Род Ononis L. (стальник) во флоре России и сопредельных государств: систематика и филогения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.01, кандидат наук Лужанин, Владимир Геннадьевич

• Лужанин, Владимир Геннадьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Лужанин, Владимир Геннадьевич

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. История изучения рода Ononis L

ГЛАВА 2. Материалы и методы

2.1 Материалы и методы исследования

2.2 Типовой материал исследуемых таксонов

ГЛАВА 3. Морфологические особенности видов рода Ononis L

3.1 Жизненные формы, стебель и лист

3.2 Цветок и соцветие

3.3 Плод и семя

ГЛАВА 4. Особенности анатомического строения листьев и семенной кожуры видов рода Ononis L

4.1 Строение листьев

4.2 Строение семенной кожуры

ГЛАВА 5. Молекулярно-филогенетическое исследование рода Ononis L

5.1 Положение исследуемых таксонов в общей системе рода

5.2 Сравнительный анализ молекулярных данных исследуемых таксонов

5.3 Положение рода Ononis L. в семействе Fabaceae

ГЛАВА 6. Фитохимическое исследование надземной части некоторых таксонов рода Ononis L

6.1 Результаты фитохимического исследования

6.2 Применение в медицине представителей рода Ononis L

ГЛАВА 7. Систематика рода Ononis L. во флоре России и сопредельных стран

7.1 Список таксонов рода Ononis L. флоры России и сопредельных государств

7.2 Обоснование новой систематики рода Ononis L

7.3 Ключ для определения таксонов рода Ononis L

7.4 Таксономический обзор рода Ononis L

ГЛАВА 8. Географическое распространение представителей рода Ononis L. во

флоре России и сопредельных государств

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение (specimina examinata)

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Род Ononis L. (стальник) во флоре России и сопредельных государств: систематика и филогения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Систематика рода Ononis сложна по ряду причин. Скорее всего, активное видообразование в роде началось сравнительно недавно. Межвидовая гибридизация, которую отмечают некоторые исследователи, приводит к полиморфизму таксонов и подчас затрудняет определение границ их ареалов. Ключи, имеющиеся в литературе, не всегда позволяют достоверно определить гербарные образцы, относящиеся к рассматриваемому роду, поскольку морфологические признаки, указанные в протологах как видоспецифичные, зачастую маловыразительны, а сохранность гербарного материала не позволяет их анализировать. Кроме того, как показали наши полевые исследования, для представителей рода Ononis характерна высокая экологическая и внутрипопуляционная изменчивость. Имеются разные суждения касательно систематики на уровне видов, например, в обработке рода для «Flora Europaea» О. antiquorum и О. leiosperma рассматриваются как подвиды О. spinosa.

Последняя обработка рода Ononis в полном объёме была опубликована Г. И. Ширяевым более 80 лет назад. В ней автор проработал большинство доступных в то время материалов, используя сравнительно-морфологичесий и отчасти географический методы систематики. В пределах СССР род Ononis изучали О. А. Муравьёва, Б. А. Федченко и В. В. Мефферт, А. А. Гроссгейм, С. С. Станков, В. П. Голоскоков и М. Р. Расулова. Молекулярно-генетический, анатомический и фитохимический методы систематики для уточнения системы рода Ononis до настоящего времени не применялись.

Существует ещё одна, более общая проблема: не вполне понятно положение рода в семействе Fabaceae. В 1920-е годы М. Г. Попов, изучавший происхождение средиземноморской флоры, указал на возможную связь родов Ononis и Cicer. В 2010 г. на основе данных молекулярно-генетического анализа немецкими учёными во главе с F. Turini была установлена филогенетическая связь рода Ononis с родами Trigonella, Medicago и Galega. Связь между родами Ononis и Cicer с помощью молекулярно-генетического метода до настоящего времени не проверялась.

Цели и задачи исследования. Цель исследования — уточнить систематику и географическое распространение всех таксонов рода Ononis флоры России и сопредельных государств (под сопредельными государствами автором понимаются страны СНГ, а также Абхазия, Южная Осетия, Грузия, Латвия, Литва и Эстония), а также определить положение рода Ononis в семействе Fabaceae с позиции молекулярной генетики.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести морфологическое, географическое, анатомическое, молекулярно-генетическое и фитохимическое исследование всех таксонов рода Ononis флоры России и сопредельных государств.

2. На основании полученных данных предложить новую систематику рода Ononis во флоре России и сопредельных государств.

3. Уточнить распространение видов рода Ononis на исследуемой территории.

4. На основании молекулярных данных установить положение рода Ononis в семействе Fabaceae.

Научная новизна. Впервые применены молекулярно-генетический, анатомический и фитохимический методы для познания систематики отечественных видов рода Ononis. В результате, для всех таксонов исследуемого рода во флоре России и сопредельных государств пересмотрен таксономический статус, составлен ключ для определения таксонов. На основании данных молекулярного анализа участков хлоропластных генов установлено положение рода в семействе Fabaceae. Также уточнены ареалы всех таксонов рода Ononis флоры России и сопредельных стран, указаны ранее неизвестные местонахождения представителей рода в Крыму. Впервые получены данные о химическом составе надземной части фармакопейных видов Ononis методом газовой хроматографии с масс-селективным детектором. Обнародованы новые номенклатурные комбинации: О. arvensis subsp. arvensis f. subrepens, О. arvensis subsp. spinescens, O. arvensis subsp. spinescens var. leiosperma и О. arvensis subsp. spinescens var. intermedia.

Практическая значимость. Некоторые представители рода Ononis применеияются в медицине, в частности, корни видов О. arvensis и О. spinosa являются лекарственным растительным сырьём, используемым для производства мочегонных и антигеморроидальных препаратов. В надземной части О. arvensis впервые был обнаружен додекаметилциклогексосилоксан, что определяет возможность использования экстракта, получаемого из данного вида сырья, в качестве компонента основы противовоспалительных кремов. Также установлено, что из всех изученных таксонов О. arvensis наиболее широким химическим составом обладает О. arvensis subsp. arvensis f. arvensis, не имеющая колючек.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Научной конференции интернов СПХФА (Санкт-Петербург, Россия, 2011); Международной научной конференции, посвящённой 170-летию Сухумского ботанического сада, 115-летию Сухумского субтропического дендропарка, 80-летию профессора Г. Г. Айба и 105-летию профессора А. А. Колаковского «Проблемы охраны флоры и растительности на Кавказе» (Сухум, Абхазия, 2011); X Международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (Барнаул, Россия, 2011); II (X) Международной ботанической конференции молодых учёных в Санкт-Петербурге (Санкт-Петербург, Россия, 2012); III Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов с международным участием «Фармация — потенциал будущего» (Санкт-Петербург, Россия, 2013); Международной научно-практической конференции молодых учёных, посвящённой 70-летию Национальной академии наук Армении «Биоразнообразие и экологические проблемы сохранения дикой природы» (Цахкадзор, Армения, 2013); Всероссийской конференции «Научные основы охраны и рационального природопользования растительного покрова Волжского бассейна», проводимой в рамках XIII Делегатского съезда РБО «Современная ботаника в России» (Тольятти, Россия, 2013); VII конференции по кариологии, кариосистематике и молекулярной филогении растений и II Школы-симпозиума памяти Г. А. Левитского «Хромосомы и эволюция» (Санкт-Петербург, Россия, 2013).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 2 статьи в рецензируемом журнале, рекомендованном ВАК.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты сравнительно-морфологического, географического, анатомического, молекулярно-генетического и фитохимического исследований всех таксонов рода Ononis во флоре России и сопредельных государств.

2. Новый список таксонов рода Ononis во флоре России и сопредельных государств.

3. Географическое распространение всех таксонов рода Ononis на исследуемой территории.

4. Положение рода Ononis пределах семейства Fabaceae с точки зрения молекулярных данных некоторых участков ядерного и хлоропластного геномов.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, восьми глав, основных результатов и выводов, списка литературы (105 наименований) и одного приложения. Работа изложена на 133 страницах, содержит 37 рисунков и 12 таблиц.

В первой главе рассмотрена история изучения рода Ononis на исследуемой территории. Во второй главе приведены основные материалы и методы исследований, использованные в настоящей работе. В третьей, четвёртой, пятой и шестой главах приведены результаты сравнительно-морфологического, анатомического, молекулярно-генетического и фитохимического исследований соответственно всех таксонов рода Ononis флоры России и сопредельных государств. Секции и подсекции указываются согласно системе Ширяева в «Generis Ononis revisio critica» (1932), а виды и внутривидовые таксоны — согласно системе Муравьёвой во «Флоре СССР» (1945). В седьмой главе приводится новый список таксонов рода Ononis во флоре России и сопредельных государств, предлагаемый автором на основе результатов проведённых исследований. Также приводится подробное обоснование списка таксонов, ключ для их определения и таксономический обзор рода Ononis во флоре России и сопредельных государств. В восьмой главе представлены карты-схемы

географического распространения всех отечественных таксонов рода Ononis на исследуемой территории. В разделе «Основные результаты и выводы» приведены заключительные результаты и выводы по проделанной работе. Приложение 1 включает список исследованных гербарных образцов (specimina examinata).

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 12-04-01470 и 13-04-00852) и гранта Президента России для поддержки ведущих научных школ (НШ-7009.2012.4).

ГЛАВА 1. История изучения рода Ononis L.

Впервые род Ononis L. (стальник) был описан К. Линнеем в Species Plantarum (Linnaeus, 1753). Род Ononis относится к семейству Fabaceae, подсемейству Faboideae, трибе Trifolieae. Триба Trifolieae включает 6 родов: Medicago, Melilotus, Ononis, Parochetus, Trifolium, Trigonella и насчитывает около 500 видов. На основе особенностей морфологии цветка принято выделять 3 подтрибы: Ononidinae, Parochetiinae и Trigonellinae. Род Ononis относится к монотипной подтрибе Ononidinae (Яковлев, 1991; Steele & Wojciechowski, 2003), которая иногда рассматривается в качестве самостоятельной трибы (Hutchinson, 1964; Morisset, 1978; Allen & Allen, 1981; Heyn, 1981). Основной морфологической особенностью цветка представителей рода Ononis являются сросшиеся тычинки и диморфные пыльники.

Представители рода Ononis — многолетние травы или полукустарнички с прямыми или восходящими опушёнными стеблями с колючками или без них. Листья с прилистниками, тройчатосложные или однолисточковые. Цветки располагаются в пазухах прицветных листьев и могут образовывать на концах стеблей кистевидное или колосовидное соцветие. Чашечка глубоко 5-раздельная на узкие доли, венчик обычно розовый или жёлтый, с клювовидно-заострённой лодочкой. Боб короткий, обычно вздутый, семена бугорчатые или гладкие.

Род включает 75-80 видов, населяющих Средиземноморье, Канарские острова, Европу, Западную Азию и Северную Африку. Наиболее широко род Ononis распространён в Марокко (52 вида), Испании и Алжире (по 44 вида). Около 25 видов встречается на территории, Италии, Сицилии, Турции, Сирии и

V

Малой Азии (Sirjaev, 1934). На территории современной Европы произрастает 49 видов (Ivimey-Cook, 1968).

Последняя обработка рода Ononis в полном объёме была опубликована Г. И. Ширяевым (Sirjaev, 1932). В ней на основании изучения морфологии бобов были выделены 2 секции: Natrix Griseb. em. Schir. (10 подсекций, 29 видов) и Bugrana Griseb. em. Schir. (12 подсекций, 38 видов). Эта система в несколько измененном и упрощенном виде чаще всего использовалась при обработке рода последующими

авторами. Согласно Ширяеву (1932), виды, обитающие на территории России и сопредельных государств, относятся к секции Bugrana (по правилам современной ботанической номенклатуры секция Ononis), подсекциям Bugranoides Willk. em. Schir. и Acanthononis Willk. em. Schir (по правилам современной ботанической номенклатуры подсекция Ononis). Обрабатывавшая род Ononis во «Флоре СССР» O.A. Муравьёва (1945) повысила ранг подсекций Ononis и Bugranoides до секций.

Весомый вклад в познание систематики рассматриваемого рода сделан обработкой рода во «Flora Europaea» (Ivimey-Cook, 1968), где принята классификация Ширяева.

Согласно литературным данным (Муравьёва, 1945; Федченко, Мефферт 1950; Гроссгейм, 1952; Станков, 1960; Голоскоков, 1961; Шишкина, 1964; Расулова, 1978; Благовещенский и др., 1984; Васильченко, 1987; Никитин, Гельдиханов, 1988; Курбатский, 1994; Yakovlev et al., 1996; Цвелев, 2000; Маевский, 2006; Муртазалиев, 2009), на территории России и сопредельных государств встречаются 7 видов рода Ononis: О. pusilla L. (с. маленький), О. arvensis L. (с. полевой), О. antiquorum L. (с. древних), О. intermedia С. А. Меу. ех Becker (с. промежуточный), О. spinosa L. (с. колючий), О. repens L. (с. ползучий), О. leiosperma Boiss. (с. гладкосемянный).

О. pusilla (= О. columnae All.) - единственный представитель подсекции Bugranoides во флоре России и сопредельных государств, отличающийся от прочих отечественных представителей рода жёлтым венчиком. Этот вид описан из Южной Европы (Linnaeus, 1759). Синонимичное название О. columnae (Allioni, 1785; Tjaden, 1970) широко использовалось коллекторами в LE и MW до опубликования 11 тома «Флоры СССР» (1945). На территории России и сопредельных государств О. pusilla распространён в Крыму и на Кавказе (Муравьёва, 1945; Гроссгейм, 1952; Станков, 1960; Голубев, 1996). Все остальные виды рода Ononis относятся к подсекции Ononis и имеют розовые или фиолетовые венчики.

Вид О. arvensis (= О. hircina Jacq.) описан К. Линнеем из Европы (Linnaeus, 1759). Согласно литературным данным (Ledebour, 1842; Шмальгаузен, 1895;

и

Муравьёва, 1945), на территории России и сопредельных стран вид О. arvensis представлен тремя разновидностями: var. inermis Ledeb. (по правилам современной ботанической номенклатуры var. arvensis), var. spinescens Ledeb. и var. subrepens Schmalh. Синонимичное название О. hircina (Jacquin, 1770) широко использовалось коллекторами в LE и MW до опубликования 11 тома «Флоры СССР» (1945). Ареал О. arvensis охватывает большую часть Европейской территории России, Белоруссию, Украину, Молдавию и страны Балтии. Также О. arvensis произрастает практически на всей территории Кавказа и Закавказья, исключая пустынные районы Прикаспийской низменности. Отдельные фрагменты ареала заходят на территорию юга Западной Сибири и северовосточного Казахстана. Изолированные местонахождения встречаются в Мугоджарах, в Северном Казахстане, а также - в окрестностях Байконура и в горах Актау (Севернее Караганды). В Средней Азии отдельные местонахождения выявлены в южных предгорьях хребта Каратау, в пойме реки Сырдарьи и в долине Пянджа от Дарвазского до Ваханского хребтов (Атлас..., 1980; Муравьева, 1945; Гроссгейм, 1952; Васильченко, 1987; Курбатский, 1994).

Вид О. spinosa описан К. Линнеем из Средней Европы (Linnaeus, 1759). Некоторые авторы высказывают сомнения относительно произрастания этого вида на территории России и сопредельных государств (Муравьева, 1945; Станков, 1960). Из-за недостаточно полного описания О. spinosa, указанного в протологе, а также из-за отсутствия авторского типового материала, Jarvis et al. (1983) предложили отвергнуть этот вид, что было поддержано The Committee for Spermatophyta (in Taxon 34: 662, 1985), однако изменение в ст. 69 Международного кодекса ботанической номенклатуры, утверждённое в 1987 г. на Международном ботаническом конгрессе в Берлине, позволило сохранить видовое название О. spinosa, вследствие чего это название было законсервировано и выбран консервированный тип (Jarvis et al. in Brummit, 1989).

Вид О. repens описан К. Линнеем из Южной Европы (Linnaeus, 1753). Из сопредельных с Россией стран этот вид распространён в государствах Балтии. Имеются сведения о занесении О. repens в Ленинградский порт Кюлевейном в

1843 г. (Муравьёва, 1945). Согласно литературным данным (Ledebour, 1842; Муравьёва, 1945), вид О. repens представлен двумя разновидностями: var. inermis Ledeb. (по правилам современной ботанической номенклатуры var. repens) и var. spinescens Ledeb., однако в Гербариях LE и MW коллекторы для прибалтийских образцов О. repens обычно указывают только видовое название. Скорее всего, это связано с малым количеством обрабатываемого материала.

Вид О. antiquorum описан К. Линнеем из Малой Азии (Linnaeus, 1763). Некоторые авторы отмечают этот вид в Крыму, на Кавказе и Средней Азии, называя его полиморфным и склонным к гибридизации с О. arvensis (Муравьёва, 1945; Голоскоков, 1961), однако С. С. Станков исключил О. antiquorum из списка флоры Крыма, объясняя это непостоянством видоспецифичного признака одиночности цветков для крымских экземпляров. О самостоятельности данного вида нет единого мнения. Иногда его рассматривают в качестве подвида - О. spinosa L. subsp. antiquorum (L.) Briq. (Schirjaev, 1934; Ivimey-Cook, 1968).

Вид О. leiosperma был описан Э. Буасье из Малой Азии и, согласно протологу (Boisser, 1872), отличается от О. antiquorum лишь гладкой поверхностью семян. Этот вид распространен главным образом в Малой Азии и Южном Иране (Townsend & Guest, 1974). На территории России и сопредельных стран О. leiosperma встречается на Кавказе и в Крыму (Муравьёва, 1945; Гроссгейм, 1952; Станков, 1960). О. А. Муравьёва во «Флоре СССР» (1945) и С. С. Станков во «Флоре Крыма» (1960) высказывают сомнение по поводу самостоятельности этого вида, описывая примеры непостоянства видоспецифичного для О. leiosperma признака гладкой поверхности семян для крымских и кавказских экземпляров. Монограф рода Ononis Г. И. Ширяев (1932) рассматривает этот вид в качестве подвида - О. spinosa L. subsp. leiosperma (Boiss,) Schir. Обработчик рода Ononis во «Flora Europaea» R.B. Ivimey-Cook (1968) принимает точку зрения Г. И. Ширяева относительно таксономического статуса О. leiosperma.

Вид О. intermedia был описан из Сарепты (в настоящее время - район Волгограда). Согласно данным «Флоры СССР», авторство вида О. intermedia

причисляется Беккеру: О. intermedia С.А.Меу. ex Becker (Муравьёва, 1945). Впервые название О. intermedia С.А.Меу. ex Becker было опубликовано в списке растений для Fl. Sareptana (Becker, 1858), но протолог для этого вида был опубликован позднее во «Flora de France» (Rouy et Foucand, 1897), где авторами в качестве первоначального материала использовались российские сборы Беккера. Таким образом, авторство вида О. intermedia принадлежит Rouy et Foucand. Имеются сведения о распространении О. intermedia в Волгоградской и Оренбургской областях, в Казахстане, а также в Италии и на Корсике (Муравьёва, 1945; Голоскоков, 1961; Rouy et Foucand, 1897). Вид малоизучен.

В литературе имеются данные, касающиеся микроскопического изучения различных частей О. arvensis. Изучались стебли, листья и цветки. Исследования проводились на материалах, собранных из украинских популяций О. arvensis (Картмазова и др., 1985) и растений, культивируемых в окрестностях Пардубице (Чехия) (Rezácová et al., 1978).

Сведений об анатомическом исследовании представителей рода Ononis крайне мало. В литературе имеются данные о строении зародыша (Поддубная-Арнольди, 1976; Чубирко, Кострикова, 1985) и семядолей (Васильченко, 1937). Также существуют работы по изучению семенной кожуры представителей подсемейства Faboideae (Watson, 1948; bestem & Gunn, 1982). Отечественные популяции рода Ononis анатомическими методами не изучались.

В XXI в. появились работы по изучению некоторых видов рода Ononis методами молекулярно-генетического анализа (Wojciechowski et al., 2000; Steele & Wojciechowski, 2003; Wojciechowski, 2003, 2004). В 2010 г. группа немецких учёных под руководством F. Turini, изучавшая западноевропейские и средиземноморские виды рода Ononis, опубликовала филограммы, построенные на основании сравнения последовательностей внутренних транскрибируемых спейсеров ITS1 и ITS2 генов рРНК ядерного генома и последовательностей района trnL-trnF генома хлоропластов. В этой работе показана филогенетическая связь между видами внутри рода Ononis, а также филогенетическую связь рода Ononis с родами Trigonella, Medicago и Galega (Turini et al., 2010).

Молекулярно-генетических исследований образцов видов рода Ononis, обитающих на территории России и сопредельных государств, не проводилось.

В литературе имеются сведения о содержании химических соединений для

5 видов рода Ononis флоры России и сопредельных государств - О. pusilla, О. arvensis, О. spinosa, О. leiosperma и О. repens. Все перечисленные виды содержат обширный комплекс полифенольных соединений, состав которого в зависимости от вида и экологических условий произрастания образца варьирует. Соединения полифенольного комплекса, найденные у представителей рода Ononis, принадлежат к фенолкарбоновым кислотам, оксикумаринам, флавоноидам, в том числе изофлавоноидам и птерокарпанам (Бандюкова, Аванесов, 1973; Ковалев, 1979; Barrero et al., 1993; Буданцев, Лесиовская, 2001; Головкин и др., 2001; Wollenweber et al., 2003; Давитавян, Сампиев, 2004; Тулайкин, Яковлев, 2007). Выявлены также разные группы терпеноидов и стероидных соединений, а также углеводы, сапонины, циклитолы и органические кислоты (Сарджвеладзе, 1954; Plouvier, 1955; McComb & Rendig, 1962; Kindl & Hoffmann-Ostenhof, 1966; Rowan

6 Dean, 1972; Клышев и др., 1978; Háznagy et al., 1978; Dittrich & Brandl, 1987; Головкин и др., 2001).

Широкий состав биологически активных веществ обуславливает различные фармакологические эффекты. Наиболее широко в отечественной медицине применяются корни О. arvensis в качестве противогеморроидального, кровоостанавливающего и слабительного средства (Государственная Фармакопея, 1989). Отвар из корней стальника полевого уменьшает проницаемость и ломкость капилляров, оказывает кровоостанавливающее и противовоспалительное действие. В фармацевтической практике стран Западной Европы применяются корни О. spinosa (European Pharmacopoeia, 2003). Это сырье используется в качестве мочегонного и литолитического средства как отдельно, так и в составе урологических сборов и препаратов растительного происхождения.

Согласно данным из литературных источников, указанных выше, нами были составлена сводная таблица биологически активных веществ, обнаруженных в траве и корнях фармакопейных видов О. arvensis (табл. 1, стр. 15) и О. spinosa (табл. 1, стр. 16).

Таблица 1. Биологически активные вещества, содержащиеся в траве и корнях стальника полевого {О. arvensis) и стальника колючего {О. spinosa).

О. arvensis

Группа соединений Трава Корни

Флавонолы - Астрагалин - Гиперозид - Гиспидулин - Кверцетин - Кемпферол - Кемпферол-З-глюкоксилозид - Популин - Рутин - Трифолин - Трифолин

Изофлавоны - Дайдзеин - Ононин - Формононетин - Дайдзеин - Ононин - Формононетин

Изофлаваноны - Онозид - Оногенин

Кумарины - Скополетин - Герниарин - Умбеллиферон

Птерокарпаны - Трифолиризин

Фенолкарбоновые кислоты - п-Гидроксихинная кислота - Неохлорогеновая кислота - Хлорогеновая кислота

Тритерпеновый тетрациклический диспирт - а-оноцерин

Стеролы - холестерол - кампестерол - стигмастерол - а-спиностерол - ситостерол

Циклитол - Б-ононит - Ь-леукантемит

Органические кислоты - лимонная кислота - хинная кислота

О. зртоБа

Группа соединений Трава Корни

Флавонолы - Гиперозид - Кверцетин - Кемпферол - Рутин - Яцеидин - Кемпферол

Изофлавоны - Ононин - Формононетин - Биоханин А - Генистеин - Ононин - Формононетин

Изофлаваноны - 2,3-Дигидроононин - Оногенин

Флавоны - Апигенин - Витексин - Лютексин - Лютеолин - Пендулетин - Текторигенин - Спинонин

Птерокарпаны - Гомоптерокарпин - Трифолиризин

Терпеноиды - линалоол - камфора - карвон - ментол - ментол -борнеол -линалоол - камфора - эстрагол

Тритерпеновый тетрациклический диспирт - а-оноцерин

Стеролы - холестерол - кампестерол - стигмастерол - а-спиностерол - ситостерол

Циклитол - Б-ононит - Ь-леукантемит

Органические кислоты - лимонная кислота - хинная кислота

ГЛАВА 2. Материалы и методы 2.1 Материалы и методы исследования

Основным материалом для исследования послужили образцы, хранящиеся в Гербарии сосудистых растений Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН (LE), а также в гербариях Биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова (MW), Всероссийского научно-исследовательского института лекарственных и ароматических растений (MOSM), Томского университета (ТК) и Никитского ботанического сада HAH Украины (YALT). Был выполнен морфологический анализ европейских, кавказских, сибирских и среднеазиатских представителей рода, образцы которых хранятся в указанных гербариях. Параллельно проводилось картирование всего исследуемого материала. Были изучены типы названий всех представителей рода Ononis флоры России и сопредельных стран, в том числе гербарный материал, хранящийся в LE, и изображения типовых образцов, размещенные на интернет-ресурсе JSTOR plant Global (http://plants.jstor.org) и сайте Линневского общества в Лондоне (http://www.linnean.org).

В 2011-2012 гг. проводились полевые исследования в Псковской и Ленинградской областях, Краснодарском крае, Республике Адыгея и в Крыму. Был собран гербарный материал, относящийся к видам О. pusilla, О. arvensis и О. leiosperma. Была изучена морфологическая изменчивость этих видов на межпопуляционном и внутрипопуляционном уровнях.

Материалом для анатомического исследования послужили листья и зрелые семена, взятые с гербарных образцов, хранящихся в Гербарии БИН РАН (LE). Для исследования брали 2-3 фрагмента средней части листовой пластинки, содержащей жилку второго порядка и 3-4 семени из разных бобов с двух гербарных листов каждого вида.

Листья и семена фиксировали по общепринятой методике (Быкова, Яковлева, 1991; Яковлева, Кравцова, 1999; Яковлева и др., 2002). Для лучшей пропитки фиксатором семена прокалывали и весь материал выдерживали несколько суток в 3% растворе формглутара. Постфиксацию проводили 2%

раствором осмия в течение ночи. Материал обезвоживали в серии растворов ацетона возрастающей концентрации (от 30 до 100%). Для заливки использовали смесь эпона и аралдита. Полутонкие (толщиной 1 мкм) и ультратонкие (толщиной 80 нм) поперечные срезы листьев и семенной кожуры получали с помощью ультрамикротома Ultracut Е (Reichert-Jung). Полутонкие срезы окрашивали 1% раствором толуидинового синего на боратном буфере и фотографировали с помощью светового микроскопа фирмы Carl Zeiss Axio Lab.Al. Ультратонкие срезы контрастировали цитратом свинца и фотографировали с помощью ТЭМ Tesla BS-500. При описании поперечных срезов семенной кожуры применяли терминологию, приведенную в 5-ом томе сводки «Сравнительная анатомия семян» (1996). Все анатомические исследования выполнены на оборудовании Отделения трансмиссионной электронной микроскопии ЦКП БИН РАН

Для молекулярно-генетического анализа использовался гербарный материал, относящийся к роду Ononis и хранящийся в Отделе Гербарий БИН РАН (LE), а также материал собственных сборов. В представленной работе секвенированы последовательности района ITSl-ген 5.8S pPHK-ITS2 ядерного генома, а также участки хлоропластных генов rbcL и matK всех 7 видов рода Ononis флоры России и сопредельных государств. Для того, чтобы определить положение этих видов в системе рассматриваемого рода, в анализ также включены нуклеотидные последовательности исследуемых участков ядерных и хлоропластных генов большинства средиземноморских и западноевропейских видов рода Ononis, полученные из ГенБанка

(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Genbank). Выделение геномной ДНК проводили по методу Doyle и Doyle (Doyle, Doyle, 1987). Для получения последовательностей района ITSl-ген 5.8S pPHK-ITS2 амплификацию проводили с праймерами ITS1-P (Ridgway et al., 2003) и ITS4 (White et al., 1990). Параметры циклов ПЦР-амплификации: денатурация 2 минуты 94 °С; 35 циклов амплификации: 50 сек. 94 °С; 50 сек. 53-56 °С (в зависимости от образца температура отжига менялась); 1 мин 72 °С; элонгация 3 минуты 72 °С. Для секвенирования интересующих участков ядерных генов применяли технику секвенирования с использованием

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Лужанин, Владимир Геннадьевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Александров В. Г. Анатомия растений. М.: Высшая школа, 1966. С. 354374.

Александрова А. Е. Антигипоксическая и антиоксидантная активность некоторых синтетических и природных препаратов. Универсальность их протекторного действия // VIII Международный съезд Фитофарм 2004. Материалы съезда. СПб.: ВВМ, 2004. С. 34-44.

Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений / Под ред. П.С. Чикова. М., 1980. 340 с.

Бандюкова В. А., Аванесов Э. Т. О вероятности обнаружения флавонов, флаванонов и изофлавоноидов в некоторых семействах высших растений. Сообщение 2. // Растительные ресурсы, 1973. Т. 9. №4. С. 508-515.

Буданцев А. Л., Лесиовская Е. Е. Дикорастущие полезные растения России. СПб., 2001. С. 283-284.

Быкова О. П., Яковлева О. В. Слизевые клетки листа некоторых представителей ^oj&Alcea L. // Раст. ресурсы. 1991. Т. 27. Вып. 2. С. 82-90.

Благовещенский В. В., Пчелкин Ю. А., Раков Н.С., Старикова В.В., Шустов B.C. Определитель растений Среднего Поволжья. Л.: Наука, 1984. 392 с.

Васильченко И. Т. Морфология прорастания бобовых в связи с их систематикой и филогенией // Тр. Ботан. Ин-та АН СССР. Сер. 1. 1937. Т. 4. С. 347425.

Васильченко И. Т. Стальник - Ononis L. / Флора Европейской части СССР. Т. 6. Л.: Наука, 1987. С. 176-178.

Георгиевский В. П., Комисаренко Н.Ф., Дмитрук С.Е. Биологически активные вещества лекарственных растений. Новосибирск: Наука, 1990. 333 с.

Государственная Фармакопея СССР: Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье / МЗ СССР. 11-е издание, дополненное. М., 1989. 400 с.

Головкин Б. Н., Руденская Р. Н., Трофимова И.А., Шретер А.И. Биологически активные вещества растительного происхождения. Т. 2. М.: Наука, 2001.764 с.

Голоскоков В. П. Стальник - Ononis L. // Флора Казахстана. Т. 5. Алма-Ата, 1961. С. 25-27.

Голубев В. Н. Биологическая флора Крыма. Ялта: НБС-ННЦ, 1996. 126 с.

Гроссгейм А. А. Стальник - Ononis L. // Флора Кавказа. Т. 5. M-JL, 1952. С. 166-167.

Давитавян Н. А., Сампиев А. М. Исследования по выбору оптимального экстрагента для получения жидкого экстракта травы стальника полевого // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сборник научных трудов (Пятигорская фармацевтическая академия). Пятигорск, 2005. Вып. 60. С. 96-97.

Давитавян Н. А., Сампиев А. М. Целесообразность и возможность использования в медицине травы стальника полевого // VIII Международный съезд Фитофарм 2004. Материалы съезда. СПб.: ВВМ, 2004. С. 424-426.

Картмазова JI. С., Ткаченко Н. М., Козлова Е. П., Ковальов В. М. Порвшяльне морфолого-анатом!чне дослщження генеративних оргашв вовчупв польового та колючого. Повщомлення II // Фармацевтичний журнал, 1985. №3. С. 59-62.

Клышев JI. К., Бандюкова В. А., Алюкина JI. С. Флавоноиды растений (распространение, физико-химические свойства, методы исследования). Алма-Ата, 1978. 220 с.

Ковалев В. Н. Некоторые результаты изучения растений семейства бобовые // Научно-практическая конференция «Перспективы создания и производства лекарственных средств в Украине»: Тезисы докладов. Харьков, 1993. С. 36-37.

Ковалев В. Н. Фармакогностическое изучение некоторых видов стальника. Автореф. дисс. ... к.фарм.н. Харьков, 1979. 25 с.

Куликов В. Лекарственные растения Алтайского края. Барнаул, 1975. 208 с.

Курбатский В. И. Ononis L. - Стальник / Флора Сибири. Т. 9. Новосибирск: Наука, 1994. С. 193.

Лужанин В. Г., Гельтман Д. В., Родионов А. В., Яковлев Г. П. Род Ononis (Fabaceae) во флоре России и сопредельных государств // Ботан. журн. 2013 а. Т. 98, № 11. С. 1403-1415.

Лужанин В. Г., Родионов А. В., Яковлев Г. П. Молекулярно-филогенетическое исследование рода Ononis L. (Fabaceae) во флоре России и сопредельных государств // Бот. журн. 2013b. Т. 98. №5. С. 629-637.

Маевский П. Ф. Ononis L. - Стальник / Флора средней полосы европейской части России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. С. 338-339.

Международный кодекс ботанической номенклатуры (Венский кодекс), принятый Семнадцатым международным ботаническим конгрессом, Вена, Австрия, июль 2005 г. Перевод с английского. М.; СПб.: Товарищество научных изданий КМК, 2009. С. 41-47.

Муравьёва О. А. Стальник - Ononis L. // Флора СССР. Т.11. Л., 1945. С. 94102.

Муртазалиев Р. А.. Стальник - Ononis L. // Конспект флоры Дагестана. Т 2. Махачкала, 2009. С. 65-66.

Никитин В. В., Гельдиханов А. М. Определитель растений Туркмении. Л.: Наука, 1988. 680 с.

Пастушенков Л. В., Лесиовская Е. Е. Фармакотерапия с основами фитотерапии. Ч. 2. СПб, 1995. С. 217.

Перепечко Н. П. Новое лекарственное растение - стальник полевой Ononis arvensis L. // Ботанический журнал, 1964. Т. 49. №4. С. 592-594.

Поддубная-Арнольд В. А. Цитоэмбриология покрытосеменных растений. М.: Наука, 1976. 503 с.

Попов М. Г. Род Cicer L. и его виды. К проблеме о происхождении средиземноморской флоры. Опыт морфологической и географической

монографии // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Л., 1928. Т. 21, вып. 1. С. 3-240.

Расулова М. Р. Стальник - Ononis L. // Флора Таджикской ССР. Т. 5. Л., 1978. С. 302-303.

Сарджвеладзе О. В. Материалы о химическом составе и мочегонном действии стальника пахучего Ononis hircina Jacq. Автореф. дисс. ... к.ф.н. Тбилиси, 1954. 12 с.

Сравнительная анатомия семян. Том 5. Двудольные. Rosidae I. СПб.: Мир и семья, 1996. С. 264-298.

Станков С. С. Стальник - Ononis L. // Флора Крыма. Т 2. М., 1960. С. 118-121. Тулайкин А. И., Яковлев Г. П. Разнообразие фенольных соединений рода Ononis (Fabaceae) // Растительные ресурсы. 2007. Т. 43. № 3. С. 140-161.

Федченко Б. А., Мефферт В. В. Стальник - Ononis L. // Флора Туркмении. Т. 4. Ашхабад, 1950. С. 115-116.

ФС 42-1932-95 (взамен ФС 42-1932-82). Tinctura Ononidís (Настойка стальника). Министерство Здравоохранения РФ, 1995. 4 с.

Цвелев Н. Н. Определитель сосудистых растений Северо-Западной России (Ленинградская, Псковская и Новгородская области). СПб.: Изд-во СПХФА, 2000. 781 с.

Чубирко М. М., Кострикова Л. Н. Семейство Fabaceae // Сравнительная эмбриология цветковых растений. Т. 3. Л.: Наука, 1985. С. 67-77.

Шишкина Б. К. Ononis L. - Стальник / Флора Средней Полосы Европейской части СССР. 9-е изд. Л.: «Колос», 1964. С. 147.

Шмальгаузен И. Ф. Ononis II Флора Средней и Южной России, Крыма и Северного Кавказа. Руководство для определения семянных и высших споровых растений. Т. 1. Киев, 1895. С^220.

Яковлев Т.П. Бобовые земного шара. Л.: Наука, 1991. 144 с. Яковлева О. В., Коробков А. А., Бойко Э. В. Строение слизесодержащих клеток в перикарпии семянок некоторых видов Artemisia (Asteraceae) // Бот. журн. 2002. Т. 87. № 9. С. 1-9.

Яковлева О. В., Кравцова Т. И. Ультраструктура клеток перикарпия Urtica dioica (Urticacaea) //Бот. жури. 1999. Т. 84. № 7. с. 33-41.

Alefeld F. Ueber die Vicieen // Oesterriche: Bot. Z., 1859. Vol. 9. P. 352-366. Ali S. I. Ononis L. // Flora of West Pakistan. No 100. Papilionaceae. Karachy, 1977. P. 282-284.

Allen O.N., Allen Ethel K. The Leguminosae : A Source Book of Characteristics, Uses and Nodulation. Tennesse, Kingsport: University of Wisconsin Press, 1981. 812 p.

Allionii C. Ononis II Flora Pedemontana. Vol. 1. Excudebat Ioannes Michael Briolus Augustae Taurinorum : Excudebat Ioannes Michael Briolus R. Scientiarum Academiae Impressor et Bobliopola, 1785. P. 316-319.

Barrero A.F., Herrador M.M., Arteaga P., Rodriguez I. Phytochemistry of the genus Ononis (Papilonaceae). Pharmacological impotence // Ars. Pharm., 1993. Vol. 34. N1. P. 47-63.

Becker A. Flora Sareptana // Bull. Soc. Imp. Nat. Mosc. Vol. 31. Moscou, 1858.

P. 28.

Boissier E. Ononis 11 Flora Orientalis. Vol. 2. Genevae, 1872. P. 57. Brummit R. K. Report of the committee for spermatophyta: 29 // Taxon. 1985. Vol. 34, N4. P. 662.

Brummit R. K. Report of the committee for spermatophyta: 36 // Taxon. 1989. Vol. 38, N 2. P. 299-300.

Devesa J. A. Estudio Taxonomico del Genero Ononis L. (.Leguminosae) en Portugal I I Memories Sociedade Broteriana. 1988. Vol. 28, P. 5-53

Dillenius M. D. Horti Elthamensis Plantarum Rariorum. Vol. 2. Legduni Batavorum: Apud Cornelium Haak, 1785. P. 29, t. 25, f. 28.

Dittrich P., Brandl A. Revision of the pathway of D-pinitol formation in Leguminosae // Phytochemistry, 1987. Vol. 26. N 7. P. 1925-1926.

Doyle J.J., Doyle J.L. A rapid DNA isolation procedure for small quantities of fresh leaf tissue // Phytochem. Bull. 1987. Vol. 19. P. 11-15. European Pharmacopoeia. 4 end. / France, 2003.

Hâznagy A., Töth G., Tamâs J. Über die Inhaltstoffe des wäßrigen extraktes von Ononis spinosa L. // Archiv der Pharmazie, 1978. Vol. 311. №4. P. 318-323.

Heyn C.C. Trifolieae / Advances in Legume Systematics. Part 1. Edited by R.M. Polhil & P.H. Raven. Royal Botanic Gardens, Kew, 1981. P. 383-385.

Hutchinson J. The genera of flowering plants. Dicotylédones. Oxford: Clarendon Press, 1964. Vol. 1.516 p.

Ivimey-Cook R.B. Ononis L. // Flora Europaea. Vol. 2. Rosaceae to Umbelliferae. Cambridge, 1968. P. 143-148.

Jacquin N. J. Hortus botanicus vindobonensis, seu Plantarum rariorum, quae in Horto botanico vindobonensi, Augustissimae Mariae Theresiae Munificentia Regia in Universitatis Patriae. Vol. 1. Vindobonae: Typis Leopoldi Joannis Kaliwoda, aulae imperialis typographi, 1770. P. 40.

Jarvis C. E., Ivimey-Cook R.B., Cannon P. F. Proposal to reject Ononis spinosa Linnaeus (Leguminosae) // Taxon. 1983. Vol. 32, N 2. P. 314—316.

Kindl H., Hoffmann-Ostenhof O. Untersuchungen üder die biothynthese der cyclite, XII. Die bildung von D-Ononit und anderen cycliten in Ononis spinosa II Zeitschrift für Physiologische Chemie, 1966. Vol. 345. №4-6. P. 257-263. Ledebour K. Ononis II Flora Rossica. Vol. 1. Stuttgartiae, 1842. P. 513 Lersten N.R., Gunn C.R. Testa characters in tribe Vicieae, with notes about tribes Abreae, Cicereae and Trifolieae (Fabaceae) II U. S. Dep. Agr., Techn. Bull. 1982. N 1667.40 p.

Lexique des remèdes homéopathiques de la nomenclature française. Docteur Robert Séror / http://www.homeoint.org/seror/lexique/lexhomop.htm, 2013.

Linnaeus C. Ononis II Species Plantarum. Ed. 2. Vol. 2. Stockholm, 1763. P.

1006.

Linnaeus C. Ononis II Species Plantarum. London, 1753. P. 717

Linnaeus C. Ononis II Systema Naturae, ed. 10. Vol. 2. Stockholm, 1759. P.

1159.

Marhuenda E., Garcia M.D. The diuretic activity of Ononis natrix L. // Farmaco Prat., 1985. Vol. 40. N 9. P. 302-306.

McComb E.A., Rendig V.V. Ononitol (4-O-methylmyo-inositol) as a constituent of Madicago sativa II Archives of Biochemistry and Biophysics, 1962. Vol. 99. P. 192193.

Morisset P. Chromosome numbers in Ononis L. // Watsonia, 1978. Vol. 12. N 2. P. 145-153.

Pharmacopoea Helvetica. Editio Quinta / Editions Française. Berne, 1934. P. 785.

Pharmacopoea Hungarica. Tomus III / Redigit B. Lang. Academiai Kiado. Budapest, 1970. P. 91.

Plouvier V. Sur deux cyclitols nouveaux, le 1-bornésitol isolé de Lathyrus vernus Bernh., le d-ononitol isolé d'Ononis Natrix L. (Légumineuses) Il Comptes Rendus hebdomadaires des Séances de 1-Académie des Sciencesm, 1955. Vol. 241. №15. P. 983-985.

Rezâcovâ A., Spilkova J., Hubik J. Farmacognostickâ studie druhu Ononis arvensis L. Il Ceskoslovenskâ farmacie, 1978. Vol. 27. №10. P. 452-455.

Ridgway K. P., Duck J. M., Young J. P. W., 2003. Identification of roots from grass swards using PCR RFLP and FFLP of the plastid trnL (UAA) intron // BMC Ecol. Vol. 3.P. 8.

Rice-Evans C.A., Miller N.J. Structure - antioxidant activity relationships of flavonoids / Flavonoids in helth and diseases, 1999. Chapter 5. P. 199-219.

Rodionov A.V., Kotsinyan A.R., Gnutikov A.A., Dobroradova M.A., Machs E.M. Variabilyty of the ITS1-5.8S rDNA-ITS2 sequence during the divergence of sweet-grass species (Glyceria R. Br.)// Russian J. of Genetics: Applied Research. 2013. Vol. 3. P. 83-90.

Rouy G., Foucaud J. Ononis // Flore de France. Paris, 1897. Vol. 4. P. 271-272.

Rowan M.G., Dean P.D. a-Onocerin and sterol content of twelve species of Ononis II Phytochemistry, 1972. Vol. 11. N 11. P. 3263-3265.

Sanger F., Niclein S., Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors // Pros. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. Vol. 74. P. 5493 - 5467.

Savage S. A Catalogue of the Linnaean Herbarium. London : Taylor and Francis, 1945. 225 p.

Sirjaev G. Generis Ononis L. revisio critica. Band XLIX. // Beihefte zum Botanischen Centralblatt, 1932. P. 420-432.

Spilkova J., Hubik J. Farmacognosticka studie druhu Ononis arvensis L. II. Flavonoidy a onocerin v droze // Ceskoslovenska farmacie, 1982. Vol. 31. N 1. P. 24— 26.

Steele K.P., Wojciechowski M.F. Phylogenetic analyses of tribes Trifolieae and Vicieae, based on sequences of the plastid gene matK {Papilionoideae: Leguminosae) / Advances in Legume Systematics. Part 10. Edited by B.B. Klitgaard & A. Bruneau. Royal Botanic Gardens, Kew, 2003. P. 355-370.

Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. MEGA4: Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) soft ware version 4.0 // Mol. Biol. Evol. 2007. Vol. 24. P. 1596-1599.

The Extra Pharmacopoeia. Thirteth Edition / Edited by E.F. Reynolds. London: The Pharmaceutical Press, 1993. P. 1396.

Tjaden W. L. Carlo Allioni and his Aucnarium ad synopsim methodicam stirpum horti reg. Tauriensis // Taxon. 1970. Vol. 19, N 4. P. 611-617.

Townsend C.C., Guest E. Ononis L. // Flora of Iraq. Vol. 3. Royal Botanic Gardens, Kew, 1974. P. 72-87.

Turini F.G., Brauchler C., Heubl G., 2010. Phylogenetic relationships and evolution of morphological characters in Ononis L. (.Fabaceae) // Taxon. 2010. Vol. 59, N4. P. 1077-1090.

Turland N. J., Jarvis C. E. Typiflcation of Linnean specific and varietal names in the Leguminosae (Fabaceae) // Taxon. 1997. Vol. 46, N 3. P. 477.

Watson D. Structure of the testa and its relation to germination in the Papilionaceae tribes Trifolieae and Loteae // Annals of Botany. New Series, 1948, Vol.l2^N 48. P. 385-409^ _

White T. J., Bruns T., Lee S., Taylor J. Amplification and direct sequencing of fungal ribosomal RNA genes for phylogenetics // PCR Protocols: a Guide to Methods and Applications / Eds M. A. Innis, D. H. Gelfand, J. J. Sninsky, T. J. White. San Diego: Academic Press Inc, 1990. P. 315-322.

Wojciechowski, M. F., M. Lavin, and M. J. Sanderson. A phylogeny of legumes (Leguminosae) based on analysis of the plastid matK gene resolves many well-supported subclades within the family. American Journal of Botany. 2004. Vol. 91. P. 1846-1862.

Wojciechowski, M. F. Reconstructing the phylogeny of legumes (Fabaceae): an early 21st century perspective. Advances in Legume Systematics, B. B. Klitgaard and A. Bruneau (eds.), part 10, Higher level systematics, Royal Botanic Garden, Kew, 2003. P. 5-35.

Wojciechowski M.F., Sanderson M.J., Steele K.P., Liston A. Molecular phylogeny of the «temperate herbaceous tribes» of Papilionoid legumes: a supertree approach / Advances in Legume Systematics. Part 9. Edited by P.S.Herendeen & A. Bruneau. Royal Botanic Gardens, Kew, 2000. P. 277-298.

Wollenweber E., Dorr M., Rivera D., Roitman J.N. Exterally accumulated flavonoids in three Mediterranean Ononis species I IZ. Naturforsch., 2003. Vol. 58. N11-12. P. 771-775.

Yakovlev G. P., Sytin A. K., Roskov Yu. R. Legumes of Northern Eurasia. Royal Botanic Gardens, Kew, 1996. P. 443-445.