Проекты

Краткое описание

Представители рода Шпажник (Гладиолус) - растения, обладающие высокой декоративной ценностью, заслуживающие внимания не только как редкие жемчужины отечественной природной флоры, но и как ценный материал для введения в культуру и работ по селекции.
Современный ареал видов шпажника в России крайне фрагментирован и ограничен небольшими разрозненными популяциями в пределах Европейской части России, уязвимыми в результате хозяйственной деятельности человека и изменения климата. Виды шпажника занесены в региональные Красные книги многих субъектов Российской Федерации.
Для видов рода Шпажник на территории России в настоящее время полностью отсутствуют генетические данные: до сих пор не изучена генетическая структура популяций видов шпажника, спорным остаётся даже вопрос о том, сколько именно видов этого рода произрастает на территории России. Морфологические и анатомические признаки, варьируя у этого рода в широких пределах, без привлечения данных генетики не дают точного ответа на этот вопрос.
Сохранение максимально разнообразного генофонда особенно важно в случае редких, малочисленных видов: высокоинбредные природные популяции оказываются недостаточно устойчивы к колебаниям внешних факторов среды и сильно уязвимы для антропогенных воздействий и глобальных изменений климата, а попытки реинтродукции могут оказаться неэффективными, если используемый для нее материал, сохранившийся и размноженный вне природных местообитаний, слишком генетически однороден и/или адаптирован к другим условиям.
Результаты данной работы позволят в первую очередь, количественно оценить общее богатство генофонда рода на территории России:
оценить степень родства между признанными российскими видами рода Шпажник, чётко определить их границы: установить видовую принадлежность морфологически отклоняющихся особей, определить положение российских таксонов относительно других таксонов рода Шпажник в пределах Евразии,
оценить уровень генетического разнообразия внутри популяций и между популяциями - всё это важно для того, чтобы определить ключевые, наиболее ценные, генетически богатые или уникальные популяции, на сохранение генофонда которых как в естественных местообитаниях, так и за их пределами, следует в первую очередь направлять усилия природоохранных организаций и всех, кому дорога красота родной природы.

Цель

1. Изучить генетическое разнообразие в популяциях видов рода Шпажник (Gladiolus) на территории Европейской части России с целью выявления ключевых, наиболее генетически разнообразных либо уникальных популяций, в первую очередь подлежащих мерам по охране, размножению вне природных местообитаний и реинтродукции.

Задачи

1. Сбор репрезентативного материала в природных популяциях видов рода Шпажник на территории Европейской России.
2. Проведение первичного генетического анализа собранного материала на уровне межвидовых и подвидовых различий (секвенирование маркерных последовательностей ДНК).
3. Первичный генетический анализ материала на уровне внутрипопуляционной генетической изменчивости: методом анализа полиморфизма длин фрагментов геномной ДНК (AFLP) выявить уровень генетического полиморфизма для репрезентативных популяций
4. Обработка и анализ полученных сырых генетических данных. Выявление межвидовых генетических различий по ДНК-маркерам. Выявление внутрипопуляционной структуры и межпопуляционных связей по данным AFLP-анализа.
5. Подготовка публикации в научно-популярном издании, подготовка доклада и тезисов на конференции. Составление на основе полученных генетических данных практических рекомендаций для наиболее эффективной охраны российских видов рода Шпажник.

Обоснование социальной значимости

На территории Европейской части России все виды рода Шпажник - редкие растения, занесенные в Красные Книги многих субъектов Российской Федерации. В результате хозяйственной деятельности человека и климатических изменений сокращается численность, исчезают отдельные популяции. Отсутствие данных о генетике видов рода Gladiolus препятствует разработке и принятию эффективных мер по охране этих редких растений: при ограниченности возможностей природоохранных проектов неизвестно, какие популяции требуется сохранять в первую очередь. Без представления о генетическом разнообразии в популяциях и о генетических связях между ними невозможно разработать адекватные и эффективные меры по размножению этих видов вне природных местообитаний и последующей реинтродукции. Для четкого различения видов недостаточно только морфологических и анатомических данных, границы видов не определены четко, что препятствует разработке официальных документов по охране растений этого рода как на уровне регионов, так и России в целом.

География проекта

Полевые работы (задача 1) - Новгородская, Псковская, Смоленская, Брянская, Тульская, Орловская, Воронежская, Пензенская, Самарская области, Республика Мордовия, Оренбургская область, Ростовская область, Краснодарский край, республика Адыгея, Карачаево-Черкесская республика, в том числе Тебердинский национальный парк, Кабардино-Балкарская республика, республика Северная Осетия. Лабораторные работы, анализ данных (задачи 2-5) - Москва

Объекты природы и (или) люди,
для которых будет реализован проект

1. Объекты природы: Популяции видов рода Шпажник (Gladiolus) на территории Европейской части России.
2. Целевые группы людей: ботаники, сотрудники ботанических садов России, сотрудники ООПТ Европейской части России, цветоводы