Сравнительная оценка морфотипов копеечника альпийского

Введение. Копеечник альпийский ( Hedysarum alpinum L.) – многолетнее лекарственное растение семейства бобовых ( Fabaceae ) (рис. 1). Копеечник альпийский обладает противовирусной активностью в отношении ДНК-содержащих вирусов: вируса простого герпеса, вируса опоясывающего лишая, ветряной оспы, цитомегавируса, вирусов иммунодифицита человека. Мангиферин оказывает бактериостатическое действие в отношении грамположительных и грамотрицатель-ных бактерий, туберкулезных микобактерий и паразитических простейших. Лекарственным сырьем служит трава, заготавливаемая в период бутонизации и цветения [1, 2].

С возрастом растений увеличивается сырьевая продуктивность. Копеечник альпийский синтезирует в надземной части достаточно высокое для представителей рода Hedysarum L. содержание мангиферина – от 3,02 до 4,06 % [3].

В работах ряда авторов встречается упоминание о наличии или отсутствии антоциановой окраски и опушения стебля копеечника альпий- ского [4, 5]. У копеечника альпийского в условиях полевого севооборота ФГБНУ ВИЛАР антоциановая окраска (при наличии) наблюдается с момента отрастания и до конца вегетации. Соотношение растений с окрашенными и неокрашенными стеблями в популяции равнозначное [6].

Флавоноиды в растениях участвуют в ауксиновом обмене, процессах прорастания, роста и опыления растений. Антистрессовая (защитная) функция этих соединений против различных повреждающих факторов внешней среды (механическое повреждение, инфекции, насекомые, ультрафиолетовое излучение, температурный стресс) состоит в их участии в окислительно-восстановительных процессах и антибиотической активности. Протекторная функция флавоноидов в тканях растений против любых биотических и абиотических стрессоров дает основание рассматривать их в роли универсальных физиологических адаптогенов к неблагоприятным факторам среды [7].

Рис. 1. Растения копеечника альпийского: 1 – 2 – с зелеными стеблями в фазу отрастания; 3 –

с окрашенными стеблями в фазе отрастания; фаза массового цветения; 4 – фаза плодоношения

(высота генеративных побегов, число побегов, количество стеблевых листьев) и учетов продуктивности сырья (по признакам «сырая масса побега», «облиственность побега»). Объем выборки данных в каждой популяции: по морфологическим признакам 100–120, а по признакам продуктивности 25–55 растений или учетных единиц органа растения. Статистический анализ выполнен с помощью программного приложения Excel. Для полученных средних значений рассчитывали стандартную ошибку среднего. Различия считали статистически значимыми при Р < 0,05.

Отбор проб растительного сырья для химических исследований осуществляли в фазе массовой бутонизации. Определение содержания мангиферина выполняли согласно ВФС 421498-85. В соответствии с ВФС 42-1498-85 содержание мангиферина в сырье нормируется на уровне не менее 1 %.

Результаты и их обсуждение. Отрастание копеечника альпийского ежегодно отмечается в последней декаде апреля. У растений копеечника альпийского, независимо от фенотипа, начало периода массовой бутонизации приходится на II декаду июня, цветение начинается в III декаде июня, массовое плодоношение – в I декаде августа. Период от начала отрастания до начала сбора семян составляет 90–95 дней. В результате наблюдений за многолетними растениями копеечника альпийского в полевом опыте было

На этом основании можно предположить, что растения копеечника альпийского, имеющие антоциановое окрашивание стеблей, вырабатывают устойчивость к стрессовым факторам посредством протекторной функции флавоноидов. Следовательно, лучше адаптируются к условиям севооборота и дают более высокие урожаи.

Цель исследования – сравнительная оценка двух морфотипов культивируемой популяции копеечника альпийского как обоснование для проведения отбора исходных форм для селекции.

Задачи: выявить урожайность морфотипов культивируемой популяции копеечника альпийского; определить содержание мангиферина в сырье исследуемых морфотипов.

Объекты и методы. Объектом исследования являлись многолетние растения копеечника альпийского из биоколлекции Всероссийского научно-исследовательского института лекарственных и ароматических растений (ФГБНУ ВИЛАР, Москва). Исследования включали полевые и лабораторные опыты, которые проводились в 2019– 2021 гг. согласно методикам, принятым для работы с лекарственными растениями [8]. Биометрические учеты проводили с использованием стандартных методик [9]. Были исследованы средневозрастные генеративные растения (3– 6 г.ж.). Анализ морфотипического состава популяций проведен по данным первичных биометрических учетов по морфологическим признакам

установлено, что высота, интенсивность побегообразования, следовательно – урожайность сырья, практически не зависят от погодных усло- вий. У растений, имеющих антоциановое окрашивание стеблей, отмечается незначительное усиление ростовых процессов (табл.).

Изменчивость биометрических признаков растений копеечника альпийского, среднее за 2019–2021 гг.

Признак	Среднее значение		CV, %
	Окрашенные	Зеленые	Окрашенные	Зеленые
Высота, см	138,5±11,37*	129,4±10,72	17,8	16,9
Кол-во генеративных побегов, шт/растение	9,8±2,97	8,7±2,75	33,8	35,0
Кол-во сложных листьев на один генеративный побег, шт.	17,4±3,19	22,6±6,27	32,5	33,3
Кол-во соцветий на один генеративный побег, шт.	6,1±1,97	4,7±1,46	15,0	16,2
Масса надземной части, г/растение	28,2±3,85	26,8±3,65	18,3	20,4

* Различия между вариантами существенны при P < 0,05.

Растения копеечника альпийского с антоциановым окрашиванием стеблей незначительно превосходят неокрашенную форму по высоте и числу генеративных побегов. Растения копеечника с зелеными стеблями характеризуются значительным количеством сложных листьев на одном генеративном побеге. Наиболее высокая фенотипическая изменчивость отмечена по количеству генеративных побегов и листьев на одном генеративном побеге, что свидетельствует о неоднородности данной популяции.

В ходе предыдущих исследований было установлено, что наибольшее содержание манги-ферина определено в листьях копеечника альпийского [10]. Следовательно, изучение структуры урожая данного растения позволит определить наиболее перспективный морфотип для дальнейшего возделывания и получения сырья. На рисунке 2 показана структура урожая сырья копеечника альпийского в зависимости от морфологических особенностей растений.

Рис. 2. Структура урожая копеечника альпийского в зависимости от морфотипа, %.

Окрашенные

Зеленые

Динамика структуры урожая у двух изучаемых морфотипов, независимо от года наблюдения и возраста растений, имеет сходные показатели. У растений с антоциановым окрашиванием стеблей на долю листьев в общей биомассе приходится 46 %, на долю соцветий – 10, на долю стеблей – 44 %. У растений копеечника альпийского с зелеными стеблями на долю листьев приходится 51 % от общей биомассы, а листьев на 5 % больше, чем у растений с антоциановым окрашиванием. Следовательно, это лучшая структура урожая и больший потенциальный выход мангиферина.

■ Листья

■ Соцветия

■ стебли окрашиванием окрашивания

Рис. 3. Соотношение содержания мангиферина в разных частях растений копеечника альпийского разных морфотипов, %

Данные, представленные на рисунке 3, подтверждают, что наличие антоцианового окрашивания не влияет на содержание мангиферина в органах копеечника. Формы с антоциановым окрашиванием содержат мангиферин: в листьях – 5,81±0,16 %; в соцветиях – 1,49±0,08; в стеблях – 0,23±0,002 %. Формы без антоцианового окрашивания содержат мангиферина: в листьях –5,68±0,13 %; в соцветиях – 1,52±0,08; в стеблях – 0,19±0,002 %.

Заключение

• 1.    Достоверных различий между двумя морфотипами копеечника альпийского по содержанию мангиферина в сырье не выявлено.

• 2.    Растения копеечника альпийского с антоциановым окрашиванием стеблей отличаются более интенсивным ростом и низкой облиствен-ностью по сравнению с растениями копеечника с зелеными стеблями.

• 3.    В структуре урожая растений копеечника альпийского с зелеными стеблями доля листьев на 5 % выше, чем у растений с антоциановым окрашиванием, что свидетельствует о большем потенциальном выходе мангиферина.

• 4.    Предложено использовать растения с зелеными стеблями в дальнейшем процессе отбора перспективных форм.