БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВВЕДЕНИЯ В КУЛЬТУРУ СМОЛЕВКИ ОБЫКНОВЕННОЙ
В УСЛОВИЯХ ЕВРОПЕЙСКОГО СЕВЕРО-ВОСТОКА
Научные интересы: флора и растительность Обогащение культурной флоры новыми полезными растениями с целью расширения базы растительного сырья для промышленности, медицины и сельского хозяйства - важная научная и практическая проблема, вытекающая непосредственно из потребностей развития народного хозяйства страны. Эта проблема имеет большое значение и для Республики Коми. С учетом почвенно-климатических особенностей для данного региона должны быть разработаны биологические основы интродукции и изучены особенности выращивания тех полезных растений, которые могут дать наибольший практический эффект. Смолевка обыкновенная (Oberna behen (L.) Ikonn.), представитель семейства гвоздичных (Caryophyllaceae) - перспективное лекарственное растение, обладающее многими ценными свойствами и габитусом, обеспечивающим хорошую сырьевую продуктивность. Изучение этого вида в Республике Коми и необходимость введения его в культуру вызваны тем, что он представляет интерес с точки зрения наличия в нем полисахаридов (силенанов), оказывающих иммуномодулирующее действие на организм человека и животных [2]. Иммуномодулирующее действие растительных полисахаридов связано с их способностью влиять на факторы неспецифической защиты организма, в первую очередь, на фагоцитоз [1, 7]. При изучении действия полисахаридов смолевки на функциональную активность фагоцитирующих клеток было установлено, что полисахариды смолевки обыкновенной (силенаны SV1, SV2 и SV2-1) увеличивают фагоцитарный показатель и миелопироксидазную активность нейтрофилов периферической крови человека и резилентных макрофагов брюшной полости лабораторных крыс [6]. Установлено, что смолевка обыкновенная, перенесенная из природных популяций и выращенная в Ботаническом саду, может служить источником получения полисахаридов-иммуномодуляторов. Обнаружено, что полисахариды смолевки обыкновенной обладают также гиполипидемической активностью. Пектиновые полисахариды используют для профилактики и лечения атеросклероза [2]. Пектины не только удаляют холестерин, но и связывают вредные для организма продукты обмена, образующиеся в процессе пищеварения, нейтрализуют токсины и ядовитые вещества [5]. Силенаны стимулируют фагоцитирующую систему млекопитающих. При этом полисахариды интродуцированных, также как и дикорастущих, растений увеличивают функциональную активность фагоцитов. Низкая токсичность и физиологическая активность силенанов делают их перспективными для дальнейшего изучения в качестве иммуномодулирующих средств [2]. Физиологически активные растительные полисахариды уже сейчас широко используются для лечения язвенной болезни, для выведения из организма солей тяжелых металлов и радионуклидов. Назрела насущная потребность в использовании растительных биогликанов-иммуномодуляторов в практической медицине для лечения заболеваний, связанных с разными иммунодефицитами, включая онкологические заболевания и СПИД. Выращивание этого растения позволит осуществлять получение полисахаридов, не нанося ущерба природным популяциям, так как вид нигде не встречается в больших количествах. Целью настоящей работы было введение и выращивание смолевки обыкновенной в условиях культуры. Для этого решали следующие вопросы: способы введения в культуру смолевки обыкновенной, выявление биоморфологических особенностей растений при культивировании в ценозе и сравнение дикорастущих и введенных в культуру растений. Работу проводили в течение 1998-1999 гг. в Ботаническом саду СГУ. Для введения в культуру смолевки обыкновенной нами использовались три метода: пересадка дернин уже взрослых растений из естественных местообитаний в культуру, посев семян в теплице весной с последующей высадкой рассады в питомник и посев семян в грунт [3]. При пересадке растений смолевки из природных растительных сообществ в культуру на три площадки размером 10 кв. м приживаемость их составила всего 34 %. Низкий процент приживаемости можно объяснить тем, что растения переносились в фазу цветения. Возможно, пересадка в более ранние фазы развития была бы эффективее, но поиск вида в не цветущем состоянии затруднен. Весной следующего года было определено, что приживаемость сохранившихся пересаженных растений составила 66 %. В течение вегетационного периода за растениями вели фенологические наблюдения и учет морфометрических показателей. Для выявления специфики местного материала было проведено морфологическое описание 10 экземпляров из природных фитоценозов, которое показало, что морфометрические показатели в основном совпадают с литературными данными, кроме параметра высоты растения. В литературе указано, что высота смолевки обыкновенной в более южных регионах России достигает 100 см [4], в нашем же районе во всех опытах высота не превышает 60 см. В связи с этим можно предположить, что в условиях Республики Коми высота смолевки обыкновенной несколько меньше, чем в других районах России, что связано с климатическими условиями и особенностями местообитаний. Наши данные подтверждают наличие снижения габитуса растения в северной части ареала. Лабораторная всхожесть семян, собранных с пересаженных растений, составила 31 %, а энергия прорастания - 4.2 %, после холодной стратификации всхожесть составила 27 %, а энергия прорастания - 16.5 %. Следовательно, промораживание семян увеличивает энергию прорастания в 4 раза (см. рисунок). Для определения наиболее эффективного пути введения в культуру было произведено вегетативное разделение кустов смолевки. Приживаемость смолевки, полученной путем вегетативного размножения, оказалась низкой и составила всего 54 %. Сравнение морфометрических параметров показало, что разделенные растения развивались хуже, чем неразделенные, все их морфометрические показатели были ниже, хотя задержки фаз развития у них не происходило. Пересадка растений и вегетативное разделение оказались малоэффективными. Нами было апробировано еще два способа введения растений в культуру: посев семян в теплице весной с последующей высадкой рассады в питомник и посев семян в грунт. Результаты показали, что у растений, посеянных в грунт, наступление каждой стадии онтогенеза приходилось на более поздний срок, чем у растений, высаженных рассадой. В целом различия в развитии растений обеих групп незначительны, они дали 100 %-ную приживаемость, прошли все стадии развития, вплоть до образования семян и дали высокий урожай зеленой массы (1.6 кг/кв. м (36 кустов)). Всхожесть семян урожая 1999 г., определенная в лабораторных условиях, составила 52 %, а энергия прорастания - 32 % (см. рисунок). Таким образом, всхожесть семян урожая 1999 г. оказалась больше, чем у семян урожая 1998 г. на 21 %, что связано с погодными условиями периода, в течение которого формировались семена. На основе проведенных исследований можно сделать следующие выводы: · способ размножения растений смолевки путем вегетативного разделения кустов неэффективен. Для введения смолевки обыкновенной в культуру рекомендуем семенной способ размножения; · всхожесть семян смолевки обыкновенной зависит от степени их зрелости. Собранные в конце августа - сентябре семена показали процент всхожести 51.8 %; · морфометрические показатели смолевки обыкновенной, взятой из природных фитоценозов (гербарий) и выращенной в культуре, в целом не обнаруживают существенных различий. Однако установлено наличие закономерности снижения габитуса растений в северной части ареала по сравнению с более южными регионами. ЛИТЕРАТУРА 1. Оводов Ю.С. Полисахариды грибов, мхов и лишайников, структура и физиологическая активность // Проблема химии древесины и лесохимии. Сыктывкар, 1997. С. 21-30. - (Тр. Коми НЦ УрО РАН; Вып. № 156). 2. Оводов Ю.С., Оводова Р.Г., Лоэнко Ю.И. Биогликоны-иммуностимуляторы // Химия природных соединений, 1983. С. 675-694. 3. Филиппова Л.Н. Биология северных растений при введении их в культуру. Л., 1981. 117 с. 4. Флора СССР. М.-Л., 1936. Вып. 3. 762 с. 5. Behall K., Reiser S. Effect of pectin on human metabolism // Chemistry and function of pectins / Eds. M.L. Fishman, J.J. Jen. Washington (USA), 1986. P. 249-265. 6. Effects of polysaccharides from Silene vulgaris on phagocytes / S.V. Popov, G.Yu. Popova, R.G. Ovodova et al. // Intrn. J. Immunopharmacol., 1999. Vol. 21. P. 617-624. 7. Wagner H. Immunostimulants of plant organ // Croatica Chem. Acta, 1995. Vol. 68. Р. 615-626.
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3023 посещений с 30.12.2001 |