Рід Tetradium l. (rutaceae juss.): біологічні особливості, перспективи використання в правобережному лісостепу України

1.

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ БОТАНІЧНИЙ САД ІМЕНІ М. М. ГРИШКА
Проспект дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
РІД TETRADIUM L. (RUTACEAE JUSS.): ІНТРОДУКЦІЯ, БІОЛОГІЧНІ
ОСОБЛИВОСТІ, ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ В ПРАВОБЕРЕЖНОМУ
ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ
Паращук Олександр Анатолійович
03.00.05 - ботаніка
біологічні науки
Науковий керівник: Клименко Юрій Олександрович доктор
сільськогосподарських наук
Роботу заплановано виконати в 2023-2026 роках, базові спостереження та
відпрацювання основних методик плануються в колекійних насадженнях
Дендрарію НБС НАНУ, обстеження та оцінка стану рослин у насадження
Правобережного Лісостепу України.
У дисертаційній роботі планується отримати теоретичне узагальнення і
практичне вирішення низки питань з інтродукції та встановлення біологоморфологічних особливостей, адаптаційних можливостей, перебігу
онтоморфогенезу, сезонних ритмів росту та розвитку, біотичного і
фітосанітарного потенціалу, лікарських властивостей, нектароносності рослин
перспективних видів роду Tetradium L.

2.

Жіночі квіти
Чоловічі квіти
Гілка під час цвітіння

3.

Кора
Плоди
Насіння

4.

дерево Тетрадіум Даніеля під час цвітіння

5.

ВСТУП...................................................................................................................
РОЗДІЛ
ТЕОРЕТИЧНІ
1.
TETRADIUM
L.
В
ПЕРЕДУМОВИ
ДОСЛІДЖЕНЬ
ПРАВОБЕРЕЖНОМУ
РОДУ
ЛІСОСТЕПУ
УКРАЇНИ..............................................................................................................
1.1 Таксономія роду Tetradium, філогенез, морфологія та
використання...................................................................................................1.2
Природньо-кліматична, ценотична порівняльна характеристика місць зростання
представників роду Tetradium з умовами Правобережного Лісостепу
України....................................................
1.3 Історія інтродукції та дослідження роду в Україні.................
1.4 Господарське значення ................................................................
РОЗДІЛ
2. ОБ'ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ.......................................
РОЗДІЛ
3.
БІОЛОГІЧНІ
ОСОБЛИВОСТІ
TETRADIUM
У
L.
ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ............................................
3.1. Фенологія..................................................................................................
3.2. Сезонна та річна динаміка приросту пагонів......................................
3.3. Репродуктивна здатність.........................................................................
3.3.1.
Будова
квітки
її
особливості.
Нектароностість
рослин....................................................................................................................
3.3.2.
Якість
пилку,
вплив
зовнішніх
умов
на
його
формування............................................................................................................
3.3.3.
Етапи
формування
насіння,
вплив
зовнішніх
умов
на
їх
проходження.........................................................................................................
3.3.4. Здатність рослин роду Tetradium до вегетативного розмноження.
3.4. Встановлення можливості використання різних частин рослин, як
лікарської сировини.............................................................................................
РОЗДІЛ 4. ЕКОЛОГІЧНА ТА ДЕКОРАТИВНА ХАРАКТЕРИСТИКА

6.

TETRADIUM У ПРАВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ
УКРАЇНИ...........................................................................................................
4.1. Польова та лабораторна посухостійкість...........................................
4.2. Зимостійкість..........................................................................................
4.3. Вимоги сіянців до освітлення та грунтових умов............................
4.4. Стійкість до шкідників і хвороб............................................................
4.5. Сезонна декоративність та можливість використання в насадженнях
різного призначення.
РОЗДІЛ 5. ПІДСУМКИ ІНТРОДУКЦІЇ …..........................................
5.1. Критерії оцінки життєвого стану...............................................................
5.2. Cтупінь акліматизації..................................................................................
5.3. Перспективи використання.........................................................................
ВИСНОВКИ........................................................................................................
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ.......................................................
ДОДАТКИ............................................................................................................

7.

Представники роду Tetradium L. отримали поширення в Магадаскарському,
Австралійському і найбільше в Голоарктичному царстві флори. Саме
представники з останього регіону представляють найбільший інтерес для
інтродукції в Україну на основі кліматичної змінної. На основі цього
пропонується визначити перелік видів, що мають найбільший потенціал
інтродукції.
Проводячи аналіз біологічних особливостей роду, ми виділимо потенційні
переваги представників у себе на батьківщині, які потрібно апробувати в
Україні. До них можна віднести :
середовище зростання рослини - висока посухостійкість; можливість рости на
бідних, як за механічним, так і хімічним складом грунтах; толерантність
рослин.
біологічні особливості — висока регенераційна здатність; фітосанітарна та
водночас лікувальна властивість,
Господарські якості висока медоносність рослин, зміщений на другу половину
літа розтягнутий період квітування.
Однією з ключових тем дослідження є підтвердження медоносності
представників роду Tetradium L. J. Korean For. Soc. Vol. 103, No. 1, pp. 43~50 (2014) в наших
умовах та розробка рекомендацій щодо застосування рослин як медоносів.
Врахувавши обмеженість інформації про лікарські властивості в Україні
представників роду, провести аналіз літературних джерел щодо поширення,
біологоморфологічних особливостей.
Проаналізувати дані по лікарським властивостям та дати свої висновки щодо
перспектив використання.
Метою досліджень буде дослідити біологічні і екологічні особливості роду
Tetradium L. У Правобережному Лісостепу України, опрацювати методи
розмноження.
Для досягнення мети необхідно вирішити такі завдання:
зясувати видовий склад у лісостепу України, визначити перспективні
види для інтродукції; поповнити колекцію Дендраріюю НБС НАНУ
дослідити особливості росту і розвитку видів з метою зясування ступеню
їхнього пристосування до умов регіону
провести аналіз будови генеративних органів для визначення
медоносності, потенціалу генеративного розмноження
зробити оцінку біохімічного складу вегетативних і генеративних органів
рослин впродовж вегетаційного періоду
провести дослідження до схильності представників роду Tetradium L. до
фітоінвазії, визначити особливості розмноження та розробити їх ефективні
методи
оцінити декоративні властивості, перспективи використання в озелененні
населених пунктів

8.

Об'єкт дослідження: інтродукція видів роду Tetradium L. у північному
лісостепу України.
Предмет дослідження: біологічні особливості, декоративний потенціал і
перспективи використання інтродукованих видів в умовах Правобережного
Лісостепу України.
Методи дослідження: для визначення перспективних видів для інтродукції
використовуємо методи кліматичних аналогів Г. Майра (H. Mayr, 1909);
фенологічні дослідження виконумо за допомогою розширеної BBCH-шкала
(2001); нектароносність визначаємо за допомогою відцентрованого
сепаратора за методикою Kearns and Inouye(1993) та методом змиву;
життєздатність пилку визначаєм лабораторними дослідженями згідно
Паушевої З. П. (1988); біологічні особливості насіння досліджуватимемо за
методиками М. П. Ємельянова (1969), М. Г. Ніколаєвої та ін. (1985), ДСТУ
4138-2002 (2003); інвазивність визначаємо за допомогою PPQ WRA за
методикою Koop et al., (2012); біохімічний склад рослин за Х. Н. Починком
(1976), В. П. Крищенком (1983), А. І. Єрмаковим та ін. (1985); оцінка зимо- та
посухостійкості, стійкості до атмосферних забруднювачів та хвороб і
шкідників за уніфікованою шкалою Меженського В.М. (2007); для визначення
морозостійкості берем на апробацію методологію під керівництвом Заіменко
Н. В.; загальнонаукові і спеціальні; візуальні; біометричні; статистичні;
порівняльно морфологічні [1,2,4,5]; лабораторні; оцінку успішності інтродукції
проведемо за методикою В. Н. Билова, 6 Р. А. Карписонової (1978)
Очікувана Наукова новизна: вперше в умовах Правобережного Лісостепу
України буде вивчено:
біологічні особливості роду
сезонні ритми росту й розвитку
предметні дані щодо успішності інтродукції
статистичні дані щодо нектаропродуктивності рослин
біохімічний склад вегетативних і генеративних органів рослин в продовж
вегетаційного періоду
отримаємо оцінку схильності видів роду до фітоінвазії
способи насінєвого і вегетативного розмноження
перспективність застосування видів роду
Очікуване Практичне значення: на основі проведених досліджень роду
Tetradium L. Буде обгрунтовано перспективність введення в культуру,
можливий діапазон використання та значення роду для медицини і
медоносності, а також у зеленому будівництві. Отримано оптимальні
результати по вирощуванню садивного матеріалу.

9.

Рід Tetradium містить 9 видів згідно https://powo.science.kew.org
• Tetradium austrosinense (Hand.-Mazz.) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium calcicola (Chun ex C.C.Huang) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium daniellii (Benn.) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium fraxinifolium (Hook.) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium glabrifolium (Champ. ex Benth.) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium ruticarpum (A.Juss.) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium sambucinum (Blume) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium sumatranum T.G.Hartley (1981)
• Tetradium trichotomum Lour. (1981)
З перелічених видів, досліджуватись будуть рослини T. daniellii , що ростуть в
різних локаціях регіону досліджень - найстійкіший до наших умов, медонос.
Також великий інтерес представляють види помірного біому які планується
залучити для дослідження:
• Tetradium glabrifolium (Champ. ex Benth.) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium ruticarpum (A.Juss.) T.G.Hartley (1981)
• Tetradium trichotomum Lour. (1981)
T. ruticarpum — лікарська рослина, медонос. Кущі або дерева до 20 м
заввишки. Листки 15-44 см, 5-9(або 11)-пальчасті; листові пластинки від
широкояйцеподібних до ланцетних або рідко еліптичних або еліптичнодовгастих, 5-18,5 × 2,5-10,5 см, іноді абаксіальні, вторинних жилок 7-14 з
кожного боку середньої жилки, сітчасті жилки абаксіально зазвичай непомітні,
основа в бічних листках вузько клиноподібна, підусічена, заокруглена або
серцеподібна, а в верхівковому листку вузькоклиноподібні, клиновидні або
іноді заокруглені, край від суцільного до зубчастого, верхівка загострена.
Суцвіття 3,5-19 см. Квітки (4 або) 5-членні. Чашолистки 0,5-1,5 мм. Пелюстки
білі або білуваті, але при висиханні білуваті або блідо-коричневі, (2,5-)3-5 мм,
зовні голі, всередині рідко або іноді густо опушені або ворсинчасті. Зав'язь
опушена між плодолистками, інакше ± густо опушена до голої; сімязачатки по
2 на плодолистку, розташовані одна на одну. Плід (включаючи абортивні
плодолистки, якщо такі є), як правило, 5 плодолистків; фолікули
вузькогрушоподібні, 5-11 мм, рідко до ± густо опушені, верхівка
дзьобоподібна; ендокарпій голий. Насіння по 2 на фолікул, накладене одне на
одне, чорне, від яйцевидної до еліпсоїдної форми, блискуче, прикріплене в
розрізаному плоді до пазушної смужки пергаментної тканини околоплодника;
базальне насіння стерильне, зазвичай 1,5-3,5 мм, містить те, що виглядає як
ендосперм, але не містить зародка; верхівкове насіння фертильне, 2,5-4 мм;
оболонка насіння склеренхіматозна, без губчастої тканини, у фертильного
насіння товста і стійка до розриву, у стерильного насіння тонка і крихка. Цвіте
липень-серпень-вересень.

10.

(TG Hartley) Плоди Tetradium ruticarpum використовувався в медицині в Китаї
для лікування захворювання кишечника протягом приблизно 2000 років
(Anonymous 2002a). А також використовувався для лікування головного болю,
зниження згортання крові та зменшення болю від артриту (Anonymous 2002b),
а також як стимулятор і протигельмінтний засіб (Mabberley 1997). Нещодавно
було охарактеризовано кілька біоактивних алкалоїдів бетулін, рутекарпін,
еводіамін, фелолоктон і вони можуть бути використані для лікування ракових
клітин, ожиріння або виразки (Ko et al. 2002).
Плоди інших видів використовувалися як приправи (Daniel 1862). Кілька видів
вирощують як декоративні дерева (Rehder 1947).
Tetradium daniellii (Benn.) TG Hartley (корейська еводія, Rutaceae) природньо
поширений у Тибеті і провінції Юньнань, Китай, на півночі, північному-сході
Китаю і Південній Кореї (Hartley 1981).Ліси, узлісся, відкриті схили; поблизу
рівня моря до 3200 м. Вид вперше привернув увагу західних ботаніків в
середині 1800-х років і вперше був описаний як вид роду Zanthoxylum Беннетом
( WF Daniell 1862). Він був завезений в Північну Америку близько 1905 (Rehder
1947). У садівництві це дерево було відоме як Еводія Даніеллі (Benn.) Hemsl.
(Dirr 1997; Nelson 1997), хоча часто використовувались інші назви Evodia,
Euodia, Zanthoxylum (Bean 1978; Mabberley 1997).
Tetradium daniellii високо цінується як джерело нектару для медоносних бджіл
(Anonymous 1974; Hayes 1977; Lohmüller 1977; Lovell 1969). Дійсно, коли
рослини цвітуть, можна побачити (і почути) неймовірну кількість бджіл, які
відвідують квіти. Hayes (1977) описує це дерево як цінне для бджолярів, вміст
цукру сягає 37-48мкг на 1 квітку, а також високу кількість амінокислот в
нектарі, дерево рясно цвіте з середини липня до середини вересня, коли вже
майже ніхто не цвіте. Інтенсивне виробництво насіння було названо
потенційним джерелом їжі для диких тварин (Hayes 1977). Цей вид стає все
більш популярним як декоративне дерево (Coombes 1992; Dirr 1997; Gilman &
Watson 1993), хоча він може бути чутливим до пошкоджень вітром і льодом
через слабку деревину (Flint 1983;Gilman 1997). Він відносно
толерантний до багатьох ґрунтових умов (Flanagan 1988), але не переносить
сильної посухи або надмірно вологих ґрунтів (Schnelle 1992).
Основними видоспецифічними ознаками є будова квітки та будова плоду.
На сьогодні в Україні відомо про 1 вид, що росте в НБС НАНУ та інших
ботанічних установах — Tetradium daniellii. Чи наявні інші представники роду
ще десь в Україні буде зясовувано в ході виконання роботи.
Також в продажу можна зустріти сіянці вирощені садівниками аматорами
невідомого походження. На ринку відмічено підвищений попит на насіння та
саджанці тetradium daniellii як медоносної рослини.