Систематика растений

Журнал «Бюллетень МОИП. Отдел биологический» публикует статьи по зоологии, ботанике, общим вопросам охраны природы и истории биологии, а также рецензии на новые биологические публикации, заметки о научных событиях в разделе «Хроника», биографические материалы в разделах «Юбилеи» и «Потери науки»

Журнал «Бюллетень МОИП. Отдел биологический» публикует статьи по зоологии, ботанике, общим вопросам охраны природы и истории биологии, а также рецензии на новые биологические публикации, заметки о научных событиях в разделе «Хроника», биографические материалы в разделах «Юбилеи» и «Потери науки»

В методических указаниях приведены темы индивидуальных работ по ботанике, описаны общие и частные методики их выполнения, указана основная литература. Некоторые методики даны достаточно подробно, так как взяты из книг, являющихся библиографической редкостью.

В статье обобщены результаты исследований симптоматики, распространенности и вредоносности наиболее распространенного и опасного заболевания ясеня обыкно-венного – туберкулеза. Возбудитель – фитопатогенная бактерия Pseudomonas syringae pv. savastanoi (Smith 1908) – поражает как стволы, ветви и побеги, так и соцветия ясеня обыкновенного. Выделены этапы патогенеза заболевания, представлена краткая характеристика возбудителя. Установлено, что бактерии могут инфицировать деревья, начиная с 1–2-летнего возраста. При этом вместо гладкой зеленовато-серой корки формируются небольшие эллипсовидные мягкие опухоли вследствие локального вздутия коры и заполнения пустот серой липкой бактериальной массой без запаха. Со временем пораженные участки ствола становятся более плоскими, растрескиваются, камбий и луб в средней части отмирают и разрушаются. В центре туберкулезных образований формируется трещина, которая со временем зарастает. Из года в год образуются новые туберкулезные поражения, которые распространяются как по длине, так и по периметру ствола (ветви). Как следствие, формируются специфические многолетние поражения, внешне напоминающие паршу. Акцентировано внимание на том, что высокой восприимчивостью к возбудителю туберкулеза отличается молодой порослевой ясень, особенно поросль от пня, где нередко бывает поражено (в разной степени развития болезни) до 80…100 % растений. Показано, что на генеративных органах ясеня обыкновенного обнаружены представители вредоносной энтомофауны: Ligniodes enucleator Panz., Dasineura fraxini Kieff., Prociphilus nidificus Loew., Fonscolombea fraxini Kalt., Psyllopsis fraxini L., Tortrix convayana F., Pseudargyrotoza conwayana и др. Сделан вывод, что туберкулез ясеня не только снижает техническое качество древесины, но и значительно нарушает физиолого-биохимические процессы, что в конечном счете приводит к негативным экологическим (разрушение целостности биогеоценоза лесного насаждения) и экономическим (фаутность древесины) последствиям

В учебном пособии обобщены данные по использованию прививки растений рода Pinus, а также результаты трехлетних исследований, проведенных в Среднем Предуралье (Удмуртская Республика) по изучению прививки семи видов рода Pinus на Pinus sylvestris L., способов и сроков прививки Pinus sibirica Du Tour на Pinus sylvestris L., влиянию физиологически активных веществ на приживаемость привоя. Учебное пособие может использоваться при изучении дисциплин «Плодоводство», «Приусадебное садоводство».

Настоящее издание представляет собой руководство для определения массовых видов водорослей и морских трав российского побережья Дальнего Востока. В атласе приводится описание наиболее распространенных видов морской растительности. Даны морфологические характеристики макрофитов, условия обитания, ареалы, рекомендации по практическому использованию.

В монографии обобщены результаты многолетних исследований по влиянию факторов внешней среды на восстановление нитратов в органах растений. Подробно изучен обзор литературы по данному вопросу. Изложенные в данной работе результаты вносят значительный вклад в познание физиолого-биохимических особенностей редьки масличной, как малоизученной культуры, а также расширяют представления о восстановлении нитратов высшими растениями и о роли отдельных органов в этом процессе.

В учебном пособии рассмотрены принципы современной систематики водорослей, растений и грибов, приведены характеристики основных систематических групп, особенности строения и биологии наиболее распространённых представителей. Теоретический материал проиллюстрирован рисунками. Каждая глава снабжена методическими рекомендациями к лабораторному практикуму по изучаемой теме. Приведён список рекомендуемых литературных источников. Данное пособие может быть использовано в ходе аудиторной и самостоятельной работы студентов.

В учебно-методическом пособии содержится информация о разнообразии, особенностях строения, экологии и систематики мохообразных. Приведены диагностические ключи для определения листостебельных мхов окрестностей биологической станции УрФУ. Даны описания 111 видов, включающие их анатомо-морфологическую и экологическую характеристику, особенности распространения в окрестностях биологической станции УрФУ. Описания видов сопровождаются рисунками и фотографиями.

В учебном пособии изложены общие вопросы дендрологии: жизненные формы, онтогенез, фенологический цикл, экология древесных растений, интродукция растений, ассортимент растений для зеленого строительства в Ростовской области. Фактический материал, использующийся в пособии, собран в рамках НИР «Развитие комплексных подходов к изучению и инвентаризации биоразнообразия степной зоны юга России» по государственному заданию № 01201460153.

Учебные материалы «Эукариотные микроорганизмы: грибы» содержат минимум сведений о микроскопических грибах, изучаемых в ряду всех объектов микробиологии в связи с их экологией и практическим значением как важных редуцентов и паразитов культурных растений, животных и человека. Данные «Учебные материалы» является продолжением предыдущих двух аналогичных изданий по прокариотным микроорганизмам и простейшим и служат цели расширения знаний студентов по микроорганизмам в связи с недостатком соответствующей литературы, в частности, по микологии. «Материалы» могут быть использованы студентами для подготовки к практическим и лабораторным занятиям по микробиологии, а также - зачетам и экзаменам.

Формирование вновь создаваемых насаждений предполагает возможность расширения их породного состава и биологического разнообразия лесной растительности. Интродукция давно признана успешным инструментом пополнения местной флоры перспективными видами. Устойчивость видов в новых для них условиях непосредственно связана с их физиологическими особенностями. Практика интродукции представителей рода лиственница подтверждает широкие биологические возможности, высокую устойчивость и продуктивность созданных из них насаждений. Показатели сезонных изменений содержания запасных веществ в тканях годичных побегов выступают важной характеристикой физиологического состояния древесных растений, как аборигенных представителей рода лиственница, так и ее экзотов. Цель исследования – выявление межвидовой и индивидуальной фенотипической изменчивости различных видов лиственницы в условиях интродукции по показателям их физиологического состояния. Объект исследования – коллекционные посадки лиственницы на территории дендрологического комплекса «Явлейка» в Сергачском межрайонном лесничестве Нижегородской области. Наличие крахмала (цветная реакция на раствор Люголя) и жиров (реакция на Судан III) в тканях однолетних побегов исследовано у трех видов лиственницы. Содержание этих компонентов оценивали в условных баллах по разработанным нами шкалам. Первичной единицей выборки в гистохимическом опыте была принята разовая фиксация количества анализируемого вещества в учетной ткани побега. Визуальный отсчет значений выполняли на временных препаратах поперечных срезов из средней части годичного прироста. Срезы после окрашивания и фиксации анализировали с помощью микроскопа «Микмед-2». Для статистического и дисперсионного анализов использовали общепринятые методики. Установлена степень генотипической обусловленности характеристик физиологического состояния исследуемых растений, определено влияние факторов среды на формирование фенотипических различий между ними. Виды рода лиственница существенно различались по способности образовывать запасы жироподобных веществ в годичных побегах разных фенологических фаз. Наиболее высокое содержание жиров в марте отмечено у лиственниц Сукачева (18,33 балла) и даурской (17,50 балла), лиственница сибирская значительно отставала от них по этому показателю (7,84 балла). В период активного отрастания побегов (конец мая) содержание жиров в тканях исследуемых видов снижалось, различия между ними выравнивались. Существенно различались рассматриваемые виды рода лиственница по способности образовывать запасы крахмала в годичных побегах в разные фенологические фазы. Наиболее высокое содержание крахмала (конец мая) характерно для лиственницы даурской, наиболее низкое – для лиственницы Сукачева. Диапазоны значений тестируемых признаков у разных видов лиственницы неодинаковы и варьируют по фенологическим фазам. Фенотипические различия по исследуемым показателям определяются как видовой принадлежностью, так и внешними факторами. Влияние среды на формирование запасов жироподобных веществ и крахмала зависит от фенологического состояния растений.

Изучение процессов роста и фенологического развития имеет важное значение в теории и практике выращивания растений в условиях интродукции. Исследования проводили в Волгоградской области в 2008– 2016 гг. Климат района – аридный, резко континентальный, характеризуется продолжительным солнечным сухим жарким летом, солнечной длительной осенью, недостатком осадков, резкими колебаниями температуры зимой, что лимитирует рост и развитие растений. Объекты исследования – растения шиповников (возраст 8–17 лет) разного географического происхождения: Rosa rugosa – шиповник морщинистый, R. cinnamomea – коричный, R. beggeriana – Беггера, R. acicularis – иглистый, R. ecae – Эки, R. pomifera – яблочный, R. spinosissima – колючейший, R. canina – обыкновенный. Количество растений каждого вида не менее 25 шт. Установлено, что климатические условия Волгоградской области благоприятны для шиповников из Северной Америки, Японии, Китая, Средней Азии. В новых экологических условиях для прохождения каждой фазы сезонного развития им необходима та же сумма температур, которая обеспечивает их нормальный рост на родине. Все изученные виды в благоприятные в гидротермическом отношении годы обильно цветут и плодоносят. Раннее цветение (конец апреля) в условиях Волгограда наблюдалось у шиповника Эки, естественный ареал которого горы Средней Азии. В первой декаде мая зацветают шиповники коричный и Беггера, к позднецветущим (конец мая–июнь) относятся иглистый, яблочный. Длительность цветения у исследуемых видов зависит от их географического происхождения и погодных условий вегетационного периода, который у большинства из них продолжается 27–45 дн. Шиповник морщинистый цветет с конца июня и до морозов, являясь прекрасным декоративным растением для партерных посадок. Установлено, что прохождение фенологических фаз у шиповников обычно сопряжено с динамикой тепловых ресурсов района произрастания и сезонными колебаниями среднесуточной температуры воздуха. В засушливых условиях при хорошей освещенности интенсивно формируется габитус растений. В условиях интродукции исследуемых видов в Волгоградскую область зафиксированная дифференциация разделила шиповники по высоте на три группы: I – 2...3 м; II – 1...2 м; III – до 1 м. Установлено, что шиповник иглистый относится ко II группе, коричный, Беггера и яблочный – к I группе. Самыми низкорослыми кустарниками являются шиповники морщинистый и Эки. В условиях светло-каштановых почв района исследования они достигают 0,6...0,7 м в 15-летнем возрасте. При значительной сухости воздуха и почвы, высокой интенсивности солнечного освещения шиповники наиболее активно растут в молодом возрасте, особенно при орошении в питомнике.

Проанализированы сохранность, высота, диаметр и качество ствола географических культур 22 климатипов дуба черешчатого в Республике Марий Эл, заложенных в 1976 г. в рамках задания Государственного комитета лесного хозяйства Совета Министров СССР. Желуди каждого климатипа дуба высевались в лунки (размещение лунок (1,5×0,75) м) по 14 рядов в блоке ((20×100) м), опыт проводили в двух повторностях. При обследовании географических культур дуба в 2012 г. измеряли высоту и диаметр ствола на высоте 1,3 м у 50 деревьев, отмечали общее число деревьев в блоке площадью 2000 м2. Показатели роста потомства дуба разного происхождения существенно различаются как по высоте и диаметру ствола, так и по сохранности деревьев. Средние высоты разных климатипов изменяются от 7,75 до 16,00 м. Изменчивость высоты ствола в пределах климатипа значительная, изменяется от 16,1 до 46,1 %. Высоты деревьев разных повторностей одного климатипа не различаются между собой. Средние диаметры ствола изменяются от 3,90 до 9,00 см. По сравнению с высотой изменчивость диа-метров ствола в пределах климатипа выше и составляет от 25,6 до 63,3 %. Диаметры стволов разных повторностей в пределах климатипа различаются между собой. Сохранность деревьев в разных климатипах составила от 0,6 до 12,0 %. Сравнение роста дуба местного происхождения из лесной зоны показало, что высоты, диаметры и сохранность этих потомств из разных лесничеств Республики Марий Эл неодинаковы. Полученные данные показывают, что географическое происхождение оказывает влияние как на основные характеристики ствола, так и на сохранность дуба. Прослеживается зависимость от популяционной принадлежности дуба, а также индивидуальных особенностей. Выявлены климатипы дуба с наилучшими показателями как высоты, диаметра и качества ствола, так и сохранности.

В настоящее время наблюдается ряд процессов, которые обуславливают воздействие на лесные экосистемы таких неблагоприятных факторов, как лесные пожары, фитопатогенное и инвазивное влияние, изменение климатических условий (повышение температуры). Цель исследования – определение потенциального запаса древесной и углеродной составляющей детрита по основным категориям (сухостой, валеж и пни), а также прогнозирование количества древесных остатков в условиях подтаежно-лесостепного района Средней Сибири. Исследование крупного детрита проводилось в чистых по составу сосняках. В качестве учетной единицы использовалась круговая площадка постоянного радиуса. Запас сухостоя составил в сосняках 82 % от общего запаса крупного детрита, валежа – 16 % (1,5–18,3 м3‧га–1), пней – 2 % (0–2,6 м3‧га–1). Количество детрита не превысило 11 % от общего запаса древостоя. Качество условий местопроизрастания оказывает значительное влияние на запас детрита через интенсивность роста, поскольку в лучших условиях она выше. В древостоях I класса бонитета аккумулируется бóльшая часть крупного древесного детрита (66,4 %), т. е. почти в 2 раза больше, чем в насаждениях, относящихся ко II классу, – 33,6 %. В высокополнотных древостоях (от 0,81 и выше) запас углерода сухостоя, валежа и пней в целом значительно выше, чем в среднеполнотных насаждениях (0,6–0,8). Возраст и средняя высота древостоя являются значимыми показателями для прогнозирования запасов древесины и углерода сухостоя. Количество древесины и углерода валежа зависит также от полноты и общего запаса древесины в насаждении. Получены регрессионные уравнения, позволяющие спрогнозировать объем крупного древесного детрита. Таким образом, в исследуемых древостоях наблюдаются деструктивные процессы (крупный древесный детрит), которые вызваны как влиянием возрастной структуры (вступлением древостоев в стадию спелости и перестойности), так и биогенными факторами, причина которых – снижение устойчивости лесных массивов под воздействием патогенеза и климатических изменений.

Изучена морфология плодов и анатомия стенки плода представителей семейства Nymphaeaceae s. l. Установлено, что у нимфейных развиваются полимерные апокарпные и синкарпные винтерины, лишенные склеренхимной зоны в перикарпии. Перикарпий дифференцирован на экзокарпий (эпидерма), мезокарпий (подразделен на сложноустроенную наружную паренхимную и внутреннюю аэренхимную топографические зоны) и эндокарпий (эпидерма). Показано, что в пределах семейства Nymphaeaceae s. l. происходит трансформация исходных апокарпных винтерин в синкарпные верхние винтерины (Nuphar), которые затем трансформируются в полунижние (Nymphaea s. l.) и полностью нижние (Euryale, Victoria). Характерная для всех Nymphaeaceae s. l. структура перикарпия может рассматриваться как синапоморфия.

Длина хвои сосны характеризуется сильной изменчивостью под влиянием различных внешних и внутренних факторов. Хвоя очень отзывчива к изменению условий среды, к любым антропогенным воздействиям. На ветви хвоя имеет различную длину по го-дам. Встречаются годы с аномально длинной и аномально короткой хвоей. Установлено, что синхронность пиков в динамике длины хвои по годам не зависит от типа леса, возраста (на примере культур сосны южной подзоны тайги) и полноты древо-стоя, интенсивности осушения (на примере осушенных сосняков кустарничково-сфагновых). При сопоставлении данных нашего исследования с литературными отмечено, что динамика длины хвои по годам не зависит от условий произрастания, района произрастания, исследователя. Годы аномально больших значений длины хвои в анализируемых рядах: 1963, 1998, 1999, 2001, 2004; годы аномально малых значений длины хвои в анализируемых рядах: 1965, 1994, 1997, 2003, 2006. Следовательно, на аномальные значения длины хвои оказывает влияние глобальный фактор, являющийся равносильным как в южной, так и в северной тайге, который не зависит от показателей микроклимата, возраста насаждения, конкурентных отношений в нем. Таким фактором является солнечная активность. Для нивелирования эффектов от воз-действия микроклиматических и эдафических факторов рассчитывали индексы длины хвои методом сглаживания с помощью 3–6-летнего (в зависимости от продолжительности жизни хвои) среднего. Для лет с синхронными аномально малыми и большими значениями длины хвои проведены выборки средних месячных значений солнечной активности, выражаемой числом Вольфа. Более полное представление о значении факторов получено при их анализе за 24 мес.: накануне и в годы аномалий. Наибольшее различие между индексами чисел Вольфа характерно для периода формирования аномальных значений длины хвои по сравнению с годом, предшествующим развитию хвои. В годы развития аномально больших значений длины хвои числа Вольфа превышают средние значения в 1,7 раза, в годы аномально малых значений длины хвои они в 2–5 раз ниже средних в анализируемых сериях. Следовательно, солнечная активность влияет на рост хвои и обуславливает синхронность пиков в динамике длины хвои.

Учебное пособие написано в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению «Педагогическое образование» и дополняет знания студентов по теоретической части курса «Ботаника» (систематика растений и грибов). Материал пособия может быть использован студентами как для самостоятельной работы, так и для работы в аудитории под руководством преподавателя.

Изучена динамика физиологических и ростовых процессов у подпологовой ели при возрастной смене березняка черничного. Установлено, что при этом рост и формирование еловой популяции обусловливаются совместным онтогенезом производного (березового) древостоя и восстанавливающейся популяции ели, полнотой и сомкнутостью лиственного полога. На начальных этапах формирования березового древостоя скорость физиологических процессов и рост ели в основном зависят от факторов среды. Максимальных значений прирост верхушечных побегов и интенсивность физиологических процессов у подроста ели достигают в березняке 6–8-летнего возраста на начальных этапах заселения лиственных пород. В березняке такого возраста интенсивность фотосинтеза у подроста ели в 3–4 раза выше, чем под пологом взрослого древостоя. В этих условиях у ели активнее протекает водный обмен, интенсивнее работает корневая система. При дальнейшем возрастном развитии березового древостоя в связи с образованием верхнего лиственного полога и ухудшением светового режима физиологическая и ростовая активность у подпологовой ели начинает ослабевать. Уже в 13-летнем березняке подрост ели испытывает неблагоприятное экологическое воздействие со стороны березы. С 20–25-летнего возраста начинается полное биологическое угнетение ели березой, которое продолжается вплоть до выхода ели в первый ярус. Несмотря на высокое содержание пигментов, интенсивность фотосинтеза у подроста ели в насаждении такого возраста не превышает 5…8 мг СО2/(гч), что в 3–4 раза ниже, чем в 8-летнем березняке, и значительно слабее, чем в 13-летнем насаждении. Для улучшения состояния ели и повышения ее биологической устойчивости необходимо своевременное осуществление мер содействия путем проведения рубок ухода. Уже в возрасте березы 20…25 лет требуется проводить осветление ели. В спелых древостоях первый прием постепенных рубок целесообразно начинать в 50…60 лет, второй – через 8…10 лет.

Плоды аронии черноплодной (рябины черноплодной) являются официнальным лекарственным сырьем. Свежие плоды, сок аронии и таблетки оказывают адаптогенное, спазмолитическое, гипотензивное, диуретическое, желчегон- ное, антиатеросклеротическое, С- и Р-витаминное действие. Для стандартизации сырья нами ранее был предложен метод количественного определения суммы антоцианов в плодах аронии черноплодной сухих методом прямой спектрофотометрии в видимой области при длине волны 544 ± 2 нм в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид. В соот- ветствии с нормативными документами, регламентирующими процессы валидации новых аналитических методов, для аттестации методики количественного определения суммы антоцианов необходимо было провести определение следующих параметров: прецизионность (повторяемость) и воспроизводимость (лабораторная и межлабораторная), правильность и линейность. Статистическая обработка полученных результатов в условиях повторяемости, пока- зала, что они достоверны при доверительной вероятности 95%, вычисленные значения величины относительного стандартного отклонения (RSD) — 0,005% и относительного доверительного интервала среднего значения — 0,52% не превышают критериев приемлемости — 5%, Воспроизводимость методики также является удовлетворительной, так как меры прецизионности для данного метода измерений не превышают критериев приемлемости как для внутрилабораторной прецизионности 1,50% < 10%, так и для межлабораторной прецизионности 8,06% < 15%. В ходе определения линейности установлено, что график зависимости имеет линейный характер в области кон- центрации суммы антоцианов. Коэффициент корреляции близок к единице –0,978, что свидетельствует о сильной линейной зависимости значения оптической плотности от содержания действующих веществ. Правильность методики устанавливали на идентичных образцах плодов аронии черноплодной с добавлением известного количе- ства стандартного образца цианидин-3-О-глюкозида. В разработанной методике процент восстановления находился в пределах от 98,20% до 102,63%, его средняя величина составила 100,33%, что находится в пределах 100 ± 5%. Таким образом, валидация методики количественного определения суммы антоцианов в экстракте плодов аронии черноплодной по следующим характеристикам: прецизионность (повторяемость) и воспроизводимость (лабора- торная и межлабораторная), правильность и линейность показала, что данная методика является высокочувст- вительной, правильной и воспроизводимой и может быть использована для стандартизации сырья.

В учебном пособии дано ботаническое и экологическое описание грибов разных классов порядков, семейств и родов, широким раскрытием макро- или микроскопическим строением таллома (мицелия) разных видов и яркой иллюстрацией. Учебное пособие включает 5 книг. В книге 3 «Грибы. Класс Базидиомицеты» представлена систематика гетеротрофных организмов – грибов. Дана характеристика класса с подробным описанием порядков, семейств и родов, широким раскрытием макро- или микроскопическим строением таллома (мицелия) разных видов. Ярко проиллюстрировано. Учебное пособие рекомендовано к использованию преподавателями на лабораторных занятиях и при подготовке к лекциям, для подготовки студентами ответов на экзаменационные вопросы, самостоятельной работы в виде докладов, сообщений, рефератов, аспирантам, а также интересно для широкого круга читателей. .

В учебном пособии раскрыты биотические взаимоотношения растений, дана характеристика положительных и отрицательных взаимодействий. Приведена краткая ботаническая характеристика некоторых растений-паразитов, хищников, а также растений, имеющих взаимодействия в виде мутуализма, комменсализма, нейтрализма, конкуренции и др. В учебном пособии не рассматривается антропогенное влияние на растения. Предназначено для бакалавров, магистров, студентов высших учебных заведений, аспирантов, специалистов, учителей средних общеобразовательных учреждений и всех заинтересованных лиц.

Изучение важнейших биологических процессов (сезонный рост и развитие) имеет огромное значение в теории и практике выращивания растений. Исследования проводили в южной Карелии (средняя подзона тайги, Ботанический сад Петрозаводского госуниверситета) с мая по октябрь 1998–2012 гг. для выяснения особенностей роста и развития Juniperus communis L. под влиянием основных климатических факторов. Объект исследования – растения (возраст – 20…25 лет), произрастающие под пологом соснового леса и на открытом месте. Число особей в каждой группе − 25. Установлено, что независимо от освещенности рост побегов у J. communis начинается одновременно – 26 мая. Время кульминации прироста побегов этого вида почти не различается – 31 мая−1 июня. Однако максимальный прирост побегов растений под пологом леса (0,64 мм) оказался на 78 % больше, чем на открытом месте. Время окончания роста побегов в обеих изученных группах совпадало – 1 августа. Продолжительность их формирования в затенении и на свету мало различается – 71…73 сут. Влияние температуры воздуха и солнечной радиации на интенсивность роста побегов на открытом месте (соответственно 68 и 20 %) значительно выше, чем в затенении (20 и 7 %). Эти данные, а также снижение интенсивности роста побегов растений на открытом месте свидетельствуют о существенном отрицательном влиянии повышенной температуры воздуха и прямой солнечной радиации на растения J. communis. Выявлено более заметное (в 3-4 раза) положительное влияние влажности воздуха и атмосферных осадков на рост побегов J. communis под пологом леса. Установлено, что большинство фенофаз у J. communis при полном освещении начинаются и заканчиваются на несколько суток позже, чем в затенении. Исследования, проведенные ранее, показали, что растения, «рано начинающие» и «рано прекращающие» фенофазы, характеризуются повышенной степенью адаптации. Следовательно, этот показатель у растений J. communis под пологом леса выше, чем на открытых местах, т. е. оптимальные условия для роста и развития изученного вида в таежной зоне складываются лишь под пологом леса, в затенении.

Целью лабораторных занятий является дать основы знаний о многообразии растительного мира и закономерностях его развития, сформировать у студента системные знания из области анатомии, морфологии, экологиии систематики растений.

Учебное пособие подготовлено на кафедре ботаники и микологии биолого-почвенного факультета Воронежского государственного университета.

Предпринята попытка на примере можжевельника обыкновенного выяснить функциональное значение ядра клетки трубки и его связь со структурами пыльцевой трубки у голосеменных растений. Пыльцевые трубки можжевельника в культуре in vitro изучались методами световой микроскопии (проходящий свет, флуоресценция) и инфракрасной Фурье-спектроскопии. Дано краткое описание процесса роста и развития пыльцевых трубок можжевельника. опыты по ферментативному разрушению стенки пыльцевой трубки позволили выявить взаимосвязь генеративного ядра с протопластом, ассоциированным с ядром клетки трубки. Установлено, что генеративное ядро довольно прочно связано с протопластом ядра клетки трубки силой поверхностного натяжения внутренних мембран. Доказано, что протопласт и оба ядра некоторое время сохраняют нативность вне тела трубки после лизиса ее кончика. однако ни генеративное ядро, ни ядро клетки трубки не могут самостоятельно функционировать вне протопласта пыльцевой трубки. Микрофибриллы актинового цитоскелета распределены во внутреннем объеме трубки неравномерно, бо́льшая их часть сконцентрирована в центральной части трубки и ассоциирована с ядром клетки трубки и протопластом. в составе пластид преобладают лейкопласты, в основном это амилопласты, бо́льшая часть которых сконцентрирована вокруг ядра клетки трубки. Протопласт содержит бо́льшое количество митохондрий. лизосомы распределены по всему объему пыльцевой трубки более или менее равномерно, однако значительная их часть, особенно у активно растущих трубок, скапливается вокруг ядра клетки трубки и вблизи кончика трубки. Использование в качестве маркера дейтерия позволило установить последовательность синтеза и локализацию синтезируемых веществ в процессе роста пыльцевой трубки. Повышенное содержание дейтерия наблюдалось в зоне протопласта, ассоциированного с ядром клетки трубки. на основе новых экспериментальных данных высказано предположение, что, возможно, ядро клетки трубки контролирует синтез органических веществ и их распределение в теле трубки. вероятно, ядро клетки трубки способствует ее полярному росту и ориентирует во времени и пространстве рост кончика трубки in vivo. Для цитирования: Сурсо М.В., Чухчин Д.Г. Рост и развитие пыльцевой трубки можжевельника обыкновенного (Juniperus communis): роль ядра клетки трубки // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 2. с. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-20-34 Финансирование: Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 18-04-00056. образцы пыльцы собраны при проведении экспедиционных работ в рамках ФНИР по государственному заданию ФИЦКИА РАн (тема №0409-2019-0039), № гос. регистрации – АААА-А18-118011690221-0. Благодарность: Исследования проведены с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова.
In this work we have tried to explain the functional value of the tube cell nucleus and its relationship with the structures of the pollen tube on the example of juniper. Juniper pollen tubes were studied in vitro by the methods of light microscopy (transmitted light, fluorescence) and Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. A brief description of the growth and development processes of juniper pollen tubes is given. The experiments on the enzymatic destruction of the pollen tube wall revealed the relation between the generative nucleus and the protoplast associated with the tube cell nucleus. The generative nucleus is quite firmly connected with the protoplast of the tube cell nucleus by means of the surface tension of internal membranes. It was proven that the protoplast and the both nuclei save their integrity outside the tube body. That is, they retain their viability outside the tube body for some time after lysis the tube tip. However, both the generative nucleus and the tube cell nucleus cannot function independently outside the protoplast of the pollen tube. Microfibrils of the actin cytoskeleton are distributed irregularly inside the tube. Most of them are concentrated in the central part of the tube and associated with the tube cell nucleus and protoplast. Leucoplasts predominate in the composition of plastids. The majority of them are amyloplasts, the better part of which is concentrated around the tube cell nucleus and protoplast. Protoplast contains a large number of mitochondria. Lysosomes are distributed over the entire volume of the pollen tube more or less regularly. However, a significant part of lysosomes, especially in actively growing tubes, accumulates around the tube cell nucleus and near the tube tip. The use of deuterium as a marker allowed to establish the sequence of synthesis and localization of synthesized substances during the pollen tube growth. The increased deuterium content was observed in the zone of the protoplast associated with the tube cell nucleus. The obtained experimental data allowed to suggest that the tube cell nucleus likely controls the synthesis of organic substances and their distribution in the tube body. Probably, the tube cell nucleus promotes its polar growth and orients the growth of the tube tip in vivo in time and space. For citation: Surso M.V., Chukhchin D.G. Growth and Development of Pollen Tubes in Common Juniper (Juniperus communis): The Role of the Tube Cell Nucleus. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 2, pp. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-20-34 Funding: The study was carried out with the financial support from the Russian Foundation for Basic Research within the framework of the research project No. 18-04-00056. Pullen samples were collected during the expedition work within the framework of the research on the state assignment of the Russian Academy of Sciences (topic No. 0409-2019-0039), state registration No. АААА-А18-118011690221-0. Acknowledgments: This research was performed using the equipment of the Core Facility Center “Arktika” of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov.

На примере потомства сосны обыкновенной, произрастающей в географических культурах подзоны средней тайги (Архангельская область), смоделирована реакция породы на различные сценарии изменения климата. Подобраны климатипы с различным местоположением исходных насаждений, отличающимся в широтном градиенте на 2...3º с. ш. Пинежский климатип (Архангельская область, подзона северной тайги) при выращивании в подзоне средней тайги имитирует потепление климата, тотемский климатип (Вологодская область, подзона южной тайги) – похолодание. Плесецкий климатип (Архангельская область, средняя подзона тайги) – местный для пункта испытания, является сравнительным эталоном сохранения адаптационных признаков в постоянстве климата. Изучены выживаемость (сохранность), рост и продуктивность культур. У тотемского климатипа заметное снижение сохранности происходит в первые годы после посадки, у плесецкого и пинежского климатипов процесс снижения сохранности, а следом и дифференциации насаждения растянуты, сдвинуты на более поздние сроки. К концу 2-го класса возраста происходит нивелирование ростовых процессов, связанное с изменением климатических характеристик места произрастания. Пинежский климатип сохраняет наследственно обусловленное отставание по радиальному и линейному росту от местной популяции одновозрастной сосны в пункте испытания соответственно на 13 и 8 %, тотемский климатип близок по диаметру к плесецкому, но опережает его по высоте на 10 %. Распределение диаметров ствола северотаежного потомства сосны значительно отличается от средне- и южно-таежного климатипов. Используя широтные коэффициенты роста, предложенные И.В. Волосевичем (1984 г.), для культур того же возраста рассчитаны соответствующие показатели в местах произрастания исходных насаждений, что позволило определить отклонения в показателях при имитации потепления или похолодания. Установлено, что при потеплении климата в бореальном поясе с повышением суммы температур воздуха более 10 ºС на каждые 100 ºС суммы эффективных температур можно ожидать увеличения показателей по росту и продуктивности сосны обыкновенной на 2...5 %. При похолодании климата (снижение суммы эффективных температур на каждые 100 ºС) изменение ростовых показателей (диаметр, высота, объем ствола) будет аналогично случаю повышения температуры – они уменьшаться на 2...5 %. Однако пониженная приживаемость южнотаежного потомства при выращивании в более суровых климатических условиях (снижение сохранности в первые годы после посадки) может привести к значительной потере продуктивности – до 15 % на каждые 100 ºС снижения суммы температур более 10 ºС. Сгладить эффект от реакции можно за счет повышения качества лесокультурного производства.

Данное учебное пособие условно можно разделить на две части. Первая содержит информацию об отделах архегониальных растений от моховидных до голосеменных включительно. Во второй части рассматриваются семейства отдела покрытосеменных, представители которых играют важную роль в сложении растительного покрова земного шара, широко используются человеком или важны с филогенетической точки зрения.

Задача лабораторных занятий по систематике высших растений — ознакомление студентов с таксономическим разнообразием растительного царства на основе современной системы взглядов на эволюцию высших растений. Для изучения рекомендуются характерные (типовые) растения, даются разъяснения по подготовке объектов к изучению и указания по исследованию особенностей их вегетативных и генеративных органов, предложен ряд контрольных вопросов.

Лабораторные занятия по систематике высших растений базируются на полученных ранее студентами практических навыках, знаниях анатомии и морфологии растений, научных понятий и терминов. Цель данных занятий - углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях.

Курс «Микология» необходим для формирования у студентов знаний о грибах как об организмах, имеющих специфические особенности строения и жизнедеятельности, занимающих особое положение в системе органического мира и являющихся необходимым компонентом природных экосистем вследствие выполняемых ими функций биодеструкторов органического вещества.

Дано описание лабораторных работ по анатомии, морфологии и систематике растений