнаука,
2006. – 296 с.
97
Бекетовский, Д.Н. О морфологических корреляциях у растений / Д.Н.
Бекетовский // Бюл. Главн. бот. Сада АН СССР. – 1959. – Вып. 34. – С. 57-67.
Беклемишев, В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных /
В.Н. Беклемишев ; 3-е изд., перераб. и доп.: В 2 т. Т.1: Проморфология. М.,
1964. – 492 с.
Белашова, О.В Сравнительное анатомо-морфологическое исследование
цветка видов рода Trifolium L. / О.В. Белашова, Д.Н. Шпанько //
Фундаментальные исследования. – 2012. – №1. – С. 143-147.
Белоусова, А. Чудо–лекарь / А. Белоусова // Сад и огород. – 2004. – № 1
(66). – С. 62–64.
Блажей, А. Фенольные соединения растительного происхождения / А.
Блажей, Л. Шутый ; М.: Изд-во «Мир», 1977. – 240 с.
Блинова, К.Ф. Ботанико-фармакогностический словарь / К.Ф. Блинова,
Т.П. Яковлева.: М.: «Высшая школа», 1990. – 270 с.
Вавилов,
Н.
И.
Закон
гомологических
рядов
в
наследственной
изменчивости. / Н.И. Вавилов // Тр. III Всероссийского съезда по селекции и
семеноводству. – Саратов, 1920. – С. 41–56.
Вавилов,
Н.И.
Закон
гомологичных
рядов
в
наследственной
изменчивости / Н.И. Вавилов // Избр. произведения: В 2 т. Л.: Наука, 1967. –
Т.1. – С. 7-61.
Васильев, А.Г. Эпигенетическая изменчивость: неметрические пороговые
признаки, фены и их композиции // Фенетика природных популяции. М.: Наука,
1988. – С. 158-169.
Васильев,
А.Г.
Эпигенетические
основы
фенетики:
на
пути
к
популяционной мерономии. Екатеринбург: Академкнига, 2005. – 640 с.
Васильев,
А.Г.,
Васильева,
И.А.
Гомологическая
изменчивость
морфологических структур и эпигенетическая дивергенция таксонов: Основы
популяционной мерономии. М.: Товарищество научных изданий КМК. – 2009.
– 511 с.
98
Васильева, М.С. Хроматографическое
исследование содержания и
состава флавоноидов змеевика лекарственного Bistorta officinalis Delabre,
произрастающего в Сибири / М.С. Васильева, Г.И. Высочина // Растительный
мир азиатской России. – 2010. – № 1 (5). – С. 87-94.
Венгеровский,
А.И.
Гепатозащитное
действие
силибинина
при
экспериментальной интоксикации CCI4 / А.И. Венгерский, В.С. Чучулин. Е.А.
Мороково, Т.П. Прищеп // Фармакология и токсикология. – 1987. – Т. 50, № 5. –
С. 67-69.
Володин, В.В. От решения фундаментальных проблем до инновационных
проектов / В.В. Володин // Медицина и здоровье. – 2010. - № 1 (45). – С. 30-33.
ВФС № 42-3380-99 «Плоды расторопши пятнистой»
Высочина, Г.И. Биохимические подходы к познанию биоразнообразия
растительного мира / Г.И. Высочина // Сибирский экологический журнал. –
1999. - № 3. – С. 207-211.
Высочина, Г.И. Динамика содержания и компонентного состава
флавоноидов Polygonum aviculare L. / Г.И. Высочина // Растительные ресурсы. –
1999. – Вып. 3. – С. 67-74.
Высочина, Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении
семейства гречишные (Polygonaceae Juss.). Сообщ. I. Род Таран – Aconogonon
(Meissn.) Reichenb. / Г.И. Высочина // Turczaninowia, 2003. – Т. 6, вып. 1. – С.
73-87.
Высочина, Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении
семейства гречишных. – Новосибирск, 2004. – 240 с.
Высочина, Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении
семейства гречишные (Polygonaceae Juss.). Сообщ. II. Род Змеевик – Bistorta
Hill / Г.И. Высочина // Turczaninowia, 2007. – Т. 10, вып. 1. – С. 68-79.
Высочина, Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении
семейства гречишные (Polygonaceae Juss.). Сообщ. III. Род Горец – Persicaria
Mill. / Г.И. Высочина // Turczaninowia, 2008. – Т. 11, вып. 4. – С. 129-136.
99
Высочина, Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении
семейства гречишные (Polygonaceae Juss.). Сообщ. IV. Род Щавель – Rumex L. /
Г.И. Высочина // Turczaninowia, 2011. – Т. 14, вып. 1. – С. 120-126.
Высочина, Г.И. Фенольные соединения в систематике и филогении
семейства гречишные (Polygonaceae Juss.). Сообщ. V. Род Ревень – Rheum L. /
Г.И. Высочина // Turczaninowia, 2012. – Т. 15, вып. 1. – С. 92-97.
Высочина, Г.И. Эволюция и филогенетические отношения родов в
семействе Polygonaceae – гречишные в связи с биогенезом фенольных
соединений / Г.И. Высочина // Растительный мир Азиатской России. – 2008. - №
2. – С. 1-8.
Ганиев, Ш.Г. Живучка туркестанская (Ajuga turkestanica) на Байсунтау /
Ш.Г. Ганиев, С.А. Хамидходжаев, М.Х. Джунхарова, З. Саатов // Узбекский
биологический журнал. – 1990. - № 1. – С. 30-32.
Гафуров, Ф.Г. Почвенный покров речных долин. Природа Ямала. / Ф.Г.
Гафуров ; Екатеринбург: Наука, 1995.
География Свердловской области: Учеб. пособ. для учащихся 7-8-х
классов / А. Оленев, Е. Шувалов. - Свердловск: Средне-Уральское книжное
изд-во, 1978. - 78 с.
Георгиевский, В. П. Биологические активные вещества лекарственных
растений / В.П. Георгиевский, Н.Ф. Комисаренко, С.Е. Дмитрук ; Новосибирск:
Наука, Сибирское отделение, 1990. – 333 с.
Гильмиярова, Ф.Н. Постижение сути. Экология, экопатология, натурсил /
Ф.Н. Гильмиярова, В.М. Радомская. – Самара, 1997. – С. 15-24.
Глотов, Н.В. Естественно-историческое и популяционное исследование
скального дуба (Quercus petraea Liebl.) на Северо-Западном Кавказе / Н.В.
Глотов, Л.Ф. Семериков, А.А. Верещагин // Журн. общ. биологии, 1975. – Т. 36,
№ 4. – С. 537-554.
Гордиенко, А.Д. Гепатопротекторный механизм действия флавоноидов /
А.Д. Гордиенко // Фармация. – 1990. – Т. 39, № 3. – С. 75-78.
100
Горошкевич,
С.Н.
Пространственно-временная
и
структурно-
функциональная организация кроны кедра сибирского: автореф. дис. … докт.
биол. наук / С.Н. Горошкевич. – Томск, 2011. – С. 37.
Государственная фармакопея СССР: в 2-х т. – 11-е изд. – М.: Медицина,
1987. – Т. 1. – С. 290-292.
Государственный реестр лекарственных средств. – Т. 1, 2. Официальное
издание. – М., 2008.
Гризебах, А. Растительность Земного Шара согласно климатическому
распределению / А. Гризебах ; СПб: Общественная польза, 1874. – Т. 1. – 575 с.
Гумбольдт, А. География растений / А. Гумбольдт ; М. – Л., ОГИЗСельхозгиз, 1936. – 230 с.
Животовский,
Л.А.
Показатели
популяционной
изменчивости
по
полиморфным признакам / Л.А. Животовский // Фенетика популяций. М., 1982.
– С. 38-44.
Животовский, Л.А. Показатель сходства популяций по полиморфным
признакам / Л.А. Животовский // Журн. общ. биологии. – 1979. – Т. 40, № 4. –
С. 587-602.
Животовский, Л.А. Популяционная биометрия / Л.А. Животовский ; – М.:
Наука, 1991. – 271 с.
Запесочная, Г.Г. Фенилпропаноиды – стандартные образцы для анализа
препаратов и лекарственного сырья / Г.Г. Запесочная, В.А. Куркин // Проблемы
стандартизации контроля и качества лекарственных средств: тез. конф., поев.
XX-летию ГНИИСКЛС. – М., 1991. – Т. 2, Ч. 1. – С. 17.
Запесочная, Г.Г. Фенилпропаноиды в стандартизации лекарственных
растений / Г.Г. Запесочная, В.А. Куркин // Экологическая патология и ее
фармакоррекция: тез. докл. III Международ. конф. – Чита, 1991. – Ч.И. – С. 23.
Зернов, А.С. Флора Северо-Западного Кавказа. – Москва: Товарищество
научных изданий КМК, 2006. – 664 с.
101
Злобин, Ю.А. Основные тенденции развития эколого-функциональных
классификаций растений / Ю.А. Злобин // Известия Самарского научного
центра Российской академии наук. – 2012. – Т. 14, № 1(6). – С. 1470-1472.
Злобин, Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние,
точки роста / Ю.А. Злобин ; Сумы: Унив. Книга, 2009. – 263 с.
Зотикова,
А.П.
Сравнительная
оценка
структурно-функциональной
организации листового аппарата хвойных растений на территории г. ГорноАлтайска / А.П. Зотикова, О.Г. Бендер, Р.О. Собчак, Т.П. Астафурова // Вестник
Том. гос. ун-та. – 2007. – № 299(I). – С. 197-200.
Иванов, Л.А. Закономерности изменения удельной плотности листьев у
растений Евразии вдоль градиента аридности / Л.А. Иванов, Л.А. Иванова, Д.А.
Ронжина // Доклады Академии наук. – 2009. – Т. 428, № 1. – С. 135-138.
Иванова, Л.А. Определение диффузионного сопротивления мезофилла
Chamaerion angustifolium методом трехмерной реконструкции клеточной
упаковки листа / Л.А. Иванова, М.С. Петров, Р.М. Кадушников // Физиология
растений. – 2006. – Т. 53, № 2. – С. 354-363.
Иванова, Л.А. Структурная адаптация мезофилла листа к затенению /
Л.А. Иванова, В.И. Пьянков // Физиология растений. – 2002. – Т.49, №3. –
С.467.
Карта четвертичных отложений Урала. М1:500000 / УГТУ Свердловск
1978
Кисличенко В.С., Поспелов С. В., Самородов В.Н., Гудзенко А. П.,
Тернинко И.И., Замула В. И., Болоховец А.С., Нещерет С.И., Ханин В.А. Расторопша пятнистая — от интродукции к использованию: монография. Полтава: Полтавский литератор, 2008.- 288 с.
Князева, С.Г. База данных по внутривидовой изменчивости хвойных
растений Сибири / С.Г. Князева, Л.И. Милютин, Е.Н. Муратова, А.Я.
102
Ларионова, Н.В. Орешкова // Хвойные бореальные зоны. – 2007. – Т. XXIV, №
2-3. – С. 201- 206.
Князева, С.Г. Опыт создания базы данных «Биоразнообразие хвойных
Сибири» / С.Г. Князева, Л.И. Милютин, Е.Н. Муравьева, А.Я. Ларионова, Н.В.
Яхнева (Орешкова), И.В. Тихонова // Лесоведение. – 2005. - №3. – С. 66-71.
Кондратенко, Л.М. О взаимосвязи между внешними признаками цветка и
содержанием эфирного масла у тимьяна обыкновенного / Л.М. Кондратенко //
Результаты научных исследований в области лекарственного растениеводства.
– М., 1975. – С. 18.
Копуций, О.В. Сравнительно-морфологическое и хемотаксономическое
изучение видов секции Onobrychium рода Astragalus (Fabaceae) / О.В. Копуций,
Е.П. Храмова, Г.И. Высочина // Растительный мир Азиатской России. – 2012. –
№ 1 (9). – С. 33-38.
Корона, В.В. Основы структурного анализа в морфологии растений.
свердловск: Изд-во Урал. ун-та, 1987. – 272 с.
Корона, В.В. Строение и изменчивость листьев растений: Основы
модульной теории / В.В. Корона, А.Г. Васильев ; Екатеринбург: Изд-во
«Екатеринбург», 2000. – 224 с.
Корона, В.В., Васильев, А.Г. Строение и изменчивость листьев растений:
Основы модульной теории. Екатеринбург: Изд-во Екатеринбург. – 2002. – 224
с.
Костикова, В.А. Динамика накопления флавонолов у растаний рода
Spiraea L. / В.А. Костикова, Г.И. Высочина // Новые достижения в химии и
химической технологии растительного сырья: материалы V Всероссийской
конференции. 24-26 апреля 2012 г. / под ред. Н.Г. Базарновой, В.И. Маркина. –
Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2012ю – 533 с.
Краснов, Е. А. Выделение и анализ природных биологически активных
веществ / Е.А. Краснов, Т.П. Березовская, Н.В. Алексеюк ; под ред. Е. Е.
103
Сироткиной. – Томск: Издательство Томского государственного университета,
1987. – 184 с.
Краснов, Е.А. Выделение и анализ природных биологически активных
веществ / Е.А. Краснов, Т.П. Березовская, Н.В. Алексеюк и др. – Томск: Издво Том. ун-та, 1987. – 184 с.
Краткая агроклиматическая характеристика Свердловской области.
Екатеринбург, 1993. Ч.1. (фонды ин-та «Урал НИИгипрозем»)
Кренке, Н.П. Теория циклического старения и омоложения растений и ее
практическое применение. М., Сельхозгиз. - 1940. - 135 с.
Кренке, Н.П. Феногенетическая изменчивость // Тр. Биол. ин-та им. К.А.
Тимирязева. М., 1933-1935. – Т.1. – 860 с.
Куркин
В.А.,
Запесочная
Г.Г.,
Авдеева
Е.В.,
Ежков
В.Н.
Фенилпропаноиды лекарственных растений: монография. – Самара: ООО
«Офорт»; ГОУ ВПО «СамГМУ», 2005. – 128 с.
Куркин, В.А. Итоги и перспективы исследований в области создания
препаратов на основе лекарственного растительного сырья, содержащего
фенилпропаноиды / В.А. Куркин, Г.Г. Запесочная, Е.В. Авдеева // Поиск,
разработка и внедрение новых лекарственных средств и организационных форм
фармацевтической деятельности: материалы докл. Междунар. Науч. конф. –
Томск, 2000. – С. 40-42.
Куркин, В.А. Расторопша пятнистая – источник лекарственных средств
(обзор) / В.А. Куркин // Химико-фармацевтический журнал. – 2003. – Т. 37, №
4. – С. 27-41.
Куркин,
Распространение,
В.А.
Фенилпропаноиды
классификация,
лекарственных
структурный
анализ,
растений.
биологическая
активность / В.А. Куркин // Химия природных соединений. – 2003. – № 2. – С.
87-110.
104
Куркин, В.А. Флаволигнаны и другие природные лигноиды. Проблемы
структурного анализа / В.А. Куркин, Г.Г. Запесочная
// Химия природн.
соедин. – 1987. - № 1. – С. 11-35.
Лакин, Г.Ф. Биометрия / Г.Ф. Лакин ; М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.
Лебедев,
А.А.
Антиоксидантные
свойства
комплексного
гепатопротекторного лекарственного препарата силибохол / А.А. Лебедев //
Раст. ресурсы. – 2001. – Вып. I. – С. 280-290.
Ломбоева, С.С. Динамика накопления флавоноидов в надземной части
ортилии однобокой (Orthilia Secunda (L.) House) / С.С. Ломбоева, Л.М.
Танхаева, Д.Н. Оленников // Химия растительного сырья. – 2008. - № 3. – С. 8388.
Маевский, П.Ф. Флора средней полосы Европейской части СССР. – Л.:
Колос, 1964. – 882 с.
Маевский, П.Ф. Флора средней полосы Европейской части СССР. – М.:
Т-во научных изданий КМК, 2006. – 600 с.
Маевский, П.Ф. Флора средней полосы европейской части России / П.Ф.
Маевский // 10-е изд. Москва: Товарищество научных изданий КМК. – 2006. –
600 с.
Маевский, П.Ф. Флора средней полосы европейской части СССР. 9-е изд.
Под редакцией члена-корреспондента АН СССР Б.К. Шишкина. Изд-во
«Колос», Ленинград, 1964. – 880 с.
Майр, Э. Систематика и происхождение видов / Э. Майр ; М., ИЛ, 1947. –
334 с.
Малиновский, А.А. Общие вопросы строения систем и их значение для
биологии / А.А. Малиновский // Проблемы методологии системного
исследования. – М., 1970. – С. 146-183.
Малиновский, А.А. Основные понятия и определения теории систем (в
связи с приложением теории систем к биологии) / А.А. Малиновский //
105
Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник 1979. – М.,
1980. – С. 78-90.
Мамаев, С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений
(на примере семейства Pinaceae на Урале) / С.А. Мамаев ; М.: «Наука», 1972. –
283 с.
Мараховский, Ю.Х. Гепатопротекторы: потенциальные возможности и
ограничения защиты печени / Ю.Х. Мараковский, Ю.П. Рубенс // Медицина. –
2004. – №1. – С. 9-13.
Мараховский, Ю.Х. Клиническая оценка потенциальных возможностей и
ограничений гепатопротекторов / Ю.Х. Мараховский // «Рецепт». – 2005. –
Т.39, №1. – С. 42-50.
Махнев, А.К. О внутривидовой изменчивости и популяционной структуре
белых берез на Урале / А.К. Махнев // Экология и физиология основных
лесообразующих видов Урала: Сб. науч. трудов. Свердловск: УНЦ АН СССР,
1986. – С. 3-14.
Машурчак, Н.В. Влияние условий произрастания на накопление
флавоноидов в природных и экспериментальных популяциях цмина
песчаного (Helichrysum arenarium (L.) Moench.) в Саратовской области:
автореф. дис. … канд. биол. наук / Н.В. Машурчак. – Саратов, 2010. – С. 19.
Международный классификатор СЭВ рода TRITICUM L., Л., 1984. – 86 с.
Мельникова, Т.М. Морфолого-биологическая характеристика семян
расторопши пятнистой как посевного материала / Т.М. Мельникова // Хим.фармац. журн. – 1983. – Т. 17, № 8. – С. 958-963.
Миркин, Б.М. Наука о растительности. / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова ;
Уфа: Гилем, 1998. – 413 с.
Миркин, Б.М. Теоретические основы современной фитоценологии / Б.М.
Миркин ; М.: Наука, 1985. 136 с.
106
Миркин, Б.М. Функциональные типы растений и динамика нарушений /
Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова // Журн. общ. биол. – 2001. – Т. 62, № 1. – С. 91-93.
Мокроносов,
А.Т.
Мезоструктура
и
функиональная
активность
фотосинтетического аппарата / А.Т. Мокроносов // Мезоструктура и
функциональная активность фотосинтетического аппарата. Свердловск: УрГУ,
1978. – С.5.
Немировский, А.И.. Мифы и легенды народов мира / А.И. Немировский
– М.: Литература, Мир книги, 2004. – 2 т. – 432 с.
Неуймин С.И., Темирбекова С.К., Кошелева Е.А. Новый подход к анализу
пространственно ориентированных параметров генеративной сферы (на
примере рода Agropyron Gaertner) // Культурные растения для устойчивого
сельского хозяйства в XXI веке (иммунитет, селекция, интродукция) [Текст] =
Crops for sustainable agriculture in the XXI century (immunity, selection,
introduction) : к 110-летию академика ВАСХНИЛ и Россельхозакадемии М. С.
Дунина
:
[научные
труды].
Т.
4.
Ч.
2
/
Российская
академия
сельскохозяйственных наук, Отделение защиты растений, ГНУ "Всероссийский
селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства"
Россельхозакадемии, ГНУ "Всероссийский научно-исследовательский институт
селекции и семеноводства овощных культур" Россельхозакадемии ; ред. И. М.
Куликов [и др.] ; рец. Е. Г. Добруцкая [и др.]. - Москва: [б. и.], 2011. – С. 270273.
Неуймин, С. И. Модель сжатия совокупности эпигенетических признаков
растений в виде интегрального показателя / С.И. Неуймин, А.И. Монтиле, С.А.
Шавнин
//
Электронный
журнал
“Математическая
биология
и
биоинформатика”. – 2007. – Т. 2, № 1. – С. 154–159.
Неуймин, С. И., В сб.: Компьютерные базы данных в ботанических
исследованиях. / С.И. Неуймин, А.А. Филатенко ; ред. Гельтман Д.В., Роскова
Ю.Р. – С.–Петербург: Ботанический институт РАН, 1997. – С. 71–73.
107
Неуймин,
С.И.
Паспортизация
уровней
проявления
полигенных
комплексов, выраженных через «Систему -Р» / С.И. Неуймин, С.А. Мамаев,
А.А. Филатенко // Экология и акклиматизация растений. – Ботанический сад
УрО РАН, Екатеринбург, 1998. – С. 140-146.
Неуймин, С.И. Популяционная экология и интродукция растений / С.И.
Неуймин, Н.И. Шмырин // Новый подход к формализации структурных
подразделений растительной системы / Сб. трудов. – Вып. 2. – Екатеринбург:
УрО РАН, 2003. – С. 210-218.
Неуймин, С.И. Система изменчивости пшеницы эфиопской (Triticum
aethiopicum Jakubz.): автореф. дис. … канд. биол. наук / С.И. Неуймин. – Л.,
1991. – С. 19.
Николаев,
С.М.
Растительные
лекарственные
препараты
при
повреждении гепатобиллиарной системы / С.М. Николаев ; – Новосибирск:
Наука, 1992. – С. 46-47, 57, 66-67, 89-90, 104, 110-119.
Николенко, В.В. Структура соцветий декоративных сортов рода Fragaria
/ В.В. Николенко // Экосистемы, их оптимизация и охрана. – 2010. – Вып. 3. –
С. 102 – 109.
Новиков, В.Е. Фармакология гепатопротекторов / В.Е. Новиков, Е.И.
Климкина // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. –
2005. – Т.4, №1. – С. 2-20.
Носаль, М.А. Лекарственные растения и способы их применения в народе
/ М.А. Носаль, И.Н. Носаль – Минск: Полымя, 1997. – С. 317-318.
Нухимовский,
Е.Л.
Основы
биоморфологии
растений:
Теория
организации биоморф / Е.Л. Нухимовский – М.: Недра, 1997. – Т.1. – 630 с.
Павленко, К.С. Изучение динамики накопления флавоноидов в надземной
части рыжика озимого / К.С. Павленко // Фундаментальные исследования. –
2013. - № 10. – С. 572-574.
108
Павлинов,
И.Я.
Замечания
о
биоморфике
(экоморфологической
систематике) / И.Я. Павлинов // Журн. общ. биол. – 2010. – Т.71, №2. – С. 187192.
Пастушенков, Л.В. Фармакотерапия с основами фитотерапии / Л.В.
Пастушенков, Е.Е. Лесиовская . – С-Пб.: СПХФИ, 1995. – Ч. I, И. – 250 с.
Патрова, П.И. Динамика накопления фенольных соединений в органах
сабельника болотного (Comarum palustre L.) / П.И. Петрова, Е.Ю. Бахтенко,
Н.В. Загоскина, С.В. Булатова, П.Б. Курапов.
Петров, М.С. Методика определения геометрических и объемных
характеристик клеток мезофилла листьев растений / М.С. Петров, Р.М.
Кадушников, Л.А. Иванова // Вестник УГТУ-УПИ. Цифровая микроскопия. –
2005. - № 10 (62). – С. 91-97.
Пименов, К.С. Биологические основы возделывания лекарственных
растений Среднем Поволжье: дис. в виде науч. докл. на соиск. уч. ст. д. биол. н.
/ К.С. Пименов. – М., 2002. – 61 с.
Плохинский, Н.А. Биометрия / Н.А. Плохинский ; 2-е изд. – М.: Изд-во
МГУ, 1970. – 367 с.
Поспелов,
С.В.
Расторопша
пятнистая:
вопросы
биологии,
культивирования и применения. / С.В. Поспелов, В.Н. Самородов, В.С.
Кисличенко, А.А. Остапчук // Полтава, 2008. – 164 с.
Поспелов,
С.В.
Растропша
пятнистая:
вопросы
биологии,
культивирования и применения. / С.В. Поспелов, В.Н. Самородов, В.С.
Кисличенко, А.А. Остапчук ; Полтава, 2008. – 164 с.
Практикум по фармакогнозии: Учеб. Пособие для студ. Вузов / В.Н.
Ковалев [и др.]; под общ. ред. В.Н. Ковалева. – Харьков: Изд-во НФаУ: Золотые
страницы: МТК – Книга. – 2004. – 512 с.
109
Практикум по фармакогнозии: Учеб. Пособие для студентов ВУЗа/ под
общ. редакцией В.Н. Ковалева // Харьков: Изд-во НФаУ: золотые страницы:
МТК-Книга. – 2004. – 512 с.
Прокаев,
В.Н.Физико-географическое
районирование
Свердловской
области. – Свердловск, 1976. – 136 с.
Пьянков, В.И. Характеристика химического состава листьев растений
бореальной зоны с разными типами экологических стратегий / В.И. Пьянков,
Л.А. Иванов, Х. Ламберс // Экология. – 2001. - № 4. – С. 243-251.
Работнов, Т.А. Изучение ценотических популяций в целях выяснения
«стратегий жизни» видов растений / Т.А. Работнов // Бюлл. МОИП. Отд. биол.,
1975. – Т. 80, вып. 2. – С. 5-17.
Расторопша пятнистая: монография / В.А. Куркин, Г.Г. Запесочная, Е.В.
Авдеева и др. – Самара: ООО «Офорт»; ГОУ ВПО «СамГМУ Росздрава», 2010.
– 118 с.
Репешкова, А.С.. Расторопша пятнистая - для здоровья вашей печени /
А.С. Репешкова ; СПб «ВЕСь», 2005. – 113 с.
Решетникова, М. Д. Химический анализ биологически активных веществ
лекарственного растительного сырья и продуктов животного происхождения:
Учебное пособие / М.Д. Решетникова, В.Ф. Левинова, А.В. Хлебников ; под
ред. Г. И. Олешко. – Издание 2-е (стереотипное). – Пермь. – 2006. – 335 с.
Рогожин, В.В. Методы биохимических исследований. Учебное пособие /
В.В. Рогожин ; Якутск, 1999. - 113с.
Ростова, Н.С. Корреляционный анализ: применимость и перспективы в
исследованиях
изменчивости
//
Материалы
Международной
научной
конференции «Факторы экспериментальной эволюции организмов». Украина,
2009. – 5 с.
Ростова, Н.С. Структура и изменчивость корреляций морфологических
признаков цветковых растений: Автореф. дис. … докт. биол. наук. – СанктПетербург, 2000. – 40 с.
110
Рынок БАД. История применения расторопши пятнистой в медицине /
Издательство “Фарос Плюс”, 2005.
Садовский,
В.Н.
Основания
общей
теории
систем.
Логико-
методологический анализ / В.Н. Садовский – М., «Наука», 1974. 280 с.
Серебряков, И.Г. Морфология вегетативных органов высших растений /
И.Г. Серебряков – М. 1952.
Серебряков, И.Г. Экологическая морфология растений / И.Г. Серебряков
М.: Высш. Шк., 1962. – 378 с.
Синская Е.Н. Проблемы популяционной биологии. Екатеринбург: УрО
РАН, 2002. – 193 с.
Синская, Е.Н. Динамика вида. М. – Л., Огиз-Сельхозгиз, 1948.
Синская, Е.Н. Проблема популяций у высших растений, вып. 2. Л.,
Сельхозиздат, 1963.
Синская, Е.Н. Учение об экотипах в свете филогенеза высших растений. –
Успехи совр. биол., 1938. - № 9.
Скакун, Н.П. Сравнительная оценка гепатопротекторной активности
фенилпропаноидных препаратов расторопши пятнистой / Н.П. Скакун, И.П.
Мосечук, И.Ю. Степанова // Фармация. – 1987. – Т. 36, № 6. – С. 13-17.
Смирнов, В.Э. Функциональная классификация растений методами
многомерной статистики. / В.Э. Смирнов // Математическая биология и
биоинформатика. – 2007. – Т. 2, №1. – С. 1-17.
Снедекор,
Д
ж.-У.
Статистические
методы
в
применении
к
исследованиям в сельском хозяйстве и биологии / Дж.-У. Снедекор. – М.:
Сельхоз. лит., 1961. – 503 с.
Соколов, С.Я. Справочник по лекарственным растениям (фитотерапия) /
С.Я. Соколов, И.П. Замотаев – М.: Металлургия, 1989. – 428 с.
111
Сокольская,
Т.А.
Комплексная
переработка
плодов
расторопши
пятнистой и создание на ее основе препарата «Силимар» / Т.А. Сокольская //
Хим.-фарм. Журнал. – 2000. – Т. 34, №9. – С. 27-30.
Струнников, В.А., Вышинский, И.М. Реализационная изменчивость у
тутового шелкопряда // Проблемы генетики и теории эволюции. Новосибирск:
Наука, 1991. – С. 99-114.
Сукачев, В.Н. Дендрология с основами лесной геоботаники / В.Н.
Сукачев ; Л., Гослестехиздат. 1938а. – 175 с.
Сукачев, В.Н. История растительности СССР во время плейстоцена / В.Н.
Сукачев ; В кн. «Растительность СССР». – М., Изд-во АН СССР, 1938б. – т. 1. –
234 с.
Тайны народной медицины. Полная энциклопедия / Сост. А.В. Маркова. –
М., 2003. – 637 с.
Терентьев
П.Н.
О применимости понятия «подвид» в изучении
внутривидовой изменчивости. – Вест. ЛГУ, сер. биол., 1957, № 21, вып. 4.
Тихонова, В.Л. Ресурсы внутривидовой изменчивости дикорастущих
травянистых растений, их изучение, сохранение и использование / В.Л.
Тихонова // диссер……1992, Москва.
Уломцева, И. А. Расторопша пятнистая / И.А. Уломцева // Уральский
садовод. – 2009. – № 2 – С. 34–38.
Урманцев Ю.А. Общая теория систем: состояние, приложения и
перспективы развития. 2008 // Practical Science: [электрон. ресурс].
Фастнах, Ш. Расторопша – цветок Марии. Защитница печени / Ш.
Фастнах // Аптечное дело. – 2002. – № 1. – С. 7-9.
Филипченко, Ю.А. Изменчивость и методы ее изучения. 5-е изд. М.,
«Наука», 1978, 240 с.
Филипченко, Ю.А. Изменчивость и методы ее изучения. Л., Госиздат,
1927.
112
Филипченко, Ю.А. О параллелизме в живой природе // Усп. эксперим.
биол. Т.3. № ¾. С. 242-258.
Флора Сибири. Т.13: Asteraceae (Compositae) / Сост. И.М. Красноборов,
М.Н. Ломоносова, Н.Н. Тупицына и др.: В 14 Т. – Новосибирск: Наук. Сиб.
Предприятие РАН, 1997. - 472 с.
Флора ССС / под ред. Б.К. Шишкина. – М. – Л.: Изд-во АН СССР. – т. 1 –
30. – 1934-1964.
Флора СССР. XXVIII т. Под главной редакцией акад. В.Л. Комарова. Издво Академии наук СССР. Москва-Ленинград, 1963. – с. 227-229.
Флора СССР: в 25 т. – М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1954. – Т.2. – 720 с.
Флора юго-востока Европейской части СССР. Выпуск VI: Pirolaceae –
Compositae. Под общей редакцией Б.К. Шишкина. Изд-во Академии наук
СССР, Москва-Ленинград, 1936. – С. 409.
Хайлов, К.М. Проблема системной организации в теоретической
биологии / К.М. Хайлов // Журн. общ. биол. – 1963. – Т. XXIV, №5. – С. 324333.
Храмова, Е.П. Изменчивость морфологических параметров и содержания
флавоноидов в Pentaphelloides fruticosa (L.) O.Schwarz (Rosaceae) в условиях
культуры / Е.П. Храмова, Г.И. Высочина // Химия растительного сырья. – 2010.
- № 3. – С. 135-141.
Цаприлова,
С.В.
Расторопша
пятнистая:
химический
состав,
стандартизация, применение / С.В. Цаприлова, Р.А. Родионова // Вестник
фармации. – 2008. – Т. 41, №3. – С. 1-13.
Чикишев, А.Г. Опыт климатического районирования Среднего Урала /
А.Г. Чикишев // Сибирский географический сборник. – М., 1962. – № 1. – С.
159-166.
113
Шалдаева, Т.М. Содержание флавоноидов в представителях
рода
Artemisia L. из природных популяций Сибири / Т.М. Шалдаева, Г.И. Высочина
// Химия растительного сырья. – 2012. – №2. – С. 79-84.
Шварц, С.С. Популяционная структура вида / С.С. Шварц // Зоол. журн.,
1963. – Вып. 3, № 12. – С. 417-433.
Шварц, С.С. Экологические закономерности эволюции / С.С. Шварц. –
М.: Наука, 1980. – 277 с.
Шмальгаузен,
И.И.
Организм
как
целое
в
индивидуальном
и
историческом развитии / И.И. Шмальгаузен. – М.; Л., 1938. – 144 с.
Щекатихина, А.С. Получение биологически активных веществ из семян
расторопши пятнистой (Silybum marianum (L.)) / А.С. Щекатихина, Т.М.
Власова, В.П. Курченко // Труды БГУ. – 2008. – Т.3. Ч.1. – С. 218-229.
Эллер, К.И. Оценка подлинности растительных экстрактов, как сырья для
БАД. Silybum marianum (L.) Gaertn. – Расторопша пятнистая / К.И. Эллер, А.С.
Балусова, Е.Л. Комарова // Рынок БАД. – 2006. – Вып. 28, №2. – С. 33-34.
Яковлев,
Г.П.
Лекарственное
сырьё
растительного
и
животного
происхождения. Фармакогнозия: Учебное пособие / Г.П. Яковлев – Спб.:
СпецЛист, 2006. – 845 с.
Characterization of Calendula flower, Milk thistle Fruit, and Passion flower
tinctures by HPLC-DAD and HPLC-MS / A.R. Bilia [et al.] // Chromatographia. –
2001. – Vol.53, № ¾. – P. 210-215.
Corchete, P. Silybum marianum (L.) Gaertn.: the source of silymarin / P.
Corchete // Bioactive molecules and medicinal plants / K.G. Ramawat, J.M. Merillon.
– Springer Berlin Heidelberg, 2008. – P. 123-148.
Desplaces A., Choppin J., Vogel G. The effects of silymarin on experimental
phalloidine poisoning // Arzneimittelforschung. – 1975. – No.25. – P. 89-96.
Herbal Medicines/ London: Pharmaceutical Press. Electronic version, 2005.
114
Jonnet, J. F. Individual variantion of flavonoid glycosides in Chaerophyllum
aureum / J.F. Jonnet // Biochem. Syst. And Ecol. – 1985. – 13, № 3. – P. 313-317.
Kaur C., Kapoor H.C. Intern. Journ. Food Sci. and Techn., 2002, vol. 37, no.
2, pp. 153-161.
Lang, I. Effect of natural bioflavonoid antioxidant silymarin on superoxide
dismutase (SOD) activity and expression in vitro / I. Lang, G. Deak, G. Muzes et al.
// Biotechnology Therapeutics. – 1993. – Vol. 9, № 4. – P. 263-270.
Maksiutina, N.P., Komissarenko N.I. et al. Rastitel'nye lekarstvennye sredstva.
[Herbal Remedies]. Киев, 1995, 280 p.
Milk thistle nomenclature: Why it matters in cancer research and
pharmacokinetic studies / D.J. Kroll [et al.] // Integr Cancer Ther. – 2007. – Vol. 6,
№2ю – P. 110-119.
Nassuato, G. Effect of silibin on biliary lipid composition: experimental and
chemical study / G. Nassuato, R. M. Iemomolo, M. Strazzabasco et al. // J. Hepatol.
– 1991. – Vol. 12. – P. 209-295.
Radha, K. Herbal medicines for liver diseases / K. Radha, Y.K. Chawla //
Digestive diseases and sciences. – 2005. – Vol. 50, № 10. – P. 1807-1812.
Schulte,
E.
Die
Mariendistel,
Silybum
marianum
L.
Mitteilung:
Untersuchunger ber die Bl h- und Befruchtungsverh Itnisse / E. Schuite, E. Frings,
K.-U. Heyland // Drogenreport. – 1995. – Jg.5. H.8. – S. 3-5.
Vogel, G. Natural substances with effects on the liver // New Natural Products
and Plant Drugs with Pharmacological, Biological or Therapeutical activity. – Berlin
Springer Velag, 1977. - P. 249-265.
Waddington, C.H. Form and information // Towards a Theoret. Biology.
Edinburgh, 1972. V. 4. P. 109-145.
Wagner,
H.
Chemische
Werbestimmung
eines
Silymarin-haltigez
Flavonoidkonzentrates aus Silybum marianum (L.) Gaertn. // Arzneimmittel –
Forschung, 1968. – No. 18. – P. 696-698.
115
Wagner, H. et al. Antihepatotoxic flavonoids // Plant Flavonoids in Biology
and Medicine: Biochemical, Pharmacological and Structure-Activity Relationships. –
New York: Alan R. Liss, Inc., 1986/ - P. 545-558.
Wagner, H. et al. Silydianin und Silychristin, zwei Isomere aus Silybum
marianum (L.) Gaertn. (Mariendistel) // Z. Naturforschung. – 1976. – Bd. 31B, No. 6.
– P. 876-884.
Wagner, H. Zur Chemi und Analytik von Silymarin aus Silybum marianum (L.)
Gaertn. // Arzneimmittel – Forschung, 1974. – No. 24. – P. 466-471.
Wagner, H. Zur Chemie des Silymarins (Silybin), des Wirkprinzips der Fruchte
von Silybum marianum (L.) Gaertn. // Arzneimmittel – Forschung, 1968. – No. 18. –
P. 688-696.
Werker, E. The essential oils and glandural hairs in different chemotypes of
Origanum vulgare L. / Werker E., Putievsky E., Ravid U. // Ann. bot. – 1985. – 55,
№ 6. – P. 793-801.
Zederbauer, E. Variationsrichtung der Nsdelhӧlzer. – Sitzungsber. math. –
naturwiss. Kl. K. Akad. Wiss Wien, 1907, Bd. 66, Abt. I.
116
ПРИЛОЖЕНИЕ
117
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Основные признаки и параметры плодов Silybum marianum (L.) Gaertn.
№
A, мкм2
P, мкм
Dмакс,
мкм
Dорт, мкм
Dср, мкм
Prois
Gruppa
Fs
Fc
Fl
Fr
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1
Bot
1
18560938
18367,07
7258,48
3371,58
5448,47
0,83
0,80
0,47
0,93
2
Bot
1
19179436
18511,05
7155,95
3456,02
5479,15
0,84
0,81
0,48
0,93
3
Bot
1
18939576
18456,06
7390,16
3495,95
5493,82
0,84
0,80
0,47
0,94
4
Bot
1
18250886
18611,91
7440,22
3262,27
5511,37
0,81
0,77
0,44
0,93
5
Bot
1
19314206
18563,81
7329,63
3527,98
5532,58
0,84
0,80
0,48
0,94
6
Bot
1
19377980
18933,88
7432,37
3491,05
5574,93
0,82
0,79
0,47
0,93
7
Bot
1
18895456
18293,49
7189,60
3549,18
5442,5
0,84
0,81
0,49
0,94
8
Bot
1
18266930
17995,68
6952,14
3437,66
5309,65
0,84
0,83
0,49
0,93
9
Bot
1
19450980
18799,97
7385,51
3550,33
5556,72
0,83
0,80
0,48
0,93
10
Bot
1
17713010
17683,29
6877,46
3421,41
5253,43
0,84
0,82
0,50
0,93
11
Bot
1
19477052
18505,01
7433,08
3541,70
5552,10
0,85
0,80
0,48
0,94
12
Bot
1
16256614
17095,38
6732,34
3269,56
5069,30
0,84
0,80
0,49
0,93
13
Bot
1
19187056
18664,54
7261,55
3498,77
5477,78
0,83
0,81
0,48
0,92
14
Bot
1
20164940
19317
7463,93
3446,04
5661,75
0,82
0,80
0,46
0,92
15
Bot
1
20259600
19355,88
7636,04
3492,9
5723,32
0,82
0,79
0,46
0,93
16
Bot
1
14886053
16552,38
6669,42
2951,95
4944,41
0,83
0,78
0,44
0,94
17
Bot
1
18280168
18042,6
7098,06
3455,91
5363,64
0,84
0,81
0,49
0,93
18
Bot
1
20685202
19518,62
7682,14
3683,65
5757,43
0,83
0,80
0,48
0,93
19
Bot
1
19675262
18901,58
7612,47
3402,69
5653,86
0,83
0,78
0,45
0,94
20
Bot
1
16950028
17367,93
6910,22
3503,20
5191,49
0,84
0,80
0,51
0,94
21
Bot
1
18922238
18655,46
7337,81
3484,52
5527,94
0,83
0,79
0,48
0,93
22
Bot
1
19715762
19122,28
7590,03
3438,09
5649,98
0,82
0,79
0,45
0,93
23
Bot
1
16515088
17318,59
6729,11
3352,54
5094,18
0,83
0,81
0,50
0,92
24
Bot
1
17039042
17325,29
6787,77
3404,12
5191,21
0,85
0,81
0,50
0,94
25
Bot
1
20563284
19714,04
7735,66
3536,49
5766,68
0,82
0,79
0,46
0,92
26
Bot
1
16438309
17361,74
6899,48
3332,70
5149,86
0,83
0,79
0,48
0,93
27
Bot
1
21687128
19752,2
7826,15
3701,06
5875,49
0,84
0,8
0,47
0,93
28
Bot
1
19925428
18842,63
7354,06
3531,23
5585,13
0,84
0,81
0,48
0,93
29
Bot
1
15379433
16473,31
6523,54
3231,71
4921,58
0,84
0,81
0,50
0,94
30
Bot
1
20016128
18934,76
7488,27
3513,18
5630,66
0,84
0,80
0,47
0,93
31
Bot
1
19936396
18979,11
7498,38
3526,12
5617,48
0,83
0,80
0,47
0,93
32
Bot
1
19096468
18603,21
7375,41
3499,63
5526,66
0,83
0,80
0,47
0,93
33
Bot
1
19648686
19072,94
7429,35
3609,16
5591,59
0,82
0,8
0,49
0,92
34
Bot
2
21406588
19599,06
7842,64
3725,12
5863,56
0,84
0,79
0,48
0,94
35
Bot
2
17542324
17592,76
6873,27
3299,87
5261,99
0,84
0,81
0,48
0,94
36
Bot
2
17800504
17751,73
6923,30
3492,97
5276,28
0,84
0,81
0,51
0,93
37
Bot
2
21198188
19899,5
7933,10
3609,00
5898,96
0,82
0,78
0,46
0,93
38
Bot
2
21957120
19644,27
7826,45
3805,74
5899,74
0,85
0,80
0,49
0,94
39
Bot
2
20336322
19072,09
7588,00
3598,38
5668,20
0,84
0,81
0,47
0,93
40
Bot
2
21058974
19418,59
7748,09
3756,11
5800,04
0,84
0,80
0,49
0,94
41
Bot
2
20821886
19480,81
7846,17
3541,78
5818,86
0,83
0,78
0,45
0,94
118
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
42
Bot
2
21183844
19429,76
7752,86
3776,36
5832,19
0,84
0,79
0,49
0,94
43
Bot
2
21661394
19947,63
7902,66
3675,93
5915,98
0,83
0,79
0,47
0,93
44
Bot
2
22555742
20014,83
8011,13
3805,51
5974,63
0,84
0,81
0,48
0,94
45
Bot
2
19058078
18707,37
7492,31
3437,56
5570,03
0,83
0,78
0,46
0,94
46
Bot
2
17349954
18127,28
7255,15
3290,37
5368,77
0,82
0,77
0,45
0,93
47
Bot
2
20664110
19494,91
7706,47
3617,12
5794,6
0,83
0,78
0,47
0,93
48
Bot
2
20708828
18972,92
7426,29
3681,02
5657,67
0,85
0,82
0,50
0,94
49
Bot
2
18261600
18492
7388,38
3379,30
5462,25
0,82
0,78
0,46
0,93
50
Bot
2
18395752
18167,5
7131,47
3465,37
5402,46
0,84
0,80
0,49
0,93
51
Bot
2
20603362
19150,47
7661,45
3596,02
5756,51
0,84
0,79
0,47
0,94
52
Bot
2
20470052
19018,98
7561,32
3561,13
5670,17
0,84
0,81
0,47
0,94
53
Bot
2
18033794
17909,86
7174,11
3419,62
5364,23
0,84
0,80
0,48
0,94
54
Bot
2
20630360
19365,48
7792,03
3572,59
5780,07
0,83
0,79
0,46
0,94
55
Bot
2
20015284
18736,41
7412,35
3597,46
5615,02
0,85
0,81
0,49
0,94
56
Bot
2
16376295
17093,77
6782,39
3172,60
5097,77
0,84
0,80
0,47
0,94
57
Bot
2
15827873
17491,17
7162,24
3194,27
5197,79
0,81
0,75
0,45
0,93
58
Bot
2
17164336
17928,94
7232,90
3242,25
5327,02
0,82
0,77
0,45
0,93
59
Bot
2
21890886
19939,72
7893,59
3679,00
5924,77
0,83
0,79
0,47
0,93
60
Bot
2
17481998
17764,62
7131,87
3304,83
5308,24
0,83
0,79
0,46
0,94
61
Bot
2
20174748
18935,61
7387,77
3918,39
5627,56
0,84
0,81
0,53
0,93
62
Bot
2
18278054
18030,17
7271,52
3416,34
5401,96
0,84
0,80
0,47
0,94
63
Debut
3
25298,40
676,36
269,92
117,72
203,64
0,83
0,78
0,44
0,95
64
Debut
3
17811,02
570,00
233,98
101,97
172,33
0,83
0,76
0,44
0,95
65
Debut
3
20317,81
586,86
223,30
122,67
176,49
0,86
0,83
0,55
0,95
66
Debut
3
20946,29
600,28
239,60
118,78
180,03
0,86
0,82
0,50
0,94
67
Debut
3
18387,72
571,54
227,79
106,37
170,95
0,84
0,80
0,47
0,94
68
Debut
3
15084,41
533,77
214,78
101,50
160,05
0,82
0,75
0,47
0,94
69
Debut
3
24405,44
647,99
254,49
129,40
194,09
0,86
0,83
0,51
0,94
70
Debut
3
22642,87
646,21
256,50
114,73
192,83
0,83
0,78
0,45
0,94
71
Debut
3
24392,75
640,40
243,72
125,81
191,22
0,87
0,85
0,52
0,94
72
Debut
3
16634,28
566,79
227,48
92,05
169,10
0,81
0,74
0,41
0,94
73
Debut
3
22881,97
626,23
245,09
117,36
187,94
0,86
0,83
0,48
0,94
74
Debut
3
21217,88
601,28
235,26
118,79
180,10
0,86
0,83
0,51
0,94
75
Debut
3
25754,78
648,71
248,70
133,34
194,95
0,88
0,86
0,54
0,94
76
Debut
3
22620,53
624,71
240,32
120,80
185,13
0,85
0,84
0,50
0,93
77
Debut
3
19167,47
592,93
235,36
104,01
177,05
0,83
0,78
0,44
0,94
78
Debut
3
26144,66
690,41
279,69
122,73
206,84
0,83
0,78
0,44
0,94
79
Debut
3
19212,14
590,63
236,57
112,64
176,89
0,83
0,78
0,48
0,94
80
Debut
3
25838,04
670,65
261,49
130,14
200,13
0,85
0,82
0,50
0,94
81
Debut
3
22047,90
618,76
243,52
111,60
187,12
0,85
0,80
0,46
0,95
82
Debut
3
26505,60
685,31
271,25
131,00
205,68
0,84
0,80
0,48
0,94
83
Debut
3
24223,70
651,60
256,75
128,34
194,25
0,85
0,82
0,50
0,94
84
Debut
3
23825,70
650,10
251,13
133,93
193,91
0,84
0,81
0,53
0,94
85
Debut
3
22028,10
611,92
231,46
124,95
183,26
0,86
0,84
0,54
0,94
119
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
86
Debut
3
25747,17
685,71
273,33
126,92
204,45
0,83
0,78
0,46
0,94
87
Debut
3
23164,73
659,55
268,62
112,26
197,98
0,82
0,75
0,42
0,94
88
Debut
3
22797,19
647,02
261,51
113,50
193,51
0,83
0,78
0,43
0,94
89
Debut
3
26636,07
662,02
254,72
139,81
197,64
0,87
0,87
0,55
0,94
90
Debut
3
23477,45
630,92
246,27
119,01
189,45
0,86
0,83
0,48
0,94
91
Debut
3
22576,87
632,77
248,35
119,46
188,23
0,84
0,81
0,48
0,94
92
Debut
3
21358,50
637,11
255,66
110,02
190,38
0,81
0,75
0,43
0,94
93
Sochi
4
38366,27
835,25
328,53
159,88
246
0,83
0,81
0,49
0,93
94
Sochi
4
43337,81
875,24
335,44
175,04
259,79
0,84
0,82
0,52
0,93
95
Sochi
4
42379,09
867,17
334,74
171,07
255,13
0,84
0,83
0,51
0,92
96
Sochi
4
28887,82
700,48
273,93
136,60
210,51
0,86
0,83
0,50
0,94
97
Sochi
4
41861,33
856,09
329,91
174,45
252,92
0,85
0,83
0,53
0,93
98
Sochi
4
33436,97
748,40
289,2
153,09
223,97
0,87
0,85
0,53
0,94
99
Sochi
4
34153,77
771,88
300,06
162,05
229,06
0,85
0,83
0,54
0,93
100
Sochi
4
36568,5
758,13
280,82
178,32
227,23
0,89
0,90
0,64
0,94
101
Sochi
4
33839,53
755,92
293,95
157,27
224,60
0,86
0,85
0,54
0,93
102
Sochi
4
43018,45
875,59
335,93
175,25
259,37
0,84
0,81
0,52
0,93
103
Sochi
4
31502,24
754,51
296,60
148,68
224,13
0,83
0,80
0,50
0,93
104
Sochi
4
33754,41
781,37
302,56
149,87
231,65
0,83
0,80
0,50
0,93
105
Sochi
4
41101,65
848,39
337,17
166,27
253,33
0,85
0,82
0,49
0,94
106
Sochi
4
38240,83
826,08
331,21
155,45
248,29
0,84
0,79
0,47
0,94
107
Sochi
4
37562,43
816,49
314,20
165,33
241,25
0,84
0,82
0,53
0,93
108
Sochi
4
41186,13
859,80
325,58
167,85
250,77
0,84
0,83
0,52
0,92
109
Sochi
4
36123,7
795,80
310,70
155,84
237,16
0,85
0,82
0,50
0,94
110
Sochi
4
41469,65
863,85
335,32
168,60
255,29
0,84
0,81
0,50
0,93
111
Sochi
4
39963,72
825,91
319,32
168,3
246,15
0,86
0,84
0,53
0,94
112
Sochi
4
37324,34
794,59
296,55
167,26
235,53
0,86
0,86
0,56
0,93
113
Sochi
4
39245,63
800,12
304,59
172,84
238,75
0,88
0,88
0,57
0,94
114
Sochi
4
38225,47
824,61
317,46
168,50
243,15
0,84
0,82
0,53
0,93
115
Sochi
4
33732,01
767,28
296,59
150,33
227,04
0,85
0,83
0,51
0,93
116
Sochi
4
33410,73
772,20
299,27
148,27
232,37
0,84
0,79
0,50
0,95
117
Sochi
4
39679,56
814,87
317,77
168,81
243,06
0,87
0,86
0,53
0,94
118
Sochi
4
45038,94
891,24
346,59
182,14
263,36
0,84
0,83
0,53
0,93
119
Sochi
4
44519,26
882,34
346,90
181,65
261,00
0,85
0,83
0,52
0,92
120
Sochi
4
41424,84
856,90
342,23
169,17
254,59
0,84
0,81
0,49
0,93
121
Sochi
4
37084,34
808,19
322,41
161,78
240,84
0,85
0,81
0,50
0,94
122
Sochi
4
35269,29
780,19
302,42
163,44
233,65
0,85
0,82
0,54
0,94
123
Sochi
4
46329,19
901,02
347,94
187,01
268,39
0,85
0,82
0,54
0,94
124
Sochi
4
44766,3
874,61
335,05
181,14
260,13
0,86
0,84
0,54
0,93
125
Sochi
4
35742,9
791,54
308,14
159,08
234,42
0,85
0,83
0,52
0,93
126
Sochi
4
37638,59
809,57
311,46
166,46
239,70
0,85
0,83
0,53
0,93
127
Sochi
4
36766,26
801,81
311,21
158,05
237,6
0,85
0,83
0,51
0,93
128
Sochi
4
31036,95
744,41
295,29
146,30
221,17
0,84
0,81
0,50
0,93
129
Sochi
4
44844,38
874,14
337,27
181,77
259,00
0,86
0,85
0,54
0,93
120
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Основные признаки побега Silybum marianum (L.) Gaertn.
Район
г. Екатеринбург
Модельная группа
МГ 1
МГ 2
МГ 3
МГ 4
с. Байкалово
МГ 1
МГ 2
МГ 3
МГ 4
Год
2009
2010
2011
2009
2010
2011
2009
2010
2011
2010
2011
2009
2010
2011
2009
2010
2011
2009
2010
2011
2010
2011
Высота, см
Х±ΔХ
132,69±10,28
139,42±2,92
164,21±3,28
164±10,27
143,14±3,62
117,69±7,13
186,42±7,32
167,06±4,76
137,89±6,70
165,33±2,14
225±8,94
137,32±5,56
122,43±4,18
123,89±4,95
118,32±7,03
125,18±4,72
165,58±5,35
169,33±6,68
108,53±6,82
112±10,19
107±5,41
162,22±4,94
Диаметр
базальной части
побега, мм
Х±ΔХ
18,49±1,02
14,30±0,79
12,56±0,69
18,29±1,01
15,85±0,78
12,13±0,66
21,67±1,73
14,42±0,77
14,21±1,12
19,5±0,22
22,78±0,91
21,93±1,57
20,73±1,44
17,71±1,22
19,16±1,08
21,96±0,98
25,36±1,57
22,37±1,01
18,98±1,41
18,94±1,18
18,21±1,18
31,87±1,52
Количество
боковых побегов
Х±ΔХ
2,66±0,42
7,8±0,85
5,86±0,51
4,3±0,62
9,36±0,86
6,69±0,58
5,25±0,63
7,12±0,57
5±0,60
7,44±0,18
12,14±1,62
8,73±1,91
13,22±2,36
12,33±1,68
8,68±0,79
12,35±2,17
26,92±3,79
8,67±1,10
11±1,92
7,6±1,21
13,2±2,11
26,44±2,33
121
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Обращенно – фазовая ВЭЖХ метанольного экстракта Silybum marianum (L.)
Gaertn.
Рис. 3.1. ВЭЖХ извлечения флавоноидов из листьев МГ 1 Silybum marianum
(L.) Gaertn.
Рис. 3.2. ВЭЖХ извлечения флавоноидов из листьев МГ 2 Silybum marianum
(L.) Gaertn.
122
Рис. 3.3. ВЭЖХ извлечения флавоноидов из листьев МГ 3 Silybum marianum
(L.) Gaertn.
Рис. 3.4. ВЭЖХ извлечения флавоноидов из листьев МГ 4 Silybum marianum
(L.) Gaertn.
123
Рис. 3.5. ВЭЖХ извлечения фенолкарбоновых кислот из листьев МГ 1 Silybum
marianum (L.) Gaertn.
Рис. 3.6. ВЭЖХ извлечения фенолкарбоновых кислот из листьев МГ 2 Silybum
marianum (L.) Gaertn.
124
Рис. 3.7. ВЭЖХ извлечения фенолкарбоновых кислот из листьев МГ 3 Silybum
marianum (L.) Gaertn.
Рис. 3.8. ВЭЖХ извлечения фенолкарбоновых кислот из листьев МГ 4 Silybum
marianum (L.) Gaertn.
125
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Метеорологические условия на территории Свердловской области
Район
Год
Сумма эффективных
температур воздуха, выше 5°
Байкаловский район
2009
1545
2010
1655
2011
1638
2009
1608
2010
1872
2011
1666
г. Екатеринбург
Месяц
май
июнь
июль
август
май
июнь
июль
август
май
июнь
июль
август
май
июнь
июль
август
май
июнь
июль
август
май
июнь
июль
август
ср. знач.
11,8
17,1
16,8
15,5
12,9
17,0
18,7
17,6
11,8
16,7
18,1
14,8
11,6
18,0
17,0
15,8
14,4
18,5
20,5
19,2
12,4
17,2
19,5
15,3
Температура
max
30
35
30
28
34
32
33
35
26
30
35
32
28
34
28
28
30
33
35
36
27
30
33
32
min
-7
2
3
4
-4
5
5
3
-4
4
6
2
-3
6
5
6
0
6
9
5
0
5
8
3
Осадки, мм
20
47
69
202
26
68
31
89
11
72
83
25
50
34
82
147
25
51
63
64
55
77
81
30
126
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Классификатор по внутривидовой изменчивости Silybum marianum (L.) Gaertn.
Название
Изображение признака
Характеристика
• стебель темно-зеленый с светлыми на
тон полосками;
• по всей высоте стебля располагаются
тяжи белых волокон;
• стебель у цветка покрыт белыми
волокнистыми нитями – 5 баллов;
МГГ 1
• лист немного
симметрии;
отклоняется
• одна сторона больше другой;
• белого мало и полосы размыты;
от
127
• черешок листа опушен длинными
разреженными волосками, только у
основания листа – 3 балла;
• единичные длинные волоски;
• в основном волоски в виде щетинок;
• соцветия средних размеров;
• листочки обертки широкие и короткие,
подняты вверх;
• стебель темно-зеленый, соотношение
светлого к темному 5:1;
• ребристый;
• с единичными белыми волосками;
МГГ 2
128
• стебель темно-зеленый
волокнами;
с
белыми
• лист не симметричный;
• соотношение зеленого к белому равно
5:1;
• опушение – 5 баллов;
• у основания опушение более
интенсивное, а по всей длине редкие
волоски;
129
• интенсивное опушение;
• волоски длинные;
• листочки обертки удлиненные, средней
ширины.
• стебель темно-зеленый
светлыми полосами;
с
более
• по всему стеблю располагаются белые
волокнистые тяжи (паутинистое);
МГГ 3
• опушение войлочное белое – 3-5 баллов
130
• лист не симметричный;
• одна доля больше другой;
• черешок у листа голый, без волосков;
• лист голый;
• стебель
ребристый;
широкий
в
диаметре,
• окраска: светло-зеленый с белыми
полосками;
МГГ 4
• мучнистый налет;
131
• стебель у цветка весь покрыт
полосками из белых волокон – 9 баллов;
• лист с симметричными долями;
• соотношение белого к зеленому – 8
баллов;
• взрослые листья у стебля сужаются,
образуя черешок;
• опушение махровое – 9 баллов;
132
• опушение: длинные
главным жилкам листа;
волоски
по
• соцветие шаровидное, в плоскости
образует круг;
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа