Материалы VII научной конференции студентов и аспирантов апрель 2009 года



страница3/10
Дата23.04.2016
Размер2.05 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

ВТОРИЧНЫЕ МЕТАБОЛИТЫ БОРЩЕВИКА СОСНОВСКОГО


Борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) – один из наиболее распространенных в нашей полосе растений-интродуцентов. На Кавказе – территории эндемичного произрастания – борщевик употребляют в пищу, используют на корм скоту. Продемонстрирована возможность его использования в целюлозно-бумажной промышленности, в качестве крахмалоноса может служить сырьем для получения спирта. Благодаря наличию комплекса биологически активных веществ находит применение в производстве лекарств, эфирных масел. Экстракты из корней и плодов используют при заболеваниях почек, желчнокаменной болезни, а также как гемостатическое средство. Плоды употребляют при желудочно-кишечных и гинекологических заболеваниях, лимфаденитах, сибирской язве, фурункулезе. Вместе с тем известно, что борщевик Сосновского обладает значительным токсическим действием. Сок этого растения вызывает зуд и ожоги. В тяжелых случаях (ожог второй степени) наблюдаются озноб, головокружение, головная боль, повышение температуры. На коже образуются обширные пузыри, на месте которых могут возникать глубокие плохо заживающие язвы. Токсичность борщевика обусловлена присутствием в нем веществ вторичного происхождения – кумаринов.

Кумарины по своему строению являются ненасыщенными ароматическими лактонами, на основе цис-оксикоричной кислоты. В природе чаще всего встречаются простые производные кумаринов. Большая часть находится в свободном виде и лишь незначительное число – в форме гликозидов. Как правило, кумарины обладают выраженным биологическим эффектом. Некоторые из них являются ингибиторами роста, другие стимулируют прорастание семян. Иногда кумарины выступают как защитные вещества при ряде заболеваниях растений. На организм человека они оказывают антиканцерогенное, спазмолитическое и антилейкодермическое действие.

Дерматотоксическое действие кумаринов из борщевика Сосновского связано с их фотосенсебилизирующей активностью. Выяснено, что комплекс кумаринов, выделенных из борщевика, обладает также выраженной эстрогенной активностью, в незначительных дозах стимулируя мясную и молочную продуктивность животных, а в больших количествах вызывая половые расстройства. Таким образом, значительный интерес для биохимии, фармакологии и токсикологии должны представлять вопросы, касающиеся спектра индивидуальных кумаринов в борщевике Сосновского, распределения вторичных метаболитов в органах растения, изменения их содержания в ходе роста и развития, которые в настоящее время изучены слабо.

С.В. ФИЛИППОВА

Научный руководитель – Панкрушина А.Н.

ИЗУЧЕНИЕ БИОХИМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ КРОВИ

У РАБОТНИКОВ ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД

РАЗНОГО ВОЗРАСТА И СТАЖА РАБОТЫ

Многие профессии, в том числе и на железнодорожном транспорте, в силу своей специфики требуют строгого отбора кандидатов с учетом жестких медицинских ограничений как при приеме на работу, так и при последующем наблюдении за состоянием здоровья работников.

Требования к состоянию здоровья должны предъявляться дифференцированно к вновь поступающим и старослужащим. Разработана схема регулярного проведения медицинских осмотров вновь поступающих и старослужащих, использование которой позволяет выявить явные и скрытые заболевания, проводить профилактику возникновения и развития сопутствующих роду деятельности профессиональных заболеваний.

В связи с особенностями и напряженностью труда, риску возникновения профессиональных заболеваний особенно подвержены работники локомотивных бригад (машинисты и помощники машинистов). Профессия машиниста предрасполагает к триаде таких заболеваний, как неврозы, нейроциркуляторная дистония и гипертоническая болезнь. Поэтому особую значимость приобретает профилактика и предотвращение профессиональных заболеваний у работников этой категории.

Целью данной работы было изучить биохимические особенности крови у работников локомотивных бригад разного возраста и стажа работы.

Задачи: 1) выявить факторы риска возникновения и развития профессиональных заболеваний;

2) изучить содержание в сыворотке крови работников локомотивных бригад глюкозы, общего холестерина, креатинина, липопротеинов высокой и низкой плотности, триглицеридов.

Экспериментальная часть работы выполнялась на базе железнодорожной поликлиники г. Твери. Всего обследовано 180 человек (из них 107 машинистов и 73 помощника машинистов) в возрасте от 20 до 50 лет, с разным стажем работы.

Было выявлено, что такие показатели как уровень общего холестерина и глюкозы в сыворотке крови не являются диагностически значимыми для раннего выявления профессиональных заболеваний. Тогда как содержание креатинина, липопротеинов высокой и низкой плотности, триглицеридов достоверно увеличивается у работников локомотивных бригад с увеличением возраста и стажа работы.
Секция ботаники
Е.А. АНДРЕЕВА

Научный руководитель – Нотов А.А.



Частота встречаемости аномальных цветков

с разным числом элементов околоцветника

на разных порядках ветвления

цветоноса alchemilla monticola

В связи с интенсификацией исследований в области биологии развития возрастает интерес к изучению морфогенеза. Выяснение некоторых закономерностей морфогенеза возможно посредствам оценки частотных спектров аномальных структур. Удобным объектом являются растения-апомикты, у которых отмечены высокие частоты встречаемости и значительное разнообразие аномальных цветков (Хохлов и др., 1978). Специальные исследования аномальных цветков некоторых апогамных видов комплекса Alchemilla vulgaris L. s. ampliss. показали высокую изменчивость цветка и разнообразие вариантов аномальных структур (Глазунова, Нилова, 1994; Нотов, Глазунова, 1994; Нотов, Андреева, 2007). Актуально продолжение изучения характера расположения аномальных вариантов на разных элементах цветоноса (Нотов, Андреева, 2007).

Материал по изменчивости цветков манжетки горной (Alchemilla monticola Opiz) собран в окрестностях пос. Бурашево Калининского р-на Тверской обл. на манжетково-злаковом лугу. В ближайших окрестностях явных источников химического и радиационного загрязнения не обнаружено. Собраны две выборки: первая – 27 – 29 июня 1998 г., вторая – 26 – 30 июня 1999 г. Первая выборка включала 45, а вторая – 50 экземпляров средневозрастных генеративных растений одинакового уровня жизненности. Так как среднее число цветков на цветоносах в этих выборках отличалось, мы посмотрели во втором случае большее число цветоносов, сделав сопоставимым общее число цветков в выборках. В первой изучено 20 образцов, во второй – 25. У каждого образца анализировали один, самый нижний по положению на годичном побеге цветонос. Цветоносы размягчали на паровой бане. Цветки изучали с помощью бинокулярной лупы МБС–9. Особенности строения отмечали на рисунках. В первой выборке проанализировано 20 цветоносов и 5073 цветка, во второй – 25 цветоносов и 5144 цветка. В общей сложности изучено 10217 цветков.

Пазушные генеративные побеги (цветоносы) манжетки – удлиненные, олиственные, фрондулезные закрытые тирсы (рис. 1). В пазухах первых одного-двух листьев почки обычно не закладываются, в пазухах следующих формируются генеративные почки, нижние из них обычно в рост не трогаются. Цветоносы с 8 – 10 (13) узлами до терминального цветка. Оси I и II порядков заканчиваются терминальными цветками (рис. 1). Под терминальными цветками оказываются сближенными два узла. Листья, расположенные на этих узлах, развиваются слитно, образуя чашевидную структуру, имеющую вид зубчатого по краю воротничка (рис. 1). Под терминальными цветками, завершающими оси I и II порядков цветоносного побега, обычно развиваются по две ветви, которые представляют дихазии с резко неравными по силе и дальнейшему характеру ветвления веточками. В каждом порядке ветвления такого дихазия под терминальным цветком образуются две веточки (рис. 1). Одна из них – компактный монохазий, а другая, более мощная, ветвится по принципу дихазия. Общее число порядков ветвления у A. monticola варьирует от 8 до 14. У особей высокого уровня жизненности иногда можно наблюдать до 20 порядков ветвления.



Рис. 1. Структура цветоносного побега Alchemilla monticola:

– терминальный цветок; – монохазий;

– лист с листовой пластинкой; – брактея

Таблица


Частота встречаемости аномальных цветков с разным числом элементов околоцветника на различных порядках ветвления


Порядок

ветвления



Тип околоцветника

2-членный

3-членный

4-членный

5-членный

1

-

-

4*(10,00**)

1(2,5)

2

-

7 (2,60)

18 (6,69)

6 (2,23)

3

-

16 (2,48)

52 (8,07)

11 (1,71)

4

-

43 (3,75)

148 (12,91)

16 (1,4)

5

1 (0,06)

84 (5,3)

207 (13,05)

9 (0,57)

6

1 (0,05)

128 (6,74)

279 (14,7)

10 (0,52)

7

-

114 (7,05)

352 (21,77)

6 (0,37)

8

1 (0,07)

122 (8,98)

324 (23,84)

10 (0,74)

9

1 (0,1)

90 (8,56)

266 (25,31)

4 (0,38)

10

-

67 (9,67)

145 (20,93)

2 (0,29)

11

1 (0,28)

29 (8,24)

66 (18,75)

-

12

-

18 (16,22)

26 (23,43)

-

13

-

1 (8,57)

2 (7,14)

-

Примечание. * – частота встречаемости в шт.; ** – частота встречаемости в % от общего числа цветков на данном порядке ветвления.
В таблице приведены данные о частотах встречаемости цветков с разным строением околоцветника. Отмечено отсутствие 2- и 3-членных цветков на первом порядке ветвления и низкая частота встречаемости на
2-м и 3-м порядках. Наблюдается увеличение частоты встречаемости 2- и 3-членных цветков на высоких порядках ветвления. Максимальные частоты встречаемости таких цветков зарегистрированы на 11 – 12-м порядках ветвления (см. таблицу, рис. 2).

5-членные цветки чаще всего встречаются на 1 порядке ветвления. На более высоких порядках частота их уменьшается (см. таблицу, рис. 2). Меньший объем выборки по цветкам, расположенным на первом порядке ветвления и данные литературы об обнаружении 6- и 7-членных цветков на 1 – 2-м порядках ветвления (Нотов, Глазунова, 1994) позволяют предположить, что при увеличении объема выборки отмеченная зависимость будет прослеживаться еще четче.

Описанный характер распределения цветков с разным строением околоцветника, по-видимому, обусловлен постепенным уменьшением морфогенетической активности и общего размера флорального апекса на более высоких порядках ветвления в многочленных монохазиальных группах. Возрастает вероятность увеличения числа зачатков на низких порядках ветвления и уменьшения их числа на высоких порядках ветвления.

Рис. 2. Частота встречаемости трехчленных и пятичленных аномальных цветков на разных порядках ветвления
Таким образом, на материале двух выборок, включающих 10217 цветков, собранных из одного местообитания показано широкое распространение вариантов с измененным числом элементов. Пятичленные цветки приурочены к низким порядкам ветвления, а доля двучленных и трехчленных цветков возрастает с увеличением порядка ветвления. Такой характер распределения, по-видимому, связан с постепенным уменьшением морфогенетической активности и размеров флоральных апексов на более высоких порядках ветвления.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  1. Глазунова К.П., Нилова М.В. Изменчивость и редукция частей цветка у факультативно-апомиктической манжетки (Alchemilla L., сем. Rosaceae) // Апомиксис у растений: состояние проблемы и перспективы исследований: Тр. Междунар. симпоз., Саратов, 21 – 24 июня 1994 г. Саратов, 1994.
    С. 36 – 38.

  2. Нотов А.А., Андреева Е.А. Особенности расположения аномальных цветков на цветоносах Alchemilla monticola Opiz // Вестн. ТвГУ. Сер. Биология и экология. 2007. Вып. 6, № 22 (50). С. 205 – 216.

  3. Нотов А.А., Глазунова К.П. Опыт разработки классификации аномальных вариантов цветка и цветоноса среднерусских манжеток // Флора и растительность Тверской области: Сб. науч. тр. Тверь, 1994.
    С. 45 – 63.

И.С. КЛЮЙКОВА

Научный руководитель – Нотов А.А.

ВОЗОБНОВЛЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ ОРХИДНЫХ УМЕРЕННОЙ ЗОНЫ В УСЛОВИЯХ

БОТАНИЧЕСКОГО САДА ТВГУ

Регулярное прохождение всех фенофаз, способность к вегетативному размножению и наличие самосева в условиях культуры является одним из показателей успешности интродукции (Былов, Карписонова, 1978). Особенно актуально выяснение способности к возобновлению редких видов природной флоры в условиях интродукции. При наличии возобновления в культуре возможно эффективное сохранение исчезающего вида ex situ.

В 1999 г. в Ботаническом саду ТвГУ начато изучение орхидных региональной флоры в условиях интродукции. Материал собран в природных популяциях в разных районах Тверской обл. Широко представлены образцы, взятые с территории Вышневолоцко-Новоторжского вала. Эта моренная гряда характеризуется значительным разнообразием орхидных. Здесь обнаружены наиболее крупные по численности популяции. Из природных популяций брали живые растения и высаживали их на питомнике, часть материала размещали на экспозициях, посвященных уникальным природным комплексам Тверской области (Колосова, Клюйкова, 2005).

К настоящему времени на экспозициях отдела природной флоры Ботанического сада ТвГУ интродукционное испытание прошли 24 вида, представляющие 14 родов: Coeloglossum viride (L.) C. Hartm., Cephalanthera longifolia (L.) Fritsch, Cypripedium calсeolus L., Dactylorhiza cruenta (O.F.Muell.)Sw., D. fuchsii (Druce) Soó, D. incarnata (L.) Soó, D. maculata (L.) Soó, D. traunsteineri (Saut.) Soó, Epipactis atrorubens (Hoffm. ex Bernh.) Schult., E. helleborine (L.) Crantz, E. palustris (L.) Crantz, Gymnadenia conopsea (L.) R. Br., G. densiflora A. Dietr., Goodyera repens (L.) R. Br., Hammarbya paludosa (L.) O. Kuntze, Herminium monorchis (L.) Br., Liparis loeselii (L.) Rich., Listera cordata (L.) R. Br., L. ovata (L.) R.Br., Malaxis monophyllos (L.) Sw., Neottia nidus-avis (L.) Rich., Orchis militaris L., O. ustulata L., Platanthera bifolia (L.) Rich. (Клюйкова, 2007).

Способность к размножению в условиях культуры во много определяет интродукционную устойчивость вида. Для оценки результатов первичной интродукции была использована методика В.Н.Былова, Р.А.Карпинсоновой (1978). Оценка показателей проводили по 3- балльной шкале. В качестве критериев оценки использовали следующие показатели: семенное (регулярность плодоношения и самосев) и вегетативное разрастание (размножение), габитус растений, холодостойкость, повреждаемость вредителями и болезнями. В связи с особенностями объекта (длительность жизненного цикла) семенное размножение оценивали как регулярное плодоношение. Оценку 3 балла по этому критерию присваивали видам регулярно плодоносящим, «+» обозначали наличие самосева. Жизненные формы даны в соответствии с работой И.В. Татаренко (1996) (табл.).

За период с 1999 по 2008 гг. у 6 видов Cypripedium calceolus, Gymnadenia conopsea, Dactylorhiza incarnata, Herminium monorchis, Epipactis palustris, отмечено увеличение численности модельных популяций за счет вегетативного и семенного размножения. Наблюдается самосев не только вблизи материнского растения на обрабатываемом участке, но и на некотором расстоянии (до 10 м).

Образцы Cypripedium calceolus, Epipactis atrorubens, Gymnadenia conopsea включены в состав экспозиций, имитирующих природные комплексы. Единичный самосев отмечен впервые 2 – 3 года вблизи материнского растения. Появление ювенильных особей позволяет предположить, что созданы благоприятные условия для прорастания семян, находящихся в земляном коме, попавших на экспозиции из природных местообитаний с выкопанными растениями.

Таблица


Биологические характеристики и интродукционная устойчивость орхидных в Ботаническом саду ТвГУ

Вид

Образец

Жизненная

форма

Семенное


размно-жение

Вегета-тивное размно-жение


Интродукционная устой-чивость



1

2

3

4

5

6

Coeloglossum viride


2192пт


вегетативный однолетник с пальчатораздельным стеблекорневым тубероидом

2

1

9

2676сп

1

1

9

Cypripedium calceolus


2211ств

короткокорневищная

3

1

12

1986ств

2

1

11

2180внв

3+

2

14

2180тс

2

1

12

2501внв

3+

2

13

2666внв

3+

2

14

Dactylorhiza fuschii

2020тс

вегетативный однолетник с пальчатораздельным стеблекорневым тубероидом

2

1

11

Dactylorhiza incarnata

1892мб

вегетативный однолетник с пальчатораздельным стеблекорневым тубероидом

3+

1

13

Dactylorhiza maculata


1891мб

вегетативный однолетник с пальчатораздельным стеблекорневым тубероидом

3+

1

13

1728стм

3+

1

12

2632сп

3+

1

12

2640сп

3

1

12

Epipactis atrorubens


2181внв

короткокорневищная

2

1

11

2298внв

2

1

11

2668внв

3+

1

12

Epipactis helleborine


2140тс

короткокорневищная

1

1

10

1881тс

1

1

10

2318пт

2

1

11

Epipactis palustris


2029мб

длиннокорневищная летнезеленая

3+

2

13

2000мб

3+

2

14

2001мб

3+

2

14

Gymnadenia conopsea

2198 ?тс

вегетативный однолетник с пальчатораздельным стеблекорневым тубероидом

2

1

11

2673внв

3

1

12

2182внв

2

1

11

Gymnadenia densiflora


2295пт

вегетативный однолетник с пальчатораздельным стеблекорневым тубероидом

2

1

11

2296пт

2

1

11

2294пт

2

1

11

Herminium monorchis


2046мб

вегетативный однолетник со сферическим стелекорневым тубероидом на длинном столоне

2+

1

13

2302пт

3+

1

13







Окончание табл.

1

2

3

4

5

6

Listera ovata


1973тс

короткокорневищная

3

1

12

1877тс

1

1

10

2668внв

3

1

11

2637сп

3

1

13

2639сп

3

1

12

Orchis militaris


2204тс

вегетативный однолетник со сферическим стеблекорневым тубероидом на длинном столоне

3

1

11

2630мб

3

1

12

Orchis ustulata

2299внв

вегетативный однолетник со сферическим стеблекорневым тубероидом на длинном столоне

2

1

11

Platanthera bifolia


2055тс

вегетативный однолетник с утолщенным веретеновидным стеблевым тубероидом

2

1

11

2642сп

3

1

12

2634сп

3

1

13

2677сп

3

1

12

2311

3

1

12

Примечание. Указан номер образца, его расположение на территории сада:
пт – питомник; экспозиции сада; внв – Вышневолоцко-Новоторжский вал;
ств – Старицкие ворота; мб – Минеротрофное болото; сп – Споровый участок;
тс – парковая зона, теневой сад; стм – систематический участок
Epipactis palustris в коллекции сада с 1999 г., представлен 3 образцами, включенными в состав экспозиции «Минеротрофное болото». В 2003 – 2004 гг. наблюдается увеличение численности за счет вегетативного и семенного размножения. В 2007 г. на значительном удаление от материнского растения отмечен единичный самосев.

У корнеклубневых видов увеличение числа особей происходит за счет семенного размножения. У Dactylorhiza incarnata и D. maculata, выращиваемых с 1999 г. на экспозиции «Минеротрофное болото» отмечено увеличение численности за счет особей семенного происхождения. В 2006 г. отмечен нерегулярный самосев в партерной зоне сада, приуроченный к открытым участкам почвы, так и к участкам вблизи произрастания представителей рода Iris L.

На систематическом участке образец D. maculata выращивается с 1998 г., в 2004 г. отмечен массовый самосев, в 2007 г. наблюдалось цветение отдельных особей семенного происхождения. Это наблюдение подтверждает ускоренный характер цикла развития орхидных в культуре.

Таким образом, проанализирована способность к возобновлению в условиях культуры и интродукционная устойчивость 24 видов. У большинства видов на протяжении периода наблюдений отмечали регулярное прохождение всех фенофаз, самосев обнаружен лишь у 6 видов. По видимому, отсутствие самосева у видов регулярно образующих семена объясняется длительным периодом прорастания семян и невозможностью образования микоризы. Способность к вегетативному возобновлению в культуре проявили корневищные виды. У корнеклубневых орхидных в культуре и в природе преобладает семенной способ размножения. У видов с узкой экологической амплитудой, Goodyera repens, Hammarbya paludosa, Liparis loeselii, Listera cordata отмечено нерегулярное прохождение фенологических фаз и выпадение. Орхидные, не проявившие способности к возобновлению культуре, как правило, неустойчивы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Былов В.Н., Карписонова Р.А. Принципы создания и изучения коллекции малораспространенных декоративных многолетников // Бюл. ГБС АН СССР. 1978. Вып. 107. С. 72 – 77.

2. Клюйкова И.С. Орхидные природной флоры в коллекции Ботанического сада Тверского государственного университета // Вестн. ТвГУ. Сер. Биология и экология. 2007. Вып. 3, № 7 (35). С. 183 – 187.

3. Колосова Л.В., Клюйкова И.С. Экспозиция Вышневолоцко- новоторжский вал как элемент деятельности по сохранению биоразнообразия Тверского региона // Ботанические сады как центры сохранения биоразнообразия и рационального использования растительных ресурсов: Материалы междунар. конф., посвящ. 60- летию Главного Ботанического сада им. Н. В. Цицина РАН (Москва, 5 – 7 июля, 2005 г.). М., 2005. С. 244 – 248.

4. Татаренко И.В. Орхидные России: жизненные формы, биология, вопросы охраны. М., 1996.

В.А. НОТОВ

Научный руководитель – Нотов А.А.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


База данных защищена авторским правом ©ekollog.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал