Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Содержание биологически активных веществ у культивируемого зверобоя продырявленного
ВАК РФ 03.00.05, Ботаника
Автореферат диссертации по теме "Содержание биологически активных веществ у культивируемого зверобоя продырявленного"
РГ 6 ОЙ
2 3 01П
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ СИБИРСКИЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД СО РАН
На правах рукописи УДК 581.19: 582.824.3
Баяндина Ирина Ивановна
Озалщ ■
СОДЕРЖАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ЕЕЩЕСТВ У КУЛЬТИВИРУЕМОГО ЗВЕРОБОЯ ПРОДЫРЯВЛЕННОГО
03.00.05 - Ботаника
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Новосибирск 1995
Работа выполнена в Центральном сибирском ботаническом саду Сибирского отделения РАН
Научные руководители: |д.б.н. В.Г.Минаева] д.б.н. Е.В.Тюрина
Официальные оппоненты:
д.б.н. проф. Р.Я.Пленник к.с.-х.н. А.И.Широченкова
Ведущая организация:
Институт цитологии и генетики СО РАН (г.Новосибирск)
Защита состоится -/Р/игеЯ^ 1995 г. в /Я'"часов на заседании диссертационного совета Д 002.90.01 по защите диссертаций на соискание степени доктора наук при Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН по адресу:
530090, Новосибирск, Золотодолинская, 101.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке
Центрального сибирского ботанического сада СО РАН.
Автореферат разослан УЗ^г/^^Я-г 1995 г.
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность теми. Среди лекарственных растений, широко применяемых в прошлом и в настоящее время, видное место занимает зверобой продырявленный - Hypericum perforatum L., который является официнальным растением по Государственной фармакопее СССР (1990). Потребности медицинской и пищевой промышленности в сырье зверобоя непрерывно возрастают, тогда как природные запасы ввиду нерационального потребления - истощаются, поэтому становится актуальным создание промышленных плантаций зверобоя продырявленного. В ЦСБС СО РАН с 1983 года ведутся работы по введению зверобоя в промышленную культуру для медицинской и пищевой промышленности. Методами отбора на урожайность и семенную продуктивность д.б.н. Е.В.Тю-риной была получена выровненная чемальская популяция, которая послужила основой для первого сорта-стандарта Золотодо-линский зверобоя продырявленного (А.с.4742,1988). В связи с этим для решения интродукциснных и селекционных задач возникла необходимость изучения биологически активных веществ (гиперицинов, флавоноидов и дубильных веществ) у культивируемого зверобоя продырявленного.
Цель и задачи исследования.Основная цель работы заключалась в биохимическом обосновании способов создания высокопродуктивных форм зверобоя продырявленного на основе изучения и анализа индивидуальной изменчивости содержания биологически активных веществ в процессе отбора при интродукции перспективных популяций.
Для выполнения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Определить качественный состав гипериданов и флавоноидов зверобоя продырявленного на модели сорта Золотодо-линский.
2. Разработать методы количественного определения биологически активных веществ зверобоя продырявленного.
3. Выявить закономерности динамики накопления биологически активных веществ в целом растении и в отдельных органах зверобоя сорта Золотодолинский в зависимости от фаз вегетации.
4. Изучить индивидуальную и популяционную изменчивость содержания биологически активных веществ в растениях из перспективных популяций в сравнении с сортом Золотодолинс-кий.
5. Исследовать индивидуальную изменчивость содержания биологически активных веществ в семьях, выделенных из сорта Золотодолинский.
6. Изучить значение алсмиктического способа размножения при первичном отборе и дальнейшей интродукции и селекции.
Научная новизна работы.
1. Зверобой продырявленный сорта Золотодолинский имеет тот же качественный состав гиперицинов и флавоноидов, что и зверобой продырявленный, собранный в природе, что позволяет использовать культивируемый зверобой продырявленный как полноценное лекарственное сырье.
2. Разработана экспресс-методика определения гиперицинов в зверобое продырявленом на принципах, ранее не использованных в методах определения биологически активных веществ растений.
3. Впервые одновременно изучена динамика содержания гиперицинов, флавоноидов и дубильных веществ в целом растении и отдельных органах зверобоя продырявленного, выявлены сходство и различия в их накоплении.
4. Впервые изучена изменчивость биологически активных веществ в индивидуальных растениях, семьях и популяциях в процессе интродукции и селекции зверобоя продырявленного.
5. Установлено, что зверобой продырявленный сорта Золотодолинский является факультативным псевдогамным апомжтсм.
Практическая значимость работы.
1. Наш разработаны методы количественного определения гиперицинов, флавоноидов и дубильных веществ и экстрактивных веществ в одном экстракте, что позволяет с одной стороны провести анализ содержания веществ в индивидуальном растении, а с другой стороны дает возможность проведения большого количества серийных исследований.
2. Предложен метод определения фазы оптимального соотношения биологически активных веществ в растениях. Определе-
ны оптимальные сроки заготовки сырья зверобоя продырявленного.
3. Определена адаптивная норма и пределы изменчивости для зверобоя продырявленного в условиях культуры для оценки качества сырья по содержании гиперицинов, флавоноидов,дубильных и экстрактивных веществ.
4. Показано, что зверобой продырявленный сорта Золотодолинский имеет самые стабильные и высокие показатели по содержанию биологически активных веществ и урожайности по сравнению с пятнадцатью интродукционными популяциями.
Защищаемвэ положения.
1. Состав биологически активных веществ зверобоя продырявленного сорта Золотодолинский и методы их определения.
2. Сорт Золотодолинский выделяется стабильными и высокими показателями по содержанию биологически активных веществ и урожайности.
3. Метод определения фазы оптимального соотношения биологически активных веществ позволяет получить лекарственное сырье необходимого состава.
4. Зверобой сорта Золотодолинский является факультативным псевдогашым апомиктом.
Материалы и метода. В качестве объектов исследования были испсльзоЕаны индивидуальные растения сорта Золотодолинский и других интродуцированных популяций. Основные методы нашего исследования - методы количественного определения - были нами разработаны самостоятельно (метод определения гиперициноз) или модифицированы применительно к зверобою продырявленному (методы определения флавоноидов и дубильных веществ) совместно с д.фармац.н.В.В.Великовым и другими сотрудниками лаборатории аналитической химии ВНЙИХТЛС (г.Харьков) (Беликов и др.,1990),и поэтому описаны в главе 3 диссертации. В целях цельности изложения специфические методы,применяемые для решения конкретных задач, мы описывали в соответствующей главе. Все материалы статистически обработаны (Глотов и др.,1982, Зайцев,1984).
Работа выполнена в 1984-1993 гг. в лаборатории фитохимии ЦСБС СО РАН в сотрудничестве с лабораторией лекарственных и пряноароматических растений ЦСБС, лабораторией цитолс-
гии апомиксиса Биологического института СО РАН, лабораторией аналитической химии ВНИИХТЛС (г.Харьков) и лабораторией фитохимии ВИЛР (г.Москва).
Апробация работы. Материалы, изложенные в диссертации, докладывались на Второй республиканской конференции по медицинской ботанике (Киев,1988), Всесоюзной конференции "Состояние и перспективы интродукции лекарственных растений" (Москва,1990) и на научной сессии ЦСБС СО РАН (Новосибирск, 1995).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 143 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц и 23 рисунка.Список литературы содержит 160 наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1.Современное состояние изученности
зверобоя продарявленнкого
В главе излагаются литературные сведения о биологии и химии зверобоя продырявленного.В подглаве 1.1. рассматривается систематическое положение, ареал, экология и морфология зверобоя продырявленного. Географический ареал и экологическая приуроченность свидетельствуют о широкой пластичности этого вида и о высокой амлктуде приспособляемости к различным условиям произрастания. В псдглгве 1.2. описаны история интродукции зверобоя продырявленного, онтогенез в культуре и разработанная в ЦСБС интенсивная технология возделывания зверобоя продырявленного. В подглаве 1.3. обобщены и критически осмыслены литературные данные о составе биологически активных веществ: компонентов эфирного масла,каротиноидог и полифенольных веществ (кумаринов, фенолкарбоновых кислот,ги-перицинов-.флавоноидов и дубильных веществ). Наличие каждой группы веществ увязано с соответствующими лечебными свойствами зверобоя. На основании анализа литературных сведений сделано заключение о наибольшей значимости определения гипе-
рицинов, флавоноидов и дубильных зеществ и о перспективности изучения их состава, разработки методик их определения и изучения изменчивости их содержания в течение вегетационного периода и индивидуальной, семейной и внутри- и межпопуляци-онной изменчивости содержания этих биологически активных у культивируемого зверобоя продырявленного.
Глава 2. Изучение состава гиперицинов н флавоноидов зверобоя продырявленного сорта Золотодолинский
Нами изучен состав гиперицинов зверобоя продырявленного сорта Золотодолинский методами тонкослойной, колоночной и высокоэффективной жидкостной хроматографии и УФ-спектроско-пии. Показано, что зверобой продырявленный содержит гипери-цин и псевдогиперицик, причем гиперицина в 10 раз больше, чем псевдогиперицина. Нами были выделены с помощью колоночной хроматографии и идентифицированы с помощь» УФ-слектроскопии флавоноиды и было показано, что зверобой продырявленный сорта Золотодолинский содержит кверцеуик и его гликозиды: гипе-рин, рутин, кверцитрин и изокверцитрин. Таким образом зверобой продырявленный сорта Золотодолинский имеет тот же качественный состав гиперицинов и флавоноидов, что и зверобой продырявленный, собранный з природе, что позволяет использовать культивируемый зверобой как полноценное лекарственное сырье.
Глаза 3. Кэтодн количественного определения биологически активных веществ зверобоя продырявленного
Нами разработаны методы количественного определения гиперицинов, флавоноидов и дубильных веществ в одном экстракте, что позволяет провести анализ содержания веществ в индивидуальном растении. Для определения гиперицинов применен спект-рофотометрический метод, использующий измерение при трех длинах волн,для определения флавоноидов - спектрофотометри-ческий метод с использованием реакции комплексообразованкя флавоноидов с хлоридом алюминия,а для определения дубильных веществ - комплексонометрический метод титрования, основан-
ный на осаждении дубильных веществ аммиачным раствором окиси цинка и титровании катионов цинка раствором трилона Б. Эти методы дают достоверные и сопоставимые результаты при доступности и дешевизне реактивов и оборудования и небольшом количестве времени, затраченном на анализ, что позволяет проводить серийные исследования. Методы определения флавоно-идов и дубильных веществ модифицированы нами применительно к зверобою продырявленному совместно с д.фармац.н. В.В.Беликовым и сотрудниками лаборатории аналитической химии ВНИИХТЛС (Беликов и др.1990), а метод определения гиперицинов разработан самостоятельно на принципах, ранее не использованных в методах определения биологически активных веществ растений. С помощью метода обращения кривизны (Берштейк,Каминский, 1986) нами было показано, что примесь поглощает линейно в области максимума поглощения гиперицинов.Нами для анализа содержания гиперицинов выбраны три длины волны,лежааие б области линейного поглощения примеси.Для повышения воспроизводимости метода центральную волну мы выбрали на максимуме поглощения основного вещества - гиперицина в 'используемом рамсворителе (592 нм). Так как используемый максимум поглощения симметричен, нами выбраны две равноотстоящие от центральной длины волны длины волн 582 и 602 нм.Метод математической обработки полученных данных позволяет элиминировать ошибку, вносимую поглощением примеси для каздого определения. Расчет метрологических характеристик методик анализа показывает, что относительная ошибка количественного определения гиперицинов при проведении анализа в трех повторностях не превысила 3,86%, фдавоноидов - 4,84%,а дубильных веществ - 3,95% (доверительный уровень 95%). Нами создана программа для персонального коммпьютера для пересчета экспериментальных данных в процентное содержание гиперицинов, флавоноидов, дубильных и экстрактивных веществ.
Глава 4. Динамика содержания биологически активных веществ зверобоя продырявленного
Выявление закономерностей накопления действующих ве-
ществ в процессе вегетации имеет большое значение для установления рациональных сроков сбора сырья. Анализ литературных данных (Ражинскайте, 1970; Ражинскайте, 1971; Алюкина, 1977; Маковецкая и др. 1991) показывает, что ни в одной работе для зверобоя продырявленного не изучалась одновременно динамика содержания гиперицинов, флавоноидов и дубильных веществ по органам и в целом растении с учетом роста биомассы и не определена фаза развития растений с максимальным накоплением всех действующих веществ.
Мы.исследовали растения зверобоя продырявленного сорта Золотодолинский второго года жизни. Пробы собирались в следующие фазы развития растений: вегетация, поздняя вегетация, бутонизация, начало цветения, массовое цветение, отцветание, начало плодоношения, плодоношение.
Максимальное содержание гиперицинов во всех органах приурочено к цветению зверобоя продырявленного (от фазы бутонизации до стадии отцветания). При переходе от фазы вегетации к фазе бутонизации содержание гиперицинов возрастает в общем образце почти в 12 раз, при переходе к плодоношению происходит резкое падение содержания гиперицинов - более чем в 13 раз. Наибольшим содержанием гиперицинов обладают генеративные органы во время ЦЕетения - 1,8% .листья во время цветения максимально накапливают 1,1%, а стебли - 0,3%. Максимальное содержание гиперицинов в общей пробе - 0,8% - в начале цветения. Содержание флавоноидов в стеблях, листьях и общем образце почти не изменяется з фазы вегетации и цветения и несколько уменьшается в фазу плодоношения. Наибольшим содержанием флавоноидов обладают бутоны - 6,3%, листья максимально накапливают флавоноиды в фазу отцветания - 5,8%, а стебли в эту же фазу - 1,1%. Наибольшее содержание флавоноидов в общем образце - 3,3% - в фазу вегетации и 3,2% - в фазу бутонизации. Исследуя накопление дубильных веществ в листьях, стеблях и общем образце зверобоя продырявленного мы выязили в их содержании три максимума - в фазу вегетации, бутонизации и отцветания. Наибольшее содержание дубильных веществ в общем образце зверобоя было б фазу бутонизации -8,2%,а наименьшее в фазу плодоношения - 2,6%. Листья и стебли имеют схожие динамики содержания гиперицинов, флавоноидов
и дубильных веществ. Максимум содержания гиперицинов в этих органах приурочен к фазам цветения, а флавоноиды и дубильные вещества имеют максимум содержания в фазе бутонизации или начала цветения и в фазе отцветания. Динамика содержания биологически активных веществ в генеративных органах имеет другие закономерности: максимальное количество имеют бутоны, а затем происходит снижение содержания всех биологически активных веществ во всех органах.
Целью выращивания лекарственного сырья в конечном итоге является получение наибольшей массы действующих веществ с единицы площади, поэтому мы решили оценить изменение выхода действующих веществ в течение вегетационного периода. Для оптимизации таких показателей, как процентное содержание биологически активных веществ, соотношение органов в побеге и масса побега нами введен показатель - накопление биологически активных веществ на средний побег (в мг).Динамика накопления веществ и в листьях, и в стеблях имеет- вид двухвершинной кривой, а накопление веществ в генеративных органах имеет один максимум в фазе начала цветения. Все органы вносят примерно равный вклад в накопление биологически активных веществ, поэтому максимальный выход действующих веществ с единицы площади получается при уборке на сырье всего побега зверобоя продырявленного.Фазой максимального накопления всех действующих веществ в общем образце является фаза нача1а цветения. Весь период цветения характеризуется значительным накоплением биологически активных веществ и может быть рекомендован для заготовки растительного сырья.
Глава 5.Изменчивость хозяйственно-ценных признаков
у интродукционньн популяций зверобоя продырявленного
Наметившийся в последние годы популяционный подход в интродукции растений предполагает повышение ее эффективности за счет более полного охвата генофонда вида. Изучение популяций в интродукционном эксперименте позволяет сравнивать популяции в относительно одинаковых условиях среды. Для сравнительного изучения были привлечены наиболее перспективные популяции: 1) сорт Золотодолинский, 2) Страсбургская по-
пуляция, 3) популяция из Брно, 4) популяция из Вацратота, 5) Рижская популяция, б) Московская популяция, 7) Хорогская популяция, 8) Алма-атинская популяция, 9) популяция из Голубого залива, 10) популяция из Кузнецкого Алатау, 11) Коёнская популяция, 12) Юстикская популяция, 13) Чойская популяция, 14) Верх-уймонская популяция, 15) Кайтанакская популяция, 16) синтетическая популяция, созданная Е.В.Тюриной из семян наиболее продуктивных интродуцированных популяций. Растения выращивались в течение трех лет. Морфометрический анализ и определения содержания биологически активных веществ осуществлялись на второй(1930 г.) к на третий(1991г.) годы жизни. Морфометрический анализ проводился индивидуально на 25 побегах растений, а биохимический анализ - на 15 из них. Для всех биохимических признаков вычислены средние значения, стандартные отклонения и коэффициенты вариации, наибольшей изменчивостью обладает содержание гиперкцкноз (СУ= 39,07%), наименьшей - содержание экстрактивных веществ (СУ= 18,34%). Содержание дубильных веществ (СУ=25,17%) более изменчиво, чем флавоноидов (СУ=22,27%). Для каждой из 16 исследованных популяций были определены средние значения, стандартные отклонения и пределы варьирования для содержания гиперицинсз, флавоноидов, дубильных и экстрактивных веществ. Одномерный дисперсионный анализ показал, что по содержанию гиперицинов нет ни одной популяции, в которой было бы достоверно большее содержание, чем в сорте, достоверно меньшее содержание было в одиннадцати популяциях, а различия с четырьмя популяциями недостоверны. По содержанию флавоноидов от сорта достоверно отличаются Страсбургекая, Юстикская и синтетическая популяции, причем выше содержание только у Юстикской популяции. По содержанию дубильных веществ от сорта достоверно отличаются Чойская, Верх-уймонская и Кайтанакская популяции и популяция из Голубого залива, из них содержание дубильных веществ выше у Чойской и у популяции из Голубого зализа. По содержанию экстрактивных веществ сорт имеет достоверно большее значение, чем у 14 популяций, различия же между сортом и Коёнской популяцией недостоверны. Таким образом, нет ни одной популяции, которая была бы лучше сорта Золотодолинский по содержанию биологически активных веществ.
Урожайность зверобоя в 1990 г. была самая высокая за все годы испытания, при этом были реализованы почти все потенциальные возможности растений. Осень 1990 г. была очень неблагоприятной для многолетних растений. Многие популяции выпали полностью на третий год жизни, некоторые на 50%, сорт же оказался более устойчивым (выпадение растений было 15-30%). В 1991.году были исследованы шесть выживших популяций. По содержанию гиперицинов и экстрактивных веществ ни одна из популяций достоверно не отличается от сорта Золотодо-линский, по содержанию флавоноидов от сорта отличается Алма-атинская популяция, в которой достоверно большее содержание флавоноидов, а по содержанию дубильных веществ от сорта отличаются Алма-атинская и популяция из Голубого залива, которые имеют достоверно большее содержание дубильных вещестз. Нами проведено сравнение между средними значениями, получэн-кыми для вести популяций во второй и третий год жизни по критерию Стьюдента и между стандартными отклонениями по критерию Фишера. Между данными, полученными в 1990 и 1991 году, имеются значительные различия. Из всех исследованных популяций сорт Золотодолинскяй показал самые стабильные биохимические показатели: достоверно отличаются только содержание гилерицина, а по содержанию флавоноидов, дубильных и экстрактивных веществ отличия недостоверны. Рижская и Алма-атинская популяции, а также популяции из Коёна и Голубого залива имеют недостоверные различия по двум из четырех биохимических признаков, и популяция из Брно - только по содержанию гиперицинов. Из биохимических признаков выделяется содержание флавоноидов, так как это единственный признак, по которому достоверно различаются дисперсии у всех популяций. Только флавоноиды сохраняют стабильное среднее значение в различные годы, ко реагируют изменением дисперсии на изменение условий произрастания год от года. Одним из важнейших показателей, характеризующих продуктивность растений, является урожайность. Стабильные и высокие показатели имеют сорт Золотодолинский (85,9 ц/га на второй год жизни и 68,0 - на третий), Рижская популяция (75,6 ц/га на второй год жизни и 68,0 - на третий) и популяция из Брно (70,1 ц/га на второй год жизни и 36,4 - на третий). Таким образом двухлетний инт-
редакционный эксперимент показал, что стабильные и высокие показатели по содержанию биологически активных веществ и урожайности имеет сорт Золотодолинский.
Для выявления корреляционных связей между биохимическими признаками - содержанием гиперицинов, флавоноидов, дубильных и экстрактивных веществ - нами проведен корреляционный анализ данных, полученных в 1991 году для индивидуальных растений, выделенных из исследованных популяций. Полученные значения коэффициентов корреляции свидетельствуют о положительной корреляции между содержанием флавоноидов и экстрактивных веществ (г=0,67), флавоноидов и гиперицинов (г=0,65), флавоноидов и дубильных веществ (г=0,53) и гиперицинов и экстрактивных веществ (г=0,55). Существование положительной корреляции между биохимическими признаками позволяет нам, определив содержание даже одного биологически активного вещества, оценить содержанке других биологически активных веществ, что может упростить массовые анализы при селекционной работе. Используя данные двухлетнего интродукционного эксперимента мы можем определить биохимическую норму по содержанию гиперицинов, флавоноидов, дубильных и экстрактивных веществ. Нам представляется наиболее подходящим понятие "адаптивная норма", предложенное Ю.П.Алтуховым (Алтухов и др., 1979). Адаптивные нормы для культивируемого зверобоя продырявленного составляют: по содержанию гиперицинов - 0,36 -0,49% ; флавоноидов - 2,9 - 3,5%; дубильных веществ - 4,9 -5,6%; экстрактивных зеществ - 27 -28%.
Глава 6. Апомиксис у зверобоя продырявленного и его
значение для интродукции и селекции
Создание стабильных продуктивных популяций зверобоя продырявленного с высоким содержанием биологически активных веществ - цель интродукции и селекции этой культуры, поэтому важно знать систему размножения этого вида. Наши данные по популяционной изменчивости показывают, что зверобой продырявленный имеет небольшие коэффициенты вариации по содержанию биологически активных веществ, поэтому мы предположили, что существуют биологические особенности этого вида, умень-
шащие изменчивость количественных признаков.Немецкий исследователь Конрад Нок (№эаск,1939) выяснил, что зверобой продырявленный является факультативным апомиктом. Мы исследовали систему размножения зверобоя продырявленного сорта Золо-тодолинский. Нами проведены опыты по изоляции части соцветия индивидуальных растений и было показано, что при этом развиваются семена, то есть системы самонесовместимости нет. Трехлетние опыты показывают, что после кастрации и при последующей изоляции, то есть при беспыльцевом режиме, завязывания семян не наблюдается. Без опыления семяобразование невозможно, а оплодотворение эндосперма является предпосылкой для партенокарпического развития яйцеклетки. Эмбриологическое исследование, проведенное на временных препаратах зародышевых мешков, выявило массовое замещение дегенерирующих мейотических зародышевых мешков апоспорическими, развивающимися из клеток нуцеллуса. Таким образом, нами подтверждено, что зверобой продырявленный является факультативным псевдо-гамным апомиктом. Поскольку уровень апомиксиса сильно зависит от экологических условий, было необходимо изучение возможности апомиктического размножения для сибирских популяций зверобоя продырявленного в сравнении с европейскими. Нами был проведен антморфологический анализ по методике Хохлова -Куприянова (Хохлов и др., 1978; Куприянов, 1969) зверобоя продырявленного сорта Золотодолинский и одиннадцати интроду-цированкых популяций. Школой эмбриологов Саратовского университета показано, что если степень дефектности пыльцы (СДП) больше 11%, то это достоверно доказывает возможность апомиктического развития вида. Сорт имеет СДП=17,5%, а Кай-танакская популяция - 37,8%. Все исследованные интродуциро-ванные алтайские популяции обладают высокой степенью дефектности пыльцы. Две из одиннадцати популяций имели степень дефектности пыльцы меньше, чем 11% - популяция из Вацратота -4,3% и Алма-атинская популяция - 9,0%.
Нами проведен анализ индивидуальной изменчивости содержания флавоноидов и дубильных веществ в четырех семьях растений, выделенных из сорта Золотодолинский.Все семьи имеют среднее значение флавоноидов и дубильных веществ больше среднего для сорта Золотодолинский, правда эти различия не
всегда достоверны. Исходные для семей растения отбирались и по признаку содержания дубильных веществ, и такой отбор дал возможность повысить содержание флавоноидов и дубильных веществ в потомках растений. Следует отметить, что семьи имеют небольшую индивидуальную изменчивость по содержанию флавоноидов и дубильных веществ. Такое единообразное потомство от растения перекрестноопыляемого вида при свободном опылении является одним из индикаторов апсмиксиса(Наппа,Вав!хда, 1987). Апомиксис издавна интересует селекционеров множеством преимуществ, которые он дает для селекции, и они пытаются перенести элементы апомиксиса в культурные растения. Похоже зверобой продырявленный - это первое культивируемое лекарственное растение с таким еысоким процентом апомиксиса, к зто позволит во много раз ускорить селекцию данного ьида на содержание биологически активных веществ.
ВЫВОДЫ
1. Зверобой продырявленный сорта Зслотодолинский обнаружил стабильные и высокие показатели по содержанию биологически активных веществ и по урожайности в сравнении с пятнадцатью интродукциовными популяциями.
2. Культивируемый зверобой продырявленный содержит ги-перицин и псевдогиперицин и кверцетин и его гликозиды - ги-перин, рутин, кверцитрин и изокверцитрин, что позволяет его использовать как полноценное лекарственное сырье.
3. Разработанные нами методы количественного определения гиперицинов, флавоноидов к дубильных веществ у зверобоя продырявленного позволяют проводить анализ содержания биологически активных веществ в отдельном растении и проводить серийные исследования.
А. Фазой максимального накопления всех действующих веществ в отдельных органах и целом растении зверобоя продырявленного является фаза начата цветения. По нашим данным, весь период цветения может быть рекомендован для заготовки лекарственного сырья.
5. Между содержанием флавоноидов и экстрактивных веществ, флавоноидов и гиперицинов, флавоноидов и дубильных
веществ, гиперицинов и экстрактивных веществ существует положительная корреляция.
6. Зверобой продырявленный сорта Золотодолинский является факультативным псевдогамным апомиктом, поэтому особенности системы размножения и ограниченность изменчивости по содержанию действующих веществ позволят ускорить интродукцию и селекцию этой культуры.
Основное содержание работы изложено в следующих работах:
1. Ваяндина И.И. Значение апомиксиса у зверобоя продырявленного для интродукции и селекции // Состояние и перспективы научных исследований по интродукции лекарственных растений: Тез. докл. Всесоюзн. науч. конф. - М., 1990. -С.9-10.
2. Баяндина И.И., Валуцкая А.Г. Экспресс-метод определения флавоноидов в зверобое продырявленном // Вторая республиканская конференция по медицинской ботанике: Тез. докл.
- Киев, 1988. - С.197-198.
3. Баяндина И.И., Долгов В.И., Валуцкая А.Г. Влияние возрастающих доз азота на накопление флавоноидов, танинов и урожайность зверобоя продырявленного // Состояние и перспективы научных исследований по интродукции лекарственных растений: Тез. докл. Всесоюз. науч. конф. - М., 1990. - С.10-11.
4. Беликов В.В., Точкова Т.В., Шатунова Л.В., Колесник Н.Т., Баяндина И.И. Количественное определение основных действующих веществ у видов Hypericum L. // Растит, ресурсы.
- 1990.- Т.26. Вып.4. - С.571-578.
5. Возделывание зверобоя продырявленного по интенсивной технологии / Е.В.Тюрина, И.И.Баяндина, А.П.Долгих и др. -Новосибирск, 1992. - 40 с.
- Баяндина, Ирина Ивановна
- кандидата биологических наук
- Новосибирск, 1995
- ВАК 03.00.05
- Содержание биологически активных веществ у культивируемого зверобоя продырявленного
- Биология зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L.) в культуре на Севере
- Биологические особенности и сравнительная оценка биологически активных веществ представителя рода Hypericum L. Украины
- БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РОСТА И РАЗВИТИЯ ВАЛЕРИАНЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ, ЗВЕРОБОЯ ПРОДЫРЯВЛЕННОГО И ПИЖМЫ ОБЫКНОВЕННОЙ В СОВМЕСТНЫХ ПОСЕВАХ С ОДНОЛЕТНИМИ КУЛЬТУРАМИ
- РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФИТОМИНЕРАЛОСОРБЕНТОВ И ФИЗИОЛОГО- БИОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ЖИВОТНОВОДСТВЕ И ВЕТЕРИНАРИИ