Цитогенетический полиморфизм листьев Sanguisorba officinalis в популяциях России и Казахстана

УДК 582.734.4+575.174.015.3(58.02)(470+571+574)

Ключевые слова: геометрическая морфометрия, кровохлебка лекарственная, популяция, прикорневые листья, статистический анализ

Аннотация

В статье приведены результаты исследования морфологической изменчивости листовых пла-стинок Sanguisorba officinalis в популяциях, произрастающих в различных экологических условиях России иКазахстана. Анализируется вклад генетических факторов (плоидности) и абиотических факторов, таких какувлажнение, пространственное распределение, на формирование морфологических характеристик листьев.Целью работы является определение значимости этих факторов в формировании адаптивных или генетиче-ски закрепленных признаков листьев. Исследование выявило, что наименьшая средняя площадь листовыхпластинок наблюдается в популяциях, произрастающих в лугово-степных сообществах. Анализ корреляцииПирсона показал слабую обратную связь между высотным расположением популяций, длиной и площадьюлистовой пластинки, что может быть связано с сокращением продолжительности вегетационного периодана больших высотах. В то же время выявлена умеренная прямая связь между уровнем годовых осадков, дли-ной, шириной листовой пластинки и ее площадью, указывающая на влияние доступности влаги на разме-ры листьев. Сравнение диплоидных и тетраплоидных образцов S. officinalis показало, что длина, ширина иплощадь листовых пластинок достоверно меньше у диплоидных образцов, по сравнению с тетраплоидными,что согласуется с данными других исследований, показывающих зависимость размеров вегетативных орга-нов от уровня плоидности у представителей семейства Rosaceae. Выявленные корреляции между высотойпроизрастания, уровнем осадков и размерами листьев указывают на адаптивный характер морфологическойизменчивости, в то время как различия между диплоидными и тетраплоидными образцами свидетельствуюто генетической детерминации размеров листьев.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Литература

Berglund B. 1963. Late quaternary records of Sanguisorba officinalis in southeastern Sweden. Hol. Not. 1003: 2.
Chalup L., Grabiele M., Solís Neffa V., Seijo G. 2012. Structural karyotypic variability and polyploidy in natural populations of the South American Lathyrus nervosus Lam. (Fabaceae). Plant Syst. Evol. 298: 761–773. https://doi.org/10.1007/s00606-011-0587-z
Черниговский А. Морфометрическое программное обеспечение. Версия 1.21. 2003. URL: https://labx.narod.ru/documents/microscopy_programs.html [дата обращения: 25.10.2025].
Doležel J., Greilhuber J., Lucretti S., Meister A., Lysák M. A., Nardi L., Obermayer R. 1998. Plant genome size estimation by flow cytometry: inter-laboratory comparison. Ann. Bot. 82: 17–26. https://doi.org/10.1093/oxfordjournals.aob. a010312
Doležel J., Sgorbati S., Lucretti S. 1992. Comparison of three DNA fluorochromes for flow cytometric estimation of nuclear DNA content in plants. Physiol. Plant. 85: 625–631.
Gao S., Wang B., Liu F., Zhao J., Yuan J., Xiao S., Masabni J., Zou F., Yuan D. 2022. Variation in fruit morphology and seed oil fatty acid composition of Сamellia oleifera collected from diverse regions in southern China. Horticulturae 8(9): 818. https://doi.org/10.3390/horticulturae8090818
Калаев В. Н., Игнатова И. В., Калаева Е. А. Цитогенетический полиморфизм семенного потомства деревьев ели белой (Picea glauca (Moench) Voss) при интродукции в Воронежской области // Turczaninowia, 2020. Т. 23, № 3. С. 185–204. https://doi.org/10.14258/turczaninowia.23.3.16
Kassambara A. 2023. ggpubr: 'ggplot2' Based Publication Ready Plots. R package version 0.6.0. URL: https://CRAN.R-project.org/package=ggpubr (Accessed 25 October 2025).
Кечайкин А. А., Скапцов М. В., Смирнов С. В., Куцев М. Г., Шмаков А. И. Исследование размера генома представителей рода Potentilla L. (Rosaceae Juss.) // Бiологiчний вiсник МДПУ імені Богдана Хмельницького, 2016. Т. 6, № 3. С. 229–233.
Клицов С. В. Кариогеографическое изучение Sanguisorba officinalis L. в связи с интродукцией: автореф. дис. ... канд. биол. наук. М.: Главный ботанический сад, 1981. 24 с.
Larsen K. 1959. Cytology of the genus Sanguisorba. Nature 184: 743–744. https://doi.org/10.1038/184743a0
McKee M. L., Royer D. L., Poulos H. M. 2019. Experimental evidence for species-dependent responses in leaf shape to temperature: Implications for paleoclimate inference. PLoS ONE 14(6): e0218884. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0218884
Meier U. 2018. Entwicklungsstadien mono-und dikotyler Pflanzen. II Phänologische Entwicklungsstadien mono-und dikotyler Pflanzen. Quedlinburg: BBCH Monografie. 208 pp. https://doi.org/10.5073/20180906-075119
Miller R. G. 1981. Simultaneous Statistical Inference. New York: Springer. 299 pp.
Mishima M., Ohmido N., Fukui K., Yahara T. 2002. Trends in site-number change of rDNA loci during polyploid evolution in Sanguisorba (Rosaceae). Chromosoma 110(8): 550–558. https://doi.org/10.1007/s00412-001-0173-1
Nordborg G. 1963. Studies in Sanguisorba officinalis L. Kromosomtalsbestamningar pa svenskt material. Bot. Not. 116: 266–288.
Nordborg G. 1966. Sanguisorba L., Sarcopoterium Spach, and Bencomia Webb et Berth. Delimitation and Subdivision of the Genera. Opera Bot. 11: 1–103.
Nordborg G. 1967. The genus Sanguisorba section Poterium: experimental studies and taxonomy. Lund Opera Bot. 16: 1–153.
Ochatt S. J. 2008. Flow cytometry in plant breeding. Cytometry A 73(7): 581–598. https://doi.org/10.1002/cyto.a.20572
Peel M. D., Waldron B. L., Mott I. W. 2009. Ploidy determination and agronomic characterization of small burnet germplasm. Crop Sci. 49(4): 1359–1366. https://doi.org/10.2135/cropsci2008.09.0533
Podwyszynska M., Kruczynska D., Machlanska A., Dyki B., Sowik I. 2016. Nuclear DNA content and ploidy level of apple cultivars including Polish ones in relation to some morphological traits. Acta Biol. Cracov., Ser. Bot. 58(1): 63 76. https://doi.org/10.1515/abcsb-2016-0006
Poljak I., Vidaković A., Benić L., Tumpa K., Idžojtić M., Šatović Z. 2024. Patterns of leaf and fruit morphological variation in marginal populations of Acer tataricum L. subsp. tataricum. Plants 13(2): 320. https://doi.org/10.3390/plants13020320
R Core Team. 2024. R: A Language and Environment for Statistical Computing. Vienna: R Foundation for Statistical Computing. URL: https://www.R-project.org/ (Accessed 25 October 2025).
Ramel C. 1998. Biodiversity and intraspecific genetic variation. Pure Appl. Chem. 70(11): 2079–2084. https://doi.org/10.1351/pac199870112079
Revelle W. 2025. psych: Procedures for Psychological, Psychometric, and Personality Research. R package version 2.5.6. Evanston: Northwestern University. URL: https://CRAN.R-project.org/package=psych (Accessed 25 October 2025).
Rim L., Ochatt S., Ferchichi A. 2016. Ploidy level, genome size and genetic variability among a collection of Medicago sativa L. Gabsi as revealed by flow cytometry. J. New Sci. 33(4): 1914–1921.
Rousi A. 1965. Biosystematic studies on the species aggregate Potentilla anserina L. Suom. Eläin-ja Kasvit. Seur. Van. Eläin. Julk. 2: 47–112.
Royer D., Meyerson L., Robertson K., Adams J. 2009. Phenotypic plasticity of leaf shape along a temperature gradient in Acer rubrum. PLoS ONE 4(10): e7653. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0007653
Skaptsov M. V., Kutsev M. G., Smirnov S. V., Vaganov A. V., Uvarova O. V., Shmakov A. I. 2024. Standards in plant flow cytometry: An overview, polymorphism and linearity issues. Turczaninowia 27, 2: 86–104. https://doi.org/10.14258/turczaninowia.27.2.10
Soleimani A., Etemad V., Calagari M., Namiranian M., Shirvani A. 2014. Influence of climatic factors on fruit morphological traits in Populus euphratica Oliv. Ann. For. Res. 57(1): 31–38. https://doi.org/10.15287/afr.2014.191
Soltis D. E., Soltis P. S., Bennett M. D., Leitch I. J. 2003. Evolution of genome size in the angiosperms. Amer. J. Bot. 90(11): 1596–1603. https://doi.org/10.3732/ajb.90.11.1596
Souza M. L., Duarte A. A., Lovato M. B., Fagundes M., Valladares F., Lemos-Filho J. P. 2018. Climatic factors shaping intraspecific leaf trait variation of a neotropical tree along a rainfall gradient. PLoS ONE 13(12): e0208512. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0208512
Stoianov E., Bărbos M. I., Rus A., Paulini I. 2012. Some population structure features and biometrical observations on Sanguisorba officinalis in Dăbâca commune (Cluj County, Romania). Acta Horti Bot. Bucurest 39: 43–51.
Tao Y., Liying W., Peilin W., Tianyu Z. 2023. Stability in the leaf functional traits of understory herbaceous species after 12-yr of nitrogen addition in temperate larch plantations. Front. Plant Sci. 14: 1282884. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1282884
Tsukaya H., Tsujino R., Ikeuchi M., Yokoyama J., Hirayama Y., Hoshi Y., Ueda K., Maki M. 2007. Morphological variation in leaf shape in Ainsliaea apiculata with special reference to the endemic characters of populations on Yakushima Island, Japan. J. Plant Res. 120: 351–358. https://doi.org/10.1007/s10265-007-0079-y
Vamosi J. C., Dickinson T. A. 2006. Polyploidy and diversification: A phylogenetic investigation in Rosaceae. Int. J. Plant Sci. 167(2): 349–358.
Веселов В. М., Прибыльская И. Р., Мирзеабасов О. А. Специализированные массивы для климатических исследований. 2023. URL: http://aisori-m.meteo.ru [дата обращения: 25.10.2025].
Xu F., Guo W., Xu W., Wei Y., Wang R. 2009. Leaf morphology correlates with water and light availability: What consequences for simple and compound leaves? Prog. Nat. Sci. 19(12): 1789–1798. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2009.10.001
Yandell B. S. 1997. Practical Data Analysis for Designed Experiments. London: Chapman & Hall. 440 pp.
Юзепчук С. В. Флора СССР. Т. 10. Розоцветные (большая часть). Под ред. В. Л. Комарова. М.–Л.: Изд-во АН СССР, 1941. 422 с.
Zhang Z., Zhang Y., Di Z., Zhang R., Mu Y., Sun T., Zheng J. 2023. Tetraploid induction with leaf morphology and sunburn variation in Sorbus pohuashanensis (Hance) Hedl. Forests 14(8): 1589. https://doi.org/10.3390/f14081589
Жукова О. В. Изменчивость признаков листовой пластинки некоторых микровидов манжетки Alchemilla L. (Rosaceae) в природных ценопопуляциях и в искусственных условиях произрастания на территории Республики Марий Эл // Самарский научный вестник, 2020. Т. 9, № 4. С. 66–71.
Опубликован
2025-12-30
Как цитировать
Колтунова А. М., Путилин И. Р., Куцев М. Г., Скапцов М. В., Уварова О. В., Панкова Т. В., Шмаков А. И. Цитогенетический полиморфизм листьев Sanguisorba officinalis в популяциях России и Казахстана // Turczaninowia, 2025. Т. 28, № 4. С. 126–135 DOI: 10.14258/turczaninowia.28.4.15. URL: https://turczaninowia.asu.ru/article/view/18529.
Раздел
Научные статьи