Эволюция ариллусов Euonymus в сравнении с некоторыми другими родами Celastraceae

УДК 582.766.5:581.471+581.811

  • Николай Александрович Трусов Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина РАН https://orcid.org/0000-0002-5147-6602 Email: n-trusov@mail.ru
Ключевые слова: ариллусы, морфологическая природа, морфолого-анатомическая структура, направления эволюции, развитие, степень прикрывания семени

Аннотация

Для семейства Celastraceae R. Br. характерно различие между родами по типам плодов, а также наличие у семян представителей некоторых родов ариллусов. Попытки реконструкции эволюции ариллусов в семействе Celastraceae предпринимались ранее, при этом пытались проследить связь ариллуса с сочной частью семенной кожуры и крыловидными выростами на семени. В том числе, ранее были предприняты попытки реконструкции эволюции ариллусов у Euonymus. Но в настоящее время значительные изменения в филогении рода Euonymus и семейства Celastraceae в целом, а также новый накопленный материал требуют очередного пересмотра эволюции ариллусов у Euonymus. Нами было изучено строение зрелых ариллусов 28 видов Euonymus, а также (дополнительно) развитие ариллусов у 8 видов рода. Предполагается, что ариллус у предковых таксонов Euonymus имел фуникулярно-экзостомную природу, частично прикрывал семя, был окрашен в оранжевый цвет, состоял из однослойной эпидермы и недифференцированной многослойной паренхимы. В его клетках имелись округлые хромопласты, а крупные жировые включения отсутствовали. В процессе эволюции ариллуса Euonymus появились фуникулярные ариллусы, при этом фуникулярно-экзостомные сохранились. Степень прикрывания ариллусом семени у некоторых современных видов увеличилась и снова сократилась, появились ариллусы, имеющие небольшое «окошечко», частично (на 1/2–2/3) прикрывающие семя и небольшие мясистые образования в базальной части семени у фуникулуса. Окраска ариллусов сохранилась в оранжевых оттенках, но у некоторых видов ариллусы стали иметь красную окраску. Анатомическая структура ариллусов видоизменилась. В настоящее время наряду с многослойными ариллусами, имеющими многослойную практически недифференцированную или слабо дифференцированную паренхиму, есть ариллусы с сильно дифференцированной паренхимой и, наоборот, с редуцирующейся в процессе развития паренхимой. В процессе эволюции в клетках ариллусов появляются волокнистые и кристаллические хромопласты и крупные жировые включения разных размеров.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Литература

Angiosperm Phylogeny Group. 2009. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Bot. J. Linn. Soc. 161(2): 105–121. DOI: 10.1111/j.1095-8339.2009.00996
Angiosperm Phylogeny Group. 2016. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV. Bot. J. Linn. Soc. 181(1): 1–20. DOI:10.1111/boj.12385
Biral L., Simmons M. P., Smidt E. C., Tembrock L. R., Bolson M., Archer R. H., Lombardi J. A. 2017. Systematics of New World Maytenus (Celastraceae) and a New Delimitation of the Genus. Syst. Bot. 42(4): 1–14 DOI: 10.1600/036364417X696456
Бобров А. В., Меликян А. П., Романов М. С. Морфогенез плодов Magnoliophyta. М.: Книжный дом «Либроком», 2009. 400 с.
Corner E. J. H. 1953. The durian theory extended – I. Phytomorphology 3(4): 465–476.
Corner E. J. H. 1954. The durian theory extended – II. The arillate fruit and the compound leaf. Phytomorphology 4(1–2): 152–165.
Coughenour J. M., Simmons M. P., Lombardi J. A., Cappa J. J. 2010. Phylogeny of Celastraceae subfamily Salacioideae and tribe Lophopetaleae inferred from morphological characters and nuclear and plastid Genes. Syst. Bot. 35(2): 358–367. DOI: 10.1600/036364410791638289
Coughenour J. M., Simmons M. P., Lombardi J. A., Yakobson K., Archer R. H. 2011. Phylogeny of Celastraceae subfamily Hippocrateoideae inferred from morphological characters and nuclear and plastid loci. Molec. Phylog. Evol. 59: 320–330. DOI: 10.1016/j.ympev.2011.02.017
Halle N. 1983. Revision des Hippocrateae (Celastreae): 3. Fruits, graines et structures placentaires. B. Mus. Natl. Hist. Nat. 5: 11–26.
Hou D. 1967. Sarawakodendron, new genus of Celastraceae. Blumea 15(1): 139–143.
Леонова Т. Г. Бересклеты СССР и сопредельных стран. Л.: Наука, 1974. 132 с.
Li Y.-N., Xie L., Li J.-Y., Zhang Z.-X. 2014. Phylogeny of Euonymus inferred from molecular and morphological data. J. Syst. Evol. 52(2): 149–160. DOI: 10.1111/jse.12068
Лобов В. П., Петров И. А. Хромопласты. Киев: Наукова думка, 1987. 128 с.
Lourteig A., O’Donell C. A. 1955. Las Celastrales de Argentina y Chile. Natura 1: 181–233.
Lovisetto A., Guzzo F., Tadiello A., Toffali K., Favretto A., Casadoro G. 2012. Molecular Analyses of MADS-Box Genes Trace Back to Gymnosperms the Invention of Fleshy Fruits. Mol. Biol. Evol. 29(1): 409–419.
Ma J. S. 2001. A revision of Euonymus (Celastraceae). Thaiszia 11(1/2): 1–264.
Ma J., Funston A. M. 2008. Monimopetalum Rehder. In: Flora of China. Vol. 11. Beijing-St. Louis: Science Press & Missouri Botanical Garden Press. Pp. 465–466.
Marano M. R., Serra E. C., Orellano E. G., Carrillo N. 1993. The path of chromoplast development in fruits and flowers. Plant. sci. 94(1–2): 2–17.
Matiyenko B. T. 1967. Chromoplasts of red-fleshed watermelons. Bot. Zhurn. 52(2): 229–239. [In Russian] (Матиенко Б. Т. Хромопласты красномякотных арбузов // Бот. журн., 1967. Т. 52, № 2. С. 229–239).
Меликян А. П., Савинов И. А. Сем. Celastraceae // Сравнительная анатомия семян. Т. 6. СПб.: Наука, 2000. С. 123–135.
Navaro A. M., Blackwell W. H. 1990. A revision of Paxistima (Celastraceae). Sida 14: 231–249.
Pijl van der L. 1955. Sarcotesta, aril, pulpa and the evolution of the angiosperm fruit. II. Verhandelingen der koninklijke nederlandsche akademie van wetenschappen; afdeeling natuurkunde; tweede sectie. 58: 307–312.
Quanru L., Funston A. M. 2008. Gymnosporia (Wight et Arnott) Bentham et J. D. Hooker. In: Flora of China. Vol. 11. Beijing-St. Louis: Science Press & Missouri Botanical Garden Press. Pp. 474–477.
POWO [2023]. Plants of the World Online. Kew: Facilitated by the Royal Botanic Gardens. URL: http://www.plantsoftheworldonline.org (Accessed 26 August 2023).
Савинов И. А. О гомологизации семенных покровов представителей семейства Celastraceae R. Br. // Гомологии в ботанике: опыт и рефлексия: Труды IX школы по теоретической морфологии растений «Типы сходства и принципы гомологизации в морфологии растений». СПб.: Санкт-Петербургский союз учёных, 2001. С. 297–299.
Savinov I. A. 2006. Some morphological basics for a revision of the tribe Celastreae Loes. (Celastraceae R. Br.). Wulfenia 13: 207–215.
Савинов И. А. Основные модусы морфологической эволюции в порядке Celastrales // Turczaninowia, 2011, Т. 14, № 3. С. 53–61.
Савинов И. А., Трусов Н. А., Соломонова Е. В., Ноздрина Т. Д. Структура, морфогенез и эволюционные преобразования плодов с крыловидными выростами у представителей семейства Celastraceae R. Br. // Turczaninowia, 2015, Т. 18, № 1. С. 60–66.
Sebsebe D. 1985. The genus Maytenus (Celastraceae) in NE tropical Africa and tropical Arabica. Symb. Bot. Upsal. 25, 2: 1–101.
Simmons M. P., Clevinger C. C., Savolainen V., Archer R. H., Mathews S., Doyle J. J. 2001a. Phylogeny of the Celastraceae inferred from phytochrome B gene sequence and morphology. Amer. J. Bot. 88(2): 313–325. DOI: 10.2307/2657021
Simmons M. P., Hedin J. P. 1999. Relationships and morphological character change among genera of Celastraceae sensu lato (incl. Hippocrateaceae). Ann. Mis. Bot. Gard. 86(3): 723–757.
Simmons M. P., McKenna M. J., Bacon C. D., Yakobson K., Cappa J. J., Archer R. H., Ford A. J. 2012. Phylogeny of Celastraceae tribe Euonymeae inferred from morphological characters and nuclear and plastid genes. Mol. Phylogenet. Evol. 62: 9–20 DOI: 10.1016/j.ympev.2011.08.022
Simmons M. P., Savolainen V., Clevinger C. C., Archer R. H., Davis J. I. 2001b. Phylogeny of the Celastraceae Inferred from 26S Nuclear Ribosomal DNA, Phytochrome B, rbcL, atpB, and Morphology. Mol. Phylogenet. Evol. 19(3): 353–366. DOI: 10.1006/mpev.2001.0937
Трусов Н. А. Строение ариллуса Euonymus grandiflorus. К вопросу эволюции и функций присемянников // Актуальнi проблеми ботанiки та екологiï. Матерiали мiжнародноï конференцiï молодих учених. (9–13 серпня 2011 р., м. Березне, Рiвненська обл., Украïна). Киïв: ТОВ «Велес», 2011. С. 80–81.
Трусов Н. А. Морфологическая природа и функции ариллусов некоторых представителей родов Aristolochia, Asarum, Celastrus, Euonymus, Euphorbia, Viola и Taxus // Turczaninowia, 2016, Т. 19, № 3. С. 106–114. DOI: 10.14258/turczaninowia.19.3.7
Трусов Н. А. Эволюция ариллусов Euonymus 2.0 // Современные проблемы морфологии и репродуктивной биологии семенных растений: Материалы всерос. конф. с междунар. участием, посвящ. памяти Р. Е. Левиной (г. Ульяновск, 17–18 апреля 2019 г.). Сборник науч. статей. Ульяновск: Ульяновский гос. пед. ун-т им. И. Н. Ульянова, 2019. С. 46–48.
Трусов Н. А., Созонова Л. И. Развитие и строение плода у представителей рода Celastrus (Celastraceae) // Бот. журн., 2011. Т. 96, № 8. С. 1084–1090.
Трусов Н. А., Созонова Л. И. Направления эволюции присемянников у представителей родов Euonymus L. и Celastrus L. (Celastraceae R. Br.) // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале ХХI века: Материалы Всеросс. конф. (г. Петрозаводск, 22–27 сентября 2008 г.). Ч. 1. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2008. С. 81–83.
Wyk van A. E., Mostert S. C. 1987. A new species of Putterlickia (Celastraceae) from southern Natal and Pondoland. S. Afr. J. Bot. 53, 4: 267–270.
Zhang X., Zhang Z., Stützel T. 2011. Aril development in Celastraceae. Feddes Repert. 122, 7–8: 445–455. DOI: 10.1002/fedr.201200007
Опубликован
2023-11-01
Как цитировать
Трусов Н. А. Эволюция ариллусов Euonymus в сравнении с некоторыми другими родами Celastraceae // Turczaninowia, 2023. Т. 26, № 3. С. 14-27 DOI: 10.14258/turczaninowia.26.3.2. URL: http://turczaninowia.asu.ru/article/view/14014.
Раздел
Научные статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)