Изменчивость фенологических и морфологических признаков Caltha palustris L. in situ и ex situ в условиях западносибирской лесостепи

Актуальность. Caltha palustris L. известна как лекарственное, пищевое, декоративное растение. Это циркумбореальный вид, гигрогелофит. Благодаря экологической специфике данный вид может быть использован для изучения реакции растений на резкую смену условий при переносе в культуру. Цель настоящей работы – оценка изменчивости фенологических и морфологических признаков C. palustris в условиях лесостепи Западной Сибири.

Материалы и методы. Исследованы фенотипические признаки местной популяции и образцов, привлеченных из Кемеровской области и Алтайского края. Фенологические наблюдения проведены по общепринятой методике для травянистых многолетников. Морфометрические данные обработаны в программе PAST с использованием статистических показателей: средняя арифметическая с ошибкой (M ± m_M), минимальное и максимальное значения признака (lim), коэффициент вариации (C_v). Достоверность различий оценивали на 5-процентном уровне значимости по критерию Стьюдента (P_t), а для признаков, отклоняющихся от нормального распределения, – с помощью критерия Манна – Уитни (P_MW) по медианным значениям признака (Me) также на 5-процентном уровне значимости.

Результаты и выводы. Изученные образцы значительно различаются по срокам и длительности фенофаз. Растения местной популяции позже отрастают и продолжительно цветут из-за варьирования микроусловий. Растения в коллекции образуют вторую генерацию розеточных побегов, способны к длительной вегетации, при этом алтайский образец отличается поздним развитием и короткими фенофазами. По морфологическим признакам побега все образцы существенно различаются. При интродукции растения калужницы произрастают в неоптимальных для этого вида экологических условиях и потому уступают местной популяции (особенно алтайский образец) в высоте побега, размерах листьев, числе цветков. Ввиду высокой индивидуальной и межпопуляционной вариабельности признаков перспективна мобилизация C. palustris из разных природных популяций для отбора наиболее декоративных и устойчивых в культуре образцов.

1. Банаев Е.В., Власенко А.В., Власенко И.А., Горбунова И.А., Зыкова Е.Ю., Королюк А.Ю., Королюк Е.А., Лащинский Н.Н., Мамонтов Ю.С., Науменко Ю.В., Писаренко О.Ю., Пшеничкина Ю.А., Седельникова Н.В., Томошевич М.А. Растительное многообразие Центрального сибирского ботанического сада СО РАН / под ред. И.Ю. Коропачинского, Е.В. Банаева. Новосибирск: Гео; 2014.

2. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. Новосибирск: Наука; 1974.

3. Birό E., Babai D., Bόdis J., Molnár Z. Lack of knowledge or loss of knowledge? Traditional ecological knowledge of population dynamics of threatened plant species in East-Central Europe. Journal for Nature Conservation. 2014;22(4):318-325. DOI: 10.1016/j.jnc.2014.02.006

4. Blagojević J., Jovanović V., Adnađević T., Budinski I., Vujošević M. Chromosome status of marsh marigold, Caltha palustris L. (Ranunculaceae) from Serbia. Genetika. 2013;45(3):793-798. DOI: 10.2298/GENSR1303793B

5. Brotherton S.J., Joyce C.B., Berg M., Awcock G.J. Immediate and lag effects of hydrological change on floodplain grassland plants. Plant Ecology. 2019;220(3):345-359. DOI: 10.1007/s11258-019-00918-z

6. Ҫakir E.A. Traditional knowledge of wild edible plants of Iğdir Province (East Anatolia, Turkey). Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 2017;86(4):3568. DOI: 10.5586/asbp.3568

7. Cieślak E. Morphological variability of the Caltha palustris L. complex (Ranunculaceae) in Poland. Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 2004;73(3):193-201. DOI: 10.5586/asbp.2004.026

8. Falińska K. Variability of Caltha palustris L. populations in garden culture. Acta Societatis Botanicorum Poloniae. 1981;50(3):493-513. DOI: 10.5586/asbp.1981.072

9. Красная книга Ростовской области. Т. 2. Растения / под ред. В.В. Федяевой. 2-е изд. Ростов-на-Дону: Минприроды Ростовской области; 2014. URL: http://www.ecodon.dspl.ru/docs/Красная%20книга%202014/Том%202%20Растения.pdf [дата обращения: 23.09.2021].

10. Фомина Т.И. Калужница ‒ Caltha L. В кн.: Иллюстрированная энциклопедия растительного мира Сибири / под ред. В.П. Седельникова. Новосибирск: Арта; 2009. С.181.

11. Gleason H.A., Cronquist A. Manual of vascular plants of northeastern United States and adjacent Canada. 2nd ed. New York, NY: New York Botanical Garden; 1993.

12. Grootjans A.P., Fresco L.F.M., de Leeuw C.C., Schipper P.C. Degeneration of species-rich Calthion palustris hay meadows; some considerations on the community concept. Journal of Vegetation Science. 1996;7(2):185-194. DOI: 10.2307/3236318

13. Hammer Ø., Harper D.A.T., Ryan P.D. PAST: paleontological statistics software. Package for education and data analysis. Palaeontologia Electronica. 2001;4(1):4. Available from: http://palaeo-electronica.org/2001_1/past/past.pdf [accessed Sept. 03, 2021].

14. Kang Y., Ɫuczay Ɫ., Kang J., Wang F., Hou J., Guo Q. Wild food plants used by the Tibetans of Gongba Valley (Zhouqu county, Gansu, China). Journal of Ethnobiology and Ethnomedicine. 2014;10:20. DOI: 10.1186/1746-4269-10-20

15. Крылова И.Л. Ритм развития некоторых дикорастущих растений в условиях культуры. Бюллетень Главного ботанического сада. 1967;(67):9-13.

16. Kumar P., Singhal V.K. Cytology of Caltha palustris L. (Ranunculaceae) from cold regions of Western Himalayas. Cytologia. 2008;73:137-143. DOI: 10.1508/CYTOLOGIA.73.137

17. Liakh V., Konechna R., Mylyanych A., Zhurakhivska L., Hubytska I., Novikov V. Caltha palustris. Analytical overview. ScienceRise: Pharmaceutical Science. 2020;2(24):51- 56. DOI: 10.15587/2519-4852.2020.201616

18. Lindborg R., Ermold M., Kuglerová L., Jansson R., Larson K.W., Milbau A. et al. How does a wetland plant respond to increasing temperature along a latitudinal gradient? Ecology and Evolution. 2021;11(22):16228-16238. DOI: 10.1002/ece3.8303

19. Malyschev L.I., Peschkova (eds). Flora of Siberia. Vol. 6. Portulacaceae ‒ Ranunculaceae. 1st ed. Boca Raton, FL: CRC Press; 2003.

20. Мартынов А.М., Дул В.Н., Даргаева Т.Д., Чупарина Е.В. Изучение химического состава травы калужницы болотной (Caltha palustris L.)). Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. 2017;4(18):66-71.

21. Parzych A., Jonczak J., Sobisz Z. Bioaccumulation of macroand micronutrients in herbaceous plants of headwater areas – a case study from northern Poland. Journal of Elementology. 2018;23(1):231-245. DOI: 10.5601/jelem.2017.22.1.1415

22. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование. T. 1. Семейства Magnoliaceae‒Limoniaceae. Ленинград: Наука; 1984.

23. Красная книга города Москвы / под ред. Б.Л. Самойлова, Г.В. Морозовой. 2-е изд. Москва; 2011.

24. Скворцов А.К. Внутривидовая изменчивость и новые подходы к интродукции растений. Бюллетень Главного ботанического сада. 1986;(140):18-25.

25. Woodell S.R.J., Kootin-Sanwu M. Intraspecific variation in Caltha palustris. New Phytologist. 1971;70(1):173-186. DOI: 10.1111/j.1469-8137.1971.tb02522.x

26. Красная книга Республики Крым. Растения, водоросли и грибы / под ред. А.В. Ены, А.В. Фатерыги. Симферополь: ИТ АРИАЛ; 2015. URL: https://meco.rk.gov.ru/file/Krasnaja_kniga_Respubliki_Krym_2015.pdf [дата обращения: 09.09.2021].

27. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. Москва: Наука; 1973.