Реферат: Микроклональное размножение Ириса Низкого путем изолирования зародыша как способ сохранения вида

Муниципальноеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательнаяшкола № 4

г. Калача — на – Дону

Волгоградскойобласти

Муниципальноеобразовательное учреждение

средняяобщеобразовательная школа № 4

г.Калача-на-Дону

Волгоградскойобласти

МИКРОКЛОНАЛЬНОЕРАЗМНОЖЕНИЕ

ИРИСА НИЗКОГО

ПУТЕМИЗОЛИРОВАНИЯ ЗАРОДЫША

КАК СПОСОБСОХРАНЕНИЯ ВИДА

Автор:

ученица 8 «Б»класса

Куприянова Юлия

Руководители:

учительбиологии: Бородина Т.А.

учительгеографии: Матюшенко С.В.

Научныйконсультант:

Научныйсотрудник

ГУ«Волгоградский региональный

ботаническийсад»: Утц Ю.Б.

2007г.

Оглавление.

Введение

Глоссарий

Основная часть

1. Обзор литературы

1.1 Методы биотехнологии для сохранения генофондарастений

1.2 Микроклональное размножение как способсохранения редких и исчезающих видов растений

1.3 Биология вида Ириса Низкого

2. Место и время проведения исследования

3. Методика проведения исследования

4. Оборудование

5. Личный вклад

6. Результаты исследования и обсуждение

7. Выводы

Список литературы

Приложения

Введение

Проблема охраны видоврастений в настоящее время становиться актуальной вследствие нерациональногоиспользования природных ресурсов, расширения воздействия человека на окружающуюсреду, ухудшения экологической обстановки. Для многих видов из-за сокращения ихчисленности и распространения, возникла реальная угроза исчезновения.

В Волгоградской областиразработана и действует программа по сохранению редких видов флоры, в рамкахведения региональной Красной книги. В Красной книге Волгоградской области[7]представлен список видов растений, которые на сегодняшний день находятся подугрозой исчезновения. К таким видам относится Ирис Низкий (Iris pumila 2(V) D.) Особо охраняемые природныетерритории обеспечивают наилучшее условия для длительного выживания растений,но не везде они есть. Для некоторых редких видов растений сохранение ихкультивированием в ботанических садах менее успешно, но может быть единственнымсредством выживания.

В последние годы в мирестало широко использоваться размножение редких и исчезающих видов растений встерильной культуре, т.к. семенное размножение не всегда эффективно, из-забыстрой потери всхожести семян.

Наиболее эффективнымспособом культивирования является клональное микроразмножение.

К основным преимуществамэтого приема относятся: получение генетически однородных копий природныхособей, ценного селекционного материала в больших количествах в течение года,сокращение сроков получения укорененных растений, подготовка растений вусловиях теплицы к началу вегетации в открытом грунте.

В лаборатории биотехнологиирастений ГУ «Волгоградский региональный ботанический сад» ведется работа поразработке технологий микроразмножения многих видов растений. Одним из объектовисследования является Ирис Низкий.

Проблема исследования

состоит в том, чтобыотработать технологию введения Ириса Низкого в культуру in vitro, подобрать оптимальные питательные среды и условиякультивирования эксплантов, изучить их рост и развитие.

Объект исследования – Ирис Низкий.Предмет исследования — оптимальные питательные среды иусловия культивирования Ириса низкого.

Цель исследования: разработка технологии клональногомикроразмножения Ириса Низкого.

Задачи:

1. Отработать технологию введения Ирисанизкого в культуру in vitro.

2. Подобрать оптимальные питательныесреды и условия культивирования эксплантов.

3. Изучить особенности роста и развития ИрисаНизкого на этапе микроразмножения.

Гипотеза: если подобрать оптимальные условиявведения, размножения и содержания в культуре in vitro Ириса Низкого, то это позволит сохранить его как вид.

Глоссарий.

Invitro– выращивание растительных объектов «в стекле»(пробирке, колбе, биореакторе) на искусственных питательных средах васептических условиях.

Invivo – выращивание живого материала вестественных условиях.

Эксплант – фрагмент ткани или органа,инкубируемый на питательной среде самостоятельно или используемый для полученияпервичного каллуса.

Культура эксплантов – инкубация в стерильных условиях напитательных средах, вызывающих или не вызывающих пролиферацию фрагментов,изолированных из разных органов растений.

Клональноемикроразмножение –получение in vitro неполовым путем растений, генетически идентичных исходному.

Пролиферация – новообразование клеток и тканейпутем размножения.

Каллус – ткань, возникшая in vitro или in vivo путем неорганизованной пролиферацииклеток растений и эксплантов.

Дедифференциация – переход специализированных клеток кпролиферации и неорганизованному каллусному росту.

Клонирование – получение генетически идентичныхклеток, органов, популяций.

Морфогенез – процесс формирования органов(органогенез), тканей (гистогенез) и клеток (цитогенез или клеточнаядифференциация).

Органогенез – процесс возникновения внеорганизованно растущей массе каллусных клеток зачатков органов (корней,листовых зачатков, побегов).

Основная часть

1. Обзор литературы

1.1 Методы биотехнологиидля сохранения генофонда растений

Сохранение генофонда –одна из важнейших задач в деле сохранения природы, которой уделяют большоевнимание во всем мире. Связано это с ограниченностью необходимых длясуществования человека биологических ресурсов и угрозой их истощения, вызванноймощным техногенным воздействием цивилизации на окружающую среду, от которогоиногда страдают растения. Многие виды еще недостаточно хорошо изучены, однаковсе они являются генетическими ресурсами, которые человек может использовать. Поэтомупотеря любого из них – невосполнимая утрата. Так, по данным Международногоинститута генетических ресурсов растений (Рим), с начала ХХ века потеряно около75% генетического разнообразия растений.

В настоящее время оченьактуальна проблема сохранения генофонда, как культурных видов, так идикорастущих растений, представляющих собой ценный селекционный материал.Существующие традиционные подходы сохранения генофонда базируются, во-первых,на создании разнообразных коллекций, а так же банков семян (хранение ex situ); во-вторых, на организации заповедников изаказников(in situ).

Создание коллекцийрастений невозможно без их первичного интродукционного изучения, когда ониоцениваются на перспективность интродукции и поэтому критерию разделяются натри основные группы: очень перспективные, перспективные и малоперспективные.Для растений, входящих в две первые группы, чаще всего не возникает особыхсложностей в формировании коллекции, тогда как для третьей группы обычные методыхранения живой ткани в вегетативной форме лимитируются трудностями созданияоптимальных условий для выращивания.

Однако семена группырастений, относящихся к малоперспективным для интродукции, как правило, оченьбыстро теряют всхожесть при хранении. Представлены эти растения в основномвидами, находящимися под угрозой исчезновения. Утрата таких растений в скоромбудущем может стать невосполнимой [4].

Применяемые традиционныеметоды сохранения генофонда трудоемки, а иногда и очень дорогостоящи,неприемлемы для ряда видов растений. Ценность сохраняемых растений частолимитируется возможными болезнями и прихотливостью растений к новым средамобитания. Необходимы новые подходы, позволяющие преодолеть названные трудностии расширить список растений, сохраняемых в живых коллекциях.

Одним из альтернативныхподходов к проблеме сохранения генофонда может стать использование методовбиотехнологии растений. Но эти методы могут быть применимы только к такимвидам, для которых разработаны методы регенерации и микроразмножения in vitro.Системы in vitrо, из которыхневозможно получить растения-регенеранты, не представляют большого интереса длягенетического сохранения [11]. Использование методов биотехнологии длясохранения генофонда имеет преимущества перед традиционными методами, заключающимисяв том, что отпадает необходимость в большой площади земли и регулярном уходе запосадками, а также исключается возможность потери растений из-за заболеваний.Методические приемы, существующие в настоящее время, можно разделить на двегруппы. Одна группа методов базируется на хранении без нарушения процессовроста растений и, в дополнение к сказанному, именно эта группа методов имеетвсе те преимущества, которые с практической точки зрения дает использованиеметодов культуры in vitro в размножении растений. Другиеметоды основаны на хранении при полной остановке роста либо при его замедлении[4].

В литературе неописываются приемы биотехнологии по выращиванию Ириса Низкого. И я считаюнеобходимым отработать технологию введения этого вида в культуру для егосохранения и размножения.

1.2 Микроклональноеразмножение как способ сохранения редких и исчезающих видов растений

Культура клеток растений– область биологии, тесно связанная с практикой. Почти каждый открытый здесьнаучный факт находит свое отражение в прикладных исследованиях. В отличие отклеток животных практически любая растительная клетка способна в определенныхусловиях и на соответствующих питательных средах регенерировать полноценныерастения (свойство тотипотентности растительных клеток) Решающую роль вовторичном образовании органов (корней или почек) из недифференцированных тканейin vitro играет соотношение фитогормонов (ауксинов ицитокининов) и их концентраций в питательной среде. Изучение процессаэкспериментального морфогенеза на всех уровнях организации, ототдельнойклетки до верхушки побега, привело к созданию технологии клонального микроразмножениярастений, которая уже в большинстве стран перешла на коммерческий уровень.Метод микроклонального размножения играет важную роль для ускоренногоклонирования плодовых, ягодных, клубнеплодных, декоративных видов растений идревесных пород. Впервые этот метод применил французский исследователь Ж.Морельв 1960 г. для размножения орхидей. Из исходного экспланта ему удалось в течениегода получить около четырёх миллионов новых растений, свободных от вируснойинфекции.

По своей сутимикроклональное размножение аналогично вегетативному типу размножения растенийс той лишь разницей, что оно протекает в пробирке в условиях in vitro, где из клеток изолированных тканей в итоге можнополучить достаточно большое количество новых растнеий. Обязательным условиеммикроклонального размножения является идентичность полученного материалаисходному материнскому растению [15]. Еще недавно этот способ рассматривали каквозможность ускоренного клонирования вегетативно размножающихся видов растений,а так же как вспомогательный метод освобождения растений от вирусов. Однакорезультаты некоторых исследований показали, что значение этого методасущественно возрастает для клоновой селекции растений (экспериментальный мутагенези расхимеривание), криосохранение ценного исходного материала, а так же рядадругих [4]. Способность к образованию больших количеств (несколько миллионов иболее) соматических зародышей в условиях in vitro используется для разработки технологии массового инепрерывного получения «искусственных» семян. Более того, метод клональногомикроразмножения может быть с успехом использован для создания синтетическихсортов. К настоящему времени число видов, которые можно клонировать «впробирке», уже составляет около одной тысячи.

Преимуществами данногометода по сравнению с традиционными являются:

· значительно болеевысокие коэффициенты размножения (можно получить до 100.000- 1.000.000мериклонов в год, тогда как при обычном размножении – 5-100 растений за тот жесрок;

· миниатюризацияпроцесса, приводящая к экономии площадей, занятыми маточными и размножающимисярастениями;

· оздоровлениерастений от грибных и бактериальных патогенов, вирусов, микоплазменных,вироидных и нематодных инфекций;

· возможностьразмножения и ускорения растений, размножение которых затруднено обычнымиспособами.

Хотя методмикроклонального размножения растений является довольно трудоёмким и затратным,в ряде случаев на его основе уже стало возможным создавать экономическирентабельные технологии [5].

1.3 Культура изолированныхзародышей

Метод выращивания изолированныхзародышей на искусственной питательной среде успешно развивается, начиная с работХаннинга, проведенных еще в 1904г. Различают выращивание на искусственнойпитательной среде зародышей из зрелых семян и зародышей из незрелых семян,изолированных на ранних фазах развития.

В первом случае зародышичаще всего полностью дифференцированы.Изолирование их и выращивание на искусственныхсредах служит целям изучения потребностей их в элементах питания. Особенно интереснодля ученых выяснить роль в питании зародыша веществ, поступающих из других частейсемени — или усваиваемых им прямо из питательного субстрата. Это физиологическоенаправление в выращивании изолированных зародышей можно дополнить изучением состоянияпокоя зародыша может быть непродолжительным, а может требовать применение специальныхприемов обработки семян, таких, как стратификация (воздействие пониженных- 2-5º- температур) в течение продолжительного времени. Выращивание в стерильных условияхна искусственной питательной среде дает в этом случае возможность применить различныевещества для преодоления состояния состояние покоя и стимулирования роста зародыша.Изучение потребности растений в низких температурах для их дальнейшего развитиятакже можно провести на изолированных зародышах. Практическое значение культурыизолированных зародышей из зрелых семян заключается в ускорении получениярастений из трудно прорастающих семян. Семена ирисов имеют длительный периодпокоя и прорастают в течение 2-3 лет. Выращивание изолированных зародышей без эндоспермаи покровов семени, которые и вызывают задержку прорастания семян, позволяет ускоритьразвитие растений. Для вычленения зародышей обычно используют набухшие семена.Их стерилизуют, иногда дополнительно обжигают в пламени спиртовки, а затем в стерильныхусловиях препарируют и выделяют зародыш.

Работа с изолированными зародышамииз зрелых семян относительно проста и может быть организованна в любой лабораторииселекционной станции. Труднее работать с зародышами, изолированными на ранних стадияхразвития из незрелых семян. Значительно меньшие размеры самого зародыша и органовиз которых он вычленяется, создают технические трудности. Но наиболее сложным вэтом случае является подбор питательных сред, которые должны обеспечить развитиезародыша до состояния, которое он имеет в зрелом семени, его прорастание и рост.

Требование к веществам высокойфизиологической активности, которые вносят в питательную среду, неодинаковы наразных стадиях зародыша. В зависимости от природы растения, питательные среды могутзначительно отличаться по составу, но почти во всех случаях, кромеминерально-сахарной основы, в их состав включают эндоспермы из незрелых семянразных растений, набор аминокислот, витамины и гормоны- ауксины, цитокинины(кинетин, 6-бензиламинопурин) и гиббереллины.

1.4 Биологиявида Ириса Низкого 2(V) D

1.4.1 Систематика

Отдел: Покрытосеменные,или Цветковые растения

(Angiospermae, Anthophyta, или Magnoliophyta)

Порядок:

Семейство: Ирисовые или Касатиковые(Iridaceae, или )

Род: Ирис(Iris )

Вид: Ирис низкий (Iris pumila 2(V) D .)

1.4.2 Описание вида Irispumila2(V) D–

Касатик низкий

Невысокий(8-15см) травянистый короткокорневищный многолетник, степной геофит. Листья мечевидные,сизовато-зеленые. Цветки одиночные, на коротких цветоносах, желтые, фиолетовые,синие. Компонент типчаково-ковыльных степей. Трубка околоцветника тонкая,далеко выступающая над прицветниками, в 3-5 раз длиннее завязи, наружные долиоколоцветника сверху у основания с бородкой, вниз отогнутые,продолговато-эллиптические, уже и несколько короче внутренних долей,обратнояйцевидных, внезапно суженных в ноготок; надрезы у верхней губы острые.Плод — трехгранная заостренная коробочка. От касатика безлистного (L. aphyllciL.) отличается тем, что у последнего стебель превышает мечевидные листья,цветков от 1 до 3, один верхушечный, доли околоцветника почти равные, с округленнойверхушкой, нити тычинок почти равные пыльникам, завязь на ножке, равной ей подлине, 3-гранная.На территории обширногоареала распадается на несколько трудно распознаваемых по морфологическимпризнакам рас, возможно, подвидов. В Красной книге РФ.

1.4.3Из истории

Ирис имеет плоские, как лезвие ножа листья. По этой причине немцыпрозвали его «меч-лилия». Русское название ириса звучит очень ласково:«касатик». В переводе с латинского «ирис» означает «радуга». Последнее названиеобусловлено очень разнообразной окраской цветков. Они могут бытьтемно-фиолетовыми, светло-фиолетовыми, белыми, розовыми, желтыми, карминными,огненно-красными. Насчитывают около 300 оттенков цветков ирисов. Так, что вовсене случайно эти растения олицетворяют радугу. По преданию, Меркурий иочаровательная Ирис провожают души усопших по семицветной радуге в странувечного мира, жилище блаженных, украшенное вечнозеленым кипарисом. По этойпричине, по-видимому, ирис считался символом мира и спокойствия. А вот вДревнем Египте он воспринимался как символ красноречия. Известно очень большоеколичество (более 30 тыс.) сортов культурного ириса, которые разводятся какпрекрасные декоративные растения. Разнообразия окраски цветков ириса, их оченьприятный нежный аромат, напоминающий запах цветков орхидей, декоративная зеленьлистьев, сохраняющихся до глубокой осени, — все это способствует широкойпопулярности растений. Существуют общества любителей ирисов и специальныежурналы, посвященные культивированию этих высокодекоративных растений. Наиболеекрасивые и ароматные ирисы выращивались во Флоренции. Герб этого города несетизображение любимого цветка флорентинцев. Интересно отношения к ирису в Японии.5 мая в Японии – день мальчиков, в этот день наряду с ветками дуба всюду можновстретить изображение ирисов, поскольку оба растения считаются олицетворениеммужественности. Во время массового цветения, обычно в июне, по всей Япониисовершается «ханами» — ритуальное созерцания цветов. Основная цель этогоритуала – вызвать в душе человека чувство радости, восхищения перед красотойжизни. Ирисы ценятся не только за красоту. При медленной сушке корневищанекоторых видов (германского, бледного и флорентийского) приобретают ароматфиалки, так содержат душистое вещество «ирон» с запахом фиалки. По этой причинев народе их называют фиалковым корнем, который нередко используется приизготовлении зубных порошков, духов, одеколонов. Им ароматизируют кулинарныеизделия, ликеры, вермуты, уксус. В Японии, Пакистане и США из волокнистыхлистьев некоторых ирисов вяжут веревки, делают щетки и грубые ткани. Изкорневищ многих ирисов можно получить крахмал, а из цветков – зеленые чернила итак называемую ирисовую зелень – краску для живописи по слоновой кости.

1.4.4

Цикл развития: /> многолетник Почва: pH: нейтральная механический состав почвы:

легкие почвы, суглинки

питательная, рыхлая, умеренно- влажная,

известковая, плодородная, деренированная

Посадка и размножение: способ посадки семенами:

безрассадный

не выносит заглублений

глубина заделки семян 3-4см

срок посева семян в открытый грунт: после созревания или под зиму вегетативное размножение:

• размножают после цветения делением корневища;
• требуется пересадка раз в четыре-пять лет

расстояние между растениями: 30см Зимостойкость: Степень зимостойкости зимостоек Укрытие на зиму не требуется Жизненная форма: /> длинно-корневищное растение Высота: /> 10-15см Сроки цветения: />

• конец апреля — начало мая;
• самый ранний из видовых ирисов

Декоративные свойства: /> листья, цветки Размер цветка (соцветия): />

• цветок размером около 8 см;
• цветонос высотой до 3 см

Форма цветка (соцветия): />

• цветок крупный, простой, из шести лепестковидных долей околоцветника, с бородкой на наружных долях;
• цветонос одноцветковый, спрятан в листовом пучке

Форма и окраска листьев: /> все листья прикорневые, широколинейные, сизоватые Прочее: />

• основной родоначальник группы карликовых бородатых ирисов;
• в природе распространен от степей Средиземноморья до юга Урала, но является редким;
• часто разные цветовые гаммы присутствуют в одной популяции

Касатик карликовый (кочеток)- Iris pumila Региональный критерий редкости

· вид достаточно обычный на протяжении всего ареала, но сокращающий численность своих популяций в пределах региона под влиянием антропогенных факторов.

Категория 2 (V) Уязвимый вид Морфологоанатомические особенности

Многолетнее травянистое растение до 15см высотой, с коротким толстым корневищем и розетками сизоватых мечевидных листьев. Хорошо развита система придаточных корней; из почек возобновления на корневище ежегодно развивается 2-5 надземных побегов. корневище состоит из годичных короких приростков, сохраняющихся живыми до 8-10 лет. Образуется рыхлокустовая система горизонтально расположенных коневищ, формирующих круговину. Цветонос до 3см с одним цветком. Цветы до 4-6 см в диаметре, самой разнообразной окраски: синие, ярко-желтые, синие с желтым, розовато-фиолетовые. На верхней стороне отогнутых наружных долей венчика имеется бородка волосков. Растения советлыми окрасками (от белых до желтых) встречается чаще. Почки возобновления будущего года погружены в почву на 2-3см. Осенью в них почти полностью сформированы зачатки вегетативных органов и цветков. Плод – многосеменная локулицидная коробочка крупных размеров с прямым зародышем, окруженным твердым эндоспермом. Семенная кожура толстая. В корневищах содержится эфирное масло сложного состава, гликозид иридин, дубильные вещества, органические кислоты, жирное масло, крахмал, слизь и смолистые вещества.

Экология и биология

Ксеромезофит. Преимущественно степной геофит, эфемероид, поликарпик компонент типчаково-ковыльных степей, однако многие популяции нередко заходят на солонцеватые понижения – «поды», где становятся компонентами полупустынной растительности. Предпочитает почвы легкого механического состава. Вегетация начинается в начале апреля. Через 3-4 недели наступает цветение. Цветет раньше других видов, в конце апреля — в начале мая. Цветение продолжается до 20 дней. Ежегодно плодоносит. Опыляющие ирисы насекомые — в основном шмели. Размножается семенами, но чаще вегетативно, разрастаясь по склонам в виде куртин- клонов, которые включают растения с цветками какой-либо одной окраски. При культивировании быстро стареет.

Распространение: Встречается в области редко и приурочен преимущественно к южным и Приволжским районам Правобережья. Достоверно известно его местообитание в Кузоватовском (с. Спешневка), Старокулаткинском (с. Бахтеевка, с. Средняя Терешка), Николаевском (Акуловская и Варваровская степи), Сенгилеевском (с. Шиловка) и Радищевском (гора Вотлама, урочище Малая Атмала) районах. В Левобережье обнаружена одна желтоцветковая популяция близ с. Вишенки Мелекесского района. Находится на северо-восточной границе ареала.
За пределами Ульяновской области отмечается для юга европейской части России в пределах степной и отчасти лесостепной зон, на Северном Кавказе, Южном Урале и в Приуралье.
За пределами России — в Закавказье, на Украине, в Республике Молдова, Казахстане, на востоке Центральной и Южной Европы.
Целинные разнотравно-дерновинные и дерновиннозлаковые степи; степные склоны балок

Все районы области, кроме Заволжья.

Лимитирующие факторы. Распашка

степных целинных склонов, интенсивный выпас скота, степные палы, урбанизация мест произрастания. Часть известных ранее местонахождений вида в настоящее время утрачено в результате деятельности человека. Так, в результате городской застройки уничтожено классическое местонахождение вида на западной окраине г. Волгограда. Уничтожение как раноцветущего растения: сбор цветов, выкопка корневищ для пересадки.

Использование

· декоративное растение. В культуре с 1588 года. Один из родоначальников сортов группы карликовых бородатых ирисов.

Численность и тенденции ее изменения.

Большая часть известных популяций находится в непосредственной близости к населенным пунктам и стремительно сокращает свою численность в результате действия факторов антропогенной природы.

Принятые меры охраны. Рекомендуется к региональной охране в Волгоградской и смежных областях. Необходимо создание заказников в местах массового произрастания вида и контроль за состоянием природных популяций. Следует рекомендовать широкое внедрение касатика карликового в культуру и запрет изъятия живых растений из дикорастущих популяций. Взят под охрану в Ростовской (категория 2), Саратовской (категория 1) и Астраханской (категория 2) областях и Республике Калмыкии (категория 2).

2. Место и времяпроведения исследований

2.1 Место проведенияисследований

Работа проводиласьпоэтапно

1) Материал длялабораторных исследований отобран на территории Волгоградской области, западнойчасти Калачевского района, на правом

берегу реки Дон, к югу отмоста через реку, в балке Красной.

2)На базе лабораториибиотехнологии растений ГУ «Волгоградский региональный ботанический сад». Эталаборатория единственная в Волгоградской области, которая занимается проблемамимикроклонального размножения растений. На базе лаборатории ведутся работы посозданию семенного банка, банка культур in vitro всего Южного Федерального округа.

2.2 Время проведенияисследований

Май – июнь 2007 года –полевые сборы.

Август – октябрь 2007 года– лабораторные исследования.

Октябрь 2007 года –анализ и оформление работы.

2.3 Методикапроведения исследований

В качестве исходного материалабыли использованы изолированные зародыши. Использовать в качестве первичныхэксплантов побеги или листья-неудобно. Методика исследований базировалась наобщепринятых классических приемах с культурами изолированных тканей и органоврастений Зародыши высаживали на безгормональную питательную среду с минеральнойосновой по прописи Мурасиге-Скуга, на которой образовывались проростки. Далееих делили на фрагменты и пересаживали на модифицированные питательные среды дляполучения пролиферирующей культуры.

В условиях in vitro растения культивировали в чашках Петри ибиологических пробирках при освещении с интенсивностью 3-5 клк, при 16-часовомфотопериоде, температуре 24 С и относительной влажности воздуха 70%.

Статистическая обработкаданных проводилась по методике Б.А. Доспехова .

2.4 Оборудование

· Аналитическиевесы

· Пробирки

· Скальпели

· Пинцеты

· Линейка

· Песочные часы

· Чашки Петри

· Спиртовка

· Автоклав

· Штатив

· Фильтровальнаябумага

2.5 Личный вклад

Автор работы принялличное участие в сборе полевого материала и лабораторных исследованиях подруководством научного сотрудника ГУ « Волгоградский региональный ботаническийсад» Ю.Б. Утц и благодарит за предоставленную возможность проведенияисследований директора ГУ «Волгоградский региональный ботанический сад» О.И. Короткова.

2.6 Результаты исследований иобсуждение

В качестве первичногоматериала для введения в культуру in vitro нами былииспользованы изолированные зародыши.Предварительно обрабатывали их 95%-нымэтиловым спиртом в течение 50-60 секунд. В качестве стерилизатора использовали3%-ый «Лизоформин»(действующие вещества: глутаровый альдегид, глиоксаль и дидецилдиметиламмонийхлорид). «Лизоформин» применяется для дезинфекции медицинских изделий иобладает не только бактерицидными, фунгицидными и спороцидными, но ивирулицидными свойствами, что является важным моментом для получения стерильныхэксплантов.

/>О О

/> С–СН2–СН2–СН2–С

Н Н

/>/>/>/> Глутаровый альдегид С–С Сl-

/>/> Н Н С10Н4+ СН3

/> Глиоксаль N

/> С10Н4 СН3

дидецилдиметиламмонийхлорид

Схема 1. Молекулярнаяструктура действующих веществ Лизоформина.

Оптимальное времястерилизации 7-10 мин. Поверхностно простерилизованные и промытые семенавысаживали в чашки Петри на агаризованную питательную среду Мурасиге – Скугабез добавления фитогормонов. Основная часть семян прорастала на 7 – 10-е сутки,остальные на 13 – 15 сутки с момента помещения их на питательную среду.Полученные проростки в асептических условиях расчленяли на фрагменты ипереносили для роста и размножения на питательную среду Мурасиге – Скуга сдобавлением 0.5 мг/л 6-БАП.

Для оптимизации составасреды на этапе микроразмножения к питательной среде, содержащей минеральныесоли по Мурасиге и Скугу, добавляли в различных концентрациях 6-БАП (0.1; 0.5;1.0 мг/л), зеатин (0.1; 0.5; 1.0 мг/л), кинетин (1.0; 2.0; 5.0 мг/л) и длявытягивания побегов гибберелловую кислоту (0.2 и 0.4 мг/л). При этом снималисьследующие показатели:

1. Коэффициент размножения – количестворастений, развившихся из одного экспланта;

2. Количество аномальных(витрифицированных) растений;

3. Количество листьев;

4. Высота растения.

Таблица №1. Влияние гормона зеатина нарегенерацию и рост побегов Майкарагана волжского.

1-ая повторность

гормон Концентрация, мг/л В начале пассажа В конце пассажа h2-h1 Кол-во листьев2-кол-во листьев1 /> /> h1

Кол-во листь

ев1

h2 Кол-во листьев2

Коэф. размноже

ния

3.2 1 3,7 2 1 0,5 1 0,5 3 2 3,3 3 1 0,3 1 1,5 1 1,9 1 1 0,4 3,5 1 4,2 4 1 0,7 3 1,8 2 2,8 4 3 1 2 зеатин Среднее значение

2,6

0,4

1,4

0,2

3,2

0,4

2,8

0,6

1,4

0,4

0,6

0,3

1,4±0,5 1,2 1 1,5 1 1 0,3 3 1 3,2 5 1 0,2 4 1 0,5 1 0,9 1 1 0,4 3,8 1 4,7 4 1 0,9 3 4,5 1 5,4 7 1 0,9 6 Среднее значение

2,6

±0,8

1 3,14±0,9

3,6

±1,2

0,54

±0,2

2,6±1,2 1,2 1 1,6 1 1 0,4 1,7 1 1,9 1 1 0,2 0,1 3,2 3 4 5 1 0,8 2 2 1 2,4 3 1 0,4 2 4 1 4,1 1 1 0,1 Среднее значение

2,4

±0,5

1,4

±0,4

2,8

±0,5

2,2

±0,8

0,4

±0,1

±0,3

2-ая повторность

гормон Концентрация, мг/л В начале пассажа В конце пассажа h2-h1 Кол-во листьев2-кол-во листьев1 /> /> h1

Кол-во листь

ев1

h2 Кол-во листьев2

Коэф. размноже

ния

3.2 1 3,6 3 1 0,4 2 0,5 1 2 3,2 2 1 2,2 3,5 1 3,7 1 1 0,2 3,4 2 4,3 3 2 0,9 1 1,8 2 2,6 4 2 0,8 2 зеатин Среднее значение

2,6

±0,5

1,6

±0,2

3,4

±0,3

2,6

0,5

1,4

0,2

0,9

0,4

1,0 ±0,4 1,3 1 1,5 2 1 0,2 2,9 1 3,3 5 1 0,4 4 1 0,7 1 1,2 2 1 0,5 1 3,5 2 4,7 4 1 1,2 2 4,5 3 5,5 7 1 1 4 Среднее значение

2,6

±0,7

1,6

±0,4

3,24±0,8

±0,9

0,6

±0,2

2,2±,8 1,3 1 1,6 2 1 0,3 1 1,8 1 2,2 1 1 0,4 0,1 3,1 3 4 5 1 0,9 2 2,4 2 2,9 2 1 0,5 3,5 1 4 1 1 0,5 Среднее значение

2,4

±0,5

1,6

±0,4

2,9

±0,4

2,2

±0,7

0,5

±0,1

0,6

±0,4

Таблица №2 Влияние гормона кинетина на регенерациюи рост побегов Майкарагана волжского.

1-ая повторность.

гормон Концентрация, мг/л В начале пассажа В конце пассажа h2-h1 Кол-во листьев2-кол-во листьев1 /> /> h1

Кол-во листь

ев1

h2 Кол-во листьев2

Коэф. размноже

ния

1,3 4 5,6 4 1 4,3 /> 0,8 3 3 3 1 2,2 1 1,6 3 2,4 4 1 0,8 1 1,4 4 3,9 5 4 2,5 1 2,4 2 4,3 4 1 1,9 2 Кинетин Среднее значение

1,5

±0,3

3,2

±0,4

3,84

±0,5

±0,6

1,6

±0,6

2,34

±0,6

0,8

±0,4

2 4 10,4 5 2 8,4 1 2,3 4 7 5 2 4,7 1 2 2,5 6 3,6 6 2 1,1 2,2 8 5,5 9 3 3,3 1 1,8 2 4 4 3 2,2 2 Среднее значение

2,16

±0,1

4,8

±1

6,1

±1,2

5,8

±0,8

2,4

±0,2

3,94

±1,2

1,2

±0,09

2,2 6 3,9 7 1 1,7 1 0,8 2 4 4 1 3,2 2 5 2,8 5 6,3 5 1 3,5 1 2 3 3 1 2 1 1 4 2,2 6 5 1,2 2 Среднее значение

1,56

±0,4

3,8

±0,8

3,9

±0,6

±0,7

1,8

±0,8

2,32

±0,4

1,2

±0,8

2-ая повторность

гормон Концентрация, мг/л В начале пассажа В конце пассажа h2-h1 Кол-во листьев2-кол-во листьев1 /> /> h1

Кол-во листь

ев1

h2 Кол-во листьев2

Коэф. размноже

ния

2,5 2 4,5 4 2 2 2 /> 1,5 5 3,6 6 1 2,1 1 1 1,6 2 2,5 3 2 0,9 1 0,9 4 3 5 1 2,1 1 1,5 4 5,7 4 2 4,2 Кинетин Среднее значение

1,6

±0,2

3,4

±0,6

3,9

±0,6

4,4

±0,5

1,6

±0,2

2,3

±0,5

1±0,3 1,7 6 3,9 7 3 2,2 1 2,1 4 5,5 5 2 3,4 1 2 2,4 8 3,6 9 3 1,2 1 2,2 2 7 2 3 4,8 1,9 4 10 5 2 8,1 1 Среднее значение

2,06

±0,1

4,8

±1

±1,2

5,6

±1,2

2,6

±0,2

3,94

±1,2

0,8

±0,2

2,7 4 6,1 6 1 3,4 2 0,5 1 1,2 1 2 0,7 5 0,8 5 3,6 5 3 2,8 2,1 2 3,7 4 2 1,6 2 1,1 6 4 7 1 2,9 1 Среднее значение

1,4

±0,4

3,6

±0,9

3,7

±0,8

4,6

±1

1,8

±0,3

2,3

±1,6

±0,4

Таблица №3 Влияние гибберелловой кислоты нарегенерацию и рост побегов Майкарагана волжского.

1-ая повторность.

гормон Концентрация, мг/л В начале пассажа В конце пассажа h2-h1 Кол-во листьев2-кол-во листьев1 /> /> h1

Кол-во листь

ев1

h2 Кол-во листьев2

Коэф.размноже

ния

1,6 4 3,1 5 1 1,5 1 2,4 4 3,9 4 1 1,5 0,4 2,6 2 3 3 1 0,4 1 2,6 4 3,2 4 1 0,6 2,5 5 3,6 6 1 1,1 1 ГБК Среднее значение 2,34±0,2

3,8

±0,5

3,4

±0,2

4,4

±0,5

1,02

±0,2

0,6

±0,2

2,7 3 4,5 4 1 1,8 1 1,2 3 6,8 6 1 5,6 3 0,2 2 6 4 3 1 2 1,5 5 1,7 2 1 0,2 1 2 1,3 3 1 0,3 1 Среднее значение

1,7

±0,3

3,8

±0,5

3,6

±1

4,8

±0,6

1,8

±1

±0,5

2-ая повторность

гормон Концентрация, мг/л В начале пассажа В конце пассажа h2-h1 Кол-во листьев2-кол-во листьев1 /> /> h1

Кол-во листь

ев1

h2 Кол-во листьев2

Коэф.размноже

ния

1,5 3 3,1 3 1 1,6 2,4 4 4 4 1 1,6 0,4 2,5 3 3,1 4 1 0,6 1 2,6 4 4 5 1 0,4 1 2,5 4 3,7 4 1 1,2 ГБК Среднее значение

2,3

±0,2

3,6

±0,2

3,6

±0,2

±0,3

0,4

±0,2

2,8 2 4,7 3 1 1,9 1 1,3 3 6,7 3 1 5,4 0,2 1,9 5 4,2 5 1 2,3 1,6 3 1,8 4 1 0,2 1 1,1 6 1,5 8 2 0,4 2 Среднее значение

1,7

±0,3

3,8

±0,7

3,8

±0,9

4,6

±0,9

1,2

±0,2

±0,8

0,8

±0,4

Таблица № 4Влияние гормона 6-бензиламинопурин нарегенерацию и рост побегов Майкарагана волжского.

1-ая повторность.

гормон Концентрация, мг/л В начале пассажа В конце пассажа /> /> h1 Кол-во листьев1 h2 Кол-во листьев2

Коэф. размноже

ния

/> /> /> /> 3 /> /> /> /> /> 4 1 /> /> /> /> 3 /> /> /> /> 5 /> /> /> /> 1 6-БАП Среднее значение /> /> /> />

3,8

±0,5

/> /> /> /> 2 /> /> /> /> 7 0,1 /> /> /> /> 3 /> /> /> /> 1 /> /> /> /> 1 Среднее значение /> /> /> />

±1

/> /> /> /> 3 /> /> /> /> 2 0,5 /> /> /> /> 2 /> /> /> /> 3 /> /> /> /> 1 Среднее значение /> /> /> />

2,5

±0,3

2-ая повторность

гормон Концентрация, мг/л В начале пассажа В конце пассажа /> /> h1

Кол-во листь

ев1

h2 Кол-во листьев2

Коэф. размноже

ния

/> /> /> /> 1 /> /> /> /> /> 4 1 /> /> /> /> 5 /> /> /> /> 3 /> /> /> /> 3 6-БАП Среднее значение /> /> /> />

3,8

±0,5

/> /> /> /> 1 /> /> /> /> 2 0,1 /> /> /> /> 6 /> /> /> /> 4 /> /> /> /> 2 Среднее значение /> /> /> />

±0,9

/> /> /> /> 1 /> /> /> /> 3 0,5 /> /> /> /> 2 /> /> /> /> 4 /> /> /> /> 2 Среднее значение /> /> /> />

2,4

±0,5

Таблица № 5 Влияниеразличных цитокининов на коэффициент размножения Майкарагана волжского.

Регулятор роста Концентрация, мг/л Коэффициент размножения /> 1-ая повторность 2-ая повторность Кинетин 1,0 1,6±0,6 1,6±0,2 2,0 2,4±0,2 2,6±0,2 5,0 1,8±0,8 1,8±0,3 Зеатин 0,1 1 1 0,5 1,4±0,4 1,4±0,2 1,0 1 1 6-БАП 0,1 3,8±0,5 3,8±0,5 0,5 4±1 3±0,9 1,0 2,5±0,3 2,4±0,5

Таблица № 6 Влияниецитокининов и гибберелловой кислоты на регенерацию и рост побегов Майкараганаволжского в культуре invitro.

Регулятор роста Концентрация, мг/л Коэффициент размножения Кол-во листьев, шт. Линейный рост, см

1-ая

повтор-

ность

2-ая

повтор-

ность

1-ая

повтор-ность

2-ая

повтор-ность

1-ая

повтор-ность

2-ая

повтор-ность

0,1 1 1 0,8±0,4 0,6±0,4 0,4±0,1 0,5±0,1 Зеатин 0,5 1,4±0,4 1,4±0,2 1,4±0,5 1±0,4 0,6±0,3 0,9±0,4 1 1 1 2,6±1,2 2,2±0,8 0,54±0,2 0,6±0,2 1 1,6±0,6 1,6±0,2 0,8±0,4 1±0,3 2,34±0,6 2,3±0,5 Кинетин 2 2,4±0,2 2,6±0,2 1,2±,09 0,8±0,2 3,94±1,2 3,94±1,2 5 1,8±0,8 1,8±0,3 1,2±0,8 1±0,4 2,32±0,4 2,3±1,6 ГБК 0,2 1 1 1±0,5 0,8±0,4 1,8±1 2±0,8 0,4 1 1,2±0,2 0,6±0,2 0,4±0,2 1,02±0,2 1±0,3

В качестве вторичныхэксплантов брались фрагменты побега длиной 7-10 мм. Оптимальным временем пассажа для Майкарагана волжского является 30-35 дней. В дальнейшемувеличения коэффициента размножения не происходило, и замедлялись темпы роста.Кроме того, у значительной части растений in vitro начинали подсыхать листья.

Из всех цитокининовнаибольший коэффициент размножения наблюдался при использовании в качествегормона 6-БАП. (табл. №5). Однако при этом происходили изменения в морфологиипобегов: междоузлия побегов сократились, уменьшились размеры листьев,изменилась их форма. Кроме того, у половины побегов при концентрации 1.0 мг/л6-БАП наблюдалась витрификация побегов (остекленение). При пересаживании растений-регенерантовна среды с меньшей концентрацией не все растения принимали нормальнуюморфологию.

Кинетин оказывалстимулирующее действие на регенерационные процессы в широком диапазонеконцентраций (от 1.0 до 5.0 мг/л). Под его действием коэффициент размножениясоставил от 1,6 до 2,4. Растения-регенеранты были нормальной морфологии и запассаж выросли на 1,9 – 2,3 см (табл. №6).

Полученные результатыпродемонстрировали нецелесообразность использования в качестве цитокининовзеатина, так как индуцировать регенерацию побегов удалось не у всех эксплантов,стебли растений были очень тонкие, намного уменьшались размеры листьев.

Нецелесообразнымоказалось использование гибберелловой кислоты на этапе вытягивания побеговперед укоренением. Линейный рост при концентрации 0,2 мг/л составил 0,3 см, а при 0,4 мг/л – 1,1 см (табл. №6) в то время как при использование кинетина линейный ростсоставил от 1,9 до 2,3 см. При выращивании побегов на среде с кинетином не требуетсяпомещать их на среду с другим составом для вытягивания побегов, так как они итак уже с вытянутыми междоузлиями. Таким образом, нам удалось сократить процессмикроклонального размножения на один этап.

Общее количество растений-регенерантовможно повысить, если применить в сочетании два метода: культуру пазушных почеки выращивание растений из первичного каллуса. В качестве доноров экспланта приполучении каллуса использовали корни, гипокотиль и семядольные листья. Изучалидва варианта питательных сред, в составе которых присутствовали регуляторыроста 2,4-Д, ИУК и 6-БАП, а также ЩУК и повышенные концентрации сахарозы.Каллус индуцировали в условиях темноты. Наличие ауксина и цитокинина явилосьобязательным условием для получения активно растущей каллусной культуры, таккак на среде без экзогенных регуляторов роста процессы пролиферации не происходили.Частота индукции (возникновения) каллуса на всех изучаемых средах составила 100%. Однако темпы пролиферации каллуса различались и зависели как от составасреды так и от экспланта. Так на семядольных листьях каллус вообще не возникал,на корнях наблюдалось возникновение небольших очагов. На гипокотилеобразовывался хорошо растущий, морфогенный каллус. Побеги полученные в каллуснойкультуре переносили на питательную среду другого состава и на свет.

Выводы

1. Оптимальнымстерилизующим средством на этапе введения в культуру следует считать«Лизоформин» в концентрации 3 %.При его использовании наблюдалась 100 % стерилизациясемян.

2. Экспериментальнодоказано, что из всех использованных цитокининов лучшим индукторомпобегообразования является кинетин. Он оказал стимулирующее действие на регенерационныепроцессы в широком диапазоне концентраций (от 1 мг/л до 5 мг/л).

3. Использование кинетинапозволило сократить процесс клонального микроразмножения на один этап, так какне требовалось помещать растения перед укоренением на среду для вытягивания.

4. Наибольший коэффициентразмножения наблюдался при использовании 6-БАП при концентрации 0,1 мг/л.

5. Эффективным оказалосьсочетание метода культуры пазушных почек и выращивание растений из первичногокаллуса. В этом случае регенеранты, полученные первым методом, выступают вкачестве растений- доноров эксплантов, используемых для получения каллуса.

Таким образом,результаты проведенных исследований показывают реальную возможностьиспользования методов биотехнологии для введения в культуру и сохранения вида.Считаем необходимым продолжить исследования по данной тематике.

Список литературы

1. БорисоваА. Г. Род Calophaca Fisch. – Майкараган // Флора Юго-Востока европейскойчасти СССР. Вып. 5. М.; Л.: Гос. изд-во с.-х. и колх. — коопер. лит-ры, 1931.С. 585.

2. БутенкоР.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на ихоснове. Учебное пособие. М.: ФБК-Пресс, 1999. 160 с.

3. ВасильеваЛ. И. Род Майкараган – Calophaca Fisch. Ex DC. // Флора европейскойчасти СССР. Т. 6. Л.: Наука, 1987. С. 45-47.

4. ВечернинаН.А. Методы биотехнологии в селекции, размножении и сохра нении генофондарастений.: монография/Барнаул: Издательство Алтайского университета,2004.с.93-131.

5. ВолодинВ., Филиппова В. Микроклональное размножение как способ сохранения редких иисчезающих видов растений//Бюллетень Главного Ботанического сада. М.:Наука,2004. с.125-127.

6. ДоспеховБ.А. Методика полевого опыта. — М.: Колос, 1979. 416с.

7. Краснаякнига Волгоградской области. Т.2. Волгоград: Волгоград, 2006. 236с.

8. Камелин Р.В. Биотехнологическоеразнообразие и интродукция растений

//Растительныересурсы, 1997, Т.33. Вып. 3. С.1 – 11.

9. КамелинР. В. Майкараган волжский — Calophaca wolgarica (L. fil.) Fisch. ex DC. // Красная книга РСФСР(растения). М.: Росагропромиздат, 1988. С. 184-185.

10. Лабораторно-практическиезанятия по сельскохозяйственной биотехнологии.

Методические указания. М.: Издательство МСХА,1996. 90 с.

11. Молканова О.И. Сохранениегенофонда ценных растений с помощью культуры

тканей// Тезисы докл. VIII междунар. конф. –Саратов, 2003. – С.261.

12. Сагалаев В. А. К флорестепей правобережной части Волгоградской области // Бюл. Моск. об-ва исп. прир.Отд. биол. 1988. Ц93. вып. 3. С. 104-113.

13. />Сагалаев В. А., Сурагина С. А., Игнатов С.М., Веденеев А. М., Баштаник Д. Ф. Перечень объектов растительного мира,рекомендуемых для занесения в Красную книгу Волгоградской области // Доклад осостоянии окружающей среды Волгоградской области в 2003 году. Волгоград, 2004г.С. 236-248.

14. Сагалаев В. А., ВеденеевА. М., Сурагина С. А., Игнатов С. М., Баштаник Д. Ф. Аннотированный списокредких и нуждающихся в охране видов растений и грибов Волгоградской области(материалы для Красной книги Волгоградской области) // Государственный доклад«О состоянии окружающей среды Волгоградской области в 2003 году». Волгоград,2004г. С. 247-267.

15. Сельскохозяйственнаябиотехнология / В.С. Шевелуха, С.В. Дегтярев, Г.М. Артамонова и др. М.: изд-воМСХА, 1995, 310 с.

16. Связева О. A. Calophaca wolgarica(L. fil.) DC.- Майкараган волжский // Ареалы деревьев и кустарников СССР. Т. 3. Л.: Наука,1986. С. 26 [карта 11Д].

17. Шипчинский Н. В. РодМайкараган – Calophaca Fisch. // Деревья и кустарники СССР. Т.4. Москва –Ленинград, издательство Академии наук СССР, 1958. С. 197-198.

18. />Murashige T., Skoog F. Arevised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures//Phsiol. Plant.1962.Vol. 15, N 3. P. 473-497.

ПОПУЛЯЦИОННЫЕ ДАННЫЕ.

17. 05. 07.

Закладка транссект.

Цель: определитьсостояние популяции Ириса Низкого

Методом закладки транссектдля регионального кадастра редких видов растений.

Лимитирующий фактор: опушкалеса, грунтовая дорога, пахота.

Координата:

N 48 40 949

E 043 27 388 Высота 519

Исследуемый вид: ИрисНизкий.

Географическое положение:Волгоградская область, Калачевский район

Правый берег реки Дон,склон балки.

Микрорельеф: надпойменнаятерраса.

Мезорельеф: склон балки.

Тип почв:лугово-каштановые.

Структура: плотная.

Механический состав:глинистый.

Мощность подстилки:степной войлок 0,5 см. Мощность гумусового горизонта, 40 см.

Условие увлажнения иуровень грунтовых вод: увлажненная, 100-150 м.

Исследуемый вид: Ирис низкий.

Площадь популяцииизучаемого вида: 800м².

Длина территориипопуляции по наиболее длинной оси, 40м

Ширина территориипопуляции по наиболее длинной оси, 20 м.

2-я площадка

Доминирующие

виды.

Покрытие Фенофаза 1.Типчак 65%-5б Колошение

2.Мышиный

горошек

15%-2б Бутонизация Вегетация 3.Мятлик живородящий 8%-2б Колошение

4.Молочай

прутьевидный

4%-1б Вегетация

4-я площадка

Доминирующие

виды.

Покрытие Фенофаза 1.Типчак 50%-4б Колошение

2.Мышиный

горошек

15%-2б Бутонизация Вегетация

3. Лапчатка

Серебристая

15%-2б Бутонизация Вегетация

6-я площадка

Доминирующие

виды.

Покрытие Фенофаза 1.Типчак 59%-5б Колошение

2.Мятлик

живородящий

20%-3б Колошение 3.Ястребинка волосистая 10%-2б Вегетация 4.Лапчатка серебристая 5%-1б. Вегетация

8-я площадка

Доминирующие

виды.

Покрытие Фенофаза 1.Типчак 64%-5б Колошение

2.Мышиный

горошек

12%-2б Бутонизация Вегетация 3.Мятлик живородящий 4%-1б Колошение

4.Молочай

прутьевидный

2%-1б Вегетация

10-я площадка

Доминирующие

виды.

Покрытие Фенофаза 1.Типчак 40%-5б Колошение

2.Мышиный

горошек

12%-2б Бутонизация Вегетация 3.Мятлик живородящий 10%-2б Колошение

Спектр возрастных состоянийизучаемого вида ( путем прямого подсчета)

%п /п Проростки, p

Ювенильные,

Имматурные

Виргинильные,

Генеративные,

Сенильные,

Всего 1. 6 30 6 5 - - 47 2. 6 31 7 6 - 1 50 3. 10 8 15 3 10 - 46 4. 6 18 27 4 13 - 68 5. 4 24 34 3 13 1 79 6. 2 10 10 2 9 1 34 7. 2 8 4 1 10 - 25 8. 9 17 28 6 36 1 97 9. 4 9 6 2 - - 21 10. 7 7 3 1 1 - 19

Морфометрические измерения.

№п/п Высота Кол-во листьев Диаметр Длина листа Ширина листа Высота цветоноса

Диаметр

цветка

Кол-во цветков на раст. Высота цветка 1.1р 26 12 7

1,3

0,9

0,5

4,5

3,8

2,3

1,9

2р 21 14 7,5

17,5

0,5

0,7

0,9

4,1

3,9

2,2

2. 1р 21 16 6

16,5

1,5

4,3

4,2

2,1

2,2

.2р 20,5 15 5

15,5

0,9

0,8

0,5

0,9

0,6

19 3,9 1 2,4 3.1р 18 13 6,5

11,5

12,5

0,9

0,8

0,6

0,7

12,5

3,7

3,9

4,1

2,5

2,4

2,2

2р 15 13 7

15,5

0,9

0,8

0,6

3,8

4,2

2,1

4.1р 19 10 4,5

1,5

1,8

1,5

1,8

3,8

4,4

4,3

2,5

1,9

2р 19,5 9 4,6

1,1

0,5

0,6

10,7

4,1

2,2

1,2

5.1р 13 14 4,5

14,2

12,8

13,1

10,5

0,8

1,1

0,9

13,5

4,1

3,9

3,8

2,3

2,9

2,7

1,9

2р 15,2 16 4,7

15,3

15,2

13,2

11,2

8,1

0,7

0,9

11,2 3,7 1 2,5 6.1р 16,1 18 9,8

13,3

15,4

10,5

9,4

9,2

1,1

0,8

0,6

1,3

4,1

3,7

1,9

2,3

2р 13,7 18 5,5

10,5

12,5

0,7

0,9

10,7

0,9

3,8

5,1

2,1

1,9

2,7

7.1р 15 17 5

13,5

11,7

1,5

0,6

0,5

12 3,7 1 2,1 2р 13,1 15 4

12,5

10,5

0,9

0,7

0,8

1,1

4,2

3,9

3,7

2,8

2,5

2,3

8.1р 19 15 5,7

19,5

13,2

1,5

1,6

0,5

0,7

12,5

4,5

3,9

1,5

1,8

2,5

2р 16 13 6

14,5

15,5

1,2

1,4

1,9

1,1

4,5

3,2

2,3

9.1р 15,6 16 6,2

1,3

0,9

11 3,5 1 2,9 2р 13,4 17 8,1

6,5

8,5

11,2

0,8

0,9

0,8

0,9

2,8

3,4

1,5

1,9

10.

1р

19,6 16 5,4

18,5

14,4

9,5

1,7

1,5

1,3

1,51

2,3

1,7

1,5

2р 18,7 15 2,3

18,5

18,4

1,21,11,1

1,3

16 2,9 1 3,5

Семенная продуктивность.

2-я площадка

1-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 8 1 На площадке растение 8 1 1 2 3 4,5 1,6 12 26 1

2-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 8 1 На площадке растение 8 1 1 2 3 6 1,8 38 14 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Факторы антропогенного воздействия.

Реакреация Террасирование склонов Выпас скота сенокошение пожары Строительство Сбор на букеты Загрязнение отходами Разработка мела 1 - 1 1 - - 1 - -

4-я площадка

Семенная продуктивность1-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 3 1 На площадке растение 9 2 1 2 3 4,5 1,7 31 14 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

2-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 3 1 На площадке растение 9 3 1 2 3 4,3 1,6 31 24 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Факторы антропогенного воздействия.

6-я площадка

Семенная продуктивность1-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 6 1 На площадке растение 14 1 1 2 3 4,3 1,4 18 35 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

2-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 6 1 На площадке растение 14 1 2 3 4,1 1,7 14 34 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Факторы антропогенного воздействия.

8-я площадка

Семенная продуктивность1-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 1 1 На площадке растение 7 2 1 2 3 5,5 1,7 20 36 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

2-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 1 На площадке растение 7 2 1 2 3 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Факторы антропогенного воздействия.

10-я площадка

Семенная продуктивность1- е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 3 1 На площадке растение 6 3 1 2 3 5,2 2,1 36 32 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

2-е растение

Кол-во полноценных плодов

Кол-во недоразвитых

плодов

плода

Длина плода, см

Ширина плода,

см

Число полноценных семян в плоде, шт Число неполноценных семян в плоде, шт

Число поврежденных

Вредителями в плоде,

шт

На

площадке

растение 3 1 На площадке растение 6 1 1 2 3 5 1,9 32 21 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Факторы антропогенного воздействия.

Описание почвенного разреза.

15.05

2м /80см

Географическая привязка:балка Красная, верхняя часть склона, к югу от моста через реку.

Рельеф:

Мезорельеф: склон балки.

Микрорельеф: равнинный участок,верхняя часть балки, правый берег реки Дон.

Ассоциация:груднично-ястребинно-типчаковая.

Окружение: С юга грунтоваядорога, на севере мост через реку Дон,

На востоке балка, на западепоросль дуба черешчатого.

Глубина разреза 155см.

Хар-ка слоев

А- степной войлок 0-0,5см

А¹-гумусово-акумулятивный,уплотненный, пылеватая, суглинок, новообразований не обнаружено, включения:корни растений, хар-ка перехода: плавная.

А²-горизонт вымывания,структура плотная, пылеватая, суглинок, новообразования: каолин, включения:корни растений, переход постепенный.

В-вмывание, в верхней частиплотная, в нижней уплотненная, зернистая, мех. состав:

глинистый,новообразования: каолин, оксид железа, включения: корни растений, переход плавный.

ВС-промежуточный между материнскойпородой, структура плотная, пылеватая, мех. состав: глинистый, новообразования:каолин, включения: корни растений.

С- материнская порода.

Мощность слоев:

А¹-0,5-29,5

А²-29,6-59,5

В-59,6-112,5

ВС-112,6 и глубже.

Окраска:

А- степной войлок

А¹-коричнево-серая

А²-темно-коричневая

В-коричневая с темными оттенками

ВС-желтая.

Влажность:

А¹-свежая

А²-увлажненная

С-увлажненная

ВС-увлажненная

А А¹

А²

В ВС С

06.07.07

Определение состояния ценопопуляцииИриса Низкого(Irispumila)

Путем закладки транссект.

Исследуемый вид: Ирис Низкий.

Географическое положение:Волгоградская область, Калачевский район,

Правый берег реки Дон,Красная балка.

Микрорельеф: надпойменнаятерраса.

Мезорельеф: склон балки.

Тип почв:лугово-каштановые.

Мощность подстилки:0,7см.

Структура плотная

Механический состав:легкий суглинок.

Площадь ценопопуляции:300м².

Длина территорииценопопуляции по наибольшей длинной оси: 20м.

Ширина территорииценопопуляции по наибольшей длинной оси: 18м.

1-я площадка

Доминирующие

виды.

Покрытие Фенофаза 1.Типчак 50%-4б Колошение 2.Лапчатка серебристая 4%-1б Бутонизация 3.Веснянка 4%-1б Вегетация после цветения 4.Люцерна желтая 1%-1б

Бутонизация

Цветение

5.Полынь 1%- 1б. Вегетация.

Общее покрытие: 5б- 100%

Проективное покрытие изучаемоговида: 4б- 40%

Спектр возрастных состояний:

%п /п Проростки, p

Ювенильные,

Имматурные

Виргинильные,

Генеративные,

Сенильные,

Всего 1. 9 13 10 3 - - 33

Морфометрические измерения

№п/п Высота Кол-во листьев Диаметр Длина листа Ширина листа Высота цветоноса

Диаметр

цветка

Кол-во цветков на раст. Высота цветка 1.1р 13 14 8

13,9

7,8

0,5

0,4

0,3

0,4

0,5

- - - - 2 р 11 12 7,8

8,6

9,5

10,5

0,5

0,4

0,5

0,6

0,3

- - - -

Вывод: растения находятсяв угнетенном виде, под воздействием антропогенных и абиотических факторов.

2-я площадка

Доминирующие

виды.

Покрытие Фенофаза 1.Типчак 70%-5б Колошение 2.Скабеоза иссетская 13%-2б Бутонизация

3.Молочай

прутьевидный

7%-2б Вегетация 4.Ястребинка волосистая 6%-2б Вегетация

5.Лапчатка

серебристая

4%- 1б. Вегетация.

На данной площадкеисследуемого вида не обнаружилось.

3-я площадка

Доминирующие

виды.

Покрытие Фенофаза 1.Типчак 20%-3б Колошение

2Люцерна

желтая

4%-2б

Цветение

вегетация

3.Тысячалистник 6%-2б Цветение 4.Грудница 6%-2б Бутонизация 5.Перловник 3%- 1б. Плодоношение 6.Мятлик живородящий 1%- 1б. Плодоношение 7.Полынь 1%-1б Вегетация

8. Молочай

прутьевидный

1%-1б. Вегетация

Общее проективное покрытие:90%

Проективное покрытиевида: 50%

Спектр возрастных состояний:

%п /п Проростки, p

Ювенильные,

Имматурные

Виргинильные,

Генеративные,

Сенильные,