WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

Бек Светлана Александровна БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ SERRATULA CORONATA L. И ЕЕ ИНТРОДУКЦИЯ В СУХОСТЕПНОЙ ЗОНЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО КАЗАХСТАНА 03.00.05 – ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск – 2009

Работа выполнена в лаборатории интродукции, фармакогнозии и ресурсов лекарственных растений АО «Научно – производственный центр «Фитохимия», г.Караганда, Республика Казахстан Научные руководители: академик НАН РК, доктор химических наук, профессор Адекенов Сергазы Мынжасарович кандидат биологических наук Ахметжанова Айтбала Ибжановна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Свириденко Борис Федорович кандидат биологических наук Харина Татьяна Георгиевна

Ведущая организация: Институт экологии человека СО РАН

Защита состоится 17 декабря 2009 г. в 14.00 на заседании диссертационного совета Д 212.267.09 при ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36. Факс: (3822) 529853, 529601

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ГОУ ВПО «Томский государственный университет» по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 34а

Автореферат разослан «_» ноября 2009 г.

Ученый секретарь В.П. Середина диссертационного совета, доктор биологических наук 2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Несмотря на значительные успехи в области синтеза эффективных лекарственных препаратов, лекарственные растения до сих пор сохраняют свое значение. Более того, популярность многих видов в последние десятилетия очень возросла, что связано с их более мягким, комплексным действием на человеческий организм. Между тем перспективы использования дикорастущих видов достаточно ограничены по природным и экономическим причинам. Поэтому особую актуальность приобретает введение в культуру ценных видов лекарственных растений.

В настоящее время уделяется большое внимание поиску новых природных источников фитоэкдистероидов – растительных аналогов гормонов линьки и метаморфоза насекомых, для использования в качестве субстанции адаптогенных лекарственных препаратов и тонизирующих добавок.

Растительные адаптогены, в отличие от синтетических препаратов, обладают относительно небольшим анаболическим действием и при этом в значительной степени восстанавливают и повышают работоспособность при умственном и физическом переутомлении.

До недавнего времени для производства тонизирующего препарата «Экдистен» использовали только подземные органы рапонтикума сафлоровидного. Однако ограниченные природные запасы этого вида, относительно низкое содержание в нем 20-гидроксиэкдизона и трудоемкость переработки корневищ явились причиной высокой себестоимости препарата «Экдистен», сдерживания его производства и широкого использования в медицине.

Исследования, проведенные в России в конце 90-х годов, показали, что фармакологически перспективным и промышленно значимым сырьем для выделения адаптогенов из класса фитоэкдистероидов может служить серпуха венценосная Serratula coronata L. (сем. Asteraceae). В надземной части этого вида суммарное содержание экдистероидов, в зависимости от фазы вегетации растений, составляет от 0,5 до 1,5%, что на порядок выше, чем в рапонтикуме сафлоровидном. Поэтому сырье серпухи венценосной для промышленной переработки является более предпочтительным. В настоящее время получение адаптогенных средств на основе экдистероидов из Serratula coronata является одним из наиболее перспективных направлений фармакологии в Казахстане. На основе экдистероид-фенольной фракции в АО «НПЦ «Фитохимия» разработан отечественный актопротекторный препарат «Экдифит».

На территории Карагандинской области серпуха венценосная распространена спорадически и чистых зарослей промышленного значения не образует. Для условий Республики Казахстан отсутствуют сведения о введении данного вида в культуру. В связи с этим, изучение биологических особенностей серпухи венценосной при интродукции в сухостепной зоне Центрального Казахстана является актуальным.

Цель и задачи исследования. Целью работы являлось изучение биологических особенностей Serratula coronata при интродукции в условиях сухостепной зоны Центрального Казахстана. Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:

1. Установить численность, возрастной состав и продуктивность популяций серпухи венценосной в естественных местах произрастания на территории Центрального Казахстана.

2. Исследовать биологию прорастания семян, установить факторы, влияющие на всхожесть. Определить семенную продуктивность разновозрастных растений в условиях культуры, установить оптимальные сроки посева.

3. Выявить особенности онтогенеза, ритма роста и развития, цветения, формирования и созревания семян в условиях культуры.

4. Установить особенности изменчивости морфологических признаков серпухи венценосной в природе и культуре, выявить перспективные формы для дальнейшей селекции.

5. Определить продуктивность фитомассы и содержание 20-гидроксиэкдизона в надземных органах культивируемой серпухи венценосной в зависимости от возраста растений. Установить оптимальные сроки для заготовки лекарственного сырья.

6. Выявить диагностические признаки анатомического строения надземных органов серпухи венценосной для формирования временной фармакопейной статьи.

Защищаемые положения.

1. На территории Карагандинской области естественные заросли серпухи венценосной не могут рассматриваться в качестве стабильной сырьевой базы для фармацевтической промышленности.

2. Серпуха венценосная в условиях культуры отличается высокой семенной и сырьевой продуктивностью и является перспективным видом для выращивания в сухостепной зоне Центрального Казахстана в качестве продуцента фитоэкдистероидов.

3. Диагностическими признаками сырья серпухи венценосной могут служить характер опушения листьев и листочков обвертки, особенности строения листочков обвертки на поперечном срезе.

Научная новизна работы. Впервые проведено интродукционное изучение серпухи венценосной в условиях сухостепной зоны Центрального Казахстана.

Описан онтогенез, изучены биология цветения, потенциальная и реальная семенная продуктивность, анатомическое строение надземных органов, морфобиологические особенности семян в условиях культуры. Определена возрастная динамика накопления 20-гидроксиэкдизона в растительном сырье серпухи венценосной. Рассмотрены характер и степень варьирования ряда морфометрических признаков дикорастущих и культивируемых растений.

Проведено сравнительное изучение образцов, выращенных из семян разного географического происхождения, по ряду продуктивных признаков.

Практическая значимость работы. Полученные данные о характере индивидуальной изменчивости могут быть использованы для повышения эффективности отбора особей серпухи венценосной по хозяйственно-ценным признакам с целью создания долголетних продуктивных плантаций. Разработаны некоторые приемы возделывания – методы повышения всхожести семян, оптимальные сроки посева, сроки сбора лекарственного сырья.

Изучение анатомического строения надземных органов позволило выявить диагностические признаки сырья серпухи венценосной для формирования временной фармакопейной статьи. Результаты исследования биологических особенностей серпухи венценосной, выращиваемой в культуре, могут быть использованы для разработки агротехнических приемов возделывания данного вида в условиях сухостепной зоны Центрального Казахстана.

Апробация работы. Основные положения диссертации представлены на Всероссийской конференции «Биоразнообразие и пространственная организация растительного мира Сибири, методы изучения и охраны» (Новосибирск, 2005);

Международной конференции «Ботанические исследования в Казахском Алтае» (Алматы, 2005); Международной молодежной ботанической конференции «Изучение растительного мира Казахстана и его охрана» (Алматы, 2003);

Республиканской научно-практической конференции «Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане» (Алматы, 2007); 62-й региональной конференции по фармации и фармакологии «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2007); втором международном конгрессе студентов и молодых ученых (Алматы, 2008); Международной научно-практической конференции «Терпеноиды:

достижения и перспективы применения в области химии, технологии производства и медицины» (Караганда, 2008).

Связь работы с планом государственных научных программ. Работа выполнена в рамках Республиканской научно-технической программы Ц. (№ гос. регистрации 0102РК00184) «Разработка и внедрение в производство оригинальных фитопрепаратов для развития фармацевтической промышленности Республики Казахстан», утвержденной Постановлением Правительства РК № от 24.07.2001 г. на период 2002 – 2006 гг., задания 01.01.01 «Введение в культуру перспективных и викарных видов лекарственных растений».

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано научных работ, в том числе 1 в журнале, входящем в перечень ВАК.

Экспериментальные исследования по теме диссертации выполнены в лаборатории интродукции, фармакогнозии и ресурсов лекарственных растений АО «НПЦ «Фитохимия» (г. Караганда, Казахстан). Количественное определение 20-гидроксиэкдизона в изучаемых растениях проведено в лаборатории фенольных и стероидных соединений АО «НПЦ «Фитохимия».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы. Работа изложена на 175 страницах, иллюстрирована 27 рисунками и 39 таблицами. Библиографический указатель содержит 196 источников, в том числе 16 иностранных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор литературы В первой главе приводится литературный обзор по эколого-биологическим особенностям Serratula coronata в естественных условиях обитания, особенностям роста и развития Serratula coronata при введении в культуру, химическому составу и практическому использованию вида.

На основании литературного обзора установлено, что биологические особенности серпухи венценосной в природе и культуре изучены в Западной Сибири, в условиях среднетаежной подзоны Республики Коми, на юго-востоке Архангельской области.

Литературные данные о биологических особенностях серпухи венценосной в местах естественного произрастания на территории Казахстана немногочисленны и носят фрагментарный характер. Для условий как изучаемого региона, так и всего Казахстана в целом, отсутствует информация о внутривидовой изменчивости, биологии роста и развития, онтогенезе вида. В связи с этим представляется актуальным изучение вышеперечисленных вопросов для оценки перспективности выращивания серпухи венценосной в Центральном Казахстане.

Глава 2. Краткая физико-географическая характеристика Центрального Казахстана В главе приведена характеристика географических, почвенно-климатических условий Карагандинской области и опытного участка АО «НПЦ «Фитохимия».

Представлена характеристика метеоусловий для каждого года интродукционного испытания.

Глава 3. Объекты и методы исследований Объектом исследования являлась серпуха венценосная Serratula coronata L., относящаяся к трибе Цинаровые, или Артишоковые (Cynareae Less.), семейству Астровые (Asteraceae Dumort.).

Общий эксплуатационный запас и возможный объем ежегодной заготовки сырья серпухи венценосной в природных популяциях определялись согласно рекомендаций И.Л. Крыловой и А.И. Шретер (1971). Учет численности проводился согласно методических указаний В.М. Понятовской (1974).

Возрастные состояния определялись по рекомендациям Т.А. Работнова (1950, 1984), а также по методическим указаниям «Диагнозы и ключи возрастных состояний луговых растений» (1983). Изучение флористического состава проводилось с использованием рекомендаций А.А. Корчагина (1964).

Фенологические наблюдения выполнялись в соответствии с методикой исследований при интродукции (1984), методикой фенологических наблюдений в Ботанических садах (1979) и рекомендациями Г.Н. Зайцева (1978).

Описание корневых систем выполнялось по Ал.А. Федорову (1962), при определении жизненной формы использовались классификации И.Г. Серебрякова (1964) и И.С. Борисовой (1960).

Для повышения засухоустойчивости применялась предпосевная обработка по рекомендациям П.А. Генкеля (1956) и М.Я. Школьника (1958).

Изучение особенностей цветения проводилось согласно методических указаний А.Н. Пономарева (1960). Определение семенной продуктивности осуществлялось по методике И.В. Вайнагий (1974). Лабораторная всхожесть, энергия прорастания и масса семян определялись по методическим указаниям Н.С. Зориной и С.П. Кабанова (1987). Для лучшего разграничения корня и гипокотиля использовалась методика, предложенная Н.В. Обручевой (1984).

Описание морфологии семян проводилось по В.Н. Доброхотову (1961).

Для оценки степени варьирования морфометрических признаков использовалась шкала уровней изменчивости, предложенная С.А. Мамаевым (1970), статистическую обработку материала проводили согласно рекомендаций Г.Н. Зайцева (1973) с использованием программы Microsoft Excel.

Анатомическое изучение надземных органов проводилось по методическим указаниям М.Н. Прозиной (1960) и А.И. Пермякова (1988). При описании анатомического строения применялась терминология по К. Эзау (1980).

Анализ спиртовых экстрактов выполнен методом ВЭЖХ.

Глава 4. Эколого-биологические особенности дикорастущей Serratula coronata L. в Центральном Казахстане В главе приводятся фитоценотическая характеристика сообществ в участием Serratula coronata, данные по численности, возрастному составу, продуктивности надземной массы и изменчивости некоторых морфометрических признаков растений Serratula coronata, произрастающих в пределах Карагандинской области.

4.1 Фитоценотическая характеристика, возрастной состав и продуктивность надземной массы В 2004–2005 гг. на территории Карагандинской области были исследованы ценопопуляции серпухи венценосной в растительных сообществах Спасских сопок (Бухар-Жырауский район) и гор Кент (Каркаралинский район).

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»