В «Биология растений и садоводство: теория, инновации» публикуются статьи по ботанике, интродукции и селекции растений, дендрологии, цветоводству, ландшафтному дизайну, биотехнологии, биохимии, физиологии и репродуктивной биологии растений, агроэкологии, энтомологии и фитопатологии, плодоводству и другим отраслям растениеводства, охране природы, заповедному делу, фитореабилитации человека, научному маркетингу, методике исследований, истории науки.
Текущий выпуск
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И СОХРАНЕНИЕ БИОРАЗНООБРАЗИЯ ПРИРОДНЫХ И КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ: МОБИЛИЗАЦИЯ, ИЗУЧЕНИЕ, СОХРАНЕНИЕ, ЭКСПОНИРОВАНИЕ
Данная статья посвящена анализу фундаментальной трансформации миссии ботанических садов в XXI веке, прослеживая их эволюцию от центров интродукции декоративных или хозяйственно-ценных растений к ключевым институтам, ответственным за биобезопасность природных фитоценозов и устойчивое развитие городских экосистем. В исследовании подчеркивается растущая экологическая угроза, которую представляют инвазионные виды растений на урбанизированных территориях, усугубляемая процессами глобализации и развитием коммерческого садоводства. Подробно рассматриваются различные пути интродукции, как преднамеренные, так и случайные, и выделяется особая уязвимость городской среды, обусловленная нарушенностью экосистем и множеством векторов интродукции. Значительная часть анализа посвящена многообразной роли, которую современные ботанические сады выполняют сегодня. Эти функции выходят за рамки их традиционных задач и включают комплексный мониторинг и раннее обнаружение инвазионных видов, научные исследования их биологии и экологии, а также тщательную оценку рисков новых растений до их интродукции. Кроме того, ботанические сады находятся на передовой разработки и апробации методов контроля и играют ключевую роль в просвещении населения, повышая осведомленность о рисках, связанных с чужеродными видами, и пропагандируя использование аборигенных растений. На примере Российской Федерации и сети ее ботанических садов в качестве основного объекта исследования в статье рассматривается практическая реализация национального «Кодекса управления поведением инвазионных чужеродных видов». Она включает создание региональных «чёрных списков» и разработку базы данных «ИРИС», которая представляет собой полную инвентаризацию инвазионных растений по всей стране. Прикладные исследования проведены на территории Москвы в ответ на принципиально новую задачу, поставленную городскими властями перед ботаническими садами: обеспечить экологическую безопасность городских зелёных насаждений путём анализа и оптимизации их качественного состава. Исследование завершается практическим применением: подробным, категоризированным списком из 32 опасных инвазионных видов для города Москвы, снабженным конкретными рекомендациями по управлению для целей городского озеленения. В статье делается вывод о необходимости смены парадигмы в сторону системы биобезопасности, координируемой ботаническими садами и интегрирующей науку, нормативное регулирование и вовлечение общественности, что является залогом обеспечения экологической устойчивости городской среды. Эта новая модель позиционирует ботанические сады как незаменимых лидеров по сдерживанию фитоинвазий в глобальном масштабе.
Многолетнее изучение особенностей роста и развития кассии узколистной (Cassia angustifolia Vahl.) – ценной лекарственной тропической культуры – в условиях интродукции на Южном берегу Крыма в зоне сухого субтропического климата показало, что тепловой ресурс региона в последние годы (2023-2024 гг.) с достаточными эффективными температурами воздуха способствует созданию благоприятных условий для сохранения многолетнего цикла развития растений, плодоношения и созревания семян. В этот период с середины июля и до второй декады октября при широком диапазоне суммы эффективных температур от 1062-2379 ˚С наблюдались оптимальные термические условия, обеспечивающие синхронное массовое цветение и плодоношение растений. Для вступления растений в фенофазу массового плодоношения необходима сумма эффективных температур воздуха выше 1701 °C. Данный термический порог был достигнут в 2023 году – в начале сентября, в 2024 году – в середине августа. Семена кассии узколистной хорошо выполненные, обратно яйцевидной формы, вытянутые на конце, плоские, кремового или коричневого цвета, с поперечными бороздками на поверхности. Урожайность семян составляет 8,7 ± 0,94 г/м2, масса 1000 шт. – 17,33 ± 0,69 г., длина семени – 3,37 ± 0,16 мм, ширина – 2,90 ± 0,24 мм. Свежесобранные семена с учетом начала, длительности и максимума прорастания относятся к типу семян с ускоренным типом прорастания: через 48 часов после закладки опыта отмечено прорастание 28,2 ± 1,11 % семян. Максимальные показатели лабораторной всхожести (81,1 ± 2,65 %) и энергии прорастания (63,2 ± 1,29 %) зафиксированы для семян года сбора. Всхожесть семян со сроком хранения год снижается до 66,25 ± 2,63 %.
БОТАНИКА И ЭКОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
Обоснованы различия и определены диагностические признаки высших классификационных категорий светлохвойных, мелколиственных травяных лесов и субальпийского березового криволесья Северного Кавказа – классов Erico–Pinetea Horvat 1956 (термофильные ксеромезофильные леса субсредиземноморского типа) и Brachypodio pinnati–Betuletea pendulae (Ermakov et al., 1991) (евросибирские мезофильные гемибореальные леса), на основе результатов количественного и сравнительного синтаксономического анализов ценофлор девяти синтаксонов (7 ассоциаций и 4 варианта). Показано, что гемибореальные леса Brachypodio pinnati–Betuletea pendulae подразделются на два крупных порядка в соответствии с их высотно-поясной дифференциацией и экологическими факторами тепло-влагообеспеченности – Alchemillo sericatae–Pinetalia sylvestris (Ermakov et al., 2020) (ксеро-мезофильные березово-сосновые леса) и Acero trautvetteri–Betuletalia litwinowii (Ermakov et al., 2020) (мезофильные сосново-березовые и березовые леса). Березовые криволесья и березовые леса верхней части лесного пояса представляют единое целое и по совокупности эколого-флористических и структурно-фитоценотических критериев они не могут рассматриваться в системе субальпийской кустарниковой растительности класса Betulo carpaticae–Alnetea viridis (Rejmanek et al., 2014), как это было предложено при классификации растительности Европы. Эти типы растительности включены в класс евросибирских лесов Brachypodio–Betuletea. Восточно-кавказские термофильные сосновые леса субсредиземноморского типа класса Erico–Pinetea характеризуются сочетанием высокого уровня эндемизма и специфичных жизненных форм растений, что позволяет рассматривать их в ранге отдельного порядка Onobrychido cornutae–Pinetalia sylvestris (Ermakov et al., ord. Nov).
Определение редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений является основополагающим требованием для программы любого уровня по сохранению биоразнообразия. По данным IUCN в мире 12,5 % высших сосудистых растений находятся под угрозой исчезновения. Социалистическая Республика Вьетнам (СРВ) является страной с высоким уровнем биологического разнообразия, где произрастает около 12000-15000 видов сосудистых растений, включая 1132 вида папоротникообразных растений. В пределах этого региона были разработаны различные нормативные документы относительно статуса сохранения видов растений, находящихся под угрозой исчезновения, а также были изданы Красные книги. Было выпущено два указа Министерством сельского хозяйства и развития сельских районов (MARD) и Министерством природных ресурсов и окружающей среды (MONRE). Последний из них – Указ 84/2021 (2021), в котором перечислены две группы видов, IA и IIA, из растений и животных, произрастающих и отмеченных на территории СРВ, запрещенных для сбора/ловли и коммерческого использования. Папоротникообразные растения можно найти только в списке IIA: Huperzia serrata (Thunb.) Trevis., все виды Cyathea ssp. (после таксономических изменений это роды Alsophila R. Br – 5 видов, Gymnosphaera Blume – 3, Sphaeropteris Bernh. – 3), Cibotium barometz (L.) J.Sm., Drynaria bonii Christ, D. roosii Nakaike. Рассматривая категории редкости, а также встречаемости/распространенности папоротникообразных растений на территории СРВ необходимо отметить, что часть видов отмечена только по гербарным образцам. Из-за неизученности птеридофлоры, многие виды, приводятся в данной статье впервые для региона такие как Adiantum membranifolium S.Linds. & Suksathan, Anisocampium cuspidatum (Mett. ex Bedd.) Yea C. Liu, W. L. Chiou & M. Kato. Работая в полевых условиях на севере СРВ, были обнаружены эндемики Филиппин: редчайший Diplazium pseudocyatheifolium Rosenst. и Microsorum sarawakense (Baker) Holttum. Некоторые виды, были описаны только с гербарных образцов: Leptochilus heterophyllus (S. K. Wu & P. K. Lôc) Kalyuzny (syn. Kontumia heterophylla S.K.Wu & P.K.Lôc), который приводился как узколокальный эндемик для провинции Контум. Многие виды, которые приводились для Китайской Народной Республики (КНР), также были обнаружены: Athyrium erythropodum Hayata, Cyrtomium serratum Ching & K. H. Shing, Coniogramme emeiensis Ching & K. H.Shing и др. Имеется много документов, регламентирующих различную деятельность, законы об ООПТ, в том числе, Красная книга. Многие законы не работают на местном уровне, Красная книга выходит нерегулярно (первое издание опубликовано в 1996 году, переиздание в 2007). В настоящее время, с учетом новых данных, необходимы пересмотр и существенные изменения последнего издания. Следует отметить отсутствие взаимодействия со стороны СРВ с IUCN (Международный союз охраны природы и природных ресурсов), не ведутся и не составляются списки редких видов для международной охраны Красный список МСОП (IUCN – (Red List, 2012). Но лесное законодательство развивается и появляются новые законы, ограничивающие хозяйственную деятельность.
Мониторинговые исследования изменений в чужеродной фракции спонтанной флоры Донбасса за 40-летний период показали рост степени её адвентизации с 14 % (256 видов) в 1985 г. до 23,5 % (548 видов) в 2025 г. Интенсификация этого процесса наблюдается именно в последние десятилетия. Вероятно, это связано, с одной стороны, с аридизацией климата, а с другой – с активным слабо контролируемым ввозом декоративных растений и других грузов в страну. В систематической структуре чужеродной фракции флоры Донбасса лидируют семейства Asteraceae, Poaceae, Brassicaceae Amaranthaceae, Fabaceae, Rosaceae, Lamiaceae, Solanaceae, Apiaceae, Papaveraceae, которые занимают такие же позиции и во флорах других аридных территорий Евразии. В спектре жизненных форм более половины видов составляют однолетники – 54,8 %. По происхождению преобладают виды средиземноморско-ирано-туранского первичноареального геоэлемента – 39,9 %, а по способу заноса – ксенофиты (60 %) и эргазиофигофиты (20 %). Наибольшую инвазионную угрозу представляют 16 видов-трансформеров из группы агриофитов.
В результате гидроботанического исследования, выполненного на стационарном мониторинговом участке в районе выпуска в море аварийного коллектора очистных сооружений пгт Гурзуф (Южный берег Крыма – ЮБК), установлено, что флору каменистой супралиторали в его границах формируют Cyanobacteriophyta; макрофиты не зарегистрированы. В общей сложности в течение года зарегистрировано 17 видов, относящихся к 12 родам, 7 семействам, 5 порядкам. Минимум видового разнообразия отмечен весной (5 видов), в остальные сезоны года значения показателя выше и достаточно стабильны (8-9 видов). В целом во флоре наиболее широко представлены морские бентосные космополиты с увеличением доли тепловодных видов в отдельные сезоны года. Сходство состава и структуры флоры на уровне высоких таксономических рангов, её обобщённых биоэкологических характеристик, а также динамики основных показателей в границах обследованного участка с соответствующими данными, полученными для флор других районов ЮБК, обусловлено специфическими свойствами самого биотопа, расположенного в критической части контактной зоны «суша – море», где обитают организмы, наиболее толерантные к экстремальным условиям природной среды. В то же время скудный набор таксонов в рангах от вида до семейства включительно и низкое значение показателя родового коэффициента (1,42), очевидно определены хроническим локальным эвтрофированием антропогенного происхождения, уровень которого экстремален даже для многих цианобактерий. Это угроза биоразнообразию и устойчивому развитию рекреационно-туристической сферы ЮБК. Уменьшение объёма сточных вод, поступающих в море, маловероятно, поэтому решить проблему в регионе возможно лишь повышением качества их очистки.
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ
Изучены адаптационные особенности растений-регенерантов Hydrangea L. (гортензии) к условиям ex vitro. Проведено сравнение морфометрических показателей адаптируемых сортов H. arborescens L., H. paniculata Siebold, H. macrophylla (Thunb.) Ser. в условиях гидропонной установки с применением ионитного субстрата Цион. Показано, что доля жизнеспособных растений составила 87 %. Их высота и длина корней были сортоспецифичны. Наибольшее увеличение морфометрических показателей надземной части отмечали у H. paniculata, 1,4 раза сравнительно с контролем. Положительное влияние на развитие корневой системы было установлено для большинства исследуемых объектов. Для сортов H. macrophylla и H. paniculata отмечено увеличение корней в 1,4 и 1,6 раза, соответственно. Использование субстрата агроперлит + Цион для гидропонной установки при адаптации микрорастений к условиям ex vitro позволяет получать посадочный материал представителей рода Hydrangea с развитой надземной частью и корневой системой.
В условиях аридизации климата актуальной задачей является выявление устойчивых декоративных культур.
Цель работы – оценка реакции фотосинтетического аппарата садовых роз на гидротермический стресс для выявления информативных параметров диагностики.
Методом ОJIP-теста изучены изменения у шести генотипов при водном дефиците (22-25 %), вызванном комбинациями температуры (40 °C) и влажности (25 % и 70 %). Показано, что ответ на стресс носит как видо-(сорто-) специфичный характер, так и связан с условиями стрессового воздействия. На основе анализа кинетики флуоресценции и расчетных параметров JIP-теста выделены наиболее чувствительные (Rosa roxburhii Tratt.) и устойчивые (Rosa × odorata (Andrews) Sweet., Rosa lucieae Franch. & Rochebr. ex Crép., ‘Солнечная Долина’) генотипы. Установлено, что низкая влажность воздуха сильнее повреждает кислород-выделяющий комплекс, а высокая – нарушает электронный транспорт. Индекс ABS/RC является высокоинформативным для оценки устойчивости.
В статье приведены результаты многолетней работы по искусственному промораживанию цветковых почек 15-ти районированных сортов абрикоса селекции Никитского ботанического сада (НБС) за период с 1997 по 2025 гг. Исследования вели в климатических камерах "Greenland" (с 1997 по 2009 гг.) и "ТТС 256 Memmert C ПО" (с 2015 по 2021 гг.). Промораживание осуществляли при различной температуре, выбор которой зависел от стадии морфогенеза генеративных почек и календарных сроков проведения эксперимента. В качестве контроля был взят районированный сорт Буревестник селекции Никитского ботанического сада отличающейся повышенной морозоустойчивостью.
Целью настоящей работы явилось обобщение результатов искусственного промораживания генеративных почек 15 районированных сортов абрикоса селекции НБС и разработка рекомендаций по их размещению в агроклиматических районах Крыма.
Выделены сорта с разным уровнем морозоустойчивости. Среди сортов с плодами раннего и ранне-среднего сроков созревания генотипов с высоким уровнем морозостойкости не выявили. У сортов абрикоса со средним и поздним сроками созревания плодов отобраны три генотипа. Один сорт с очень высокой морозостойкостью и два – с высокой. Со средней и выше средней морозостойкостью выделено 12 генотипов. Определение морозостойкости цветковых почек позволило обосновать размещение сортов в агроклиматических районах Крыма. Двенадцать
сортов абрикоса со средним и выше среднего уровнем морозоустойчивости рекомендуется высаживать в благоприятных агроклиматических районах. Для неблагоприятных районов рекомендуется три сорта с очень высокой и высокой морозостойкостью цветковых почек. Эти сорта могут выращиваться и в благоприятных агроклиматических районах Крыма.
В статье рассматриваются проблемы оценки совместимости сорто-подвойных комбинаций ореха грецкого с использованием современных методов анализа, таких как рентгенография, водопроводимость и электропроводимость. Исследование направлено на изучение неразрушающих методов контроля качества привитых саженцев для повышения точности отбора посадочного материала.
Особое внимание уделяется анализу параметров водопроводимости тканей и интерпретации данных рентгенографических исследований.
В ходе работы проведён сравнительный анализ уровней водопроводимости тканей привитых растений в зависимости от подвоев и привоев за период 2018–2021 гг. Результаты показали значительную вариабельность данного показателя внутри сорто-подвойных комбинаций. Наиболее высокие значения удельной водопроводимости наблюдались у комбинации "Орех грецкий × Франкет", что указывает на оптимальное срастание тканей и хорошо развитую проводящую систему. Напротив, комбинация "Орех чёрный × Идеал" демонстрировала минимальные значения водопроводимости, что свидетельствует о низкой совместимости компонентов. Применение рентгенографии позволило выявить скрытые дефекты в местах прививки, такие как неполное срастание тканей и наличие некротических участков. Данный метод доказал свою эффективность для неразрушающего контроля качества саженцев. Полученные результаты подтверждают взаимосвязь между водопроводимостью, механической прочностью срастания и качеством внутренней структуры растений. Статья содержит подробный статистический анализ данных, включая двухфакторный дисперсионный анализ, а также описание методологии исследования. Представленные данные могут быть использованы для разработки рекомендаций по подбору оптимальных сорто-подвойных комбинаций и совершенствования технологий производства посадочного материала ореха грецкого.
В статье приведены результаты изучения засухоустойчивости 35 американских сортов и контрольного сорта персикав коллекции Никитского ботанического сада (г. Ялта) по четырем физиологическим показателям: содержание воды в листьях, водный дефицит, водоудерживающая способность и восстановлению тургора листьями после потери влаги. Выделено семь сортов: Диксиред, Лоадел, Редкап, Саммергло, Сан Бим, Санхейвен, Топоз Пич Хэлфорд, у которых водный дефицит листьев был ниже контрольного сорта Нарядный Никитский. Определена высокая корреляция между содержанием воды в листьях и водным дефицитом (коэффициент корреляции r = -0,57), а также между потерей влаги через 24 часа и восстановлением тургора листьев (r = -0,58). Уравнение множественной регрессии отражает связь восстановления тургора листьев с физиологическими показателями засухоустойчивости американских сортов персика. Наиболее значимый коэффициент частной регрессии (b) был выявлен у признака потери влаги через 24 часа (-2,19). Коэффициент множественной регрессии составил (R = 0,59).
БИОТЕХНОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА РАСТЕНИЙ
Перспективными растениями семейства Lamiaceae являются представители рода Monarda L. – многолетние и однолетние травянистые растения, в надземной массе которых содержится эфирное масло, характеризующееся высокой биологической эффективностью против микроорганизмов, в частности противогрибковой. При этом отмечается поражаемость микоагентами самой монарды. Отбор устойчивых экземпляров растений в семенной популяции подразумевает структурные и генетическиеь исследования, сведения о которых ограничены.
В связи с этим целью нашей работы был сравнительный морфолого-анатомический анализ листовых пластинок Monarda didyma L., M. fistulosa L., M. citriodora Cerv. ex Lag. и определение генетической близости растений.
Показано, что листья отличаются между собой морфологически по цвету, форме и размеру. Исследования поверхностных структур листовых пластинок выявили значительное преобладание папилл и пельтатных железок у M. fistulosa и M. didyma. В структуре листа M. citriodora выявили большую развитость кутикулы, более крупные клетки палисады и губчатого мезофилла, что влияло на толщину органов. Указанные различия подтверждаются генетическим анализом. Дендрограмма, построенная по результатам RAPD-ПЦР, показала отдельную кластеризацию M. citriodora, в то время как M. didyma и M. fistulosa имели большие значения генетической близости. На основе полученных результатов и сведений литературы предполагается наличие нескольких механизмов адаптации к внешним факторам, влияющих на степень поражаемости микопатогенами.
Важными преимуществами проведения селекционных исследований методами биотехнологии являются сохранение генетической стабильности растительного материала, возможность массового размножения и значительное сокращение сроков его получения. Абрикос (Prunus armeniaca L., семейство Rosaceae Juss.) – одна из наиболее важных косточковых плодовых культур в мире. В Никитском ботаническом саду – Национальном научном центре – методами биотехнологии продолжается получение гибридных форм для расширения сортового разнообразия и создания новых ценных
генотипов.
Цель данной работы заключалась в отработке способов получения и размножения гибридного материала абрикоса методами биотехнологии для последующего ускоренного тестирования полученных in vitro растений в контролируемых условиях.
В исследованиях использовали методы эмбриокультуры и клонального микроразмножения. На примере зародышей каждой из родительских пар сортов Кioto × Шалард 2 (форма 1), Колобок × Bergarouge (форма 2), Одиссей × Шалард 2 (форма 3), введенных в культуру in vitro, показано влияние генотипа на морфогенез проростков и развившихся микропобегов. Использование полноценных зародышей позволило индуцировать 100 % развитие полноценных проростков на безгормональной питательной среде Монье. Определены оптимальные условия, индуцирующие множественное адвентивное побегообразование in vitro у изучаемых селекционных форм. Были
испытаны различные концентрации цитокина 6-БАП и проанализированы морфогенетические реакции микропобегов на питательных средах DKW, SMM, MS, WPM и В5. Установлено, что среды DKW и MS способствовали развитию микропобегов и листьев у форм ‘Колобок’ × ‘Bergarouge’, ‘Одиссей’ × ‘Шалард 2’, тогда как для формы ‘Кioto’ × ‘Шалард 2’ более эффективной была среда SMM. Среда DKW, содержащая 0,75 мг/л 6-БАП, способствовала множественной
пролиферации микропобегов исследуемых форм абрикоса. Влияние генотипа также проявилось в снижении интенсивности размножения микропобегов формы ‘Одиссей’ × ‘Шалард 2’ (3,87 шт./эксплант) в последующих 3 и 4 субкультивированиях в сравнении с эксплантами ‘Кioto’ × ‘Шалард 2’(4,8 шт./эксплант) и ‘Колобок’ × ‘Bergarouge’ (4,2 шт./эксплант).

















