1.4. Научная работа, поддержанная грантами, и НИОКРы Ботанического сада

 

Гранты и госконтракты, в которых сотрудники Сада - грантодержатели (руководители работ)

1. Грант РФФИ 07-04-00270 'Зонтичные России и зарубежной Азии: таксономия, филогения, фитогеография' (руководитель д.б.н. М.Г. Пименов; исполнители - сотрудники сектора географии и систематики растений Ботанического сада). Подробнее о работе в разделе 1.1.

 

2. Госконтракт с Роснаукой N 02.512.11.2288 ' Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы': 'Сравнительное карпологическое исследование родов зонтичных Евразии и Африки' (руководитель д.б.н. М.Г.Пименов, исполнители - сотрудники сектора географии и систематики растений Ботанического сада).

Основные результаты работы, выполненной по грантам 1-2, изложены в разделе 1.1.

 

3. Грант РФФИ: Сравнительная карпология цветковых растений (08-04-01289-а). Руководитель гранта: к.б.н. Е.С. Романова.

Структура плодов большинства представителей покрытосеменных в настоящее время не изучена, термины, используемые в карпологических характеристиках, являются по существу описательными, базируются на экзоморфных признаках, важнейшие типы плодов не имеют четких дефиниций.

Рис. 25. Поверхность плода броваллии американской.

Между тем, достоверные и корректно интерпретированные карпологические материалы представляют огромную ценность для филогенетической систематики, что было многократно продемонстрировано на примере разных групп Magnoliophyta. Цель проекта - создание многотомной, уникальной монографии-сводки 'Сравнительная карпология цветковых растений'. К настоящему времени коллективом авторов исследована морфология, анатомия, ультраструктура и ультраскульптура поверхности плодов представителей 221 семейства цветковых растений и составлены их описания. Все описания снабжены оригинальными рисунками, микрофотографиями морфолого-анатомического строения плодов, а также электронными микрографиями их поверхности, обработанными на компьютерном анализаторе изображений. В настоящее время предполагается продолжить исследования и изучить многообразие структурных типов плодов трех крупных таксонов цветковых растений - порядков Theales s. l., Violales s. l. и Rutales s. l.

 

Рис. 26. Самец (сверху) и самка наездника Anisopteromalus sp. (Hymenoptera, Pteromalidae) - распространенного паразита жесткокрылых-вредителей продуктовых запасов. Фото М.В.Карцева.

4. Грант РФФИ ? 07-04-00326

"Комплексное исследование паразитических перепончатокрылых (Hymenoptera)", руководитель д.б.н. В.Е.Гохман; исполнитель по этому же гранту А.П. Михайленко. В рамках научной работы изучены кариотипы 20 видов Hymenoptera; для части исследованных видов получены цифровые изображения хромосомных наборов. Впервые изучен кариотип представителя семейства Agaonidae - Blastophaga psenes. Исследовано пространственное расположение хромосом двух лабораторных линий Leptopilina heterotoma семейства Figitidae, показавшее наличие двух видов L. heterotoma и L. boulardi. Изучены хромосомы 4 видов наездников-энциртид рода Metaphycus (три из них различаются по числу хромосом и структуре кариотипа).

Опубликована в издательстве "Springer" монография "Karyotypes of parasitic Hymenoptera".

 

5. Госконтракт Правительства Москвы 8/3-335н-09 от 28 августа 2009 г. 'Разработка комплексов многолетних культур пригодных для использования в контейнерном озеленении города Москвы' (руководитель В.С. Новиков).

Основной целью данной НИОКР является разработка типовых комплексов многолетних декоративных культур на основе коллекций ведущих ботанических садов Москвы - Главного ботанического сада имени Н.В.Цицина и Ботанического сада МГУ имени М.В.Ломоносова, устойчивых в условиях города в контейнерных посадках с целью расширения ассортимента и повышения декоративности зеленых насаждений города.

Рис. 27. Проект посадки декоративных многолетников в бетонные контейнеры около здания Фундаментальной библиотеки МГУ.

В работе использовался опыт двух ведущих ботанических садов Москвы: Главного ботанического сада РАН имени Н.В.Цицина и Ботанического сада МГУ имени М.В.Ломоносова, около 60 лет ведущих работу по изучению особенностей биологии декоративных многолетних культур в условиях Москвы.

На основании накопленного опыта проводился отбор перспективных для городского контейнерного озеленения декоративных многолетних культур. Отбор проводился по следующим параметрам:

1.                  Декоративность, по возможности наиболее продолжительное время.

2.                  Карликовость (компактность) кроны или возможность обрезкой формировать необходимый размер древесного растения.

3.                  Зимостойкость.

4.                  Устойчивость к городским условиям.

5.                  Способность переносить условия контейнера (засухоустойчивость, неприхотливость к почвенным условиям и др.).

Всего по результатам работы был отобран 22 таксона: 6 видов и 3 сорта древесных кустарников и 11 видов и 2 сорта декоративных травянистых многолетних культур.

Из выбранных культур с учетом их биологических и экологических требований, эстетического восприятия составлены 9 'стандартных композиций', которые на втором этапе работы будут высажены в контейнеры и размещены на опытных площадках в городе.

Учитывая основные негативные факторы городской среды, влияющие на рост и развитие растений были выбраны 3 площадки, наиболее соответствующие разным типам возможного размещения контейнеров в городе и, вместе с тем, позволяющие вести мониторинг состояния растений сотрудниками ботанических садов.

 

6. Госконтракт Правительства Москвы 8/3-336н-09 от 28 августа 2009 г. 'Разработка технологии выращивания адаптированных к условиям Москвы растений рода Syringa (не менее 10 сортов) в рамках реализации программы 'Москва-город сирени' (руководитель В.С.Новиков).

Основной целью данной НИОКР является подготовка методической (1 этап) и опытной базы (2 этап) для расширения ассортимента сортов сирени, используемых в озеленении Москвы в рамках реализации проекта 'Москва-город сирени'.

В работе использовался опыт двух ведущих ботанических садов Москвы: Главного ботанического сада РАН имени Н.В. Цицина (ГБС РАН) и ботанического сада МГУ имени М.В.Ломоносова (БС МГУ), обладающих крупнейшими на настоящее время коллекциями сирени: более 200 таксонов в ГБС РАН и около 150 сортов в БС МГУ.

По результатам многолетних наблюдений были отобраны 18 наиболее перспективных для использования в Москве сортов. Отбор проводился по 4 основным критериям: Новизна сорта для озеленения Москвы. Зимостойкость. Устойчивость к антропогенному влиянию. Декоративность и утилитарные свойства. Каждый из предлагаемых видов оценивался по следующим декоративным признакам: сроки цветения, цветовая гамма, размер цветка, махровость цветка, размер и форма соцветия.

Рис. 28. Формирование придаточных корней у регенерантов сирени сорта П.П.Кончаловский.

Рис. 29. Укорененное растение сирени сорта П.П. Кончаловский, высаженное в субстрат для адаптации в условиях теплицы.

Отобранные сорта будут предложены к размножению двумя методами: прививкой (в рамках договора с Крестьянским хозяйством 'Травник') и методом микроклонов. В рамках первого этапа работ по госконтракту проведена оптимизация технологии выращивания полученного in vitro посадочного материала в оранжерейных условиях. Размноженные микроклонами растения после перезимовки и адаптации к нестерильным условиям будут высажены в питомник, а в конце лета 2010 г. переданы на доращивание в городские питомники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гранты и проекты, в которых сотрудники Сада - исполнители

1. Грант РФФИ 08-04-12149-офи 'ДНК-штрихкодирование у растений: развитие методов и разработка баз данных' (руководитель от Ботанического сада д.б.н. М.Г. Пименов; исполнители - сотрудники сектора географии и систематики растений Ботанического сада). Подробнее о работе в разделе 1.1.

 

2. Грант Роснауки: Научные Школы - 1275.2008.4 'Эволюционная геномика эукариот' (руководитель от Ботанического сада д.б.н. М.Г. Пименов; исполнители - сотрудники сектора географии и систематики растений Ботанического сада).

 

3. Участие в гранте РФФИ по теме "Флора Карачаево-Черкесской Республики" (д.б.н. Зернов А.С.). Тема финансируется РФФИ (грант ?07-04-00307, грантодержатель д.б.н., проф. В.Г.Онипченко).

Проведен комплекс полевых исследований флоры, охвативший практически всю территорию Карачаево-Черкесской Республики. Во всех административных и 4 выделенных нами флористических районах республики собран обширный гербарный материал (более 3100 листов гербария). С учетом коллекций гербариев МГУ, БИН РАН, Ставрополького ботанического сада, Ботанического института Армении, Тебердинского заповедника и др. составлен и уточнен состав флоры сосудистых растений КЧР. На базе политипической концепции вида составлен конспект флоры Карачаево-Черкесии, включающий 1885 видов сосудистых растений из 130 семейств. На территории республики впервые отмечено 17 видов сосудистых растений. По сборам А.С. Зернова и В.Г. Онипченко из верховьев реки Азгек описан новый для науки вид - Cnidiocarpa rhodopetala Pimenov et Kljuykov.

 

4. Участие в ФЦП в рамках проекта Правительства Российской Федерации 'Исследования влияния Олимпийских игр 'OGI. Сочи-2014'" (д.б.н. Зернов А.С.).

Составлена информационная база по индикатору 'En 8 - Исчезающие виды (сосудистые растения)'.

Описаны популяции редких видов сосудистых растений в горном и прибрежном кластерах олимпийского строительства. На территории прибрежного кластера обозначены два биотопа с редкими видами растений: пресноводные водоемы Имеретинской низменности и песчаная супралиторальная зона. В горном кластере на состояние популяций охраняемых растений отрицательное воздействие окажут строительство подъездной дороги к лыжно-биатлонному комплексу, канатные дороги на хребет Аибга к горнолыжному центру, горнолыжный центр и дорога к нему.

В зоне строительства железной дороги Адлер - Красная Поляна найдены популяции многих редких, охраняемых видов растений: Paeonia caucasica (Schipcz.) Schipcz. (статус VU), Cyclamen coum Mill. subsp. caucasicum (C. Koch) O. Schwarz (статус VU), Staphylea colchica Stev. (статус VU), Staphylea pinnata L. (статус VU), Epimedium colchicum (Boiss.) Trautv. (статус VU), Colchicum speciosum Stev. (статус EN), Cephalanthera longifolia (L.) Fritsch (статус VU), Helleborus caucasica R.Br. (статус VU), Atropa bella-donna L. (статус EN), Asplenium adiantum-nigrum L. (статус VU), Ruscus colchica Yeo (статус EN). Наибольшее отрицательное воздействие при строительстве железной дороги будет оказано на популяцию прибрежного вида Pterocarya pterocarpa (Michx.) Kunth ex Iljinsk. (статус VU) и Buxus colchica Pojark. (статус EN). Вырубка деревьев будет невосполнимой утратой для хрупких экосистем лапиновых лесов и лесов с вечнозеленым подлеском колхидского типа.

 

5. Участие в гранте РФФИ 08-04-00498-а (руководитель Н.И. Габараева) по теме: "Механизмы онтогенеза микроархитектурного паттерна экзины - инициативный проект (2008 - 2010)" - к.б.н. Косенко Я.В.

Целью данного проекта является создание и проверка единой системы представлений, объединяющей современные концепции онтогенетической палинологии, включающие закономерности поведения поверхностно-активных веществ, поскольку большинство веществ, участвующих в формировании экзины, относятся к этому классу и, следовательно, способны к спонтанному формированию (при определенных концентрациях) надмолекулярных агрегатов - мицелл.

В рамках данного проекта были детально исследован онтогенез экзины ряда покрытосеменных на ультраструктурном уровне с помощью метода трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии.

В качестве обьектов исследования выбраны Chamaedorea microspandix (Arecaceae), Trevesia burckii (Araliaceae), Acer tataricum (Aceraceae), Passiflora sp. (Passifloraceae), Impatiens grandulifera (Balsaminaceae), Alcea rosea (Malvaceae), Potentilla fruticosa (Rosaceae), а также примитивное покрытосеменное Persea americana (Lauraceae).

6. Участие в гранте РФФИ 09-04-10110-к по теме 'Организация и проведение полевых работ по сбору материала для изучения морфологической и генетической изменчивости видов мелких млекопитающих и растений порядка Caryophyllales в горном районе, расположенном на стыке трех водосборных бассейнов: реки Учур (Алданское нагорье), реки Мая (западный макросклон хр. Джугджур), Охотского моря (восточный макросклон хр. Джугджур) 2009' (руководители А.А. Лисовский, И.Я. Павлинов) - к.б.н. Я.В. Косенко

 

7. Договорная работа научно-исследовательская работа 'Создание атласа пыльцевых зерен растений определенных географических регионов. Порядок Caryophyllales мировой флоры', руководитель к.б.н. Е.Э. Северова, кафедра высших растений Биологический факультет МГУ (исполнители от Сада - к.б.н. Я.В.Косенко, к.б.н. Е.С.Романова).

Такие атласы с подробным описанием морфологии пыльцевых зерен представителей разных таксонов используют, в частности, в криминалистике для определения пыльцы из различных проб.

Осуществлен пыльцевой мониторинг атмосферы г. Москвы (март - сентябрь 2009 г.) и мониторинг ежегодного пыльцевого осадконакопления на территории ФГУ 'Государственный природный заповедник 'Полистовский' (Псковская область).

Рис. 30. Цветущая ива (Salix fragilis).

Рис. 31. Пыльца ивы (Salix fragilis).

Пыльцевой мониторинг атмосферы позволяет установить концентрацию пыльцевых зерен разных таксонов в воздухе в данный момент времени. Особенно это важно для выявления аллергенных групп, таковыми в нашем регионе являются береза, злаки, полынь, амброзия. Мониторинг дает возможность проследить динамику их пыления в текущем сезоне, составить прогноз на будущий сезон по итогам многолетних наблюдений. Все это позволяет людям, страдающим поллинозами (аллергией на пыльцу), вовремя принимать меры по сокращению контакта с аллергенами, своевременно начинать медикаментозную профилактику, при необходимости выбирать правильное время для проведения плановой вакцинации и как следствие снизить риск прогрессирования аллергии. Данные пыльцевого мониторинга в течение сезона пыления (с марта по сентябрь) ежедневно публикуются на сайте www.kestine.ru. Мониторинг ежегодного осадконакопления проводится с целью последующего сравнения результатов мониторинга с результатами споро-пыльцевого анализа (из проб торфа) для исторической реконструкции растительности данной местности.