Андромоноэция, биология цветения и опыления Dorema microcarpum (Apiaceae) в условиях Ферганской долины (Узбекистан)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Впервые описана андромоноэция и выявлены антэкологические особенности у Dorema microcarpum, эндемика Западного Тянь-Шаня и Северного Памиро-Алая. Исследования проведены в естественных условиях Чуст-Папских адыров Ферганской долины в 2021–2023 гг. Показано, что флоральная единица представляет собой открытую ярусную кисть из ярусных кистей из простых зонтиков. У мощно развитых особей в нижней части синфлоресценции формируются паракладии. Продолжительность цветения особи составляет 10–15 дней. Простые зонтики в разных частях синфлоресценции формируют только обоеполые цветки, обоеполые и тычиночные цветки, только тычиночные цветки. У слабо развитых особей на боковых кистях, начиная с 6-го узла, в простых зонтиках формируются обоеполые цветки и от 1 до 5 тычиночных цветков; простые зонтики 2–3 нижних боковых кистей образуют только тычиночные цветки. У мощно развитых особей в средней и верхней частях синфлоресценции практически все простые зонтики формируют только обоеполые цветки, тычиночные цветки развиваются только на паракладиях. Цветение особи начинается с простых зонтиков на боковых кистях, расположенных в средней части флоральной единицы – с 6-го по 9-й узел и происходит дивергентно: сначала полностью отцветают средняя и верхняя части синфлоресценции, затем раскрываются тычиночные цветки на боковых кистях нижней части (узлы с 3-го по 5-й). Раскрывание цветков на боковых кистях происходит акропетально, в пределах простых зонтиков – центростремительно. D. microcarpum относится к растениям с утренним ритмом цветения: раскрывание цветков начинается рано утром (около 5–6 часов.) и продолжается до 9–10 часов. Обоеполые цветки характеризуются строго выраженной протандрией. Цветение обоеполого цветка продолжается 3–4 дня, тычиночного – 1 день. Цветки в основном посещаются представителями двух отрядов – Hymenoptera и Diptera. Наличие обоеполых и тычиночных цветков, разновременность их созревания и строгая синхронность цветения обоеполых цветков верхних боковых кистей способствуют гейтоногамии, а также обеспечивают перекрестное опыление других особей. Тычиночные цветки нижних боковых кистей или паракладиев обеспечивают перекрестное опыление между особями, находящимися в разных фазах цветения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Давидов

Ферганский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: mdavidov66@mail.ru
Узбекистан, ул. Мураббийлар, 19, Фергана, 712000

М. Х. Акбарова

Ферганский государственный университет

Email: mdavidov66@mail.ru
Узбекистан, ул. Мураббийлар, 19, Фергана, 712000

З. А. Юсупова

Ферганский государственный университет

Email: mdavidov66@mail.ru
Узбекистан, ул. Мураббийлар, 19, Фергана, 712000

Список литературы

  1. [Davidov, Isakova] Давидов М.А., Исакова Н. 2021. Dorema microcarpum Korov. (Apiaceae) онтогенези. – Science and education. С. 58–63.
  2. [Demyanova] Демьянова Е.И. 1995. К изучению антэкологии и полового полиморфизма зонтичных лесостепного Зауралья. I. О протерандрии у зонтичных. – Вестн. Перм. ун-та. Биология. 2: 45–54.
  3. [Demyanova, Klymenko] Демьянова Е.И., Клименко Е.В. 2011. О половом полиморфизме Filipendula vulgaris и F. ulmaria (Rosaceae) в Приуралье. – Вестник Пермского ун-та. Биология. 1: 4–13.
  4. [Demyanova et al.] Демьянова Е.И., Шестакова О.М., Деткова А.Г. 2000. О половой структуре популяций гинодиэцичных зонтичных Приуралья. – Вестн. Перм. ун-та. Биология. 2: 58–61.
  5. Endress P.K. 2020. Structural and temporal modes of heterodichogamy and similar patterns across angiosperms. – Bot. J. Linn. Soc. 193(1): 5–18. https://doi.org/10.1093/botlinnean/boaa001
  6. [Godin et al.] Годин В.Н., Дозорова С.В., Архипова Т.В. 2019. Андромоноэция у Aegopodium podagraria L. (Apiaceae) в Московской области. – Вестник Томского государственного университета. Биология. 45: 47–68. https://doi.org/10.17223/19988591/45/3
  7. [Godin et al.] Godin V.N., Arkhipova T.V., Vetlova M.A., Kuranova N.G. 2022. Andromonoecy and floral protandry of Oenanthe aquatica (Apiaceae). – Вестник Томского государственного университета. Биология. 58: 96–112. https://doi.org/10.17223/19988591/58/5
  8. [Godin, Perkova] Годин В.Н., Перкова Т.В. 2017. Биология цветения и половой полиморфизм у видов семейства Apiaceae (Московская область). – Бот. журн. 102(1): 35–47. https://doi.org/10.1134/S0006813617010033
  9. Hall W.C. 1949. Effects of photoperiod and nitrogen supply on growth and reproduction in the gherkin. – Plant Physiology. 24(4): 753–769. https://doi.org/10.1104/pp.24.4.753
  10. [Kordyum, Glushchenko] Кордюм Е.Л., Глущенко Г.И. 1976. Цитоэмбриологические аспекты проблемы пола покрытосеменных. Киев. 197 с.
  11. [Korovin] Коровин Е.П. 1959. Сем. Umbelliferae – Зонтичные. – В кн.: Флора Узбекистана. Т. 4. Ташкент. С. 243–244.
  12. [Kuznetsova, Timonin] Кузнецова Т.В., Тимонин А.К. 2017. Соцветие: морфология, эволюция, таксономическое значение (применение комплементарных подходов). М. 183 с.
  13. Limerk J. 1959. The influence of photoperiodicity on the sexual index in hemp (Cannabis sativa L.). – Biol. Plant. 1(3): 176–186. https://doi.org/10.1007/BF02927054
  14. [Minina] Минина Е.Г. 1938. О фенотипических изменениях признаков пола у высших растений под влиянием изменение условий питания и других внешних факторов. – Докл. АН СССР. 21(6): 302–305.
  15. [Minina] Минина Е.Г. 1965. Значение смещения пола для селекции. О связях гетерозиса и полиплоидии с сексуализацией. – Журн. общей биол. 26(4): 416–426.
  16. [Minina, Polozova] Минина Е.Г., Полозова Л.Я. 1952. Условия женской сексуализации почек дуба. – Докл. АН СССР. 86(1): 189–192.
  17. Nitsch J.P., Kurtz E.B., Liverman J.L., Went F.W. 1952. The development of sex expression in cucurbit flowers. – Amer. J. Bot. 39(1): 32–43. https://doi.org/10.2307/2438091
  18. [Pechenitsyn] Печеницын В.П. 1990. Влияние температуры на морфогенез среднеазиатских тюльпанов. Ташкент. 81 с.
  19. [Pimenov] Пименов М.Г. 1988. Монографический обзор рода Dorema D. Don (Umbelliferae). – Бюлл. Московского общества испытателей природы. Отд. Биол. 93(2): 76–90.
  20. [Pimenov] Пименов М.Г. 2009. Dorema microcarpum Korovin. – В кн.: Красная книга Республики Узбекистан. Ташкент. С. 102.
  21. [Pimenov, Klyuykov] Пименов М.Г., Клюйков Е.В. 2002. Зонтичные (Umbelliferae) Киргизии. М. 288 с.
  22. [Pimenov, Klyuykov] Пименов М.Г., Клюйков Е.В. 2019. Dorema microcarpum Korovin. – В кн.: Красная книга Республики Узбекистан. Растения. Т. 1. Ташкент. С. 83.
  23. [Pimenov, Klyuykov] Пименов М.Г., Клюйков Е.В. 2023. Apiaceae. – В кн.: Флора Узбекистана. Т. 5. Ташкент. 469 с.
  24. [Ponomarev] Пономарев А.Н. 1960a. О протерандрии у зонтичных. – Доклады АН СССР. 135: 750–752.
  25. [Ponomarev] Пономарев А.Н. 1960b. Изучение цветения и опыления растений. – В кн.: Полевая геоботаника. Т. 2. М., Л. С. 9–19.
  26. Puchałka R., Spalik K., Trzeciak P., Banasiak Ł., Piwczyński M. 2023. Phylogenetic position of Dorema within Ferula (Apiaceae). – Plant Syst. Evol. 309: 28. https://doi.org/10.1007/s00606-023-01857-z
  27. Reuther K., Claßen-Bockhoff R. 2010. Diversity behind uniformity – inflorescence architecture and flowering sequence in Apiaceae-Apioideae. – Plant Div. Evol. 128(1–2): 181–220. https://doi.org/10.1127/1869-6155/2010/0128-0009
  28. Robinsohn I. 1924. Die Färbungsreaktion der Narbe, Stigmatochromie, als morpho-biologische Blütenuntersuchungsmethode. – Sitzungsberichte der Akademie der Wissenschaften. Mathematisch-naturwissenschaftliche Сlasse. Abt. I. 133(7–8): 181–211.
  29. Schlessman M.A. 2010. Major events in the evolution of sexual systems in Apiales: ancestral andromonoecy abandoned. – Plant Div. Evol. 128(1–2): 233–245. https://doi.org/10.1127/1869-6155/2010/0128-0011
  30. Sokal R.R., Rohlf F.J. 2012. Biometry: the principles and practice of statistics in biological research. 4th edition. New York. 937 p.
  31. Spalik K. 1991. On evolution of andromonoecy and “overproduction” of flowers: a resource allocation model. – Biol. J. Linn. Soc. 42(3): 325–336. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.1991.tb00566.x
  32. Théry M., Casas J. 2002. Predator and prey views of spider camouflage. – Nature. 415: 133. https://doi.org/10.1038/415133a
  33. [Tojibaev, Naralieva] Тожибаев К.Ш., Наралиева Н.М. 2012. Новые местонахождения редких и эндемичных видов Apiaceae Узбекистана. – Turczaninowia. 15(4): 31–33.
  34. Webb C. J. 1981. Andromonoecism, protandry, and sexual selection in Umbelliferae. – N. Z. J. Bot. 19(3): 335–338. https://doi.org/10.1080/0028825X.1981.10426389

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Цветущая особь Dorema microcarpum (фото М.А. Давидова).

Скачать (80KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема синфлоресценции Dorema microcarpum: a – открытая ярусная кисть из ярусных кистей из простых зонтиков (2021–2022 гг.); b – синфлоресценция с паракладиями (2023 г.); 1, 2 – боковые кисти с недоразвитыми зонтиками из тычиночных цветков; 3–5 – боковые кисти с развитыми зонтиками из тычиночных цветков; 3'–5' – паракладии с развитыми зонтиками из тычиночных цветков; 6–13 – боковые кисти с простыми зонтиками из 6–9 обоеполых и 1–5 тычиночных цветков; 6'–12' – боковые кисти с простыми зонтиками из обоеполых цветков (от 6–9 до 15 шт.). Кружками обозначены простые зонтики.

Скачать (11KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Простые зонтики на боковых кистях Dorema microcarpum (фото М.А. Давидова): a – простые зонтики, включающие только тычиночные цветки; b – простые зонтики, включающие только обоеполые цветки.

Скачать (35KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение относительной влажности воздуха (a) и средней температуры воздуха (b) в 2022 и 2023 гг. По оси Х – месяцы, по оси Y – относительная влажность воздуха (a) или средняя температура воздуха (b).

Скачать (3KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Цветение флоральной единицы Dorema microcarpum. По оси Х – даты, по оси Y – номера боковых ярусных кистей, как на рис. 2а; I – тычиночная стадия цветения; II – совмещение тычиночной и рыльцевой стадий цветения, III – рыльцевая стадия цветения.

Скачать (1KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Суточная ритмика цветения Dorema microcarpum. По оси Х – часы наблюдений; по левой оси Y – число раскрывшихся цветков; по правой оси Y – относительная влажность и температура воздуха; 1 – число раскрывшихся обоеполых цветков; 2 – число раскрывшихся тычиночных цветков; 3 – температура воздуха; 4 – относительная влажность воздуха.

Скачать (3KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».