Изменчивость морфологических признаков плода природных ценопопуляций Prunus armeniaca вдоль высотного градиента (Дагестан)

В статье представлены результаты исследования изменчивости морфологических признаков плода и косточки природных ценопопуляций абрикоса обыкновенного (Prunus armeniaca L.) вдоль высотного градиента. В качестве реперных точек были выбраны три модельные ценопопуляции Внутригорного Дагестана по бассейну реки Аварское Койсу наиболее сильно различающиеся вдоль высотного градиента (600–1420 м над ур. моря). Сравнительный анализ ценопопуляций P. armeniaca в условиях Дагестана показал, что дикорастущий абрикос в целом характеризуется мелкими размерами плода и косточки, средний геометрический диаметр плодов и косточек составили 25,4 мм и 14,0 мм соответственно, а масса составляет в среднем 10,6 г и 1,3 г., при этом наибольшие значения по большинству признаков отмечены на высоте 1050 м, наименьшие – 1420 м. Анализ изменчивости (CV, %) количественных признаков показал, что вариабельность признаков уменьшается вдоль высотного градиента, что может свидетельствовать о формировании адаптивной формы и размеров плода и косточки с ростом высоты над уровнем моря. Результаты исследования подтверждены итогами однофакторного дисперсионного, регрессионного и дискриминантного анализов. Установлена наибольшая зависимость от высотного фактора по компонентам дисперсии для признаков: ширина косточки (η² =32,5%), репродуктивное усилие плода (31,7%) и средний диаметр косточки (30,4%). По итогам регрессионного анализа выявлено, что высотный уровень отрицательно влияет на размеры плодов природных ценопопуляций P. armeniaca, приводя к постепенному уменьшению ширины и толщины плода, что в конечном итоге приводит к формированию овальных плодов. Коэффициенты корреляции показали заметную достоверную отрицательную связь среднего диаметра плода (r_xy= -0,36) и массы плода (r_xy= 0,34) с высотой над уровнем моря. При этом размеры косточки и семени, связанные с толщиной, наоборот увеличиваются с высотой над уровнем моря, что в конечном итоге приводит к увеличению репродуктивного усилия плода (r_xy=0,55). Итоги дискриминантного анализа наглядно показали, что вдоль первой оси отражены различия между ЦП по размерам плода вдоль высотного градиента, а вдоль второй оси отражено изменение оптимума абрикоса к перифериям, что согласуется с оценкой виталитета ценопопуляций. Индекс виталитета ценопопуляций (IVC) показал, что максимум продуктивности ценопопуляций приходится на высоты 800–1200 м, при этом низкое значение размерной пластичности (ISP=1,12) указывает на относительную стабильность размеров плода, косточки и семени вдоль высотного градиента

1. [Abakarova, Asadulaev] Абакарова Б. А., Асадулаев З. М. 2008. Внутрипопуляционная изменчивость признаков Rosa oxyodon Boiss. на Гунибском плато. Юг России: экология, развитие 3(4): 42–46.

2. [Anatov et al.] Анатов Д. М. Амирова Л. А., Раджабов Г. К. 2015. Внутривидовая изменчивость природных популяций Delphinium crispulum Rupr. по морфологическим признакам и суммарному содержанию флавоноидов и антоцианов в условиях Дагестана. Ботанический вестник Северного Кавказа 1: 8–17.

3. [Anatov] Анатов Д. М. 2011. Изменчивость морфологических признаков продуктивности зерновых злаков вдоль высотного градиента. Дис. ... канд. биол. наук. Астрахань: 139.

4. [Anatov] Анатов Д. М. 2012. Изменчивость морфологических признаков генеративного побега природных популяций Psathyrostachis daghestanica (Alexeenko) Nevski. Материалы XIV Международной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа и Юга России», Махачкала: 284–285.

5. [Asadulaev, Anatov] Asadulaev Z. M., Anatov D. M. 2019. Spatial structure of Prunus armeniaca L. populations in the arid woodlands of Mountaineous Dagestan. Arid Ecosystems 9(2): 104–110. https://doi.org/10.1134/S2079096119020021

6. [Hassan-Beygi et al.] Hassan-Beygi, S. R., Ghaebi S. M., Arabhosseini A. 2009. Some physicomechanical properties of apricot fruit, pit and kernel of Ordubad variety. Agricultural Engineering International: the CIGRE journal. Manuscript 1459(11): 1-16.

7. [Ishbirdin, Ishmuratova] Ишбирдин А. Р., Ишмуратова М. М. 2004а. К оценке виталитета ценопопуляций Rhodiola iremelica Boriss. по размерному спектру. Ученые записки НТГСПА: 80–85.

8. [Ishbirdin, Ishmuratova] Ишбирдин А. Р., Ишмуратова М. М. 2004б. Адаптивный морфогенез и эколого-ценотические стратегии выживания травянистых растений. Методы популяционной биологии. Сборник материалов VII Всероссийского популяционного семинара. Сыктывкар: 113–120.

9. [Ishmuratova et al.] Ишмуратова М. М., Барлыбаева М. Ш., Ишбирдин А. Р., Суюндуков И. В. и др. 2020. Методика изучения популяций редких и ресурсных видов растений на охраняемых природных территориях Республики Башкортостан. Уфа: 276 c.

10. [Kulagin et al.] Кулагин А. Ю., Ишбирдин А. Р., Тагирова О. В. 2020. Адаптационная изменчивость ивы белой (Salix alba L.) в условиях техногенного загрязнения окружающей среды (регион Южного Урала). Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология 20(1): 90–101. https://doi.org/10.18500/1816-97752020-20-1-90-101

11. [Magomedmirzayev] Магомедмирзаев М. М. 1978. Пути выявления и использования генетических ресурсов высших растений. Журнал общей генетики 3: 130–168.

12. [Mamaev] Мамаев С. А. 1973. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. Москва: 284.

13. [Milošević et al.] Milošević T., Milošević N., Glišić I., Glišić I. S. 2014. Determination of size and shape properties of apricots using multivariate analysis. Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Cultus 13(5): 77-90.

14. [Musaev et al.] Мусаев А. М., Раджабов Г. К., Алиев А. М., Исламова Ф. И. 2023. Экспериментальное изучение структуры изменчивости природных популяций Origanum vulgare L. из Горного Дагестана. Юг России: экология, развитие 18(3): 81–94. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2023-3-81-94

15. [Solbring, Solbring] Солбринг О., Солбринг Д. 1982. Популяционная биология и эволюция. Москва: 488.

16. [Williams] Williams G. C. 1986. Retrospect on modular organism. Philosophical Transactions of the Royal Society of London 313(1159): 245–250.

17. [Zhukovsky] Жуковский П. М. 1964. Культурные растения и их сородичи. Ленинград: 791.

18. [Zlobin] Злобин Ю. А., Скляр В. Г., Мельник Т. И. 1996. Концепция континуума и градиентный анализ на уровне особей и популяций растений. Журнал общей биологии 57(6): 684–695.