Естественное и микроклональное воспроизведение палеоэндемика Дагестана Scabiosa gumbetica Boiss.

Цель. Scabiosa gumbetica Boiss. – палеоэндемичный петрофильный вид внутригорий Дагестана, что делает актуальным его комплексные исследования. Работа посвящена выявлению состояния тантаринской ценопопуляции вида и изучению потенциала возобновления особей в полевых, лабораторных условиях и в культуре in vitro.

Материал и методы. Многолетние популяционные исследования S. gumbetica с использованием геоботанических методов проводились в окрестностях селения Тантари Гумбетовского района Дагестана. Виталитетное состояние особей определяли по методу Злобина, степень состояния жизненности особей – по Ишбирдину. Введение объекта в культуру in vitro обеспечивали по общепринятой методике.

Результаты. Широкий диапазон варьирования признаков особей S. gumbetica характеризует дифференцированность экотопов. Виталитетный анализ особей обнаружил депрессивные тенденции развития ценопопуляции с невысокой степенью их выраженности. Показано высокое значение потенциальной и низкое – реальной семенной продуктивности, которая недостаточна для успешного семенного возобновления в природных популяциях. Потенциал вегетативного возобновления особей успешен, что возмещает недостатки семенного возобновления. Разработана схема клонального микроразмножения S. gumbetica путем культивирования узловых эксплантов на среде Мурасиге‐Скуга с добавлением ИМК, НУК, БАП, кинетина.

Заключение. Низкая реальная семенная продуктивность и депрессивные тенденции виталитета особей в тантаринской ценопопуляции S. gumbetica свидетельствуют о необходимости разработки методов для ее сохранения. Здесь перспективными могут стать биотехнологические методы. Исследования обосновали и продемонстрировали возможности микроклонального воспроизведения путем прямого органогенеза.

1. Кузнецов Н.И. Нагорный Дагестан и значение его в истории развития флоры Кавказа // Известия Императорского Русского географического общества. 1910. XLVI (VI). C. 213–260.

2. Львов П.Л. Редкие и исчезающие виды растений Дагестана // Бюллетень Главного ботанического сада 1976. N 102. C. 102–106.

3. Бийболатова З.А., Аджиева А.И. Онтогенетическая структура ценопопуляций эндемичного дагестанского вида Scabiosa gumbetica Boiss. // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. N 10. C. 43–47.

4. Литвинская С.А., Муртазалиев Р.А. Кавказский элемент во флоре Российского Кавказа: география, созология, экология. Краснодар. 2009. 439 с.

5. Шахбанова З.З. Популяционные исследования репродуктивной сферы Scabiosa gumbetica Boiss. // Сборник статей Всероссийской научной конференции «Модернизация науки и образования», Махачкала, 2015. C. 144–146.

6. Бутенко Р. Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе. М.: ФБК – ПРЕСС, 1999. 160 с.

7. Молканова О.И., Горбунов Ю.Н., Ширнина И.В., Егорова Д.А. Применение биотехнологических методов для сохранения генофонда редких видов // Ботанический журнал. 2020. Т. 105. N 6. C. 610–619. DOI: 10.31857/S0006813620030072

8. Алиева З.М., Мартемьянова В.К., Юсуфов А.Г. Специфика морфогенеза изолированных структур редких растений Дагестана in vitro // Фундаментальные исследования. 2014. N 6. С. 58–62.

9. Масленников А.В., Сорокина С.С., Филиппова С.С. Редкий охраняемый вид скабиоза исетская (Scabiosa isetensis L.) как объект клеточных технологий // Материалы Всероссийской научной конференции «Фундаментальные и прикладные исследования по приоритетным направлениям биоэкологии и биотехнологии». Чебоксары: ИД «Среда», 2019.С. 34–37.

10. Мартемьянова В.К., Алиева З.М. Морфогенез эксплантов зеленых побегов скабиозы гумбетовской (Scabiosa gumbetica Boiss.) in vitro и ее микроразмножение // Биотехнология. 2014. N 3. С. 62–66.

11. Ахмедова З.М., Бабаева Д.Р., Шахбанова З.З., Магомедова Б.С. Изучение пространственного размещения особей Onobrychis majorovii на массиве Сарыкум (Дагестан) // Материалы международной конференции «Флора и заповедное дело на Кавказе: история и современное состояние изученности». Пятигорск, 22-25 мая 2019. С. 18–19.

12. Яровенко Е.В. Некоторые исследования популяции хохлатки таркинской (Corydalis tarkiensis Prok (Fumariaceae DC.) на территории Нараттюбинского хребта (Дагестан) // Ботанический вестник Северного Кавказа. 2016. N 1. С. 82–90.

13. Аджиева А.И. Изучение метрических параметров в сарыкумской ценопопуляции эспарцета Майорова // Тезисы докладов III Всероссийской научной конференции «Закономерности распространения, воспроизведения и адаптаций растений и животных», Махачкала, 2021. С. 28–29.

14. Гаджиева Н.Н., Аджиева А.И. Первичные итоги исследования чиркейской ценопопуляции Onosma sericea Willd. // Вестник Дагестанского государственного университета. Серия 1. Естественные науки. 2022. Т. 37. Вып. 1. С. 95–101. DOI: 10.21779/2542-0321-2022-37-1-95-101

15. Муртузалиева П.М. Виталитетный анализ Сачадинской ценопопуляции Salvia Beckeri (Trautv.) // Материалы VI Всероссийской конференции с международным участием «Горные экосистемы и их компоненты», Нальчик, 11–16 сентября 2017. С. 59–61.

16. Ходачек Е.А. Семенная продуктивность и урожай семян растений в тундрах Западного Таймыра // Ботанический журнал. 1970. N 55. C. 995–1010.

17. Злобин Ю.А. Популяционная экология растений: современное состояние, точки роста. Сумы. 2009. 263 с.

18. Ишбирдин А.Р., Ишмуратова М.М., Жирнова Т.В. Стратегии жизни ценопопуляции Cephalanthera rubra (L.) Rich. на территории Башкирского Государственного заповедника. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2005. N 1(9). С. 85–98.

19. Калинин Ф.Л., Сарнацкая В.В., Полищук В.Е. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений. Киев: Наукова думка, 1980. 448 с.