Статья

Александр Игоревич Широков, к.б.н., директор Ботанического сада, доцент кафедры ботаники и зоологии Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (603950, Россия, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23); e-mail: aishirokov@mail.ru
Вера Валерьевна Сырова, к.б.н., доцент кафедры ботаники и зоологии, заведующий лабораторией Ботанического сада Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (603950, Россия, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23); e-mail: vvsyrova@mail.ru
Алексей Владимирович Салохин, к.б.н., н.с. Ботанического сада-Института Дальневосточного отделения Российской академии наук (690024, Россия, г. Владивосток, ул. Маковского, 142); e-mail: al-xv@mail.ru
Иван Николаевич Маркелов, к.б.н., ведущий биолог Ботанического сада Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (603950, Россия, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23); e-mail: ivamark777@gmail.com
Елена Валентиновна Андронова, к.б.н., с.н.с. Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН (197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 2); e-mail: elena.andronova@mail.ru
Елена Валентиновна Ганюшкина, старший преподаватель кафедры английского языка для гуманитарных специальностей Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (603950, Россия, Нижний Новгород, пр. Гагарина, 23); e-mail: elenaganyushkina@gmail.com

Shirokov A.I., Syrova V.V., Salokhin A.V., Markelov I.N., Andronova E.V., Ganyushkina E.V. 2020. Conservation issues and infraspecific polymorphism of Cypripedium guttatum on selected locations in Russia // Nature Conservation Research. Vol. 5(Suppl.1). P. 145–154. https://dx.doi.org/10.24189/ncr.2020.054

Проблема охраны редких и исчезающих видов в современных условиях очень остро. Особое место в этой проблеме занимают представители семейства Orchidaceae. Целью данной работы являлось изучение полиморфности цветков Cypripedium guttatum в природных популяциях в разных частях ареала в России. В ходе изучения природных популяций в Приморском крае, Свердловской области, Республике Коми и Красноярском крае, было выделено пять форм Cypripedium guttatum по окраске цветков. Сравнительный анализ внутривидовой структуры выявил, что наибольшее разнообразие форм наблюдается в популяциях Приморского края, а наименьшее – в популяциях Свердловской области. Дискриминантный анализ показал, что наиболее статистически значимыми признаками для особей разных форм Cypripedium guttatum являются высота побега, ширина листа, ширина цветка, высота и ширина паруса, ширина стаминодия. Анализ популяционной изменчивости проводился по трем показателям: среднее число морф в популяции, доля редких морф в популяции, показатель сходства популяций. При проведении мониторинга популяций, исследования внутривидовой структуры, особенностей биологии и экологи редких видов, был разработан комплексный метод сохранения редких видов орхидных.

Orchidaceae, дискриминантный анализ, мониторинг, морфометрические показатели, окраска цветка, редкий вид

Поступила: 14.04.2020. Исправлена: 22.08.2020. Принята к опубликованию: 01.09.2020.

Afanasieva E.A., Galkina M.A., Kazantseva E.S. 2013. Cenopopulation of Cypripedium guttatum Sw. in the Central Yakutia. Vestnik of North-Eastern Federal University 10(4): 11–18. [In Russian]
Averyanov L.V. 1999. Genus Cypripedium (Orchidaceae) in the Russia. Turczaninowia 2(2): 5–40. [In Russian]
Averyanov L.V. 2000. Orchids (Orchidaceae) of the Middle Russia. Turczaninowia 3(1): 30–53. [In Russian]
Bänziger H., Sun H.Q., Luo Y.B. 2005. Pollination of a slippery lady slipper orchid in South-West China: Cypripedium guttatum (Orchidaceae). Botanical Journal of the Linnean Society 148(3): 251–264. DOI: 10.1111/j.1095-8339.2005.00400.x
Biryukova O.V., Shestakova A.A., Vorotnikov V.P., Bakka S.V. 2018. Rare and protected species of orchids in the Protected Areas of the Nizhny Novgorod region. In: Protection and cultivation of orchids. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod University. P. 47–48. [In Russian]
Cribb P. 1997. The genus Cypripedium. Portland: Timber Press. 301 p.
Cribb P., Sandison M.S. 1998. A preliminary assessment of the conservation status of Cypripedium species in the wild. Botanical Journal of the Linnean Society 126(1–2): 183–190. DOI: 10.1111/j.1095-8339.1998.tb02525.x
Cribb P.J., Kell S.P., Dixon K.W., Barrett R.L. 2003. Orchid conservation: a global perspective. In: K.W. Dixon, S.P. Kell, R.L. Barrett, P.J. Cribb (Eds.): Orchid Con-servation. Kota Kinabalu: Natural History Publications. P. 1–24.
Dafni A., Tzohari H., Ben-Shlomo R., Vereecken N.J., Ne'eman G. 2020. Flower Colour Polymorphism, Pollination Modes, Breeding System and Gene Flow in Anemone coronaria. Plants 9(3): 397. DOI: 10.3390/plants9030397
Dickson C.R., Petit S. 2006. Effect of individual height and labellum colour on the pollination of Caladenia (syn. Arachnorchis) behrii (Orchidaceae) in the northern Adelaide region, South Australia. Plant Systematics and Evolution 262(1): 65–74. DOI: 10.1007/s00606-006-0472-3
Fay M.F. 2018. Orchid conservation: how can we meet the challenges in the twenty-first century? Botanical Studies 59: 16. DOI: 10.1186/s40529-018-0232-z
Feldmann P., Prat D. 2011. Conservation recommendations from a large survey of French orchids. European Journal of Environmental Sciences 1(2): 18–27. DOI: 10.14712/23361964.2015.43
Flora of North America North of Mexico. Vol. 26: Magnoliophyta: Liliidae: Liliales and Orchidales. New York: Oxford University Press, 2002. 752 p.
Galen C. 1999. Why Do Flowers Vary? The functional ecology of variation in flower size and form within natural plant populations. Bioscience 49(8): 631–640. DOI: 10.2307/1313439
Gigord L., Macnair M., Smithson A. 2001. Negative frequency-dependent selection maintains a dramatic flower colour polymorphism in the rewardless orchid Dactylorhiza sambucina (L.) Soò. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 98(11): 6253–6255. DOI: 10.1073/pnas.111162598
Hardion L., Verlaque R., Vorontsova M.S., Combroux I., Chen C.W., Takamizo T., Vila B. 2017. Does infraspecific taxonomy match species evolutionary history? A phylogeographic study of Arundo formosana (Poaceae). Botanical Journal of the Linnean Society 183(2): 236–249. DOI: 10.1093/botlinnean/bow006ff
Juillet N., Delle-Vedove R., Dormont L., Schatz B., Pailler T. 2010. Differentiation in a tropical deceptive orchid: Colour polymorphism and beyond. Plant Systematics and Evolution 289(3): 213–221. DOI: 10.1007/s00606-010-0344-8
Kawecki T.J. 2008. Adaptation to Marginal Habitats. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics 39: 321–342. DOI: 10.1146/annurev.ecolsys.38.091206.095622
Kay Q.O.N. 1978. The Pollination of Flowers by Insects. Linnean Society Symposium Series 6: 175–190.
Kolanowska M., Jakubska-Busse A. 2020. Is the lady's-slipper orchid (Cypripedium calceolus) likely to shortly become extinct in Europe? – Insights based on ecological niche modelling. PLoS ONE 15(1): e0228420. DOI: 10.1371/journal.pone.0228420
Kopowitz H. 2005. Orchid conservation and CITES. In: Raynal-Roque, A. Roguenant, D. Prat (Eds.): Proceedings of the 18^th World Orchid Conference (11–20 March 2005, Dijon-France). Turriers: Naturalia. P. 301–305.
Li J.H., Liu Z.J., Salazar G.A., Bernhardt P., Perner H., Tomohisa Y., Jin X.H., Chung S.W., Luo Y.B. 2011. Molecular phylogeny of Cypripedium (Orchidaceae: Cypripedioideae) inferred from multiple nuclear and chloroplast regions. Molecular Phylogenetics and Evolution 61(2): 308–320. DOI: 10.1016/j.ympev.2011.06.006
Marakaev O.A. 2016. Orchids (Orchidaceae Juss.) at especially protected natural territories of Yaroslavl oblast. Proceedings of Samara Scientific Centre RAS 18(2): 136–140. [In Russian]
Red Data Book of the Russian Federation (plants and fungi). Moscow: KMK Scientific Press Ltd., 2008. 855 p. [In Russian]
Robertson J.L., Wyatt R. 1990. Evidence for pollination ecotypes in the yellow-fringed orchid, Platanthera ciliaris. Evolution 44(1): 121–133. DOI: 10.1111/j.1558-5646.1990.tb04283.x
Salokhin A.V. 2009. Orchidaceae of the Far East (taxonomy, chemical composition and use possibilities). PhD Thesis. Vladivostok. 24 p. [In Russian]
Salokhin A.V. 2018. Features of the distribution of orchids in the Far East. In: Protection and cultivation of orchids. Nizhny Novgorod: Nizhny Novgorod University. P. 74–75. [In Russian]
Shirokov A.I., Salokhin A.V., Syrova V.V., Kryukov L.A. 2014. Results of creating a collection of the Cypripedium genus at the UNN Botanical Garden Research Institute. Vestnik of Lobachevsky University of Nizhni Novgorod 3(3): 150–153. [In Russian]
Shirokov A.I., Syrova V.V., Kryukov L.A., Shestakova A.A. 2017. Reintroduction of Dactylorhiza incarnata (L.) Soó into the natural habitats of the European Russia. Applied Ecology and Environmental Research 15(1): 445–455. DOI: 10.15666/aeer/1501_445455
Singchi C., Zhongjian L., Lijun C., Liqiang L. 2013. The Genus Cypripedium in China. Beijing: Science Press. 317 p.
Stuessy T.F. 2009. Plant Taxonomy: The Systematic Evaluation of Comparative Data. New York: Columbia University Press. 568 p.
Subramaniam B., Rausher M.D. 2000. Balancing selection on a floral polymorphism. Evolution 54(2): 691–695. DOI: 10.1111/j.0014-3820.2000.tb00070.x
Swarts N.D., Dixon K.W. 2009a. Perspectives on orchid conservation in botanic gardens. Trends in Plant Science 14(11): 590–598. DOI: 10.1016/j.tplants.2009.07.008
Swarts N.D., Dixon K.W. 2009b. Terrestrial orchid conservation in the age of extinction. Annals of Botany 104(3): 543–556. DOI: 10.1093/aob/mcp025
Swarts N.D., Dixon K.W. 2017. Conservation methods for terrestrial orchids. Plantation: J. Ross Publishing. 240 p.
Thompson J.D., Chalchat J.C., Michet A., Linhart Y.B., Ehlers B. 2003. Qualitative and quantitative variation in monoterpene co-occurrence and composition in the essential oil of Thymus vulgaris chemotypes. Journal of Chemical Ecology 29(4): 859–880. DOI: 10.1023/A:1022927615442
Thomson S.A., Pyle R.L., Ahyong S.T., Alonso-Zarazaga M., Ammirati J., Araya J.F., Ascher J.S., Audisio T.L., Azevedo-Santos V.M., Bailly N., Baker W.J., Balke M., Barclay M.V.L., Barrett R.L., Benine R.C., Bickerstaff J.R.M., Bouchard P., Bour R., Bourgoin T., Boyko C.B., Breure A.S.H., Brothers D.J., Byng J.W., Campbell D., Ceríaco L.M.P., Cernák I., Cerretti P., Chang C.H., Cho S., Copus J.M. et al. 2018. Taxonomy based on science is necessary for global conservation. PLoS Biology 16(3): e2005075. DOI: 10.1371/journal.pbio.2005075
Tian H.Z., Han L., Zhang J., Li X., Kawahara T., Yukawa T., López-Pujol J., Kumar P., Chung M.G., Chung M.Y. 2018. Genetic diversity in the endangered terrestrial orchid Cypripedium japonicum in East Asia: Insights into population history and implications for conservation. Scientific Reports 8(1): 6467. DOI: 10.1038/s41598-018-24912-z
Vakhrameeva M.G., Tatarenko I.V., Varlygina T.I., Torosyan G.K., Zagulskii M.N. 2008. Orchids of Russia and Adjacent Countries (within the borders of the former USSR). Liechtenstein: A.R.G. Gantner Verlag Ruggell. 690 p.
Ward J.H. 1963. Hierarchical grouping to optimize an objective function. Journal of the American Statistical Association 58(301): 236–244.
Waser N.M., Price M.V. 1981. Pollinator Choice and Stabilizing Selection for Flower Color in Delphinium nelsonii. Evolution 35(2): 376–390. DOI: 10.1111/j.1558-5646.1981.tb04896.x
Zhang Y.H., Sun H. 2006. Cypripedium bouffordianum (Orchidaceae), a new species from western Sichuan, China. Annales Botanici Fennici 43(6): 481–483.
Zhang Y., Zhao S., Liu D., Zhang Q., Cheng J. 2014. Flowering phenology and reproductive characteristics of Cypripedium macranthos (Orchidaceae) in China and their implication in conservation. Pakistan Journal of Botany 46(4): 1303–1308.
Zhengyi W., Raven P.H., Deyuan H. (Eds.). 2009. Flora of China: Orchidaceae. St. Louis: Science Press, Beijing & Missouri Botanical Garden Press. 570 p.
Zhivotovsky L.A. 1982. Indicators of population variability by polymorphic features. In A.V. Yablokov (Ed.): Population Phenetics. Moscow: Nauka. P. 38–45. [In Russian]