Изменчивость морфометрических признаков у натурализовавшихся и культигенных растений Hydrangea macrophylla Ser. в зависимости от экологических условий
Автор: Маляровская В.И.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Экологическая пластичность растений
Статья в выпуске: 1 т.50, 2015 года.
Бесплатный доступ
Большинство растений, произрастающих во влажных субтропиках России, принадлежат к интродуцентам. Растения одного из интродуцентов - гидрангея крупнолистная Hydrangea macrophylla Ser. встречаются как в городских ценозах (парки, скверы и т.п.), так и в качестве компонента адвентивной флоры в пригородных лесах Большого Сочи, то есть условия ее произрастания существенно варьируют. Оценка генетических ресурсов, селекция (как и оптимизация технологий возделывания) основываются на результатах изучения адаптивного потенциала и внутривидовой изменчивости признаков у растений. Мы определили степень фенотипической изменчивости морфологических признаков у натурализовавшихся и культивируемых растений Hydrangea macrophylla и влияние условий местообитания на размах вариаций. Исследования проводили в 2006-2008 годах на побережье Черного моря в саду-музее «Дерево дружбы» и Субтропическом ботаническом саду Кубани, а также в горных районах в поселках Красная Поляна и Солох-Аул (г. Сочи). Влияние генотипа H. macrophylla на все изучаемые признаки оказалось статистически достоверным. Вклад генотипа как фактора, определяющего высоту растений (63,5 %), длину листьев (82,0 %), диаметр соцветий (19,3 %) и длину брактей (84,1 %). Условия года также влияли на ширину листьев у изучаемых культиваров (22,5 %). С увеличением высоты над уровнем моря (400-600 м) значения большинства морфометрических показателей у растений возрастали. Наибольшие изменения были отмечены для диаметра соцветий и длины брактей (у cv. Madame Faustin Travouillon - на 30,1-55,4 %, у cv. Madame Maurice Hamard - 26,5-71,5 %), что свидетельствует об оптимизации условий по комплексу абиотических и эдафических факторов на этом высотном уровне. Наименьшей как у культивируемых форм, так и в популяциях натурализовавшихся растений была степень варьирования длины побегов (5,5-12,3 %). Также установлено, что в природных условиях натурализовавшиеся растения гидрангеи крупнолистной существенно отличаются по абсолютным показателям от культивируемых. Наиболее вариабельными оказались длина брактей (37,5-80,1 %) и диаметр соцветий (17,9-31,2 %), собранных с растений в условиях городских ценозов и с натурализовавшихся растений в окрестностях поселков Красная Поляна и Солох-Аул. Длина листьев у растений, произрастающих в условиях городских ценозов, характеризовалась средней изменчивостью (15,8-20,7 %), тогда как в популяциях растений из поселка Солох-Аул ее амплитуда составила 34,9 %. В целом амплитуда изменчивости большинства изучаемых признаков у первых была больше, чем у вторых.
Морфометрические признаки, интродуценты, одичавшие, культигенные, городские ценозы
Короткий адрес: https://sciup.org/142134839
IDR: 142134839 | УДК: 635.9:581.8:581.5 | DOI: 10.15389/agrobiology.2015.1.92rus
Variability of morphometric parameters in naturalized and cultivated Hydrangea macrophylla Ser. plants under different environmental conditions
Plants cultivated in humid subtropics of Russia are mostly exotic species. One of them, Hydrangea macrophylla Ser., can grow in city parks and gardens, as well as in the forest of Sochi suburb as a component of adventive flora, thus, the H. macrophylla habitat conditions differ significantly. To estimate the genetic resources, implement breeding programs and optimize plant cultivation, an adaptability and intraspecial variability of plants must be evaluated. In our observation in Sochi region during 2006-2008 carried out on the Black Sea coast (in the garden-museum «Tree of Friendship» and in Kuban Subtropical Botanic Garden) and in the mountain area (Krasnaya Polyana and Solokh-Aul settlements), a phenotypic variability of morphological traits was analyzed in naturalized and cultivated H. macrophylla plants (Madame Faustin Travouillon and Madame Faustin Travouillon cultivars), and an influence of the external conditions to the range of variations was investigated. It was shown that genotype considerably influenced the plant height (63.5 %), leaf length (82.0 %), inflorescence diameter (19.3 %) and bract length (84.1 %). Climatic factors of the year also affected leaf width in both cultivars (22.5 %). With increase in height above sea level (400-600 m in settlements Krasnaya Polyana and Solokh-Aul) most of the morphometric parameters increased. Maximum changes were observed in inflorescence diameter and bract length (30.1-55.4 % in Madame Faustin Travouillon and 26.5-71.5 % in Madame Maurice Hamard), indicating optimization of a complex of abiotic and edaphic factors at this high-rise level. The lowest variability (5.5-12.3 %) was indicated in shoot length both in cultivated and naturalized plants. In general, naturalized and cultivated plants differed considerably. The bract length and inflorescence diameter were the most variable, at 37.5-80.1 % and 17.9-31.2 %, respectively, when compared in H. macrophylla from city biocoenoses and settlements of Krasnaya Polyana and Solokh-Aul being higher in naturalized plants. Leaf length variation in cultivated plants ranged from 15.8 to 20.7 % being at 34.9 % in plants grown in Solokh-Aul. Thus, the range of variability on most of the tested morphological traits was wider in the naturalized plants if compared to the cultivated plants with slightly changed parameters. Therefore, the plants growing in city biocoenosis are more leveled on an individual development.
Список литературы Изменчивость морфометрических признаков у натурализовавшихся и культигенных растений Hydrangea macrophylla Ser. в зависимости от экологических условий
- Карпун Ю.Н. Адвентивная дендрофлора Черноморского побережья Кубани. В сб.: Экологические проблемы интродукции растений на современном этапе: вопросы теории и практики. Краснодар, 1982, ч. 2: 15-17.
- Петров А.П., Ладейщикова Г.В. Особенности натурализации интродуцированных видов растений в Екатеринбурге и его окрестностях. Мат. конф. «170 лет со дня рождения основателя Сочинского Дендрария С.Н. Худекова». Сочи, 2007: 35-37.
- Gelderen C.J., Gelderen D.M. Encyclopedia of Hydrangeas. Portland-Cambridge, 2004.
- Пиньковский М.Д., Солтани Г.А. Особенности охраны генетических ресурсов Кавказской Флоры на современном этапе. В сб. науч. тр.: Декоративное садоводство России. Сочи, 2009, вып. 42, т. 1: 46-54.
- Степанова Н.Т. Зависимость морфологических признаков трутовых грибов от зональности и вертикальной поясности. Экология, 1972, 3: 13-19.
- Куликов Г.В., Ругузов И.А. Изменчивость анатомических показателей листа тиса ягодного в зависимости от условий местообитания. Экология, 1973, 1: 90-93.
- Горчаковский П.Л., Зуева В.Н. Внутрипопуляционная и межпопуляционная изменчивость уральских эндемичных астрагалов. Экология, 1982, 4: 20-27.
- Хузина Г.Р. Характеристика флуктуирующей асимметрии билатеральных признаков листа липы мелколистной (Tilia cordata Mill.). Вестник Удмурдского университета, 2011, 3: 47-52.
- Хикматуллина Г.Р. Сравнение морфологических признаков листа Betula pendula в условиях урбаносреды. Вестник Удмурдского университета, 2013, 2: 48-57.
- Барченков А.П. Изменчивость видов рода Larix Mill. в Средней Сибири. Автореф. канд. дис. Красноярск, 2007.
- Shu X., Yang X., Yang Zh. Variation in seed and seedling traits among fifteen Сhinese provenances of Magnolia officinalis. Not. Bot. Horti. Agrobo., 2012, 40(2): 274-283.
- Баранова О.Г., Дедюхина О.Н., Крамарь О.А., Маркова E.М., Яговкина О.В. Сравнительный анализ развития особей ряда редких видов растений в культуре и природной флоре Удмуртии. Популяционная биология, 2009, 1: 3-10.
- Barna M. Adaptation of European beech (Fagus sylvatica L.) to different ecological conditions: leaf size variation. Polish J. Ecol., 2004, 52: 34-45.
- Żόłkόś K., Włodzimierz M. A simple technique of random leaf collecting for biometric studies in a tree stand. Biodiv. Res. Conserv., 2009, 15: 29-34.
- Freeman D.C., Brown M.L., Duda J.J., Graraham J.H., Emlen J.M., Krzysik A.J., Balbach Y., Kovacic D.A., Zak J.C. Leaf fluctuating asymmetry, soil disturbance and plant stress: a multiple year comparasion using two herbs, Ipomoea pandurata and Cnidoscolus stimulosus. Ecol. Indicat., 2005, 5: 85-95. ( ) DOI: 10.1016/j.ecolind.2004.05.002
- Мамаев С.А. О проблемах и методах внутривидовой систематики древесных растений. В сб.: Закономерности формообразования и дифференциации вида у древесных растений. Свердловск, 1969: 3-38.
- Магомедмирзаев М.М. О проблемах морфологического счета и изменения с позиций фенетики растений. Общая биология, 1976, 37(3): 331-343.
- Лакин Г.Ф. Биометрия. М., 1990.
- Зайцева З.Д. Амплитуда изменчивости морфологических признаков купальницы европейской в условиях питомника и в природной обстановке. Экология, 1972, 5: 74-79.
- Зайцева Т.А. Параллельные экотипы кровохлебки лекарственной. Экология, 1985, 4: 73-75.
- Абдуллаева Э.А., Асадулаев З.М. Изменчивость количественных признаков плодов и листьев Cerasus incana L. во внутреннегорном Дагестане. Мат. Межд. науч.-практ. конф. «Декоративное садоводство России». Сочи, 2009: 54-59.
