Эволюционная морфология и репродуктивная биология критических групп однодольных растенийНИР

Evolutionary morphology and reproductive biology of critical groups of monocotyledons

Источник финансирования НИР

грант РНФ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 24 июня 2014 г.-31 декабря 2014 г. Эволюционная морфология и репродуктивная биология критических групп однодольных растений
Результаты этапа:
2 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Эволюционная морфология и репродуктивная биология критических групп однодольных растений
Результаты этапа:
3 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Эволюционная морфология и репродуктивная биология критических групп однодольных растений
Результаты этапа: Получены новые данные и достигнуты обобщения по всем основным направлениям работ, отраженным в исходной заявке. Основное внимание уделено представителям порядка Alismatales, группы семейств, родственных злакам, в пределах порядка Poales, а также семейству Asparagaceae (Asparagales). Проведены полевые исследования в Австралии и Вьетнаме, позволившие собрать материал по критическим группам однодольных растений, использованный для решения поставленных в проекте задач. Порядок Alismatales. Изучено варьирование дефинитивной структуры и особенностей морфогенеза устьичных аппаратов листа Maundia triglochinoides (Maundiaceae). Показано наличие у Maundia типа развития устьичных аппаратов, который, по данным P.B. Tomlinson (1974) встречается у Liliaceae, Amaryllidaceae, Arecaceae, Bromeliaceae, Typhaceae и некоторых других однодольных, но не был отмечен у Alismatales. Наши данные показывают необходимость детального изучения разнообразия строения и развития устьичных аппаратов у представителей Alismatales с дальнейшим анализом филогенетической значимости этих признаков. Проведен сравнительный анализ конвергентно возникших мечевидных листьев у представителей родов Tofieldia (Tofieldiaceae: Alismatales), Tetroncium (Juncaginaceae: Alismatales) и Narthecium (Nartheciaceae: Dioscoreales). Показано значительное сходство мечевидных листьев Tofieldia и Narthecium и своеобразие листьев Tetroncium. Выявлены структурные и морфогенетические различия профиллов боковых побегов у этих таксонов, выдвинута гипотеза о возможной связи характера развития профиллов и особенностей филлотаксиса на боковых побегах. В целом, данные по структуре и морфогенезу первых листьев боковых побегов хорошо согласуются с отнесением Tofieldia, Narthecium и Tetroncium к не связанным близким родством группам базальных однодольных. Получены новые данные о таксономической значимости палинологических признаков в одной из групп семейства Potamogetonaceae. Проведено существенное уточнение существовавших в литературе представлений о наличии и числе апертур у некоторых таксонов. Полученные данные указывают на неоднократное возникновение омниапертурных пыльцевых зерен в пределах семейства. Показана высокая таксономическая значимость признаков строения пыльцевых зерен на внутриродовом уровне. Проведено обобщение данных по таксономической значимости карпологических признаков у австралийских представителей семейства Juncaginaceae. Изучено строение и развитие цветка у базального представителя рода Aponogeton, A. hexatepalus (Aponogetonaceae). В отличие от остальных представителей семейства, этот вид в норме обладает околоцветником из 6 листочков в двух кругах. Впервые показана лабильность плана строения цветка в верхней части соцветия, где иногда образуются цветки с таким же планом строения, как у видов Potamogeton (Potamogetonaceae), и иногда – цветки с 5 листочками околоцветника. Изучено строение и отдельные стадии морфогенеза мужских и женских репродуктивных структур у Tetroncium magellanicum (Juncaginaceae). Впервые показано наличие чешуевидных листьев на цветоносах и редуцированного гинецея в функционально мужских цветках; описаны ранние стадии развития гинецея и показан унифациальный характер рылец. Эти новые результаты подтверждают молекулярно-филогенетические данные о сестринском положении рода по отношению к прочим Juncaginaceae, для которых характерно отсутствие чешуевидных листьев на цветоносе и точечное или пликатное рыльце. Порядок Asparagales. Проведено обобщение оригинальных данных по репродуктивной биологии различных видов рода Aspidistra (Asparagaceae). Показано, что различные варианты опыления двукрылыми кооррелируют с различиями в строении цветка видов Aspidistra. Описано 3 новых для науки вида Asparagaceae. Описанный по материалу из Вьетнама Aspidistra obtusata схож с известными ранее видами A. opaca и A. truongii, однако отличается от них меньшим диаметром цветка, формой листочков околоцветника и гинецея. Другой новый вид из Вьетнама, открытый в ходе полевых работ 2016 г., – Aspidistra globosa – интересен наличием высокого (около 50 см) прямостоячего стебля. Подобный признак ранее был известен лишь для нескольких видов этого рода, в том числе для A. locii. Шарообразная форма околоцветника резко отличает представителей данного вида от всех близких видов. Описанный по материалу из Лаоса Peliosanthes separatа (Asparagaceae) имеет уникальную для рода морфологическую особенность – тычиночные нити почти полностью свободны и срастаются лишь основаниями, не образуя типичную для других представителей рода трубку. Изучены особенности морфогенеза цветков у одного из видов Peliosanthes, образующих такую тычиночную трубку. Показано, что тычинки возникают в виде отдельных примордиев, расположенных по три в два круга. Срастание тычинок – позднее конгенитальное. Порядок Poales. Проведен сравнительный анализ структуры листа и особенностей его морфогенеза у важнейших представителей семейств Anarthriaceae и Ecdeiocoleaceae. Впервые проведено детальное сравнение анатомического строения листа у каждого из 2 родов Ecdeiocoleaceae, получены первые данные о морфогенезе листовой пластинки. Впервые показано, что листовые пластинки Ecdeiocoleaceae (как и части видов Anarthria) унифациальные, документировано наличие и строение язычка, показано его сходство с язычком Anarthria. Показано сходство двух родов Ecdeiocoleaceae и их отличия от Anarthriaceae по типу отложения эпикутикулярного воска на поверхности листа. Впервые показана необычная дорзивентральность дистальной части унифациальных пластинок Georgeantha (Ecdeiocoleaceae), которая проявляется в развитии необычных ветвистых волосков только на одной стороне пластинки. Проведен анализ таксономической значимости и возможных эволюционных преобразований признаков организации влагалищно-пластиночного сочленения листа в семействе Restionaceae s.str. (преимущественно у австралийских представителей) и у сближаемых таксонов: Anarthriaceae и Centrolepidaceae. Показано, что признаки влагалищно-пластиночного сочленения (кроме Anarthria gracilis) стабильны на видовом, а иногда и родовом уровне. При этом эволюция данного признака была богата параллелизмами. Проведен анализ филогенетических отношений в роде Anarthria (Anarthriaceae) на основании пластидного маркера trnL-F в связи с вопросом о таксономической значимости признаков строения листа. Подтверждена монофилия Anarthria. Вид A. gracilis, для которого нами ранее было показано наличие двух морфотипов, различающихся по наличию или отсутствию лигулы, не выявлен на полученных деревьях как монофилетическая группа. Его представители формируют три обособленные клады с высокими уровнями поддержки. Каждая из трех клад включает растения с язычками и без язычков. Требуется изучение ядерных маркеров для оценки возможной роли межвидовой гибридизации в эволюции группы. Проверена таксономическая ревизия для флоры Вьетнама семейства Petrosaviaceae (Petrosaviales) – одной из ключевых групп базальных однодольных. Уточнены диагностические признаки, объем и распространение видов. Описан новый для науки вид Seychellaria barbata (Triuridaceae: Pandanales), произрастающий на Мадагаскаре. Морфологические особенности этого вида подтверждают близость Seychellaria к роду Sciaphila, а также указывают на сложный характер эволюции ряда признаков строения цветка в семействе Triuridaceae. Сделан вывод о том, что наличие или отсутствие брактеолы является ключевым признаком соцветий в роде Seychellaria, определяющим характер ветвление и облик всего соцветия. Завершена подготовка к публикации материалов по опылению Orchidantha virosa (Zingiberaceae). В рамках наблюдения за посетителями Orchidantha virosa было выявлено большое количество насекомых-посетителей из разных таксономических групп. Наблюдение за этими группами насекомых, а также сбор их в месте произрастания O.virosa выявил недостаточную таксономическую изученность многих групп насекомых, в частности двукрылых (Diptera). В связи с этим нами была проведена ревизия рода Strongylophthalmyia (Strongylophthalmyiidae) Вьетнама и прилегающих территорий (Бирма, Китай и Тайланд), некоторые представители которого отмечены как посетители цветков Orchidantha. 5 видов рода были описаны как новые в рамках данного проекта.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".