Репродуктивная биология Thymus cimicinus Blum ex edob (Lamiaceae)

 
 
 
 
 

Репродуктивная  биология Thymus cimicinus Blum ex edob (Lamiaceae)  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Содержание 
 

Введение Цели и задачи исследования. Мотивировка выбора….…… 3 - 4

 

Глава 1 Обзор  литературы по проблеме. Генеративные органы рода 

               Thymus …………………………………..…………………….. 5-18 

Глава 2  Материалы  и методика…………………………………………19-20  

Глава 3 Результаты исследования

          3.1.Жизненная форма и возможность вегетативного

                возобновления………………………………………………… 21-22

          3.2 Морфологическое описание,  количественные

                 показатели…………………………………………….............. 22-23

          3.3 Семенная продуктивность и возможность семенного

                возобновления …………………………………………….…... 23-24

          3.4 Физиология покоя и прорастания Thymus  

                cimicinus    ……………………………………………………….24-27 

 Глава 4 Выводы     ……………………………………………………….. 28 

               Список литерауры………………………………………………..29-30

              Приложение……………………………………………………….31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3

Введение 

Цель  и задачи работы 

   Целью проводимой работы было изучение репродуктивной биологии вида Тимьян клоповый (Thymus cimicinus Blum. ex Ledeb)  из сем. Губоцветные (Lamiaceae)

  В ходе работы были поставлены следующие задачи:

1. Сбор в природной популяции побеговой системы Thymus    cimicinus в стадии плодоношения.

2. Изучение специфики  формирования побеговой системы  у данного вида с т.з. возможности  вегетативного возобновления.

3.Изучение семенной продуктивности и возможности семенного возобновления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 
 
 
 

Мотивировка выбора объекта 
 

   Объектом  проводимого  исследования  был  выбран  Тимьян клоповый (Thymus  cimicinus),  представитель сем.  Губоцветные  (Lamiaceae),  

  На постепенное исчезновение Thymus  cimicinus оказывают влияние различные факторы, в том числе выпас скота, активный  сбор  местным населением в качестве лекарственного снадобья.

Репродуктивная  биология вида  детально никем не изучалась. В литературе  нет сведений о возобновлении вида.

   Одна из задач данной работы – определить, какой способ размножения (вегетативный или  семенной ) преобладает у тимьяна. Это позволит дать теоретические  обоснования  вопроса охраны, повысить эффективность ее мер.

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5

Глава 1. Обзор литературы по проблеме

 Тимья клоповый (Thymus cimicinus) из сем. Губоцветные (Lamiaceae  ) -растение-эндемик, представляющий ценность для человека и животных. Из-за интенсивного сбора, истребления цветущих растений возникает угроза природного генофонда этого вида. Для оценки состояния природной популяции необходимы данные по репродуктивной биологии.

    Репродуктивная  биология вида охватывает биологию и  экологию его размножения и возобновление  популяции. Под «биологией размножения» обычно понимают все наследственные морфофизиологические особенности организма, обеспечивающие его размножение. Если изучение биологии размножения может ограничиваться лишь организменным уровнем, то репродуктивная биология изучается на организменном, популяционно-видовом и биоценотическом уровнях.

    Репродуктивная  биология относится к числу проблем  комплексного исследования. Основным направлением в развитии репродуктивной биологии является полное изучение всех этапов генеративного цикла (от заложения генеративных почек и кончая семенным возобновлением) и с учётом вегетативного размножения. Важно получение не только статистически достоверных количественных показателей по семенной продуктивности, существенны и другие стороны исследования - сочетание различных способов и типов опыления, варьирование ритма плодоношения, эффективность диссеминации и комбинирование её способов, варьирование экологии прорастания семян.( Вайнагий И.В., 1974)

    Особого внимания заслуживает вопрос о количественных соотношениях и факторах разрыва  между потенциальной и реальной семенной продуктивностью, между запасом семян в слое прорастания и числом всходов и числом ювенильных и генеративных особей. Поскольку все количественные показатели репродуктивного цикла крайне изменчивы и конкретны для определённых условий, изучение вида должно

    6

проводиться несколько лет в одной и  той же популяции. Вполне понятно, что  параллельное изучение одного и того же вида в разных ценозах может дать очень богатый сравнительный материал.

    Левина  Р.Е. в своей книге намечает следующие  сферы изучения репродуктивной биологии:

I.      Вегетативное размножение.

П. Пол  у  растений.

III. Цветение  и  опыление.

4. Эмбриональные  процессы.
5. Плодоношение  и  семенная  продуктивность.
6. Покой  и  прорастание  семян. 
7. Неоднородность  семян.

УШ. Диссеминация. Семенное  возобновление

 Понятия «вегетативное размножение» и «возобновление растений» обычно рассматривают  вместе. Под первым понимают возникновение  новых особей вегетативным путем; под  вторым - восстановление   надземных  органов растения  после   их отмирания или       отчуждения.   (Работнов, 1969) Однако в отношении и семенной, и   вегетативной   репродукции эти понятия       следует различать: «размножение»    относится   к  особи,     «возобновление»-   к популяции. При  таком  разграничении   понятий   "вегетативное  возобновление" будет обозначать возобновление популяции вследствие вегетативного размножения.   

 Способы вегетативного размножения обычно классифицируют по морфологической  природе органа, обеспечивающего  размножение.   Можно выделить  три   способа   естественного вегетативного размножения:

1. Вегетативная диаспория (размножения клубнями, луковичками, включая 
вегетативный апомиксис):

а) покоящимися диаспорами; 

7

б) проросшими диаспорами (вивипария)

2. Сарментация    (размножение    отпрысками    разной    морфологической 
природы, отделяющимися от материнской особи поело  укоренения).

 3. Партикуляция (обособление частей особи) в четырех формах 
(Работнов,1969, 1974):

а) нормальная

б) травматическая;

в) пресенильная;

г) сенильная

 В процессе возобновления популяции выделенные способы вегетативного размножения играют неодинаковую роль. Самая высокая степень выживаемости ювенильных особей, будет наблюдаться при сарментации, а самая низкая при диаспории покоящимися диаспорами. Вивипария занимает по этому критерию промежуточное     положение.    Но     вегетативная     диаспория    обеспечивает более   эффективное    расселение    и    высокую   численность    потомства

 ( Шалыт  М.С., 1960)

  Партикуляция  в последних двух формах (сенильная  и пресенильная), только формально может рассматриваться как процесс размножения. В возобновлении вида  партикуляция никакой роли не играет: она не изменяет ни 
возрастного состава популяции, ни территории, занятой особями вида. 

   Цветением называют этап развития цветка от раскрывания венчика до его увядания. Биологическая сущность цветения заключается в созревании пыльников и рылец и опылении с последующим оплодотворением. Все эти процессы являются универсальными для любого типа цветка и любой экологии цветения (за исключением апомиктичных видов). Самым надёжным - биологическим и визуальным показателем окончания цветения является засыхание пыльников и рылец, даже при сохранении неувядшего венчика. ( Пономарев, 1970). 

   8

   Под плодоношением понимают этап репродуктивного  цикла от завязывания плодов до их полного созревания (поспевания). Следует сразу отметить, что по отношению к семенам термины "созревание" и "поспевание" неравнозначны, хотя многие их считают синонимами. Спелыми следует называть сформированные неповрежденные семена, утратившие метаболическую связь с материнским растением. Зрелые семена - это спелые семена, вышедшие из покоя. Такое уточнение необходимо, так как известно, что неспелые семена способны прорастать и неверно относить эти семена к зрелым. Визуальными критериями завязывания плодов можно считать увеличение размеров завязи или засыхание венчика. Полное созревание плода сопровождается утратой метаболической связи его с материнским растением. Визуальным критерием этой фазы может служить начало раскрывания или распадания плода, легкость опадения при прикосновении, а также окраска и консистенция (Левина, 1981, Старшова Н.П. 1988).

   Плодоношение  гораздо более длительный этап развития в сравнении с цветением. В процессе созревания плода выделяются несколько фаз, соответствующих фазам спелости семян. Сроки наступления отдельных фаз и их продолжительность определяют ритм плодоношения, свойственный тому или 
иному виду. 

     Плодоношение, как и цветение, необходимо изучать  на всех уровнях: цветка, особи, популяции, ценоза. Этап плодоношения более  автономен. Ритм плодоношения дикорастущих видов относится к числу наименее изученных вопросов репродуктивной биологии, Очевидно, это связано с методическими трудностями подобных исследований, поскольку значение их не вызывает сомнений. Ритм плодоношения особи характеризуется двумя особенностями:

 - "эффект положения" - в цветках, занимающих более высокое положение на оси 
соцветия, т.е. развивающихся позже, созревание плодов происходит интенсивнее, 
быстрее)

 - «эффект обилия» - положительная корреляция между длительностью 
плодоношения особи и обилием развивающихся на ней соцветий и цветков. 

 9

 Ритм  плодоношения популяции определяется обилием плодоносящих особей и обилием плодоношения каждой из них.

  Изучение  семенной продуктивности дикорастущих  травянистых растений      осложняется многообразием их жизненных форм и произрастанием одних и тех же видов в фитоценозах разного типа. Семенную продуктивность травянистых растений стали изучать, главным образом как основу естественного возобновления сенокосов и пастбищ. Для возобновления вида в ценозе имеет значение не плодовитость отдельной особи сама по себе, а насыщенность семенами всей площади произрастания вида. Т.А. Работнов предлагает различать среднюю продуктивность, т.е. среднее число семян на одну особь или генеративный побег,  и  урожай семян - число семян, продуцируемых видом на единицу площади. Если семенная продуктивность характеризует плодовитость особи (или побега), то урожай семян можно рассматривать как плодовитость популяции.

     Под семенным возобновлением вида мы будем понимать поддержание оптимальной плотности популяции за счет семенного размножения особей. Семенное возобновление является завершающим этапом репродуктивной биологии вида. Успешность этого этапа в  конечном счете и определяет биологическую результативность всех предшествующих ему репродуктивных процессов.