Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменчивость и систематика представителей рода Nymphaea L. в Северной Евразии

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость и систематика представителей рода Nymphaea L. в Северной Евразии"

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСОВА Биологический факультет

На правах рукописи

ВОЖОВА Полина Андреевна

ИЗМЕНЧИВОСТЬ И СИСТЕМАТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА ИтРНАЕА Ь. В СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ

03.00.05 - ботаника

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

003463524

Работа выполнена на кафедре высших растений биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова

Научный руководитель:

доктор биологических наук

А.К. Тимонин

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, старший научный сотрудник

К.С. Байков

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

И.А. Шанцср

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН (пос. Борок Ярославской области)

Защита состоится 13 марта 2009 г. в 15 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 501.001.46 в Московском государственном университете имени М.В.Ломоносова по адресу: 119992, г. Москва, ГСП-2, Ленинские горы 1, МГУ, биологический факультет, аудитория М1.

Факс (495)939-43-09

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке биологического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.

Автореферат разослан 11 февраля 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета кандидат биологических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Кувшинки - одни из наиболее широко распространенных растений Северной Евразии, типичнейшие обитатели разнообразных водоемов и водотоков с замедленным течением, в которых они являются доминантами и содоминантами в сообществах макрофитов. Род Nymphaea традиционно относят к трудным в таксономическом отношении группам. Его систематика до сих пор вызывает серьезные разногласия (см. Borsch et al., 2007). На территории Северной Евразии разные авторы насчитывают от одного до более десяти видов кувшинки (Коржинский, 1892; Комаров, 1937; Heslop-Harisson, 1955; Uotila, 2000). Такая неопределенность обусловлена высоким полиморфизмом кувшинок (Комаров, 1937; Heslop-Harrison, 1955), характер которого остается слабо исследованным. Отмечаемая многими исследователями интенсивная межвидовая гибридизация (Комаров, 1937; Федченко, 1940; Heslop-Harrison, 1955; Куприянова, 1976; Uotila, 2000; Папченков, 2003) до сих пор убедительно не доказана. В силу этого необходимо дополнительное исследование полиморфизма и изменчивости североевроазийских кувшинок как по всему комплексу используемых в их систематике морфологических признаков, так и по молекулярно-генетическим признакам, которым в настоящее время придают все большее значение при решении вопросов не только макро-, но и микросистематики высших растений (Антонов, 2006). Полученные результаты позволят уточнить таксономическую структуру комплекса форм Nymphaea, обитающих в Северной Евразии, и лучше понять специфику видообразования в этом роде. Четкое понимание таксономической структуры североевроазийских кувшинок и особенностей ее формирования в свою очередь позволит лучше уяснить особенности микроэволюции гидрофитов, характеризующихся дисперсными ареалами, и тем самым полнее представить закономерности становления современного биоразнообразия.

Таксономическое изучение кувшинок связано и с их хозяйственным значением. С одной стороны, кувшинки активно заселяют не только естественные, но и искусственно создаваемые водоемы (пруды, водохранилища), способствуя их заилению и провоцируя последующее заболачивание (Кудряшов, Садчиков, 2002). С другой стороны, многие популяции кувшинок находятся в депрессивном состоянии из-за разрушения их местообитаний и интенсивного сбора населением как декоративных и в меньшей степени -лекарственных растений, что стало причиной включения кувшинок во многие Красные книги (например, Красная книга Мурманской области, 2003; Красная книга Ростовской области, 2004). Для осуществления эффективных мероприятий по устойчивому сохранению кувшинок и рациональному использованию ресурсного и интродукционного потенциала имеющихся их природных зарослей немаловажное значение имеет разработка методов надежной диагностики видов и уточнение их географического распространения.

Цель и задачи исследования. Целью исследования является изучение изменчивости и систематика представителей рода Nymphaea L. в Северной Евразии. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать внутри- и межпопуляционную изменчивость таксоно-мически значимых морфологических признаков;

2. Изучить генетическую изменчивость евроазиатских кувшинок;

3. Проанализировать характер изменения формы и размера листовых пластинок кувшинки при гербаризации;

4. Исследовать характер изменения формы и размера пыльцевых зерен кувшинки при ацетолизной обработке и в условиях высокого вакуума при сканирующей электронной микроскопии;

5. Выявить характер зависимости количественных морфологических признаков кувшинки от сапробности воды;

6. Уточнить таксономический статус форм Nymphaea, описанных с территории Северной Евразии;

7. Выявить диагностические макроморфологические и палиноморфо-логические признаки;

8. Уточнить распространение видов кувшинки на территории Северной Евразии.

Научная новизна. Получены принципиально новые свидетельства существования в Северной Евразии только трех сильно полиморфных видов: Nymphaea alba, N. candida и N. tetragona. Выявлена генетическая разнородность N. tetragona. Установлен таксономический статус N. wenzelii как формы N. tetragona. Доказано по меньшей мере двукратное гибридное происхождение N. candida от N. alba и N. tetragona. Уточнено распространение видов Nymphaea в Северной Евразии. Показано значительное изменение ряда морфологических структур кувшинки при гербаризации. Установлено, что уровень внутрипопуляционной изменчивости большинства морфологических признаков сопоставим с межвидовой изменчивостью этих же признаков.

Практическая значимость. Составлен определительный ключ для разграничения североевразийских видов кувшинки. Показана эффективность использования описанных в последнее время быстро эволюционирующих участков хлоропластной ДНК в микросистематике высших растений. Показаны возможности геометрической морфометрии для объективизации результатов изучения изменчивости морфологических признаков в микросистематике растений. Материалы диссертации могут быть использованы при составлении региональных «Флор» и определителей растений, при создании учебных курсов по биологической эволюции, систематике и биогеографии растений.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на XI Всероссийской палинологической конференции "Палинология: теория и практика" (Москва, 2005), VI Всероссийской школе-конференции по водным

макрофитам "Гидроботаника 2005" (Борок, 2005), заседании секции ботаники Московского общества испытателей природы (Москва, 2008), конференции, посвященной памяти А.К. Скворцова (Москва, 2009) и на заседаниях кафедры высших растений биологического факультета МГУ.

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано семь работ, из них четыре статьи в российских и зарубежных реферируемых журналах, рекомендованных ВАК для публикаций соискателей ученой степени кандидата наук.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы (152 названия, в том числе 103 на иностранных языках) и шести приложений. Работа изложена на 73 страницах машинописного текста, включая восемь таблиц и 15 рисунков. В приложениях общим объемом 23 страницы приведены используемые в литературе диагностические признаки, перечень использованных для исследования пыльцы гербарных образцов и перечень исследованных популяций, значения исследованных признаков, а также определительный ключ для разграничения североевразийских видов кувшинки.

Благодарности. Мы выражаем глубокую благодарность своему научному руководителю д.б.н. А.К. 'Гимонину. Мы искренне благодарны всем, кто оказывал нам всестороннее содействие при сборе материала в полевых условиях: участникам летних практик Московской Гимназии на Юго-Западе (№ 1543), проходивших под руководством С.М. Глаголева; зам. директора по НИР ириродно-исторического заповедника «Аркаим» Е. Чибилеву; зам. директора по НИР Кандалакшского государственного природного заповедника (ГГ13) А.С. Корякину, доценту Липецкого университета К.И. Александровой, директору Байкальского ГПЗ В.И. Сутуле, директору Костомукшского ГПЗ С.В. Тархову, сотруднице Ильменского ГПЗ Е.И. Вейсберг, сотруднику Хинганского ГПЗ С.Г. Кудрину, директору Дальневосточного Морского ГПЗ А.Н. Малютину, сотруднице ГПЗ «Северная Сосьва» АЛ. Васиной и зам. директора по НИР Астраханского ГПЗ А.К. Горбунову, а также М. Кожину, Р.А. Мургозалиеву, G. Larsson, J.A. Dragon, международному обществу водных растений (International Waterlily and Water Gardening Society) и лично его члену С.В. Hellquist. Мы также благодарны сотруднице биологического факультета МГУ С.В. Полевовой за консультации в области палинологии, сотруднице биологического факультета МГУ О.В. Анисимовой за помощь в обработке гидробиологических проб и консультации по определению степени сапробности водоемов, сотруднику зоологического музея И.Я. Павлинову за консультации в области геометрической морфометрии, сотрудницам национального центра биосистематики г. Осло D. Ehrich и Г.Л. Гусаровой за консультации по обработке молекулярных данных, сотрудникам Пражского ботанического института J. Suda, P. Travnicek и J. Rauchova за помощь в оценке относительного содержания ДНК, сотруднице центра биосистематики г. Осло V. Mirre за помощь в получении молекулярно-генетических данных, сотруднице ботанического института в Йене С. Ritz за консультации по оптимизации лабораторных протоколов, С. Brocbmann (национальный центр

биосистематики, Осло), А.Б. Шипунову (Морская лаборатория, Массачусетс), а также Т.Е. Краминой, С.Р. Майорову и Д.Д. Соколову (биологический факультет МГУ) за конструктивное обсуждение работы. Финансовая поддержка для выполнения лабораторных исследований была предоставлена исследовательским консульством Норвегии, национальным центром биосистематики Норвегии, академией наук Чехии и министерством образования, молодежи и спорта Чехии.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Изложены взгляды разных авторов на таксономическую структуру рода Nymphaea в Северной Евразии, а также критически проанализированы признаки, используемые для разграничения видов.

В рамках «объединительного» подхода все североазиатские кувшинки относят к одному чрезвычайно полиморфному виду - N. alba L s.l. В рамках «дробительского» подхода в Северной Евразии к настоящему времени выделено более 10 видов кувшинок (N minoriflora (Borb.) Wissjul., N. occidentalis (Ostenf.) Moss, N. biradiata Sommer., N. punctata Kar. et Kir., N. colchica (G. Wor.) A. Grossh., N. wenzelii Maack и др.) на основании отдельных, в основном размерных, морфологических признаков. Согласно единственной охватывающей большую часть территории Северной Евразии обработке, на этой территории произрастают три вида кувшинки: N. alba s. str., N. candida Presl и N. tetrágono Georgi. N. alba распространена в Европе, N. candida - в Европе и Сибири, N. tetragona - в Сибири, на Дальнем Востоке и в Фенноскандии (Комаров, 1937, см. рис. 1). Таксономическая обработка группы затруднена существенной изменчивостью диагностических признаков, характерной для евроазиатских кувшинок, и ее непрерывным характером, который остается слабо исследованным (Комаров, 1937; Дубына, 1982; Uotila, 2000.

Для различения видов североевразийских кувшинок используют, как правило, довольно ограниченный набор не всегда четко формализуемых признаков (Комаров, 1937; Szafer et al., 1953; Tutin, Webb, 1993; Крупкина, 2001; Цвелев, 2006 и др.). При этом подавляющее большинство определителей и таксономических обработок основано на анализе гербарного материала. Однако известно, что основные диагностические макроморфологичес-кие признаки в роде Nymphaea существенно изменяются при гербаризации (Лисицына, 2003), но детальных данных о характере этих изменений, необходимых для таксономических суждений, нам не удалось найти в литературе. Поэтому использование указанных в литературе значений ряда диагностических признаков для определения видовой принадлежности живых растений дает еще менее надежные результаты, чем работа с гербарным материалом. В силу этого необходима переоценка значимости макроморфологических признаков, используемых в систематике и

диагностике евроазиатских кувшинок, и в первую очередь - тщательное изучение изменений признаков растений вследствие их гербаризации.

Принято считать, что морфологические признаки кувшинки зависят и от характеристик водоема, в котором они произрастают (Heslop-Harrison, 1955; Куприянова, 1976 и др.). Однако это мнение, по-видимому, так и не было подтверждено количественными исследованиями влияния эдафических условий на морфологию кувшинок. В связи с этим актуально изучение зависимости количественных морфологических характеристик признаков кувшинки от саиробности водоемов.

В диагностике видов из подрода Nymphaea применяли и признаки пыльцевых зерен: размер, форму и, в особенности, скульптуру экзины, (Комаров, 1937; Куприянова, 1976; Дубына, 1982; Muntcndam et al., 1996; Цвелев, 2000; Uotila, 2000 и др.). Однако анализ немногочисленных публикаций, посвященных подробному анализу палиноморфологии кувшинки (Куприянова, 1976; Muntendam et al., 1996), заставляет сомневаться в высокой ценности палинологических признаков для диагностики североевразийских видов этого рода. Кроме того, количественные исследования изменения формы и размера пыльцевых зерен евроазиатских кувшинок после ацетолиза и в ходе подготовки к СЭМ до сих пор, по-видимому, не проводили.

Анализ опубликованных молекулярных данных пока не дает возможности уточнить систематику евроазиатских кувшинок. Единственное проведенное к настоящему времени масштабное исследование филогении рода Nymphaea, основанное на анализе trnT-lrnF участка хлоропластной ДНК (Borsch et al., 2007), не позволяет прояснить таксономические отношения между кувшинками Северной Евразии. Другой метод анализа ДНК (анализ полиморфизма длин амплифицированных фрагментов, AFLP), обладающий большим разрешением, был успешно применен для разделения N. alba и N. candida и выявления гибридов между ними, однако этим методом были изучены только несколько популяций в Германии и Швеции (Werner, Hellwig, 2006).

Отмечаемая многими исследователями интенсивная межвидовая гибридизация евроазиатских кувшинок (Gupta, 1980; Swindells, 1983; Uotila, 2000 и др.) до сих пор убедительно не подтверждена цитологическими и молеку-лярно-генетическими данными. Это позволило ряду авторов вообще отрицать гибридное происхождение форм с промежуточной морфологией и объяснять их существование в природе широкой морфологической изменчивостью видов кувшинки (см. Дубына, 1982). Все вышесказанное ясно свидетельствует о необходимости детального анализа генетической изменчивости евроазиатских кувшинок.

Глава II. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В главе подробно перечислены источники материала и описаны методы работы.

Северный Ледовитый океан

оеринг море

[Охатскоа мора

восточно-китайское Ml

y\pSSU!JCHO'.

море

Южно-Китайское \ море

/ эапив\~ Бенгапьский'

Исследована 91 популяция кувшинки из окрестностей г. Киев на Украине (1), а также из следующих регионов России: Ханты-Мансийский автономный округ (13); Приморский край (16); республики Дагестан (2), Карелия (8, 9) и Бурятия (14); Астраханская (3), Воронежская (4), Липецкая (5), Московская (6), Калужская (6), Тверская (7), Мурманская (10), Челябинская (11, 12), Иркутская (14) и Амурская области (15) - см. рис. 1. Номера, указанные в скобках после названия региона, соответствуют номерам на рис. 1. Изучена морфология (шесть качественных и пять количественных признаков) не менее чем у 15 живых образцов из каждой популяции, если это позволяла ее общая численность. Всего исследовано 664 образца.

Атлантический океан

ВЯЯ N. tetragona ч ) |N. alba | N. Candida

Candida и N. alba |w. Candida и N. tetragona hi atba, N. tetragona и N. Candida

Рисунок 1. Ареалы евроазиатских видов кувшинки (по данным из: Комаров, 1937; ШШа, 2000) и месторасположение исследованных автором популяций (обозначены цифрами)

В ходе предварительного исследования достоверные различия между размерами пыльцевых зерен одного и того же цветка до и после их ацето-лизной обработки не обнаружены. Массовые промеры пыльцевых зерен были проведены на нсацетолизированной пыльце под световым микроскопом (1852 пыльцевых зерна, 5-40 штук из каждой популяции). Скульптуру экзины пыльцевых зерен изучали при помощи СЭМ (625 пыльцевых зерен, 3-10 штук из каждой популяции). Фертильность пыльцы вычисляли как процент пыльцевых зерен, окрашенных ацетокармином (Основы..., 2000).

Анализ изменчивости формы листовых пластинок и их деформации при гербаризации проводили методом геометрической морфометрии, который позволяет анализировать форму объекта как таковую, исключая размерный фактор (Bookstein, 1991; .\dams et al., 2002). Для 28 популяций из Европейской России оценивали количество растворенной в воде органики через индекс сапробности, вычисленный по данным о видовом составе и

обилии диатомовых водорослей в пробе воды (Сладечек, 1967; Баринова, 1992).

Образцы из 37 популяций были проанализированы методами геносис-тематики: сиквенирование высоко вариабельных некодирующих участков хлоропластной ДНК и внутреннего рибосомального транскрибируемого спейсера ядерной ДНК, ITS, а также анализ полиморфизма длин амплифи-цированных фрагментов, AFLP (Антонов, 2006) и оценка относительного содержания ДНК методом проточной цитометрии (Suda, Travnichek, 2006а, b). Для анализа AFLP и оценки относительного содержания ДНК использовали 1-9 образцов из каждой популяции. При анализе сиквенсов использовали по одному образцу из популяции, поскольку предварительный тест показал отсутствие внутрипопуляционной изменчивости сиквенсов.

Для выявления различий и связей между переменными использовали многомерный дисперсионный анализ, корреляционный анализ, тесты Уил-коксона и Стьюдента (Зайцев, 1984). Ординацию исследованных образцов проводили методами метрического и неметрического многомерного шкалирования, анализа главных координат и анализа главных компонент (Gordon, 1999). Филогенетический анализ был проведен методом максимальной экономии (Swofford, 2002), достоверность реконструкции узлов филогенетического дерева была оценена бутстреп-анализом (Felsenstein, 1985).

Глава III. ИЗМЕНЧИВОСТЬ ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ РОДА NYMPHAEA В

СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ

Количественно исследована изменчивость формы листовой пластинки и ее деформация при гербаризации. Листовые пластинки из одной популяции отличаются друг от друга по форме не меньше, чем у образцов из разных популяций одного вида. Показано, что при гербаризации форма и размер листовых пластинок заметно изменяются. Листовые пластинки становятся более продолговатыми, более заостренными на конце, выемка между лопастями листа сужается и углубляется. Эти изменения чрезвычайно сходны с характером межвидовых различий ее формы (листья с формой пластинки, типичной для N. alba, после гербаризации приобретают форму, типичную для N. tetrágono). Степень деформации листовой пластинки в продольном направлении достоверно не связана со степенью ее деформации в поперечном направлении.

Продемонстрировано отсутствие достоверной зависимости размера листьев и цветков кувшинки от сапробности воды.

Подробно описана изменчивость макроморфологических признаков исследованных популяций. Выявлен высокий уровень внутрипопуляционной изменчивости (сопоставимый по масштабу с мсжпопуляционной изменчивостью) всех признаков, за исключением формы основания чашечки цветка и, в меньшей степени, формы нитей внутренних тычинок. Выделено три нечетко обособленных группы образцов по совокупности макроморфологических признаков (рис. 2).

•С

о О

о сч -

N. candida

* Я?*

N. tetragona - ^ /

А 4

А

,/V. а/оа • *

V/ А *

А.

Л. «о

A. Á.

&

-20

-10

10

Ось 1 (43%)

N. alba Л

N. candida: Карелия® , другие регионы О N. tetragona: Северный Урала , Дальний Восток □ N. wcnzclii il

Крестиками обозначены морфотипы N. alba, N. candida и N. tetragona, построенные нами по литературным данным (Комаров, 1937 и др.).

Рисунок 2. Распределение исследованных образцов кувшинки в пространстве двух первых измерений неметрического многомерного шкалирования матрицы морфологических признаков

Одна группа включает в себя образцы из Астраханской области и окрестностей г. Киев, предварительно отнесенные нами к N. alba, а также образцы из трех приморских популяций Карелии, предварительно определенные нами как N. candida. Для этих образцов характерна морфология, типичная для N. alba (Комаров, 1937 и др.) за исключением округло-четырехугольной формы основания чашечки цветка и вогнутого рыльцевого диска у карельских образцов. Другая группа образцов представлена сибирскими и дальневосточными образцами, предварительно определенными нами как N. tetragona и N. wenzelii, причем последние не образовывали отдельной подгруппы. Наконец, третья группа образцов, располагавшаяся на плоскости измерений многомерного шкалирования между первыми двумя, была представлена остальными образцами, предварительно отнесенными нами к N. candida. Внутри каждой

группы образцов не выявлены различия, связанные с географическим положением популяций.

Проведено комплексное исследование палинологических признаков на массовом материале. Показано, что изменчивость размеров интактных пыльцевых зерен носит непрерывный характер, внутрипопуляционная изменчивость сопоставима с межпопуляционной. Обнаружено, что образцы из подавляющего большинства популяций имели высоко фертильную пыльцу (>75% фертильпых пыльцевых зерен), лишь шесть популяций из разных регионов, предварительно отнесенные нами к N. candida, характеризовались низкой и пониженной фертильностью пыльцы (5-66%). Выявлена существенная деформация пыльцевых зерен в условиях высокого вакуума, необходимого для СЭМ. Значения малого экваториального диаметра заметно уменьшаются (на 10-20%), тогда как значения большого экваториального диаметра достоверно не изменяются (таким образом, на СЭМ фотографиях пыльцевые зерна кажутся более вытянутыми, чем они есть на самом деле). Визуальный анализ СЭМ фотографий пыльцевых зерен показал, что скульптура экзины на всей поверхности пыльцевых зерен кувшинки неоднородна. Скульптура дисталь-ной части пыльцевого зерна (оперкулума), которую нам не удалось типологи-зировать, представлена бугорками разного размера, сливающимися между собой по краям оперкулума. Напротив, мы различаем четыре основных типа скульптуры экзины проксимальной части пыльцевых зерен, хотя между ними наблюдается непрерывный переход:

1. редко расположенные плотные группы и одиночные пузыревидные элементы скульптуры в сочетании с одиночными палочковидными элементами (рис. За);

2. довольно плотно расположенные бугорчатые и палочковидные элементы скульптуры (рис. ЗЬ);

3. очень плотно расположенные и нередко сливающиеся между собой бугорчатые элементы скульптуры разного размера от почти плоских до заметно выдающихся (рис. Зс);

4. различные комбинации бугорчатых, пузыревидных и палочковидных элементов скульптуры различной плотности (рис. 3d).

Нередко скульптура экзины существенно различается у разных образцов из одной популяции. Скульптура третьего типа обнаружена у всех образцов, предварительно определенных нами как N. tetragona, а также в одной популяции, отнесенной нами к N. candida. Для прочих популяций кувшинки свойственна скульптура экзины первого, второго и четвертого типов.

А - скульптура экзины первого типа, В - скульптура экзины второго типа, С - скульптура экзины третьего типа, D - скульптура экзины четвертого типа.

Рисунок 3. СЭМ-фотографии пыльцевых зерен с проксимального полюса

Анализ AFLP показал, что исследованные образцы разделяются на три группы согласно совокупности их морфологических признаков и, следовательно, предполагаемой видовой принадлежности: группа N. alba, группа N. tetragona и группа N. candida (рис. 4). Последняя группа была расположена между двумя другими, но намного ближе к группе N. alba. Группа N. tetrágono, включая дальневосточные образцы, определенные как N. wenzelii, имела наиболее обособленное положение. Эта группа разделяется на две подгруппы по географическому принципу: подгруппа Северного Урала и дальневосточная подгруппа. В пределах последней образцы, определенные как N. wenzelii, и образцы, отнесенные к N. tetragona s. str., не образовывали отдельных подгрупп. Наши данные не позволяют выделить какие-либо географические подгруппы внутри N. alba и N. candida, за исключением обособления карельских образцов от остальных N. candida. Показано гибридное происхождение N. candida (как результат скрещивания N. alba и североуральских N. tetragona).

Ось 1 (50%)

N. alba А.

N. candida: Карелия*, другие регионы О N. tetragona: Северный Урал а , Дальний Восток □ N. wenzelii jj

Рисунок 4. Анализ главных координат всех исследованных методом AFLP образцов кувшинки

Совместный анализ последовательностей двух участков хлоропластной ДНК (спейсеры pefL-psbE и rpßl-trnV) разделил исследованные образцы на две' клады с высоким уровнем бутстреп-поддержки. Одна клада состояла из всех образцов N. tetrágono (включая "N. wenzelii"), а также из карельских N. candida. Вторая клада включала все образцы N. alba и оставшиеся образцы N. candida. Каждая из этих клад была представлена одним гаплотипом, за исключением одного образца N. tetragona с побережья Японского моря, гаплотип которого отличался от типичного "teíragowa-гаплотипа" на один нуклеотид.

Анализ последовательностей ITS также разделил исследованные образцы на две клады с высоким уровнем бутстреп-поддержки. Одна клада состояла из всех образцов N. tetragona (включая 'W. wenzelii"), а вторая - все образцы N. alba и N. candida. Каждая из этих клад была представлена одним гаплотипом, за исключением двух образцов N. alba с побережья Каспийского моря, гаплотипы которых отличался от типичного "а/Аа-гаплотипа" на один нуклеотид.

Все таксоны ясно различались по значениям относительного содержания ДНК, за исключением N. tetragona и N. wenzelii. Значение этой величины

у N. candida представляет собой сумму значений для N. tetrágono (incl. N. wenzelii) и N. alba (рис. 5). Из-за отсутствия достоверной информации о хромосомных числах у исследованных образцов значения относительного содержания ДНК не могут быть использованы для вычисления уровня плоидности (Kubátová et al., 2008).

3.00-,

5

zr x o> ао <11 Q. О

4

I

tu н x s

в; ni х л с; <в н

0 а

1 I-

О

2.50

2.00

1.50

1.00

0.50

0.00

U. tetrágono. + wenzelii

N. alba

iV. candida

Рисунок 5. Относительное содержание ядерной ДНК (выраженное в значениях относительной интенсивности флуоресценции)

Глава IV. СИСТЕМАТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕН РОДА NYMPHAEA В СЕВЕРНОЙ ЕВРАЗИИ

На основании результатов исследования критически проанализированы диагностические признаки с учетом их изменения при традиционных способах обработки живого материала. Направленное изменение формы листовых пластинок при гербаризации затрудняет разграничение близких видов кувшинки на гербарном материале, а описанные по гербарному материалу ее диагностические признаки, очевидно, мало пригодны для определения живых растений. Поскольку без применения СЭМ невозможно в полной мере исследовать скульптуру экзины пыльцевых зерен, а размерные характеристики пыльцевых зерен существенно искажаются при СЭМ, для полноценного исследования палиноморфологии кувшинки необходимо использовать как световую, так и электронную микроскопию на больших выборках, тогда как ацетолизная обработка пыльцы излишня. Признаки пыльцевых зерен имеют гораздо меньшую диагностическую ценность, чем это предполагалось ранее

(Комаров, 1937; Куприянова, 1976; Дубына, 1982; Uotila, 2000). Так, евроазиатские виды кувшинки невозможно разграничить по размеру пыльцевых зерен. Скульптура экзины пыльцевых зерен также весьма разнообразна и обладает значительной внутрипопуляционной изменчивостью. По скульптуре проксимальной части пыльцевых зерен N. telragona отличается от N. alba и N. candida, но два последние вида невозможно разграничить по этому признаку. Для N. teíragona характерны густо расположенные бугорчатые элементы скульптуры, а для N. alba и N. candida - разнообразные типы скульптуры с обязательным участием палочковидных элементов. Морфологические признаки кувшинки не так сильно обусловлены сапробностыо водоемов, как это считалось ранее, и, следовательно, заслуживают большего внимания при разработке системы рода Nymphaea, но учитывая высокий уровень их изменчивости, разграничение видов следует проводить по комплексу макроморфо-логических признаков живых растений, согласно приведенному в приложении определительному ключу. Выделение видов (таких как N. minoriflora, N. occidenlalis, N. biradiata, N. punctata, N. colchica и др.) по отдельным, в основном размерным, признакам не имеет достаточных оснований.

Классификации образцов кувшинок с территории Северной Евразии по совокупности макроморфологических признаков и полиморфизму длин ам-плифицированных фрагментов ДНК (анализ AFLP) дают сходные результаты, которые свидетельствуют о том, что евроазиатская клада кувшинок состоит из трех видов, а именно N. alba, N. candida и N. tetragona, что согласуется с некоторыми более ранними таксономическими обработками (например, Комаров, 1937). Изучение цифрового изображения типового образца N. alba, а также гербарных образцов N. candida и N. tetragona из locus classicus1 и протологов всех трех видов свидетельствует, что наша трактовка этих видов соответствует их авторской трактовке (насколько это можно судить по гербарным образцам). Мы не считаем правомерной интерпретацию N. candida и N. tetragona как подвидов N. alba s.l. (Коржинский, 1892; Uotila, 2000), поскольку такая точка зрения по существу не снимает проблему таксономического понимания этих форм, а просто переводит ее с видового на подвидо-вой уровень рассмотрения. При этом не получают должной оценки некоторые существенные различия в морфологии и ареалах N. alba, N. candida и N. tetragona, которые подчеркивались и самими С.И. Коржинским (1892) и Р. Uotila (2000).

Мы обнаружили 10 вариабельных позиций в двух участках хлоропласт-ной ДНК, позволяющих разграничить N. alba и N. tetragona. Последовательности ITS позволяют разграничить эти виды еще лучше, обладая 60 вариабельными позициями. Несмотря на это, внутривидовая изменчивость исследованных участков ДНК у N. alba и N. tetragona практически отсутствует. Этот факт особенно интересен, учитывая относительную древность подрода Nymphaea. Так, первые ископаемые остатки в Европе, отнесенные к N. alba,

' По-видимому, типовые образцы N. candida и N. tetragona утеряны (Wiersema, 1996; Р. Travnichek, личное сообщ.)

известны с олигоцена (Muller, 1981), а молекулярное датирование показало, что этот вид появился не позже среднего миоцена (Löhne et al., 2008).

Согласно молекулярным и морфологическим данным, а также оценкам плоидности, N. wenzelii является формой N. tetragona, что подтверждает мнение С.И. Коржинского (1892).

Проведенный нами анализ AFLP подтвердил предположение С.И. Коржинского (1892), что N. candida появилась в результате гибридизации в обширной зоне контакта между видом с преимущественно европейским ареалом - N. alba - и видом с преимущественно азиатским ареалом - N. tetragona. Промежуточная и высоко вариабельная морфология (Volkova, Shipunov, 2008), а также современный ареал N. candida (Комаров, 1937) находятся в согласии с этим заключением. Относительное содержание ДНК у N. candida является суммой таковых значений для N. alba и N. tetragona. Это свидетельствует о том, что N. candida является аллополиплоидом.

Последовательности рибосомального транскрибируемого спейсера (ITS) всех образцов N. candida практически идентичны таковым у N. alba и существенно отличаются от последовательностей ITS у N. tetragona, что является результатом гомогенизирующей эволюции в ядерной рибосомальной ДНК (Alvares, Wendel, 2003).

Анализ последовательностей хлоропластной ДНК свидетельствует, что N. alba является донором хлоропластов для всех образцов N. candida, за исключением карельских. Вероятно, карельские растения произошли в результате независимой гибридизации между N. tetragona и N. alba, при которой N. tetragona выступала в роли донора хлоропластов. Альтернативное предположение, что карельские образцы могут быть бэккроссами между N. candida и N. tetragona менее вероятно, поскольку географические различия в морфологии N. candida не обнаружены (Volkova, Shipunov, 2008). Более того, в этом случае карельские образцы должны были бы быть цигометрически ближе к N. alba, чего не наблюдается в действительности (табл. 2). Карельские образцы N. candida отличаются от остальных представителей этого вида и по преимущественно ядерным AFLP-маркерам.

Наши исследования не подтвердили сведений о произрастании на территории Средней России (центральной части Европейской России) N. alba и N. tetragona (Лисицына и др., 1993). N. alba была встречена нами лишь в самых южных районах Европейской России (Астраханской области и республике Дагестан) и на Украине, а N. tetragona - на Кольском полуострове, в Сибири (республика Бурятия, Ханты-Мансийский АО) и на Дальнем Востоке (Амурская область, Приморский край). Мы полагаем, что в Средней России распространена исключительно N. candida - вид, чрезвычайно полиморфный морфологически. Этот вид, по нашим данным, обитает также в республике Карелия, в Челябинской области, Сибири (Иркутская область и Ханты-Мансийский АО) и на Украине.

По-видимому, гибридогенная природа N. candida обуславливает высокий полиморфизм ее в Средней России. Все многообразие N. candida на этой территории по морфологическим признакам представляет собой континуум,

который, по нашим данным, невозможно разделить на более или менее дискретные группы. Отдельные морфотипы сильно уклоняются в сторону N. alba и N. tetrágono, однако рассматривать их как гибриды N. candida с этими видами - соответственно N. alba х N. candida - N. * borealis и N. tetrágono х-N. candida = N. * sundvickii (см. Папченков, 2003) едва ли правомерно. Об их «гибридной» природе судили только по морфологическим особенностям. Проведенные нами исследования фертильности пыльцы и применение методов геносистематики показали, что растения с такими нетипичными для N. candida сочетаниями морфологических признаков вряд ли являются гибридами. Таким образом, наши результаты подтверждают мнение ряда авторов (Heslop-Harrison, 1955; Дубына, 1982 и др.) об отсутствии широкой гибридизации между видами кувшинок в Северной Евразии.

Наши данные позволяют считать, что гибриды между видами кувшинки вообще не могут быть выявлены лишь на основании морфологических признаков. Так, исследованные нами образцы с низкой фертильностью пыльцы (возможные гибриды), как правило, имеют типичную для N. candida морфологию. В то же время образцы из нескольких карельских популяций, определенные нами как N. candida, но сближаемые по некоторым морфологическим признакам с N. alba, имеют высоко фергильную пыльцу. К сожалению, все эти образцы не были исследованы методами геносистематики, поэтому наши суждения об их видовой принадлежности не являются окончательными.

На основании молекулярно-генетических данных разработан вероятный сценарий эволюции евроазиатских видов кувшинки на фоне флуктуаций климата и изменений ландшафтов в эпоху плейстоценовых оледенений. Отсутствие внутривидовой вариации гагшотипов у трех исследованных нами видов кувшинки свидетельствует о быстрых и многократных изменениях их ареалов, что вообше свойственно водным макрофитам (Iversen, 1954; Dieffenbacher-Krall, Jacobson, 2001). Евроазиатские кувшинки, возможно, переживали ледниковые эпохи в мягких условиях Средиземноморья и Южной Азии, быстро распространяясь на север после потепления. Существование двух генетических подгрупп N. tetrágono, выявленных по результатам анализа AFLP, позволяет предположить, что этот вид имел по меньшей мере два рефугиума, вероятно, располагавшихся к западу и востоку от покрытых льдом Гималаев. N. alba, вероятно, переживала оледенение в одном средиземноморском рефугиуме. Быстрое расширение ареалов N. alba и N. tetrágono, обусловленное плейстоценовыми контактами между ранее изолированными водными системами (Arkhipov et al., 1995; Grosswald, Hughes, 2002), сделало возможной неоднократную их гибридизацию в разных областях контактов.

Результатом подобной гибридизации, очевидно, и стала N. candida. Почти полная аддитивность родительских AFLP маркеров, наблюдаемая у этого вида, свидетельствует о том, что со времени появления гибрида прошло недостаточно времени для накопления новых мутаций в AFLP локусах.

Это позволяет говорить о недавнем в геологическом масштабе возникновении N. candida, возможно, не позже конца нижнеплейстоценового ледникового периода. В ту эпоху существовала обширная транссибирская водная система (Arkhipov et al., 1995; Svendsen et al., 2004), обеспечивавшая контакт между в основном европейской N. alba и в основном азиатской N. tetrágono. Существование двух хлоропластных гаплотипов у N. candida позволяет предположить, что этот гибридогенный вид возник как минимум дважды - на востоке своего современного ареала, откуда он активно распространился в западном направлении, и в северо-западной части своего современного ареала (подвергавшейся оледенениям), откуда он еще не успел распространиться. Узколокальное распространение второй формы показывает, что породившая ее гибридизация могла произойти не так давно, возможно, после последнего ледникового максимума.

ВЫВОДЫ

1. В Северной Евразии обитают три вида кувшинок; Nymphaea alba L., N. candida Presl и N. tetrágono Georgi.

2. Nymphaea candida - аллополиплоид, возникший по меньшей мере дважды в результате гибридизации в обширной зоне контакта между видом с преимущественно европейским ареалом - N. alba - и видом с преимущественно азиатским ареалом - N. tetrágono.

3. Nymphaea wenzelii Maack, описанная с берегов Амура, является синонимом N. tetragona.

4. Различия в форме листовой пластинки кувшинки до и после гербаризации чрезвычайно сходны с различиями ее формы у разных видов.

5. Форма и размер пыльцевых зерен кувшинки не изменяются после ацето-лизной обработки, тогда как в условиях глубокого вакуума при СЭМ пыльцевые зерна становятся менее округлыми.

6. На территории Европейской России количественные признаки листьев и цветков кувшинки не зависят от сапробности воды.

7. Из макроморфологических признаков для различения N. candida, N. alba и N. tetrágono наиболее надежны форма основания чашечки цветка и нитей внутренних тычинок, размер цветков и листьев у живых растений.

8. Nymphaea tetragona отличается от N. alba и N. candida скульптурой проксимальной части экзины пыльцевых зерен: для N. tetragona характерны густо расположенные бугорчатые элементы скульптуры, а для N. alba и N. candida - разнообразные типы скульптуры с обязательным участием палочковидных элементов. По размеру пыльцевых зерен эти виды не различаются.

9. В центральной части Европейской России распространен один полиморфный вид кувшинки - N. candida. Этот вид отмечен нами также в Карелии, южной и западной Сибири, на Украине. N. alba была встречена нами лишь в самых южных районах Европейской России (Астраханской области и республике Дагестан) и на Украине, а N. tetragona - на

Кольском полуострове, в южной и западной Сибири и на юге Дальнего Востока.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

I. Статьи в реферируемых журналах, рекомендованных ВАК для публикаций соискателей ученой степени кандидата наук

1. Волкова, П.А. Анализ изменчивости различных видов росянки (Drosera, Droseraceae) методами классической и геометрической морфометрии / П.А. Волкова, И.С. Юфряков, А.Б. Шипунов // Бюл. МОИП. Отд. биол,— 2005,— Т. 110, вып. 6,— С. 60—66.

2. Volkova, P.A. The flower organ transition in water-lily (Nymphaea alba s.l., Nymphaceae) under the cross-examination with different morphological approaches / P.A. Volkova, V.V. Choob, A.B. Shipunov // Belg. J. Bot.—

2007.—Vol. 140, N 1,—P. 60—72.

3. Волкова, П.А. Изменения размеров и формы пыльцы и листьев при традиционных способах обработки материала на примере видов Nymphaea (Nymphacaceae) / П.А. Волкова // Ботан. журн.— 2008.— Т. 93, № 1.—С. 145—152.

4. Volkova, P.A. Morphological variation of Nymphaea (Nymphaeaceae Juss.) in European Russia / P.A. Volkova, A.B. Shipunov // Nord. J. Bot.—

2008.—Vol. 25,—P. 329—338.

II. Прочие публикации

1. Волкова, П.А. К вопросу о таксономической значимости диагностических признаков у видов рода Nymphaea Европейской части России / П.А. Волкова, А.Б. Шипунов // Ecological Studies, Hazards, Solutions.— 2004,— T. 10. — С. 38—39.

2. Волкова, П.А. Палиноморфология Nymphaea alba s.l. (Nymphaeaceae) в Европейской России / П.А. Волкова // Палинология: теория и практика: Материалы XI Всероссийской палинологической конференции.— Москва: APEC, 2005 — С. 48-49.

3. Волкова, П.А. Морфологическая изменчивость Nymphaea alba L. s.l. (Nymphaeaceae) в европейской части России / П.А. Волкова // Гидроботаника: Материалы VI Всероссийской школы-конференции по водным макрофитам.— Рыбинск: Рыбинский дом печати, 2006.— С. 228—229.

Отпечатано в копицентре «СТПРИНТ» Москва, Ленинские горы, МГУ, 1 Гуманитарный корпус. www.stprint.ru e-mail: globus9393338@vandex.ru тел.: 939-33-38 Тираж 100 экз. Подписано в печать 04.02.2009 г.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Волкова, Полина Андреевна

Введение.

Глава I. Обзор литературы.

1.1. Таксономическая структура подрода Nymphaea в Северной Евразии.

1.2. Основные диагностические признаки.

1.2.1. Макроморфологические признаки.

1.2.2. Палипоморфологические признаки.

1.3. Генетическая изменчивость североазиатских кувшинок и основные методы ее изучения.

Глава П. Материал и методика работы.

II. 1. Происхождение исследованного материала.

11.2. Оценка степени сапробности водоема.

11.3. Геометрическая морфометрия.

11.4. Морфология пыльцевых зерен.

11.5. Статистический анализ морфологических данных.

11.6. Выделение ДНК и анализ полиморфизма длин амплифицированных фрагментов.

11.7. Сиквенирование участков хлоропластной ДНК и рибосомального транскрибируемого спейсера

11.8. Проточная цитометрия.

Глава Ш. Изменчивость представителей рода Nymphaea в Северной Евразии.

III. I. Деформация листовой пластинки при гербаризации.

111.2. Внутрипопуляционная изменчивость формы листовой пластинки.

111.3. Зависимость размерных характеристик кувшинки от степени сапробности водоема.

111.4. Изменчивость макроморфологических признаков.

111.5. Палиноморфология.

111.6. Анализ полиморфизма длин амплифицированных фрагментов.

111.7. Хлоропластная ДНК.

111.8. Рибосомальныи транскрибируемый спейсер.

111.9. Относительное содержание ДНК.

Глава IV. Систематика представителей рода Nymphaea в Северной Евразии.

IV. 1. Учет изменений морфологии кувшинки при традиционных способах обработки живого материала.

IV.2. Зависимость размерных характеристик кувшинки от степени трофности водоема.

IV.3. Внутрипопуляционная изменчивость морфологических признаков и их диагностическая ценность

IV.4. Систематика кувшинок на территории Северной Евразии.

IV.5. Возможный сценарий эволюции евроазиатских видов кувшинки.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Изменчивость и систематика представителей рода Nymphaea L. в Северной Евразии"

Кувшинки — одни из наиболее широко распространенных растений Северной Евразии, типичнейшие обитатели разнообразных водоемов и водотоков с замедленным течением, в которых они являются доминантами и содоминантами в сообществах макрофитов. Род Nymphaea традиционно относят к трудным в таксономическом отношении группам. Его систематика до сих пор вызывает серьезные разногласия (см. Borsch et al., 2007). На территории Северной Евразии разные авторы насчитывают от одного до 12 видов кувшинки (Коржинский, 1892; Комаров, 1937; Heslop-Harisson, 1955; Uotila, 2000). Такая неопределенность обусловлена высоким полиморфизмом кувшинок (Комаров, 1937; Heslop-Harrison, 1955), характер которого остается слабо исследованным. Отмечаемая многими исследователями интенсивная межвидовая гибридизация (Комаров, 1937; Федченко, 1940; Heslop-Harrison, 1955; Куприянова, 1976; Uotila, 2000; Папченков, 2003) до сих пор убедительно не доказана. В силу этого необходимо дополнительное исследование полиморфизма и изменчивости североевроазийских кувшинок как по всему комплексу используемых в их систематике морфологических признаков, так и по молекулярно-генетическим признакам, которым в настоящее время придают все большее значение при решении вопросов не только макро-, но и микросистематики высших растений (Антонов, 2006). Полученные результаты позволят уточнить таксономическую структуру комплекса форм Nymphaea, обитающих в Северной Евразии, и лучше понять специфику видообразования в этом роде. Четкое понимание таксономической структуры североевроазийских кувшинок и особенностей ее формирования в свою очередь позволит лучше уяснить особенности микроэволюции гидрофитов, характеризующихся дисперсными ареалами, и тем самым полнее представить закономерности становления современного биоразнообразия.

Таксономическое изучение кувшинок связано и с их хозяйственным значением. С одной стороны, кувшинки активно заселяют не только естественные, но и искусственно создаваемые водоемы (пруды, водохранилища), способствуя их заилению и провоцируя последующее заболачивание (Кудряшов, Садчиков, 2002). С другой стороны, многие популяции кувшинок находятся в депрессивном состоянии из-за разрушения их местообитаний и интенсивного сбора населением как декоративных и в меньшей степени — лекарственных растений, что стало причиной включения кувшинок во многие Красные книги (например, Красная книга Мурманской области, 2003; Красная книга Ростовской области, 2004). Для осуществления эффективных мероприятий по устойчивому сохранению кувшинок и рациональному использованию ресурсного и интродукционного потенциала имеющихся их природных зарослей немаловажное значение имеет разработка методов надежной диагностики видов и уточнение их географического распространения.

На основании вышесказанного целью настоящей диссертации является изучение изменчивости и систематика представителей рода Nymphaea L. в Северной Евразии. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать внутри- и межпопуляционную изменчивость таксономически значимых морфологических признаков;

2. Изучить генетическую изменчивость евроазиатских кувшинок;

3. Проанализировать характер изменения формы и размера листовых пластинок кувшинки при гербаризации;

4. Исследовать характер изменения формы и размера пыльцевых зерен кувшинки при ацетолизной обработке и в условиях высокого вакуума при сканирующей электронной микроскопии; ч

5. Выявить характер зависимости количественных морфологических признаков кувшинки от сапробности воды;

6. Уточнить таксономический статус форм Nymphaea, описанных с территории Северной Евразии;

7. Выявить диагностические макроморфологические и палиноморфологические признаки; '

8. Уточнить распространение видов кувшинки на территории Северной Евразии.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы (152 названия, в том числе 103 на иностранных языках) и шести приложений. Работа изложена на 73 страницах машинописного текста, включая восемь таблиц и 15 рисунков. В приложениях общим объемом 23 страницы приводятся используемые в литературе диагностические признаки, перечень использованных для исследований пыльцы гербарных образцов и перечень исследованных популяций, значения исследованных признаков, а также определительный ключ для разграничения евроазиатских видов кувшинки.

Заключение Диссертация по теме "Ботаника", Волкова, Полина Андреевна

Выводы

1. В Северной Евразии обитают три вида кувшинок: Nymphaea alba L., N. Candida Presl и N. tetragona Georgi;

2. Nymphaea Candida — аллополиплоид, возникший по меньшей мере дважды в результате гибридизации в обширной зоне контакта между видом с преимущественно европейским ареалом - N. alba — и видом с преимущественно азиатским ареалом

N. tetragona;

3. Nymphaea wenzelii Maack, описанная с берегов Амура, является синонимом N. tetragona-,

4. Различия в форме листовой пластинки кувшинки до и после гербаризации чрезвычайно сходны с различиями ее формы у разных видов;

5. Форма и размер пыльцевых зерен кувшинки не изменяются после ацетолизной обработки, тогда как в условиях глубокого вакуума при СЭМ пыльцевые зерна становятся менее округлыми;

6. На территории Европейской России количественные признаки листьев и цветков кувшинки не зависят от сапробности воды;

7. Из макроморфологических признаков для различения N. Candida, N. alba и N. tetragona наиболее надежны форма основания чашечки цветка и нитей внутренних тычинок, размер цветков и листьев у живых растений.

8. Nymphaea tetragona отличается от N. alba и N. Candida скульптурой проксимальной части экзины пыльцевых зерен: для N. tetragona характерны густо расположенные бугорчатые элементы скульптуры, а для N. alba и N. Candida — разнообразные типы скульптуры с обязательным участием палочковидных элементов. По размеру пыльцевых зерен эти виды не различаются.

9. В центральной части Европейской России распространен один полиморфный вид кувшинки - N. Candida. Этот вид отмечен нами также в Карелии, южной и западной Сибири, на Украине. N. alba была встречена нами лишь в самых южных районах Европейской России (Астраханской области и республике Дагестан) и на Украине, а N. tetragona — на Кольском полуострове, в южной и западной Сибири и на юге Дальнего Востока.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Волкова, Полина Андреевна, Москва

1. Агабабян В.Ш. Пыльца примитивных покрытосеменных. — Ереван: Изд-во АН АрмССР, 1973. —171 с.

2. Антонов А.С. Геносистематика растений. — М.: Академкнига, 2006. — 293 с.

3. Баринова С.С. Оценка состояния водных экосистем // Оценка состояния и устойчивости экосистем.— М., 1992.— С. 49—55.

4. Висюлина О.Д. Визначник рослин УРСР.— Киев, 1950 — С. 110.

5. Волкова П.А. Палиноморфология Nymphaea alba s.l. (Nymphaeaceae) в Европейской России // Палинология: теория и практика: Материалы XI Всероссийской палинологической конференции.— Москва: АРЕС, 2005.— С. 48—49.

6. Волкова П.А. Морфологическая изменчивость Nymphaea alba L. s.l. (Nymphaeaceae) в европейской части России // Гидроботаника: Материалы VI Всероссийской школы-конференции по водным макрофитам.— Рыбинск: Рыбинский дом печати, 2006.— С. 228—229.

7. Волкова П.А. Изменения размеров и формы пыльцы и листьев при традиционных способах обработки материала на примере видов Nymphaea (Nymphaeaceae) // Бот. журн.— 2008.— Т. 93, № 1.—С. 145—152.

8. Волкова П.А., Шипунов А.Б. К вопросу о таксономической значимости диагностических признаков у видов рода Nymphaea Европейской части России // Ecological Studies, Hazards, Solutions.— 2004.— Т. 10. — С. 38—39.

9. Волкова П.А., Юфряков И.С., Шипунов А.Б. Анализ изменчивости различных видов росянки (Drosera, Droseraceae) методами классической и геометрической морфометрии // Бюл. МОИП. Отд. биол.— 2005,— Т. 110, вып. 6.— С. 60—66.

10. Гроссгейм A.A. Castalia Salisb. Водяная лилия, ненюфар // Флора Кавказа. — Т. 2. — Тифлис, 1930. —С. 87.

11. Дубына Д.В. Кувшинковые Украины.— Киев: Наукова думка, 1982. — 230 с.

12. Ежова Т.А., Солдатова О.П., Пенин А.А., Шестаков С.В. Молекулярно-генетическое картирование геномов растений. — М.: МАКС Пресс, 2002. — 70 с.

13. Зайцев Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. — М.: Наука, 1984. — 424 с.

14. Ильинский В.В., Шипунов А.Б. Анализ изменчивости различных видов ольхи (Alnus Mill., Betulaceae) методами классической и геометрической морфометрии // Бот. журн.— 2005,— Т. 90, № 11,— С. 1720—1733.

15. Колесниченко (Крупкина) Л.И. К систематике кувшинок европейской части СССР: Дипломная работа. Л., 1977.

16. Комаров В.Л. Кувшинка Nymphaea L. // Флора СССР. — Т. 7. — Л.; М., 1937. — С. 6—12.

17. Коржинский С.И. Флора Востока Европейской России в ее систематическом и географическом аспекте. — Томск: Типолитография В.В. Михайлова и П.И. Макушкина, 1892. —С. 128—138.

18. Красная книга Мурманской области / Андреева В.Н., Антонова И.М., Белкина О.А. и др. — Мурманск: Кн. изд-во, 2003. — 400 с.

19. Красная книга Ростовской области / Абрамова Т.И., Бабенко Л. А., Волкова A.M. и др. — Ростов-на-Дону: Малыш, 2004. — 333 с.

20. Крупкина Л.И. Nymphaeaceae Salisb. — Кувшинковые // Флора Восточной Европы. — Т. 10. — СПб.: Мир и семья, 2001.— С. 25—30.

21. Кудряшов М. А., Садчиков А. П. Введение в гидроботанику континентальных водоемов (гидробиологические аспекты). — М.: МАКС Пресс, 2002. — 248 с.

22. Куприянова Л.А. Морфология пыльцы видов Nymphaea европейской части СССР // Бот. журн.— 1976.—Т. 61, № 11.—С. 1558—1563.

23. Лисицына Л.И. Гербаризация водных растений, оформление коллекций // Гидроботаника: методология, методы: Материалы школы по гидроботанике. — Рыбинск: Рыбинский дом печати, 2003. — С. 49—56.

24. Лисицына Л.И., Папченков В.Г., Артеменко В.И. Род Nymphaea L. Кувшинка // Флора водоемов Волжского бассейна. — СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. — С. 136— 137.

25. Маак Р.К. Путешествие на Амур. — СПб.: Изд-во С.Ф. Соловьева, 1859. — 211 с.

26. Мамаев С.А,, Васфилова Е.С. Морфологическая изменчивость видов семейства Nymphaeaceae на Среднем Урале // Бот. журн. — 1983. — Т. 68, № 8. — С. 1089—1094.

27. Мейер Н.Р. О развитии пыльцевых зерен Helobiae и их связи с нимфейными // Бот. журн, — 1966. —Т. 51, № 12. —С. 1736—1740.

28. Мейер-Меликян Н.Р., Диамандопулу Н. Ультраструктура пыльцевых зерен представителей порядка Nymphaeales // Бот. журн.— 1996.— Т. 81, N 7.— С. 1—9.

29. Озерская Е.С. Изменчивость морфологических признаков в популяциях двух видов семейства кувшинковые на Среднем Урале // Исследование форм внутривидовой изменчивости растений. — Свердловск, 1981. — С. 110—115.

30. Определитель сосудистых растений центра европейской части России / И.А. Губанов и др.— 2-е изд., доп. и перераб.— М.: Аргус, 1995.— 560 с.

31. Основы микротехнических исследований в ботанике: Справ, руководство / Р.П. Барыкина, Т.Д. Веселова, А.Г. Девятов и др.— М.: Изд. каф. высш. растений биол. фак. МГУ им. М.В. Ломоносова, 2000,— 127 с.

32. Павлинов И.Я. Анализ изменчивости формы третьего верхнего коренного у скальных полевок трод& Alticola (Cricetidae) методами геометрической морфометрии // Зоол. журн,— 1999.— Т. 78, № 1.— С. 78—83.

33. Павлинов И.Я. Геометрическая морфометрия черепа мышевидных грызунов (Mammalia, Rodentia): связь формы черепа с пищевой специализацией // Журн. общей биол,— 2000.— Т. 61, № 6,— С. 583—600.

34. Павлинов И.51. Геометрическая морфометрия — новый аналитический подход к сравнению компьютерных образов // Информационные технологии в исследованиях биоразнообразия.— СПб., 2001,— С. 65—90.

35. Папченков В.Г. К определению сложных групп водных растений и их гибридов // Гидроботаника: методология, методы: Материалы школы по гидроботанике. — Рыбинск: Рыбинский дом печати, 2003. — С. 82—91.

36. Поддубная-Арнольди В.А. Цитоэмбриология покрытосеменных растений.— М.: Наука, 1976.— 508 с.

37. Регель Э. Опыт флоры Уссурийской страны. — СПб.: Типография В. Безобразова и комп., 1862. — 278 с.

38. Скворцов В.Э. Атлас-определитель сосудистых растений таежной зоны Европейской России.— М.: Гринпис России, 2000.— 587 с.

39. Сладечек В. Общая биологическая схема качества воды // Санитарная и техническая гидробиология: Материалы I съезда Всесоюз. гидробиол. о-ва. — М.: Наука, 1969.— С. 26—31.

40. Снигиревская Н.С. Морфология пыльцы Nymphaeales // Бот. журн. — 1955. •—- Т. 40, № 1. —С. 108—115.43.46,47,48,49.52,53,54,55

41. Тимофеев-Ресовский Н.В., Воронцов Н.Н., Яблоков А.В. Краткий очерк теории эволюции.— М.: Наука, 1977. — 297 с.

42. Цвелев Н.Н. Nymphaeaceae Salisb. // Маевский П.Ф. Флора Средней России. — 10-еизд. — М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. — 600 с.

43. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. — JL: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984.288 с.

44. Adams D.C., Rohlf F.J., Slice D.E. Geometric Morphometries: Ten Years of Progress Following the 'Revolution' Electronic resource. —2002. —Режим доступа: http://life.bio.sunysb.edu/morph/review/review.html

45. Bernatchez L., Wilson C.C. Comparative phylogeography of Nearctic and Palearctic fishes // Molec. Ecol. — 1998. — Vol. 7. — P. 431—452.

46. Bonin A., Bellemain E., Eidesen P.B., Pompanon F., Brochmann C., Taberlet P. How to track and assess genotyping errors in population genetics studies // Molec. Ecol. — 2004. — Vol. 13. —P. 3261—3273.

47. Bonin A., Ehrich D., Manel S. Statistical analysis of amplified fragment length polymorphism data: a toolbox for molecular ecologists and evolutionists // Molec. Ecol. — 2007. — Vol. 16. — P. 3737—3758.

48. Bookstein F.L. Morphometric tools for landmarks data—New York: Cambridge University Press, 1991.—435 p.

49. Borsch T. Phylogeny and evolution of the genus Nymphaea: PhD thesis/ University of Bonn.2000.