Гинодиэция Lomelosia Songarica (Caprifoliaceae) в Таджикистане

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Впервые выявлена и описана гинодиэция у травянистого поликарпика Lomelosia songarica в Таджикистане. Исследования проведены в 2022 г. в трех ценопопуляциях. Установлено наличие двух типов цветков – обоеполых и пестичных, встречающихся на трех вариантах особей – гермафродитных (обоеполые цветки), женских (пестичные цветки) и гиномоноэцичных (обоеполые и пестичные цветки). Краевые цветки флоральных единиц неправильные (трансверсально зигоморфные), срединные – почти правильные (актиноморфные). Выявлено два типа обоеполых цветков, различающихся степенью развития андроцея: 1) все четыре тычинки фертильны и образуют жизнеспособную пыльцу; 2) частично андростерильные: одна, две или три тычинки стерильны из-за недоразвития пыльцы, пыльники не вскрываются. В пестичных цветках сохраняются рудименты андроцея, представленного стаминодиями, которые не образуют пыльцы. Обоеполые цветки по большинству исследованных параметров крупнее пестичных. Выявлено два типа ценопопуляций L. songarica: мономорфные (состоят только из гермафродитных особей) и гетероморфные (гинодиэцичные). В половом спектре гинодиэцичной ценопопуляции частота гермафродитных, женских и гиномоноэцичных особей была одинаковой (33.3%). Обсуждается адаптивное значение гиномоноэцичных особей данного вида как альтернатива женским особям благодаря наличию у них исключительно перекрестного опыления, обусловленного строгой внутри- и межцветковой протандрией и синхронностью цветения флоральных единиц в синфлоресценции.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Н. Годин

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vn.godin@mpgu.su
Россия, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

А. Ю. Асташенков

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: vn.godin@mpgu.su
Россия, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

В. А. Черемушкина

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН

Email: vn.godin@mpgu.su
Россия, ул. Золотодолинская, 101, Новосибирск, 630090

К. А. Бобокалонов

Институт ботаники, физиологии и генетики растений НАН Таджикистана

Email: vn.godin@mpgu.su
Таджикистан, ул. Карамова, 27, Душанбе, 734017

Список литературы

  1. Alatalo J.M., Molau U. 2001. Pollen viability and limitation of seed production in a population of the circumpolar cushion plant, Silene acaulis (Caryophyllaceae). – Nord. J. Bot. 21(4): 365–372. https://doi.org/10.1111/j.1756-1051.2001.tb00780.x
  2. [Anisimova] Анисимова И.Н. 2020. Структурно-функциональная организация генов, индуцирующих и супрессирующих цитоплазматическую мужскую стерильность у растений. – Генетика. 56(11): 1239–1249. https://doi.org/10.31857/S0016675820110028
  3. Barrett S.C.H. 1992. Gender variation and the evolution of dioecy in Wurmbea dioica (Liliaceae). – J. Evol. Biol. 5(3): 423–444. https://doi.org/10.1046/j.1420-9101.1992.5030423.x
  4. Barrett S.C.H., Hough J. 2013. Sexual dimorphism in flowering plants. – J. Exp. Bot. 64(1): 67–82. https://doi.org/10.1093/jxb/ers308
  5. [Botov, Godin] Ботов Г.К., Годин В.Н. 2025. Гинодиэция у Knautia arvensis (Caprifoliaceae). – Бот. журн. 110(1): 71–90. https://doi.org/10.31857/S0006813625010049
  6. Buide M.L., del Valle J.C., Castilla A.R., Narbona E. 2018. Sex expression variation in response to shade in gynodioecious-gynomonoecious species: Silene littorea decreases flower production and increases female flower proportion. – Envir. Exper. Bot. 146: 54–61. https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2017.10.016
  7. [Сhuкаvina] Чукавина А.П. 1985. Особенности флоры и растительности соляной горы Ходжамумин (Южный Таджикистан). – Бот. журн. 70(5): 624–632.
  8. Darwin C. 1877. The different forms of flowers on plants of the same species. London. 352 p.
  9. Delannay X. 1978. La gynodioécie chez les Angiosperms. – Naturalistes Belges. 59(8-9): 223–237.
  10. [Demyanova] Демьянова Е.И. 1981. К изучению гинодиэции в роде Dianthus (Caryophyllaceae). – Бот. журн. 66(1): 65–74.
  11. [Demyanova] Демьянова Е.И. 1985. Распространение гинодиэции у цветковых растений. – Бот. журн. 70(10): 1289–1301.
  12. [Demyanova] Демьянова Е.И. 2013. О половом полиморфизме некоторых андродиэцичных растений. – Бот. журн. 98(9): 1139–1146.
  13. [Demyanova, Ponomarev] Демьянова Е.И., Пономарев А.Н. 1979. Половая структура природных популяций гинодиэцичных и двудомных растений лесостепи Зауралья. – Бот. журн. 64(7): 1017–1024.
  14. Dufay M., Lahiani E., Brachi B. 2010. Gender variation and inbreeding depression in gynomonoecious Silene nutans (Caryophyllaceae). – Inter. J. Plant Sci. 171(1): 53–62. https://doi.org/10.1086/647916
  15. Farinati S., Draga S., Betto A., Palumbo F., Vannozzi A., Lucchin M., Barcaccia G. 2023. Current insights and advances into plant male sterility: new precision breeding technology based on genome editing applications. – Frontiers in Plant Science. 14: 1223861. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1223861
  16. [Fedorov, Artyushenko] Фёдоров Ал.А., Артюшенко З.Т. 1975. Атлас по описательной морфологии высших растений. Цветок. Л. 351 с.
  17. Fleming T.H., Maurice S., Hamrick J.L. 1998. Geographic variation in the breeding system and the evolutionary stability of trioecy in Pachycereus pringlei (Cactaceae). – Evol. Ecol. 12(3): 279–289. https://doi.org/10.1023/a:1006548132606
  18. [Glazunova, Dlusskiy] Глазунова К.П., Длусский Г.М. 2007. Связь между строением цветков и составом опылителей у некоторых ворсянковых (Dipsacaceae) и сложноцветных (Asteraceae) с внешне сходными соцветиями-антодиями. – Журн. общ. биол. 68(5): 361–378.
  19. [Godin] Годин В.Н. 2002. Половая структура ценопопуляций Pentaphylloides fruticosa (Rosaceae) в естественных условиях Горного Алтая. – Бот. журн. 87(9): 92–99.
  20. [Godin] Годин В.Н. 2008. Половая структура ценопопуляций Potentilla fruticosa (Rosaceae) в Алтае-Саянской горной области. – Бот. журн. 93(9): 1423–1444.
  21. [Godin] Годин В.Н. 2019. Распространение гинодиэции в системе APG IV. – Бот. журн. 104(5): 669–683.https://doi.org/10.1134/S0006813619050053
  22. [Godin] Годин В.Н. 2020. Распространение гинодиэции у цветковых растений. – Бот. журн. 105(3): 236–252.https://doi.org/10.31857/S0006813620030023
  23. [Godin] Годин В.Н. 2024. Триэция Ranunculus auricomus (Ranunculaceae). – Бот. журн. 109(6): 600–610.https://doi.org/10.31857/S0006813624060058
  24. [Godin et al.] Годин В.Н., Асташенков А.Ю., Черемушкина В.А. 2023. Гинодиэция у Nepeta gontscharovii (Lamiaceae). – Бот. журн. 108(2): 155–162. https://doi.org/10.31857/S0006813623020047
  25. Godin V.N., Astashenkov A.Y., Cheryomushkina V.A., Bobokalonov K.A. 2024. Gynodioecy of Origanum vulgare ssp. gracile (Lamiaceae) in Tajikistan. – Nord. J. Bot. 2024(1): e04148. https://doi.org/10.1111/njb.04148
  26. Jeon Y.-Ch., Moon H.-K., Kong M.-J., Hong S.-P. 2024. Floral dimorphism of Elsholtzia angustifolia (Loes.) Kitag. (Lamiaceae). – Flora. 319: 152583. https://doi.org/10.1016/j.flora.2024.152583
  27. [Kamelin] Камелин Р.В. 1973. К познанию флоры Нуратинских гор. – Бот. журн. 58(5): 625–638.
  28. [Kamelin et al.] Камелин Р.В., Токмачева Н.Д., Халимов А. 1989. Calophaca grandiflora (Fabaceae) в растительном покрове Придарвазья. – Бот. журн. 74(5): 702–713.
  29. [Kamelin, Khasanov] Камелин Р.В., Хасанов Ф.О. 1987. Вертикальная поясность растительного покрова хребта Кугитанг (юго-западный Памиро-Алай). – Бот. журн. 72(1): 49–58.
  30. [Kamelina, Yakovlev] Камелина О.П., Яковлев М.С. 1976. Развитие пыльника и микрогаметогенез у представителей сем. Dipsacaceae и Morinaceae. – Бот. журн. 61(7): 932–945.
  31. [Karimova] Каримова В.В. 1988. Сем. Dipsacaceae. – В кн.: Флора Таджикской ССР. Т. IX: Мареновые – Сложноцветные (включая колено Мордовниковые). Л. С. 122–133.
  32. Kaul M.L.H. 1988. Male Sterility in higher plants. – In: Monographs on Theoretical and Applied Genetics. Springer. 1005 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-83139-3
  33. Lasa J.M., Bosemark N.O. 1993. Male sterility. – In: Plant Breeding. Plant Breeding Series. P. 213–228. https://doi.org/10.1007/978-94-011-1524-7_15
  34. Mamut J., Cheng J., Tan D., Baskin C.C., Baskin J.M. 2022. Effect of hermaphrodite–gynomonoecious sexual system and pollination mode on fitness of early life history stages of offspring in a cold desert perennial ephemeral. – Diversity. 14(4): 268. https://doi.org/10.3390/d14040268
  35. Mayer V. 2016. Dipsacaceae (inclusive Triplostegia). –In: Kadereit J., Bittrich V. (eds). Flowering Plants. Eudicots. The Families and Genera of Vascular Plants. 14: 145–163. https://doi.org/10.1007/978-3-319-28534-4_11
  36. Morris W., Doak D. 1998. Life history of the long-lived gynodioecious cushion plant Silene acaulis (Caryophyllaceae), inferred from size-based population projection matrices. – Amer. J. Bot. 85(6): 784–793. https://doi.org/10.2307/2446413
  37. Nilsson E., Ågren J. 2006. Population size, female fecundity, and sex ratio variation in gynodioecious Plantago maritima. – J. Evol. Biol. 19(3): 825–833. https://doi.org/10.1111/j.1420-9101.2005.01045.x
  38. Oak M.K., Song J.H., Hong S.P. 2018. Sexual dimorphism in a gynodioecious species, Aruncus aethusifolius (Rosaceae). – Plant Syst. Evol. 304(4): 473–484. https://doi.org/10.1007/s00606-018-1493-4
  39. [Ponomarev, Demyanova] Пономарев А.Н., Демьянова Е.И. 1975. К изучению гинодиэции у растений. – Бот. журн. 60(1): 3–15.
  40. [Sennikov et al.] Сенников А.Н., Тожибаев К.Ш., Каримов Ф.И. 2019. Caprifoliaceae Juss. – В кн.: Флора Узбекистана. 3: 47–96.
  41. Sokal R.R., Rohlf F.J. 2012. Biometry: the principles and practice of statistics in biological research. 4th edition. New York. 937 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Обоеполые и пестичные цветки, занимающие краевое положение в цимоидах Lomelosia songarica, в плоскости первых двух главных компонент. Условные обозначения: по оси X – первая главная компонента, по оси Y – вторая главная компонента. Кружки – обоеполые цветки, квадратики – пестичные цветки.

Скачать (76KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Обоеполые и пестичные цветки, занимающие срединное положение в цимоидах Lomelosia songarica, в плоскости первых двух главных компонент. Условные обозначения: по оси X – первая главная компонента, по оси Y – вторая главная компонента. Кружки – обоеполые цветки, квадратики – пестичные цветки.

Скачать (80KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025