Лаборатория интродукции редких и исчезающих видов растений

Основные направления
В настоящее время сотрудники лаборатории работают по проекту «Разработка научных основ сохранения и устойчивого использования генофонда in vivo и in vitro редких и полезных растений азиатской России».

Основная цель этих исследований: разработка научно-обоснованных мероприятий по сохранению генофонда полезных, редких и исчезающих растений. Исследования проводятся по следующим направлениям:

I. Изучение природных видов и популяций сибирской флоры, как исходного материала для интродукции, выявление редких видов, популяций и форм.
Разработка методов оценки состояния редких и исчезающих видов в природе и при интродукции.
Разработка методов размножения и создания устойчивых интродукционных популяций редких и исчезающих видов.
Поиск признаков – маркеров и путей адаптации, включая механизмы адаптации.

II. Изучение поведения растений в природных условиях и при интродукции, выявление популяций и форм с полезными признаками.
Исследование онтогенеза, периодов прохождения фенофаз, ритмов сезонного развития, семенного размножения, жизненных форм, как критериев приспособления растений.
Изучение изменчивости, динамики изменчивости и наследуемости по онтогенетическим признакам - модификациям и филогенетическим - наследуемым признакам.
Исследование внутренней структуры Рекомбинационных генпулов, их генетического потенциала и особенностей свободной рекомбинации наследственного материала.
Выявление интрогрессивных процессов, связанных с уникальными событиями половой репродукции у искусственно полученных гибридов, как формы моделирования процессов в естественных популяциях.

III. Поддержание и пополнение генофонда живых коллекций и семенного материала.

IV. Реконструкция популяций редких и исчезающих видов растений Сибири.


История
В 1955 году в Центральном сибирском ботаническом саду был создан отдел «Флоры и растительных ресурсов» с целью изучения растений в природных условиях и интродукционном эксперименте (Соболевская, 1960). Основные задачи, поставленные перед сотрудниками отдела - это интродукция растений с целью обогащения Сибирского региона полезными растениями культурной флоры и представление наиболее характерных типов растительности Сибири, Дальнего Востока и Европейской части страны.

В 1984 году была создана лаборатория интродукции кормовых растений природной флоры, которую возглавила профессор, д.б.н. Р.Я. Пленник. В состав этой лаборатории вошла группа редких и исчезающих растений. С 1997 года по настоящее время этой лабораторией руководит д.б.н. проф. О.В. Дорогина (Агафонова). В 2001 г. экспозиции и коллекции лаборатории были перенесены на территорию около административного здания ЦСБС. В 2006 году лаборатория была переименована в лабораторию «Интродукции редких и исчезающих видов растений».
Сотрудники Лаборатории интродукции редких и исчезающих видов растений
В настоящее время продолжается изучение генофонда интродуцированных редких и исчезающих видов флоры Сибири и разработка методологии их охраны. Исследования направлены на разработку методов оценки состояния редких и исчезающих видов сибирской флоры в природных условиях и при интродукции, разработку методов размножения и получение устойчивых интродуцированных популяций. Сотрудники лаборатории работают в рамках программы: «Научные основы и подходы к устойчивому использованию, сохранению, воспроизводству и мониторингу биоразнообразия наземных и водных экосистем Сибири» по проекту «Разработка научных основ сохранения и устойчивого использования генофонда in vivo и in vitro редких и полезных растений азиатской России».

В лаборатории содержится коллекция видов семейства Fabaceae, рода Elymus, рода Viola, а также экспозиция «Редкие и исчезающие виды растений Сибири», состоящая из 59 семейств, 126 родов, 287 видов, 380 популяций, которая постоянно пополняется за счет экспедиционных сборов типичных и редких видов, форм и в результате обмена генотипами с зарубежными центрами США, Канады и Швеции. Более 30 видов сибирской флоры, поддерживаемых в коллекции, включены в Красную книгу Российской федерации (2008).
Подробная история лаборатории
В 1955 году в Центральном сибирском ботаническом саду был создан отдел "Флоры и растительных ресурсов" с целью изучения растений в природных условиях и интродукционном эксперименте (Соболевская, 1960). Основные задачи, поставленные перед сотрудниками отдела - это интродукция растений с целью обогащения Сибирского региона полезными растениями культурной флоры и представление наиболее характерных типов растительности Сибири, Дальнего Востока и Европейской части страны.

Одновременно на левом берегу реки Ельцовки (Заельцовский район, г.Новосибирск) на площади 14.3 га была создана экспозиция живых растений, состоящая из трех групп растений: систематикум, полезные растения флоры Сибири и ботанико-географические зоны. Систематикум был создан к.б.н. Е.И. Коротковой по филогенетической системе Гроссгейма. Экспозиция полезных растений Сибири включала разделы: лекарственные растения - куратор к.б.н. А.И.Якубова и В.Ф. Израильсон, кормовые - куратор д.б.н. Р.Я.Пленник, пряно-ароматические - куратор д.б.н. Е.В.Тюрина, дубильные - куратор к.б.н. В.И. Кузьмин, витаминоносные - куратор к.б.н. Э.М. Гонтарь и ядовитые- куратор В.Н.Гусева. Размещением растений в ботанико-географических зонах в виде свободнопейзажных групп с учетом типичных видов для данных растительных сообществ руководила М.С. Кузьмина. Экспозиции черневой тайги и "липового острова", паркового лиственничного леса Горного Алтая и европейская "дубрава" были созданы Н.П. Лубягиной. Смешанная хвойно-широколиственная тайга Дальнего Востока создавалась под руководством к.б.н. Г.И. Гороховой. Альпинарий из субальпийских ерников и красочного альпийского луга создан под руководством к.с.-х.н. В.В. Рубцова.

В результате разработок теоретических основ интродукции растений природной флоры профессор, д.б.н. К.А. Соболевская в 1960 году предложила теорию флорогенетического анализа в интродукции растений. Исследования по интродукции редких и исчезающих видов растений в ЦСБС СО РАН начались с 1965 года под руководством к.б.н. Г.П. Семеновой. За этот период прошли испытания 111 видов, внесенных в Красные книги. Проведен эколого-географический анализ интродуцированных редких и исчезающих видов флоры Сибири. В 1984 году была создана лаборатория интродукции кормовых растений природной флоры, которую возглавила профессор, д.б.н. Р.Я. Пленник. В состав этой лаборатории вошла группа редких и исчезающих растений. С 1997 года по настоящее время этой лабораторией руководит д.б.н. проф. О.В. Дорогина (Агафонова).

В 2001 г. экспозиции и коллекции лаборатории были перенесены на территорию около административного здания ЦСБС.

В 2006 году лаборатория была переименована в лабораторию «Интродукции редких и исчезающих видов растений».

В настоящее время продолжается изучение генофонда интродуцированных редких и исчезающих видов флоры Сибири и разработка методологии их охраны. Исследования направлены на разработку методов оценки состояния редких и исчезающих видов сибирской флоры в природных условиях и при интродукции, разработку методов размножения и получение устойчивых интродуцированных популяций. Сотрудники лаборатории работают в рамках программы: «Научные основы и подходы к устойчивому использованию, сохранению, воспроизводству и мониторингу биоразнообразия наземных и водных экосистем Сибири» по проекту «Разработка научных основ сохранения и устойчивого использования генофонда in vivo и in vitro редких и полезных растений азиатской России».

Исследования проводятся на растениях редких и исчезающих видов Сибири и Новосибирской области. У растений, произрастающих в природных и интродукционных условиях, изучается изменчивость по онтогенетическим признакам-модификациям и по филогенетическим - наследуемым признакам. Исследуются онтогенез, периоды прохождения фенофаз, семенное размножение и жизненные формы, как критерии приспособления растений; проводится генетический анализ признаков, скрининг по содержанию белка, флавоноидов и активности ингибиторов трипсина в коллекции бобовых растений для выявления родов с высоким и низким содержанием этих веществ и возможной корреляции между ними, а также с целью выявления микроэволюционных процессов, протекающих в таксонах. Для идентификации отдельных генотипов и уточнения видовой принадлежности наряду с морфологическими диагностическими признаками используются электрофоретические спектры запасных белков и молекулярно-генетические маркеры. Виды рода Elymus L.(Пырейник) используются для изучения внутренней структуры и генетическго потенциала Рекомбинационных и Интрогрессивных генпулов, особенностей свободной рекомбинации и интрогрессии наследственного материала, как результата адаптационного и микроэволюционного процессов. Для этого используется усовершенствованная нами методика электрофоретического разделения запасных белков зерновки (проламин-глютелинового комплекса), позволяющая идентифицировать индивидуальные биотипы. Исследования проводятся совместно с научно-исследовательскими центрами Швеции и Канады.

Начата работа по реконструкции редких видов Сибири: Hedysarum theinum Krasnob. (Копеечник чайный), Viola taynensis T.Elisafenko (Фиалка тайнинская), Viola incisa Turcz. (Фиалка надрезанная), Viola dactyloides Schultes (Фиалка пальчатая), Brachanthemum krylovii Serg. (Брахантемум Крылова).

В лаборатории содержится коллекция видов семейства Fabaceae, рода Elymus, рода Viola, а также экспозиция «Редкие и исчезающие виды растений Сибири», состоящая из 59 семейств, 126 родов, 287 видов, 380 популяций, которая постоянно пополняется за счет экспедиционных сборов типичных и редких видов, форм и в результате обмена генотипами с зарубежными центрами США, Канады и Швеции. Более 30 видов сибирской флоры, поддерживаемых в коллекции, включены в Красную книгу Российской федерации (2008).

Научные достижения
за 2018 год
Для изучения репродуктивной совместимости Elymus uralensis, E. viridiglumis, E. mutabilis и E. caninus была создана серия гибридных растений между выборочными образцами из смешанных популяций. С целью подтверждения гибридности растений, полученных при скрещиваниях растений этих видов использовали ISSR-маркеры. Необходимо подчеркнуть, что наличие у гибридов F1 видоспецифичных ISSR-фрагментов от обеих родительских форм обеспечивается высокой степенью гомозиготности растений в результате преимущественного самоопыления.

Все исследованные растения были выращены до стадии созревания в условиях открытого грунта в полевой сезон 2018 года. Показатели морфологических параметров всех растений полностью подтвердили выводы из результатов ISSR-тестов. В большинстве комбинаций скрещивания растения показали резкое снижение семенной фертильности , что свидетельствует о низкой репродуктивной совместимости гибридов с участием южно-уральского эндемичного вида E. uralensis .
Основные публикации
2020 год
  • Агафонов А.В., Шабанова (Кобозева) Е.В., Асбаганов С.В., Мглинец А.С., Богданова В.С. Выявление геномного состава аллополиплоидных видов рода Elymus (Poaceae: Triticeae) Азиатской России с помощью CAPS-анализа // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020. № 24(2). С. 115–122. DOI 10.18699/VJ20.606
  • Дорогина О.В., Жмудь Е.В. Молекулярно-генетические методы в экологии растений // Сибирский экологический журнал. 2020. Том 27. № 4. С. 416–432. DOI: 10.15372/SEJ20200402
  • Жмудь Е.В., Зиннер Н.С., Дорогина О.В. Поливариантность сезонной динамики активности ингибиторов трипсина у двух видов рода Hedysarum (Fabaceae) в условиях юга Сибири // Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. Том 181. Вып. 3. С. 25–32. DOI: 10.30901/2227-8834-2020-3-25-31
  • Карнаухова Н. А., Селютина И. Ю., Дорогина О. В. Анатомо-морфологическая изменчивость сибирских видов секций Multicaulia и Subacaulia рода Hedysarum (Fabaceae) // Turczaninowia. 2020. Vol. 23, No. 3. Р. 147–157. DOI: 10.14258/turczaninowia.23.3.14
  • Набиева А.Ю., Жмудь Е.В., Кубан И.Н., Дорогина О.В. Морфометрический и молекулярный анализ популяции Cypripedium × ventricosum (Orchidaceae) в Новосибирской области // Ботанический журнал. 2020. Том 105. № 6. С. 78–85. DOI: 10.31857/S0006813620060058
  • Elisafenko T., Yakk V. Features of propagation by seeds of rare and endangered plant species in culture // BIO Web of Conferences 24, 00020 (2020) International Conferences "Plant Diversity: Status,Trends, Сonservation Сoncept". DOI: 10.1051/bioconf/20202400020
  • Elisafenko T.V., Astashenkov A.Yu., Krasnikov, A.A., Cheryomushkina V.A., Dorogina O.V. IAPT chromosome data 32 (4) / ed. K. Marhold // Taxon. 2020. Vol. 69 (5). 1126-1132 10.1002/tax.12322
  • Nuzhdina N.S., Dorogina O.V., Bondar А.А. Chloroplast and nuclear ribosomal DNA variation in two geographically and ecologically overlapping Hedysarum species // Annales Botanici Fennici. 2020. V. 57. Pp. 299–308. Доступно по ссылке
  • Vasilyeva O.Yu., Dorogina O.V., Yudanova S.S., Plugatar S.A., Klimenko Z.K. Identifying the rose varieties and natural forms using ISSR-markers // Plant Diversity: Status, Trends, Conservation Concept. BIO Web of Conferences 24, 00091 (2020). 10.1051/bioconf/20202400091
2019 год
  • Агафонов А.В., Никонова (Герус) Д.Е., Шабанова (Кобозева) Е.В. Изменчивость и специфичность сибирских видов Elymus transbaicalensis, E. komarovii, E. sajanensis, E. kronokensis (Poaceae) и некоторых морфологически отклоняющихся форм по гистону H1 // Turczaninowia. 2019. T. 17. Вып. 4. С. 42-51. DOI: 10.14258/turczaninowia.22.1.1
  • Агафонов А.В., Асбаганов С.В., Шабанова (Кобозева) Е.В., Морозов И.В., Бондарь А.А. Геномная конституция и дифференциация субгеномов эндемичных сибирских и дальневосточных видов рода Elymus (Poaceae) по данным секвенирования ядерного гена waxy // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. т. 23. № 23. №7. С. 817–826. DOI: 10.18699VJ9.555.
  • Гисматулина Ю.А., Будаева В.В., Сакович Г.В., Васильева О.Ю., Зуева Г.А., Гусар А.С., Дорогина О.В Особенности ресурсного вида Miscanthus sacchariflorus (Maxim.) Hack. при интродукции в Западной Сибири // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. Т. 23. №7. С. 933-940. DOI 10.18699/VJ19.569
  • Дорогина О.В., Васильева О.Ю., Нуждина Н.С., Буглова Л.В., Жмудь Е.В., Зуева Г.А., Комина О.В., Кубан И. С., Гусар А. С., Дудкин Р.В. Формирование и изучение коллекционного генофонда ресурсных видов рода MiscanthusAnderss. в условиях лесостепи Западной Сибири // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2019. Т. 23. № 7. С. 926-932. DOI 10.18699/VJ19.568
  • Dorogina O.V., Emtseva M.V., Agafonov A.V., Asbaganov S.V. IAPT chromosome date 29/1 // Таxon. 2019. 68 (4): 880, E1–E2.
2018 год
  • Дорогина О.В., Васильева О.Ю., Нуждина Н.С., Буглова Л.В., Гисматулина Ю.А., Жмудь Е.В., Зуева Г.А. Комина О.В., Цыбченко Е.А. Ресурсный потенциал некоторых видов рода Miscanthus Andersson в условиях континентального климата лесостепи Западной Сибири // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2018; Т. 22, № 5 , С. 553-559 DOI .
  • Жмудь Е.В., Дорогина О.В., Ачимова А.А. Морфологическая пластичность Hedysarum austrosibiricum B. Fedtsch (Fabaceae) Shoots в различных экологических условиях // Сибирский экологический журнал. 2018. №. 2. С. 183–193. DOI . (G3) // Zhmud E. V.
  • Dorogina O. V. Achimova А. A. Morphological Plasticity of Hedysarum austrosibiricum B. Fedtsch (Fabaceae) Shoots under Different Ecological and Geographical Conditions // Contem. Probl. of Ecology. 2018. Vol. 11, No. 2. P. 159–167. DOI
  • Нуждина Н.С. Бондарь А.А., Дорогина О.В. Новые данные о таксономическом и географическом распространении делеции интрона trnLUAA хлДНК в роде Hedysarum L. (Fabaceae L.) // Генетика. 2018. Т. 54, № 11. С. 1263–1274. DOI: 10.1134/S0016675818110103 // Nuzhdina N.S., Bondar A.A., Dorogina O.V. New Data on Taxonomic and Geographic Distribution of the trnLUAA Intron Deletion of Chloroplast DNA in HedysarumL. (Fabaceae L.) // Russian Journal of Genetics. 2018. Vol. 54, No. 11. Р. 1282–1292. DOI
  • Шипоша В.Д., Олонова М.В., Catalan P., Marques I., Агафонов А.В. Морфологическая изменчивость Brachypodium pinnatum (L.) Beauv. на территории Сибири // Ukrainian Journal of Ecology. 2018. Vol. 8. № 1. P. 983–990. DOI: 10.15421/2018_3011 // V.D. Shiposha, M.V. Olonova, Pilar Catalan, Isabel Marques, A.V. Agafonov Morphological variability of Brachypodium pinnatum (L.) Beauv. in Siberi // Ukrainian Journal of Ecology. 2018. V. 8, N 1, P. 983- 990. DOI
2017 год
  • Nuzhdina N.S., Dorogina O.V. Variation in the internal transcribed spacer (ITS) regions of nuclear ribosomal DNA in Endemic Hedysarum species // Acta Naturae. 2017. № 1. V. 9. P. 68.
  • Ломоносова М.Н., Никонова Д.Е., Куцев М.Г., Дорогина О.В., Королюк А.Ю. Генетическая дифференциация в полиплоидномкомплексе Suaeda corniculata(C.A. Mey.) Bunge Восточной Сибири // Генетика. 2017. Т. 53, № 5. С. 601–611.
  • Селютина И.Ю., Кониченко Е.С., Дорогина О.В. Изменчивость и межпопуляционная дифференциация редкого вида Gueldenstaedtia monophylla Fisch. (Fabaceae), выявляемая методом SDS-электрофореза // Вавиловский журн. генетики и селекции. 2017. Т.2, № 3. С. 354-359.
  • Кобозева Е.В., Асбаганов С.В., Дорогина О.В., Агафонов А.В. Изменчивость ISSR-маркеров и оценка наследования диагностических признаков у StY-геномных видов Elymus pendulinus, E. Brachypodioides и E. Vernicosus (Poaceae: Triticeae) // Вавиловский журн. генетики и селекции. 2017, Т. 2, № 1. С.135-145
  • Мурасева Д.С., Звягина Н.С., Новикова Т.И., Дорогина О.В. Сохранение эндемика Западного Саяна Fritillaria sonnikovae Schaulo et A. Erst (Liliaceae) в коллекции in vitro // Вавиловский журн. генетики и селекции, 2017. Т. 21, № 5. С. 554-560.
2016 год
  • Zvyagina N.S., Dorogina O.V., Krasnikov A.A. Genetic differentiation and karyotype variation in Hedysarum chaiyrakanicum, an endemic species of Tuva Republic, Russia // Indian Journal of Experimental Biology. 2016. Vol. 54. № 5. P. 338-344.
  • Zvyagina N. S., Dorogina O.V., Catalan P. Genetic relatedness and taxonomy in closely related species of Hedysarum (Fabaceae) // Biochemical Systematics and Ecology. 2016. Vol. 69. P. 176-187.
  • Selyutina I. Yu, Konichenko E.S., Sandanov D.V., Dorogina O.V Genetic diversity of the endangered endemic milkvetch Astragalus sericeocanus Gontsch. (Fabaceae) from the Lake Baikal region // Biochemical Systematics and Ecology. 2016. Vol. 68. P. 163-169.
Проекты и гранты
Грант РФФИ № 14-04-01096. Филогенетическая и таксономическая дифференциация рода Sorbus L. выявляемая на основе морфологических признаков, репродуктивных отношений и молекулярных маркеров. 2014 г. Рук. проекта А.В. Агафонов

Грант РФФИ № 16-34-00505. Генетическая дифференциация и филогенетические отношения внутри бореальной группы видов рода Elymus L. на территории России. 2016 г. Рук. проекта Е.В. Кобозева

Грант РФФИ № 16-34-50146. Морфологическая и генетическая изменчивость aggr. Poa palustris на территории Азиатской России. 2016 г. Рук. проекта А.В. Агафонов

Грант РФФИ № 17-34-50163. Изучение модельного рода Brachypodium Beauv. на территории Сибири (морфология, анатомия, кариология, эколого-климатические ниши). 2018 г. Рук. проекта А.В. Агафонов

Грант РФФИ № 18-04-01030. Геномный состав и филогенетические отношения у таксонов рода Elymus (Poaceae: Triticeae), выявляемые методами биосистематики и молекулярной генетики. Рук. проекта А.В. Агафонов
Сотрудники
Дорогина Ольга Викторовна
д.б.н., проф., главный научный сотрудник, зав. лабораторией
Телефон: +7 (383)339-97-53
+7 (383)339-97-83
E-mail: olga-dorogina@yandex.ru

Подробнее
Агафонов Александр Викторович
д.б.н., ведущий научный сотрудник

Телефон: +7 (383) 339-97-91
E-mail: agalex@mail.ru

Подробнее
Елисафенко Татьяна Валерьевна
д.б.н., доцент, ведущий научный сотрудник
Телефон: +7 (383) 339-97-84
E-mail: tveli@ngs.ru

Подробнее
Жмудь Елена Викторовна
к.б.н., доцент, старший научный сотрудник
Телефон: +7 (383) 339-97-86
E-mail: elenazhmu@ngs.ru

Подробнее
Карнаухова Нина Андреевна
к.б.н., доцент, старший научный сотрудник
Телефон: +7 (383) 339-97-90
E-mail: karnaukhova-nina@rambler.ru

Подробнее
Нуждина (Звягина) Наталья Сергеевна
к.б.н., старший научный сотрудник
Телефон: +7 (383) 339-97-87
E-mail: nszvyagina@mail.ru

Подробнее
Шабанова (Кобозева) Елена Валерьевна
к.б.н., научный сотрудник
Телефон: +7 (383) 339-97-91
E-mail: ekobozeva87@mail.ru

Подробнее
Юданова Софья Станиславна
к.б.н., научный сотрудник
Телефон: +7 (383) 339-97-85
E-mail: judanowa.sophia@yandex.ru

Подробнее
Кубан Ирина Николаевна
младший научный сотрудник
Телефон: +7 (383) 339-97-86
E-mail: Irinakuban@gmail.com

Подробнее
Дронова Светлана Павловна
Инженер-исследователь
Телефон: +7 (383) 339-97-85
E-mail: dronovwasv@gmail.com
Якк (Балакина) Виктория Николаевна
инженер
Телефон: +7 (383) 339-97-84
E-mail: victoriyabalackina@yandex.ru

Подробнее
Емцева Мария Васильевна
инженер
Телефон: +7 (383) 339-97-87
E-mail: emtsevamv@yandex.ru

Подробнее
Югрина Полина Николаевна
инженер
Телефон: +7 (383) 339-97-84
E-mail: poly.shapowalowa2015@yandex.ru

Подробнее
Анисимова Юлия Геннадьевна
лаборант-исследователь
Телефон: +7 (383) 339-97-84
E-mail: yulia_anisimova@ngs.ru
Зяблицкая Людмила Ананьевна
лаборант-исследователь
Телефон: +7 (383) 339-97-88
E-mail:
Коллекция
«Редкие и исчезающие виды растений Сибири»
Подробнее о коллекции