ОТДЕЛ БОТАНИЧЕСКИЙ САД ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Заведующий отделом: ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
ВАЖНЕЙШИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ЗАКОНЧЕННЫХ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПРИКЛАДНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ В 2001 году
Проблемы интродукции и сохранения генофонда природной
и культурной флоры Впервые для условий среднетаежной подзоны европейского Северо-Востока изучены 68 видов лекарственных растений, которые были представлены свыше 300 образцами. По жизненному циклу 47 из них относятся к многолетним, а 21 - к двулетним и однолетним видам. Анализ географических ареалов показал преобладание евразиатских бореальных и степных, и европейских неморальных видов (всего около 40); средиземноморских было привлечено семь, южносибирских и дальневосточных - шесть видов. Из природной флоры Республики Коми было в изучении 11 видов. В результате первичной интродукции выявлено 42 перспективных вида лекарственных растений для выращивания в условиях Севера. Для 18 наиболее устойчивых видов к условиям Севера изучены особенности роста и развития, изменчивость морфологических признаков в онтогенезе; разработаны агротехнические способы возделывания на сырье и семена, что позволяет рекомендовать их для введения в культуру. Как показали исследования химического состава отдельных перспективных видов, климатические условия Севера не оказывали существенного влияния на качество лекарственного сырья. По специально разработанной шкале каждому виду была дана оценка перспективности введения его в культуру. Результаты исследований были обобщены в монографической работе В.П. Мишурова, Н.В. Портнягиной, К.С. Зайнуллиной, О.В. Шалаевой, Н.Ю. Шелаевой "Опыт интродукции лекарственных растений в среднетаежной подзоне Республики Коми" Екатеринбург: УрО РАН, 2003 г. ВАЖНЕЙШИЕ ЗАКОНЧЕННЫЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ И ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИЕ РАБОТЫ, ГОТОВЫЕ К ПРАКТИЧЕСКОМУ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ Разработаны научные основы технологии опытного производства кормовой добавки "Метаверон" и субстанции "Экдизон". Биологическая эффективность кормовой добавки и субстанции изучена как в условиях вивария (белые мыши, крысы, кролики), так и в производственных условиях (цыплята-бройлеры кросса "Смена 2" и куры-несушки кросса "Jsa-brown"). Установлено, что в малых суточных дозах 0,1-10 мг/кг "Метаверон" обладает выраженной анаболической и иммуностимулирующей активностью, способствует снижению падежа молодняка птицы от болезней, повышает продуктивность мясного птицеводства. Установлено, что "Метаверон" и "Экдизон" в исследуемых дозах обладали мутагенной активностью в соматических и половых клетках (Зайнуллин, Мишуров, Пунегов, 2003). Рекомендовано учитывать выявленные отрицательные эффекты при применении метаверона в качестве кормовой добавки для стимуляции роста животных и птицы. Результаты исследований защищены патентом "Кормовая добавка "Метаверон" для сельскохозяйственной птицы и способ ее производства"" (Авторы: В.В. Пунегов, Н.С. Савиновская, Н.В. Портнягина, Г.А. Рубан). ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ ПО ПРОГРАММАМ
Программа фундаментальных исследований Президиума РАН
"Научные основы сохранения биоразнообразия России" Тема: Изучение видового разнообразия,
интродукция редких и исчезающих видов растений природной
флоры России и сопредельных государств
Установлен высокий коэффициент размножения (равный в 2003 году 8-9) у редкого вида Алтая - А. altaicum Pall. Все изученные образцы этого вида, внесенного в Красную книгу, характеризуются высокой адаптивностью к условиям Севера. Анализ коллекционного фонда (более 1 тыс. таксонов) декоративных травянистых растений Ботанического сада по признаку устойчивости в природе показал, что среди всего многообразия интродуцентов 105 видов относятся к категории редких и исчезающих видов (Редкие …, 1983). Они включены в Красные книги СССР (Т. 2, 1984), РСФСР (1988), Республики Коми (1999) и других регионов. По географическому происхождению они относятся к следующим группам растений: среднеазиатские виды - 25 (в том числе 20 - луки, 5 - тюльпаны), дальневосточные виды - 12, кавказские и крымские виды - 19, сибирские виды - 30, виды природной флоры Республики Коми - 35. Следует отметить, что 16 сибирских видов одновременно являются редкими в природных флорах России и Республики Коми. Многие редкие виды, в частности среднеазиатские луки, имеют высокий коэффициент размножения (A. giganteum Regel - 19.0, A. altissimum Regel - 21.0, A. stipitatum Regel - 7.2) при выращивании на европейском Северо-Востоке и довольно крупные луковицы (у лука афлатунского средний размер луковицы в диаметре 8,1 см, в высоту - 8,3 см). В коллекции дендрария находятся на изучении 7 древесных и 8 кустарниковых видов, относящихся к редким и исчезающим видам. Среди этих редких растений есть виды успешно произрастающие в новых условиях в течение длительного времени: сирень венгерская (Syringa josikaeae), тополь бальзамический (Populus balsamifera), ель Глена (Picea glehnii), кизильник блестящий (Cotoneaster lucidus), рябина гибридная (Sorbus x hybryda), курильский чай маньчжурский (Pentaphylloides mandshurica), жимолость Толмачева (Lonicera tolmatchevii). Другие редкие виды, например, береза Радде (Betula raddeana) достигла 200-240 см к четырехлетнему возрасту, в генеративный период не перешла, дуб красный (Quercus rubra) ежегодно успешно зимует, к пятому году жизни высота растений составляет в среднем 25 см, вейгела ранняя (Weigela praecox), находится в прегенеративном состоянии и достигает высоты 80 см, взрослые растения можжевельника казацкого (Juniperus sabina) не переходят в генеративный период.
Фундаментальные науки - медицине Тема: Разработка научных основ технологии
опытного производства фармацевтического препарата,
содержащего фитоэкдистероиды Serratula coronata L.
и обладающего адаптогенными и кардиопротекторными
свойствами
Начаты доклинические испытания фармакологических свойств субстанции "Экдистерон-80" на базе соисполнителя проекта - на кафедре клинической фармакологии Ярославской государственной медицинской академии. В 2003 г. при проведения исследований на белых крысах были получены следующие результаты: как при остром, так и хроническом введении изучаемая субстанция обладала умеренной актопротекторной, антигипоксической, стесспротективной и адаптогенной активностью и выраженным гастропротекторным действием. Установлено, что на фоне хронического применения "Экдистерона-80" его эффективность возрастает. Доклинические испытания субстанции будут продолжены.
Гранты РФФИ 01-04-96436. Создание и сохранение генетического
разнообразия полезных растений (кормовых, декоративных,
лекарственных, плодово-ягодных) и выявление путей их
адаптации к условиям Севера
Проведена работа по пополнению и изучению коллекционного фонда полезных растений родовых комплексов: Allium L., Berberis L., Bromopsis Fourr., Mentha L., Ribes L. Проведенный анализ коллекционного фонда рода Allium L. (135 видов, разновидностей и сортов) по признаку устойчивости в природе показал, что среди многообразия интродуцированных видов лука 22 из них относятся к редким и исчезающим растениям. При этом 15 видов - это среднеазиатские эндемы, лесные и субальпийские растения, произрастающие в тех высотных поясах, которые являются климатическими аналогами широтной зоны района их интродукции. Кроме того, восемь редких среднеазиатских видов являются эфемероидами: отрастают ежегодно в апреле, в мае-июне цветут, а в июле после созревания семян их стебли и листья отмирают. Все среднеазиатские виды прекрасно зимуют, размножаются семенами и вегетативно, имеют высокие декоративные качества. Среди коллекционных луков четыре вида являются эндемами Дальнего Востока. В отличие от предыдущей группы они позже отрастают (в мае), зацветают в июле-августе, поэтому не каждый год завязывают семена. Таким образом, в ходе исследований выявляются закономерности поведения интродуцированных видов лука (Allium L.) из различных флор мира в условиях европейского Севера, особенности их роста и развития, степень адаптации, выражающаяся в зимостойкости и способности к самовозобновлению. Отмечен факт высокой пластичности среднеазиатских видов лука (в основном горных). Коллекция рода Berberis L. в дендрарии Ботанического сада насчитывает 27 видов и форм, что составляет 16 % от существующего разнообразия видов на планете. Проанализированы данные морфоонтогенетичнского исследования видов рода Berberis разных лет жизни, привлеченных из различных эколого-географических районов. Выявлено, что адаптационные процессы видов рода Berberis проходят на фоне высокого уровня изменчивости некоторых морфологических признаков, ускоренного прохождения онтогенеза отдельными видами. Отмечен более ранний переход видов восточно-азиатской группы (B. integerrima Bunge, B. thibetica Schneid., B. lycium Royle.) в генеративный период. На основании проведенных исследований отобраны перспективные виды Berberis для декоративного садоводства Республики Коми. Коллекция рода Bromopsis Fourr. пополнилась двумя новыми видами: B. ramosa (Huds.) Holub и B. erecta (Huds.) Fourr., полученными семенами из Королевского Ботанического Сада Англии. Проведено изучение ранних этапов онтогенеза у данных видов и выявлена онтогенетическая гетерогенность их популяций. На основе анализа фенотипической изменчивости изучаемых 9 видов рода Bromopsis выявлен их адаптационный потенциал в условиях Севера. Разработаны рекомендации по практическому использованию перспективных видов: B. pumpelliana (Scribn.) Holub, B. biebersteinii (Roem. et Schult.), B. tyttholepis (Nevski) Holub. Изучены некоторые аспекты внутривидовой изменчивости пяти селекционных сортов Mentha piperita L. при интродукции на север. Данный вид характеризуется высокой степенью эндогенной изменчивости по всем структурным признакам. Показатели коэффициента вариации изучаемых признаков относились к повышенному, высокому и очень высокому уровням изменчивости. Очень высоким (более 40%) уровнем изменчивости отличались почти все структурные признаки мяты перечной первого года вегетации, что можно объяснить максимальным морфологическим проявлением разнокачественности метамерных органов по ярусам растений. Изучение особенностей биологии 20 сортов Ribes nigrum L. показало, что в наиболее ранние сроки на европейском севере начинает вегетировать, цвести и плодоносить сорт Плотнокистная селекции НИИ садоводства Сибири им. Лисавенко, позднее всех - сорт Памяти Вавилова Белорусского НИИ плодоводства. Изучена корреляционная связь между длиной междоузлий, числом кистей на узле, числом почек на побеге и продуктивностью. Проведена оценка разных сортов Ribes nigrum на устойчивость к болезням и вредителям. 01-04-48082. Мониторинг состава фитоэкдистероидов
растений серпуха венценосная и рапонтик пленчатый при
интродукции и изучение влияния экдистероидов на адаптацию
млекопитающих и птиц
Продолжены биохимические исследования серпухи венценосной и рапонтикума цельнолистного (р. пленчатого), как продуцентов фитоэкдистероидов. В процессе выполнения двухфакторного агротехнического эксперимента "Уровень минерального питания - состав и содержание экдистероидов в листьях серпухи венценосной в процессе вегетации 2001-2003 гг." выявлено, что минеральная подкормка растений аммиачной селитрой в дозах от N45 до N90 действующего вещества на гектар способствует повышению содержания фитоэкдистероидов (ФЭС) в листьях в фазе бутонизации от 1,42 0,14% до 2,14 0,20% в пересчете на абсолютно сухое сырье (результаты анализов образцов растений 2002 г). Повышение дозы минеральной подкормки до N120 приводит к существенному снижению содержания ФЭС в листьях (1,04 0,11%). Установлено, что максимальный эффект от минеральной подкормки аммиачной селитрой на урожайность надземной массы серпухи венценосной проявляется при дозе удобрения N 45 д.в. на гектар. Общая урожайность зеленой массы
в этом варианте составила 5,31 кг/м2, в вариантах N90 - 4,11 кг/м2, N120 - 3,55 кг/м2 и на контрольных делянках - 3,3 кг/м2. Показатель облиственности был практически неизменным, по всем вариантам он варьировал в пределах 58-60%. Совместно с лабораторией радиационной генетики отдела Радиоэкологии Института биологии было продолжено изучение биологической активности кормовой добавки "Метаверон" и субстанции "Экдистерон-80", представляющих собой высокоочищенную фракцию экдистероидов из надземной массы Serratula coronata L., на птице и на биологической модели - Drosofilla melanogaster. Выполнен третий цикл производственных испытаний эффективности новой кормовой добавки "Метаверон" для сельскохозяйственной птицы на базе птицефабрики "Сыктывкарский филиал №12" ОАО "Заря ОГО" Установлено, что при скармливании изучаемой кормовой добавки курам кросса "Isa brown" на завершающей стадии технологического цикла содержания птицы, наблюдается некоторое
торможение процессов возрастной деградации мышечной ткани опытной птицы по сравнению с контрольной. Вместе с тем установлено, что введение добавки "Метаверон" в рацион птицы не сопровождается стабилизацией процесса снижения ее яйценосности в старовозрастный период развития. На основании результатов исследований разработаны научно обоснованные рекомендации по производству и применению кормовой добавки "Метаверон", содержащей экдистероиды серпухи венценосной, в промышленном птицеводстве мясного направления. Результаты исследований защищены патентом.
РЕЗУЛЬТАТЫ НИР ПО ТЕМАМ, ФИНАНСИРУЕМЫМ ИЗ БЮДЖЕТА РЕСПУБЛИКИ КОМИ Тема: Агробиологическая оценка сортов люпина
узколистного-новой для Республики Коми высокобелковой
кормовой культуры
Привлечены в интродукцию малоалкаллоидные сорта люпина узколистного: Кристалл, Снежеть, Ладный, Надежда, используемые на зеленую массу, и Сидерат-38 - сорт сидерального назначения. Проведены наблюдения за ростом и развитием растений. Дана оценка симбиотической активности люпина узколистного при обработке семян клубеньковыми бактериями (штамм 367-а). Установлено, что изучаемые сорта характеризовались различной продуктивностью зеленой массы и семян. Отобраны для дальнейшей интродукции сорта Кристалл, Снежеть и Сидерат-38.
ИНФОРМАЦИЯ О СВЯЗЯХ С ОТРАСЛЕВОЙ И ВУЗОВСКОЙ НАУКОЙ, О РАБОТЕ ПО ПРОГРАММЕ "ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОДДЕРЖКА ИНТЕГРАЦИИ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ НАУКИ" Сотрудники отдела Ботанический сад проводят занятия в агрошколе - интернате им. А.А. Католикова (Г.А. Волкова, Н.А. Моторина, А.А. Потапов, А.В. Вокуева), в Малой академии Института биологии (А.А. Потапов, О.В. Паршукова) и читают ряд лекций по отдельным тематикам в институте повышения квалификации и профессиональной переподготовки руководителей и специалистов растениеводческой отрасли (А.А. Потапов, О.К. Тимушева). Потапов А.А. читает курс лекций: "Пчеловодство" в филиале Вятской государственной сельскохозяйственной академии (ГСХА) и "Недревесная продукция леса" в Лесном институте. В.В. Пунегов ведет спецкурс "Физико-химические методы исследования природных соединений. Хроматография" для студентов-химиков 5 курса СГУ. Л.А. Скупченко в рамках договора "О творческом сотрудничестве между Сыктывкарским лесным институтом и Институтом Коми НЦ УрО РАН на 2000-2005гг" проведено три занятия по дендрологии со студентами лесохозяйственного факультета в дендрарии Ботанического сада. Научные сотрудники осуществляют руководство дипломными работами студентов химико-биологического факультета СыктГУ (Г.А. Волкова), КГПИ (Г.А. Волкова), Лесного института (В.В. Пунегов) и Вятской ГСХА (А.А. Потапов). Сотрудники отдела Ботанический сад преподают биологию в 6-11 классах Гимназии искусств при Главе Республики Коми (Б.В. Скроцкий) и в 10-11 классах в МУП "Технический лицей" (Н.С. Савиновская).
ОСНОВНЫЕ ИТОГИ НАУЧНО-ОРГАНИЗАЦИОННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Сведения о проведении и участии в работе конференций, совещаний, школ Девять сотрудников отдела участвовали в семи конференциях разного уровня, в том числе трех международных конференциях. Мишуров В.П. и Паршукова О.В. участвовали в работе выездной сессии ботанических садов Урала и Поволжья в г.Перми (23-26 июня 2003 г.).
Сведения о профессиональном росте научных кадров
Портнягиной Н.В. присвоено ученое звание доцента по специальности 03.00.05 - ботаника (Решение Президиума ВАК России № 28ц/6 от 04.07.2003 г.).
Сведения о публикациях Общий объем научных публикаций сотрудников отдела за 2003 год составил 23,0 п.л., в том числе одна монография издательства УрО РАН объемом 17,5 п.л., 18 статей объемом 5,56 п.л., из них в отечественных рецензируемых журналах 6 статей объемом 1,7 п.л., 7 тезисов (0,6 п.л.). Объем научной печатной продукции на одного научного сотрудника составил 1,31п.л. В печати издательства СПб: "Наука" находится 3 том монографической работы "Опыт интродукции полезных растений в подзоне средней тайги Республики Коми", который выйдет в свет в конце 2003 г. В монографической работе "Опыт интродукции лекарственных растений в среднетаежной подзоне Республики Коми" (Авторы: Мишуров В.П., Портнягина Н.В., Зайнуллина К.С., Шалаева О.В., Шелаева Н.Ю.) подведены итоги восьмилетних работ (1992-1999 гг.) Ботанического сада Института биологии КНЦ УрО РАН по интродукции 68 видов лекарственных растений. Приводятся сведения по их распространению, экологической приуроченности, химическому составу, применению. Обобщаются результаты научных исследований по особенностям роста и развития, изменчивости морфологических признаков, морфометрических показателей и всхожести семян местной и инорайонной репродукций, продуктивности лекарственного сырья, долголетия видов в культуре, размножению и данные по онтогенезу отдельных видов. Каждый изученный вид оценивается с точки зрения перспективности введения его в культуру в среднетаежной подзоне Республики Коми.
Сведения о патентно-лицензионной деятельности За отчетный период получен один патент РФ на изобретение: Патент № 2202900, Россия МКИ6 А 23 К 1/16, 1/00, А 01 N 65/00. "Кормовая добавка "Метаверон" для сельскохозяйственной птицы и способ ее производства" / В.В. Пунегов, Н.С. Савиновская, Н.В. Портнягина, Г.А. Рубан. Институт биологии Коми НЦ УрО РАН. 2001118858; заявл. 06.07.2001; опубл. 27.04.2003. Бюл. № 12.
Сведения об экспедиционных работах В результате четырех экспедиционных выездов Интродукционного отряда коллекционный фонд Ботанического сада в 2003 году пополнился 244 новыми видами и образцами полезных растений, в том числе 60 - оранжерейных, 52 - декоративных травянистых растений открытого грунта, 82 - деревьев и кустарников, 15 - лекарственных растений, 35 - плодово-ягодных растений. ПЕРСОНАЛИИ
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 11943 посещений с 12.07.1999 |