Введение к работе
Актуальность темы. В последние десятилетия из-за увеличения антропогенного давления на растительные сообщества и экосистемы, возникла серьезная угроза утраты биологического разнообразия. Особенно актуальной является проблема для генетических ресурсов диких сородичей культурных растений, так как их потенциальные возможности в селекции плодовых и ягодных культур мало реализованы. В последнее время большое внимание уделяется изучению их генофонда в условиях in situ в целях сохранения генетической изменчивости, которая является одним из важнейших факторов, определяющих адаптивные свойства (Алтухов, 1995) и способность организмов к наибольшему использованию ресурсов среды и фитоценотических условий. Развитие современных молекулярно-генетических методов позволило поднять эти исследования на качественно новый уровень (Политов, 2007).
Культивируемые сорта вишни являются популярными пищевыми и лекарственными растениями. По этой причине актуальным является сохранение генофонда их дикорастущих сородичей, являющегося источником дальнейших селекционных работ, многоцелевого использования формового разнообразия природных популяций. В настоящее время эта научная проблема активно изучается за рубежом (Mariette et al., 1997). К сожалению, у широко распространенной на Южном Урале и имеющей в регионе большую средообразующую роль вишни степной Cerasus fruticosa Pall. (Rosaceae) популяционная структура и факторы, ее определяющие, до сих пор не исследованы.
Цель исследований - с применением молекулярно-генетических маркеров изучить на Южном Урале популяционное разнообразие и межпопуляционную дифференциацию C. fruticosa.
Задачи исследований:
1. Выявить полиморфные изоферментные системы, являющиеся информативными для популяционных исследований C. fruticosa;
2. Исследовать полиморфизм популяций с применением аллозимных и микросателлитных локусов.
3. Охарактеризовать пространственную дифференциацию популяций, выявить экологические факторы, определяющие своебразие их структур;
4. Предложить меры по сохранению популяций C. fruticosa в Башкирском Зауралье.
Научная новизна работы. Изучен полиморфизм изоферментных локусов, информативных для описания популяционной структуры C. fruticosa. Проведена оценка популяционного разнообразия вида с применением микросателлитных локусов. Установлено, что C. fruticosa в пределах региона исследований обладает сравнительно низким уровнем популяционного разнообразия. Популяции характеризуются относительно высокой межпопуляционной дифференциацией, обусловленной разным составом и встречаемостью клонов. Наибольшее клоновое разнообразие выявлено в экологических условиях, благоприятствующих территориальному распространению за счет семенного возобновления.
Практическая значимость работы. Результаты исследований и практические рекомендации предлагаются для использования в системах Министерства природных ресурсов и экологии РФ и Федерального агентства лесного хозяйства РФ, научными учреждениями, высшими учебными заведениями в их деятельности, в т.ч. для разработки практических мер по сохранению и рациональному использованию генофонда C. fruticosa на Южном Урале, для создания генетических резерватов и др. Теоретические и практические результаты диссертационной работы могут быть рекомендованы для повышения уровня подготовки бакалавров по направлениям «Биология», «Экология» и др., а также магистров и научно-педагогических кадров высшей квалификации.
Организация исследований. Работа выполнена диссертантом в 2006-2012 г., в т.ч. в качестве соискателя кафедры экологии Сибайского института ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный университет» (СИ БашГУ). Диссертационная работа выполнена в рамках плановых тем научно-исследовательских работ СИ БашГУ, а также по Программе сотрудничества в сфере аграрных исследований между ФРГ и РФ (2007-2008, 2009-2011 и 2012-2013 гг., проект № 3/07 «Oekologisch-genetische Untersuchungen im Hinblick auf Biodiversitaet und Monitoring») и Федеральной целевой программе «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (Госконтракт № 02.741.11.2233. от 11 мая 2010 г.).
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на региональных и всероссийских научных конференциях «Неделя науки» (Сибай, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012),: VI Международной научно-практической конференции «Природноресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России» (Пенза, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Мониторинг природных экосистем» (Пенза, 2008); II международной научно-практической конференции «Проблемы биологии, экологии, географии, образования: история и современность» (Санкт-Петербург, 2008); Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы дендроэкологии и адаптации растений», посвященной 80-летию со дня рождения профессора Ю.З. Кулагина (Уфа, 2009), Международной конференции с элементами научной школы для молодежи «ЕС – Россия: 7-я Рамочная программа в области биотехнологии, сельского, лесного, рыбного хозяйства и пищи» (Уфа, 2010).
Личный вклад автора состоит в разработке программы исследований согласно поставленным задачам работы, в выборе объектов и методов, в проведении полевых и лабораторных исследований, в обработке и интерпретации полученных результатов, в их сопоставлении с литературными данными, в подготовке рукописей диссертации и ее автореферата, личной апробации полученных результатов. Подготовка публикаций осуществлена самостоятельно или при активном участии автора диссертационной работы, результаты имеющихся совместных исследований опубликованы.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 8 печатных работах, в том числе в 2 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, _ глав, заключения и выводов, списка литературы, включающего _ наименований источников, в том числе _ - зарубежных авторов. Основной текст изложен на _ страницах, включает _ таблиц и _ рисунков.
