Korsakova Monographia Thymus

Министерство аграрной политики и продовольствия Украины Херсонский государственный аграрный университет

С.П.КОРСАКОВА В.Д.РАБОТЯГОВ М.И.ФЕДОРЧУК В.Г.ФЕДОРЧУК

ИНТРОДУКЦИЯ И СЕЛЕКЦИЯ

ВИДОВ РОДА THYMUS L.

(биология, экология и биохимия)

Монография

Рекомендовано НМК по агрономии Министерства аграрной политики и продовольствия Украины как учебное пособие для студентов высших учебных заведений

Херсон-2012

УДК 631.71:631.529:631.527

Рекомендовано к печати Ученым советом ДВНЗ «Херсонский государственный аграрный университет» протокол №9 от 31.05.2012 г.

Рецензенти: Бойко М.Ф. - доктор биологических наук, профессор Херсонского

государственного университета; Орлюк А.П. - доктор биологических наук, профессор Херсонского

государственного аграрного университета;

Корсакова СП., Работягов В.Д., Федорчук М.И., Федорчук В.Г. Интродукция и селекция видов рода Thymus l. (биология, экология и биохимия):

Монографiя. - Херсон: Айлант, 2012. - 244 с. ISBN 978-966-630-069-4

В монографии изложены результаты многолетних исследований особенностей роста и развития интродуцированных в условиях Южного берега Крыма 10 видов рода Thymus L.

Представлен ряд закономерностей маслообразовательного процесса, свидетельствующих о потенциальных возможностях введения в культуру на юге Украины видов рода Thymus L.

Подробно изучен биологический минимум температуры воздуха в период формирования генеративных органов Thymus. Определено влияние факторов среды на биологию цветения Thymus. Впервые дана биохимическая характеристика эфирного масла Thymus на ЮБК. Приводится модель реакции генотипа Thymus на экологические условия и определено влияние гидротермических факторов на накопление эфирного масла. Составлена модель эколого-генетического контроля биосинтеза тимола в эфирном масле Thymus, позволяющая прогнозировать уровень его накопления у разных генотипов во взаимосвязи с условиями среды. Разбираются вопросы межвидовой гибридизации видов и дана их характеристика.

Работа представляет интерес для ботаников, селекционеров, биохимиков, фармацевтов и студентов ВУЗ.

УДК 631.71:631.529:631.527

ISBN 978-966-630-069-4 © Корсакова С.П., 2012 © Работягов В. Д., 2012 © Федорчук М. И., 2012

© Федорчук В. Г., 2012

3

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

Раздел 1. Теоретическое и практическое изучение рода Thymus L. 7

1.1. Сведения о чабреце и его применении 7

1.2. Изучение систематики рода Thymus L. 7

1.3. Гинодиэция и хромосомные числа 9

1.4. Биохимические исследования Thymus L. 10

1.5. Влияние экологических факторов на рост, развитие и

накопление эфирного масла

11

Раздел 2. Краткая ботаническая характеристика видов рода Thymus L. 13

2.1. Географическая характеристика и секционное разделение

рода Thymus L.

13

2.2. Биоморфологические особенности некоторых видов рода

Thymus L. в условиях интродукции Южного берега Крыма

16

Раздел 3. Биологические особенности Thymus на Южном берегу

Крыма

28

3.1. Семенное и вегетативное размножение Thymus L. в культуре 28

3.1.1. Морфологические и биологические особенности семян

некоторых видов рода Thymus L.

28

3.1.2. Вегетативное размножение Thymus 35

3.2. Биология развития 36

3.2.1. Рост и развитие растений 36

3.2.2. Особенности формирования урожая цветочного сырья 38

3.3. Изучение ритмов сезонного развития Thymus в культуре

Южного берега Крыма

44

3.4. Биологический минимум температуры воздуха в период

формирования генеративных органов Thymus

47

3.5. Влияние факторов среды на биологию цветения Thymus 51

3.6. Биология опыления и семенная продуктивность Thymus 54

3.7. Особенности биологии цветения разных половых форм

тимьянов на примере Th.mastichina

57

Раздел 4. Биохимическая характеристика эфирного масла Thymus на

Южном берегу Крыма

60

4.1. Морфо-анатомические особенности железистых трихом 62

4.2. Характеристика интродуцированных на Южном берегу

Крыма видов рода Thymus L. по основным хозяйственно

ценным признакам

66

4.3. Модель реакции генотипа Thymus на экологические условия 67

4.4. Влияние гидротермических факторов на накопление

эфирного масла у Thymus в период активной вегетации

76

4.5. Суточные колебания массовой доли эфирного масла

некоторых представителей рода Thymus L. в период

массового цветения на Южном берегу Крыма

79

4.6. Физико-химические показатели эфирного масла Thymus 87

4.7. Биохимические особенности эфирного масла видов рода

Thymus L.

89

4.8. Онтогенетическая изменчивость компонентного состава

эфирного масла Thymus

95

4.9. Модель эколого-генетического контроля биосинтеза тимола

в эфирном масле Thymus L.

115

4.10. Внутривидовая изменчивость состава эфирного масла

Thymus при семенном размножении

124

4

Раздел 5. Морфологические и биохимические особенности

межвидовых гибридов рода Thymus L.

140

5.1. Морфо-биохимические особенности Thymus mastichina L.,

Thymus serpyllum L. и их межвидовых гибридов F1 и F2

141

5.2. Изучение морфологических и биохимических особенностей

межвидовых гибридов Thymus vulgaris L., Thymus pulegioides

L., Thymus striatus Vahl. и Thymus caucasicus Willd. ex Ronn.

156

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 163

Список использованных источников 166

5

ВВЕДЕНИЕ

Несмотря на успехи химии, давшей медицине много новых эффективных лекарств,

полученных синтетическим путем, в медицинской практике всё большую популярность

приобретают лекарственные препараты растительного происхождения. Лекарственные

растения служат уникальным источником для создания фитопрепаратов, которые по своей

фармакологической активности не уступают синтетическим аналогам, в то же время

благодаря сбалансированному комплексу биологически активных веществ они

благоприятно действуют на организм человека, практически без побочных эффектов и

могут применяться длительное время при хронических заболеваниях [152].

В связи с этим, в настоящее время особое внимание приобретают вопросы создания

отечественных лекарственных препаратов из растительного сырья. Важное место в этой

проблеме занимает поиск и всестороннее изучение новых лекарственных растений,

введение их в культуру и создание сырьевой базы для медицинской промышленности.

В научной медицине нашли значительное применение эфиромасличные растения.

Среди них большой интерес представляют растения семейства Яснотковые (Lamiaсeae), в

состав которых входят тимол, карвакрол, цимол, борнеол, гераниол, линалоол, терпинен,

цитраль, эвгенол и другие терпеноидные соединения. Одним из наиболее известных

представителей этого семейства, представляющих большой интерес для медицинской

промышленности, является род чабрец, тимьян (Thymus L.). Все виды чабреца

синтезируют эфирные масла и принадлежат к числу ценных эфирномасличных, пряных и

лекарственных растений, которые широко используются в медицине как

дезинфицирующее, обезболивающее и антисептическое средство, а также как пряные и

эфирномасличные растения в парфюмерной и пищевой промышленности. Масло чабреца,

являясь природным антибиотиком, обладает высокими антибактериальными свойствами

[83].

Из многочисленных представителей рода Thymus L. (чабрец) в фармакопею СНГ

занесены лишь тимьян ползучий (Th.serpyllum L.) и тимьян обыкновенный (Th.vulgaris L.)

[111]. Тимьян ползучий распространен по всей территории СНГ, в том числе в Украине,

особенно на Полесье, в Сибири и на Кавказе. Тимьян обыкновенный в диком виде растет в

северо-западной части Средиземноморья (от Португалии до Греции). В качестве

эфирномасличного и лекарственного растения культивируется в Крыму, Краснодарском

крае, странах Западной Европы и Северной Америки. Является наиболее изученным из

всех представителей рода Thymus L. [66, 153].

Узость ассортимента возделываемых видов чабреца обусловлена в значительной

мере трудоемкостью сбора и низкой продуктивностью природного сырья, качество

которого не всегда удовлетворяет промышленность: оно очень часто не отвечает

основным требованиям стандартов и в сырье содержится низкий процент биологически

активных веществ.

Успешное введение высокопродуктивных видов возможно лишь при познании

биологии их развития и изучении особенностей формообразования и маслонакопления.

Исследование химического состава позволяет определить закономерности в содержании и

динамике накопления основных компонентов эфирного масла, выявить новые виды

растений, сходные по химическому составу, что оказывает значительную помощь в

поисках новых лекарственных средств.

Поскольку род Thymus L. характеризуется широким диапазоном адаптационных

возможностей, а территория юга Украины пригодна по природным условиям для его

возделывания, вопрос о культивировании выявленных перспективных

интродуцированных видов представляет значительный научный и практический интерес.

Возделываемые в культуре растения дают более однородное и качественное сырье,

поэтому введение в культуру чабреца имеет большое практическое значение. Культура

6

чабреца в больших масштабах позволит расширить возможности его использования, а

создание новых, более урожайных сортов и гибридов с максимальным количеством

биологически активных соединений в сырье позволит решить проблему биологической

продуктивности.

Этому в значительной мере способствует использование перспективных методов

создания исходного материала, совершенных критериев его оценки и эффективных

способов отбора высокопродуктивных генотипов, основанных на глубоком и

всестороннем изучении продукционного процесса и факторов среды, определяющих

уровень накопления эфирного масла.

Таким образом, основной целью оценки итогов интродукции является выделение

видового состава растений, устойчивых в новых условиях выращивания, определение их

репродуктивной способности, биологической и хозяйственной ценности. Ведущими

свойствами растений, которые способствуют адаптации их к новым условиям обитания,

является: лабильность, способность к быстрому размножению, физиологическая

устойчивость к неблагоприятным факторам, отсутствие высокой специализации и

повышенных экологических требований.

7

РАЗДЕЛ 1

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ РОДА THYMUS L.

1.1. Сведения о Thymus L. и его применении

Род Thymus L. (тимьян или чабрец) - один из наиболее крупных и таксономически

сложных в семействе Яснотковых (Lamiaceae). Он относится к трибе Satureieae и хорошо

ограничен от других близких родов (Origanum, Hyssopus, Acinos, Satureja, Micromeria), за

исключением монотипного рода Coridothymus Reichb. fil., который нередко включают в

его состав в качестве особого подрода [21]. Представители рода - низкорослые

ароматические кустарнички и полукустарнички.

В медицине растение известно издавна: древние греки применяли его при обмороках

в виде нюхательного табака. Основным действующим веществом травы чабреца считают

эфирное масло, главные компоненты которого - тимол и карвакрол - обладают

антисептическими и фунгицидными свойствами. Кроме того, обнаружены флавоноиды,

обладающие спазмолитическим действием, дубильные вещества, камедь, олеаноловая и

урсоловая кислоты, смолы, жиры, гликозиды и другие вещества. Тритерпеновые

соединения, полученные из отходов производства экстрактов чабреца при испытании на

животных, показали противоатеросклеротическое и антигормональное действие [106].

Трава чабреца используется в медицине как дезинфицирующее, обезболивающее и

антисептическое средство. Биологически активные вещества, содержащиеся в растении,

оказывая антимикробное и фунгицидное действие, приводят к снижению воспалительной

реакции, сопровождающей ряд заболеваний. Стимулирует иммунную систему.

Применяется при лечении инфекций дыхательных путей. Как обезболивающее

используется для лечения ревматизма, артрита, мышечных болей. На нервную систему

действует успокаивающе, снижает сахар в крови [56, 83, 105, 110, 111, 128].

За рубежом эфирное масло чабреца используется в качестве основного компонента

фитопрепаратов для лечения заболеваний дыхательных путей, лечения и дезинфекции

ран, облегчения болей при артрозах, для изготовления косметических средств [83].

Чабрец входит в состав «пертуссина», обычно назначаемого детям при бронхитах,

трахеитах, коклюше и катаре дыхательных путей, а также терисерпа, в состав которого

входит сумма тритерпеноидов, снижающих уровень холестерина в крови [106, 152]. На

основе эфирного масла Thymus kotschyanus разработан лечебный препарат «Кочи-тимол»,

обладающий кардиотоническим, гипотензивным, седативным свойствами, снижающий

внутриглазное давление [61].

Древняя таджикская медицина считала чабрец противоядием при укусах ядовитых

насекомых.

Все виды чабреца принадлежат к числу ценных эфирномасличных и пряных

растений, которые широко используются в парфюмерной и пищевой промышленности;

многие из них являются хорошими медоносами [4, 21]. Некоторые красивоцветущие виды

перспективны для использования в озеленении.

1.2. Изучение систематики рода Thymus L.

Род Thymus L.(тимьян или чабрец) представляет собой древний широкоареальный

полиплоидный комплекс, характеризующийся несколькими уровнями плоидности и

вторичной диплоидизацией геномов у значительной части видов, расцвет которого совпал

с эпохой альпийского горообразования в третичном периоде [21]. Полиплоидный ряд рода

Thymus L. представлен следующим числом хромосом: 2n = 14, 24, 28, 30, 48, 56, 60, 90.

Кроме трудностей, связанных с недостаточным знанием биоморфологии чабрецов и

8

сложностью различения модификационной и генотипической изменчивости, систематику

тимьянов нередко заводят в тупик и сами особенности их наследственной изменчивости.

Систематика рода вследствие этого до сих пор остается весьма сложной и

запутанной. Взгляды разных исследователей на объем и число видов в роде обычно не

совпадают, что выражается в громоздкой неупорядоченной синонимике отдельных групп.

Бесчисленные видовые названия (Index Kewensis,с 1895 по 1975 г. приведено более 800

видовых названий) не всегда легко идентифицируются. В результате нельзя с

уверенностью назвать общее число видов в роде [21]. Так, финский ботаник Ялас (J.Jalas),

обработавший материал по роду для Европы [220] и Турции [212], считает, что общее

число видов Thymus приближается к 150 [218], тогда как М.В.Клоков [65] только для

территории СНГ приводит 172 вида, а известный тимолог Роннигер (K.Ronniger) в

неопубликованной работе, на которую ссылается Ялас [215], приводит 417 признанных им

видов.

Первое деление рода на секции предложил Бентам (G.Bentham) [159], который

положил в его основу строение зубцов чашечки, размер и форму прицветников. Кернер

(A.Kerner) [227] ввел в систематику тимьянов новый признак - тип жилкования листьев. К

трем выделенным им типам (гифодромному, камптодромному и маргинатному) Браун

(H.Braun) [167] добавляет четвертый - псевдомаргинатный. Веленовский (J.Velenovsky)

[320, 321] предложил использовать для диагностики видов Thymus ориентацию их

цветоносных и стерильных побегов. На основании этих различий он разделил наиболее

крупную секцию рода Serpyllum Benth. на три подсекции, включив так называемые

субэректные формы, не образующие ползучих или лежачих стерильных побегов, во

вторую - псевдорепентные, с лежачими или ползучими побегами, переходящими к

цветению на второй год жизни, и в третью - репентные формы с многолетними ползучими

вегетативными побегами, образующими короткие ортотропные ветви.

Дополнительный признак - гетерофиллию цветоносных стеблей использовал Гэмс

(H.Gams) и Лика (K.Lyka) для разграничения видов в своей обработке рода для Средней

Европы [234].

Все эти признаки, касающиеся в основном вегетативной сферы растений, устойчивы

в одних группах рода, но обычно оказываются ненадежными в других. Наряду с

детальной характеристикой опушения зубцов чашечки, краев листьев и степенью развития

железок на растении они составляют основной арсенал диагностических средств,

используемых ботаниками при работе с тимьянами.

Наиболее значительный вклад в изучение рода, кроме названных авторов внесли

Опиц (P.M.Opiz) [255], Челяковский (L.Celakovsky) [171], Брике (J.Briquet) [169],

Роннигер (K.Ronniger) [283, 286, 287], а в последние десятилетия - М.В.Клоков,

Ю.Л.Меницкий, Ялас (J.Jalas), Макуле (M.Machule), Шмидт (P.Schmidt) и Моралес

(R.Morales) [65, 98, 99, 212, 220, 235, 236, 246, 247, 294, 293, 296]. Весомый вклад в

исследование рода Thymus L. на стыке систематики, популяционной генетики, теории

эволюции (в том числе микроэволюции) и геоботаники внесла Е.Е.Гогина [21].

Ни в одной из шести крупных обработок рода не совпадает деление его на секции,

что говорит о немалой сложности этой задачи.

Для рода, систематика которого в значительной степени построена на признаках

вегетативной сферы, все вопросы динамической морфологии приобретают

первостепенное значение.

В последние годы появились работы, содержащие более детальные описания

морфогенеза отдельных видов Thymus [21, 24, 296], но, несмотря на это, общая картина

разнообразия жизненных форм в пределах рода еще далека от завершения, и их признаки

все еще недостаточно используются систематиками. Так, в своих работах Ю.Л. Меницкий

[98, 99], характеризуя габитус отдельных групп, по-прежнему ограничивается

представлениями Веленовского (J.Velenovsky); М.В.Клоков [65, 66] при описании

жизненных форм тимьянов использует лишь два морфологически не уточняемых понятия

9

"стволики" и "побеги"; Ялас (J.Jalas) [212, 220] также основывается на работе

Веленовского, употребляя в описаниях растений как синонимы далеко не однозначные

морфологические понятия: «stems» (стебли), «branches» (ветви) и «shoots» (побеги). Таким

образом, при всем значении признаков вегетативной сферы для систематики тимьянов их

использование все еще ведется в отрыве от современных биоморфологических

представлений.

1.3. Гинодиэция и хромосомные числа

Как и некоторым другим представителям семейства Яснотковых, чабрецам

свойственна женская двудомность, или гинодиэция, - популяции многих видов состоят из

смеси обоеполых и женских растений. Это явление впервые было описано у Thymus

vulgaris еще Шпренгелем (C.K.Spregel) [303], отметившим также протерандричность

развития обоеполых цветков у этого вида.

Подробные описания строения цветков тимьянов содержатся в обзорных работах

Мюлера (H.Muller) [249] и др. В них упоминается о редких случаях появления у тимьянов

однополых мужских особей. В дальнейшем, однако, эти наблюдения не нашли

подтверждения в литературе.

Мужская стерильность значительной части особей изменяет свободный обмен

генами и этим существенно влияет на характер распределения признаков в популяциях.

Высокий полиморфизм тимьянов позволяет предположить также, что у них возможны и

другие, сочетающиеся с гинодиэцией отклонения от обычного типа размножения, в

частности апомиксис, вероятную связь которого с гинодиэцией отмечал С.С.Хохлов [145].

Частые случаи межвидовой гибридизации в роде, способные вызвать различные

нарушения полового процесса, повышают вероятность подобных явлений.

Пути возникновения, природа и роль гинодиэции, которая обычно рассматривается

как приспособление к перекрестному опылению, во многом еще не ясны, хотя в последние

годы появился ряд публикаций по этому вопросу. В СНГ женской двудомностью у Thymus

L. и других растений занимались В.А.Верещагина [13, 14], которую интересовал в

основном эмбриологический аспект проблемы, и Л.М.Злобина [50]. Во Франции группой

исследователей, работавших под руководством профессора Вальдейро (G.Valdeyron)

опубликован ряд интересных статей о женской двудомности у средиземноморского

Thymus vulgaris [157, 158, 181, 319].

Работы по изучению гинодиэции содержат ряд ценных и важных сведений, но они не

дают полного представления о всех особенностях цветения и плодоношения чабрецов. В

частности, недостаточно изучен вопрос биологии цветения и плодоношения разных

половых форм в популяции, длительности цветения отдельных цветков, соцветий и

растений, семенной продуктивности, способности обоеполых цветков к самоопылению и

возможности апомиксиса у цветков с недоразвитой мужской сферой.

Полнота картины зависит, разумеется, от степени кариологической изученности

таксонов, которая вследствие большой трудоемкости исследований еще весьма

недостаточна.

В роде Thymus L. в настоящее время цитологически исследовано около 100 видов,

подвидов и разновидностей. Этот фактический материал накоплен в сводках Дарлингтона

(C.D.Darlington), Вилли (A.P.Wylie) [178] и Леве (A.Love) [231] хромосомные числа

приведены лишь для 14 таксонов этого рода. Эти данные были существенно дополнены

серией публикаций монографа рода Яласом (J.Jalas) и др. [214, 216, 217, 225], а также

работами Бонне (A.L.M.Bonnet) [162, 163, 164], Трела-Савицка (Z.Trela-Sawicka) [314, 315,

316] и некоторых других исследователей. В зарубежной литературе имеются материалы и

по некоторым видам флоры СНГ [214, 217], но большинство подсчетов проведено на

образцах, полученных из различных ботанических учреждений без указания

происхождения. В отечественной литературе немногочисленные сведения по роду Thymus

10

L. приведены в справочнике "Хромосомные числа цветковых растений"[146], монографии

Е.Е.Гогиной [21].

В роде Thymus L. известны числа хромосом 2п = 14, 24, 26, 28, 30, 32, 42, 48, 50, 52,

54, 56, 58, 60, 84 и 90, которые соответствуют диплоидным, тетраплоидным и

гексаплоидным уровням. К признанию числа 7 одним из основных в роде и, возможно,

наиболее древним, склоняются многие исследователи [21, 164, 245, 250, 314]. Из этого

числа, вероятно, происходят вторичные основные числа - х = 14 и х = 15. Наиболее

частые хромосомные числа 2n = 28, 30, 56 и 60. Анеуплоидия занимает важное место в

эволюции этого рода и несет ответственность за другие числа [245]. Имеется множество

интересных случаев различных уровней плоидности в пределах одного вида. Это

подтверждено для Th.mastichina с 2n = 30, 60, Тh.vulgaris 2n = 28, 58, Тh.zygis,

Тh.leptophylus, Тh.glabrescens, Тh.longicaulis, Тh.praecox 2n = 28, 56, Тh.algeriensis 2n = 30,

56; Тh.comptus 2n = 26, 52, Тh.zygioides 2n = 60, 90, Тh.longedentatus 2n = 30, 90, Тh.striatus

и Тh.herba-barona 2n = 28, 56, 84 [202].

1.4. Биохимические исследования Thymus L.

Л.М.Кондратенко [69] установил у Thymus vulgaris прямую корреляционную связь

между количеством эфирномасличных железок и накоплением масла, а также массовой

долей эфирного масла в растении, величиной и окраской цветка.

Данные по динамической морфологии видов Thymus, сезонной, онтогенетической и

разногодичной изменчивости признаков (наступлению фаз вегетации, накоплению,

физико-химическим показателям и составу эфирного масла) имеются в трудах многих

авторов [6, 114, 252]. Исследованию химического состава эфирного масла азиатских видов

чабреца с целью применения их в народном хозяйстве посвящены работы Ф.Ю.Касумова

[57, 58, 60, 61, 63]. Е.Н.Балковая [4] в своей работе, выполненной в контакте с Никитским

ботаническим садом, большое внимание уделяет вопросам физиологии и биохимии

эфирномасличных растений. Из видов чабреца ею наиболее тщательно были исследованы

чабрец песчаный и чабрец Маршалла (Th.Marschallianus). Анализ физических констант

эфирных масел, полученных в различные фазы развития растений, показал, что

повышение удельного веса масла и коэффициента преломления по мере развития

растений сохраняется для всех видов. Варьирования в изменении кислотного и эфирного

чисел, по мнению автора, являются результатом влияния сложного комплекса сочетаний

экологических факторов.

Наиболее изучен компонентный состав эфирного масла Thymus vulgaris [131, 328].

Помимо хемотипов Thymus vulgaris с преобладанием в эфирном масле тимола или

карвакрола отмечалось [197], что могут встречаться еще 4 хемотипа: гераниольный (до

90% гераниола и геранилацетата); линалоольный (до 95% линалоола и линалилацетата); -

терпинеольный (30-60% -терпинеола и -терпенилацетата) и терпинеольно-туйенный (до

50% суммы -терпинеола, 4-терпинеола-1 и туйена). Имеются сведения о содержании и

составе эфирного масла в надземной части Thymus Serpyllum, Marschallianus,

Transcaucasicus, Kotschyanus, Tiflisensis и др.[57, 60, 105, 131].

Изучение динамики накопления эфирного масла в онтогенезе показало, что у

большинства видов наибольший выход отмечается в фазах бутонизации и цветения [4, 19,

58, 60, 142, 237, 332].

Многие авторы отмечают, что при отборе количества образцов для определения

качества эфирного масла необходимо учитывать не только онтогенетическую, но и

внутривидовую изменчивость. Несмотря на то, что эфирное масло может быть получено

из эндемичной популяции, состав и, таким образом, качество его у отдельных особей

может сильно различаться. Генетические, физиологические, экологические факторы, а

также условия обработки могут играть важную роль [204, 278, 280, 281].

11

1.5. Влияние экологических факторов на рост, развитие и накопление эфирного

масла

Вопрос о влиянии экологических факторов на рост, развитие и накопление эфирных

масел является предметом исследований многих авторов. Одной из первых работ,

указывающих на роль внешней среды в образовании эфирных масел была докторская

диссертация А.М.Бутлерова "Об эфирных маслах", в которой автор высказывает

следующую мысль: "Количество и качество эфирного масла в каждой особи изменяется

смотря по возрасту, почве и особенно вследствие климатических условий".

Н.Н.Монтеверде и М.А.Ордовская [4] на основании своих исследований установили, что

урожай и выход эфирного масла у эфирномасличных растений находится в прямой

зависимости от метеорологических условий.

Анализ литературных данных показал, что сведения о связи маслообразовательных

процессов с климатическими факторами весьма разрозненны, неполны и иногда

противоречивы.

Так, например, М.И.Горяев [26], А.А.Прокофьев [117] и др. утверждают, что сухость

климата следует рассматривать как один из основных экологических факторов,

способствующих распространению эфирномасличных растений и накоплению в них

эфирных масел.

Исследования [34, 71, 88, и др.] не подтверждают такого взгляда и свидетельствуют

об обратном. По мнению этих ученых «образование и накопление эфирных масел в более

северных районах обычно идет лучше и интенсивней, чем в засушливых условиях степей

и полупустынь».

Испытания нескольких сортов кориандра в различных районах СНГ показали, что

расы южного происхождения отличаются значительно меньшими выходами эфирного

масла и спиртов, чем расы более северных районов [27, 108].

Относительно влияния условий среды на соотношение количества и качества

лавандового масла имеются разные точки зрения. По сведениям В.Л.Затучного и

М.Х.Кигельман [46], сухая солнечная погода с высокой температурой способствует как

усилению образования масла, так и накоплению эфиров. По исследованиям В.И.Нилова

[108] и французских ученых [207, 276] меньшее количество масла лаванды и большее

эфиров содержится у растений, произрастающих на северных склонах и с поднятием в

горы, т.е. при более низкой температуре, чем на южных склонах и небольших высотах.

М.Буюкли [11] также считает, что между количеством масла и содержанием в нем

сложных эфиров существует обратная связь.

Противоречивы точки зрения о влиянии влаги и температурного режима на

накопление эфирного масла у розы эфирномасличной [112, 155], у мяты перечной [52,

143, 150]. Так, например, по заключению А.А.Хотина [143], синтезу эфирных масел у

большинства эфироносов благоприятствует теплый сухой климат, а по Н.И.Шарапову и

В.А.Смирнову [151] - климат влажный с умеренной температурой.

Количественные показатели зависимости накопления эфирного масла от

экологических факторов по ряду эфирномасличных культур (роза эфирномасличная,

лаванда, шалфей, кориандр и др.) в условиях Крыма были определены Н.Я.Иванченко

[53], Л.П.Савчук [122]. Обобщая выводы о связи количества и качества эфирных масел с

условиями погоды, Л.П.Савчук приходит к выводу, что «ведущим фактором образования

эфирного масла у лаванды, розы эфирномасличной, мяты и кориандра является

температура воздуха, но оптимальные пределы ее у различных растений не одинаковы.

Лишь у шалфея мускатного ввиду особого устройства эфирномасличных вместилищ,

легко разрушающихся под действием осадков, конечный результат накопления масла

определяется количеством осадков. Все эфирные масла, кроме мятного и лавандового,

приобретают лучшие качества при жаркой сухой погоде».

12

Влияние экологических факторов на хемотипическую дифференциацию довольно

широко освещено в литературе. В зависимости от различных условий освещения и

температуры, Масуд (H.Y.Massoud) [238] отметил варьирование массовой доли эфирного

масла и содержание бисаболола и хамазулена в ромашке, а Франц (C.Franz) [192] описал

географическое распределение хемотипов ромашки во всех регионах Средиземноморья.

Изменения температуры и освещения в течение дня также могут оказать влияние как на

выход, так и на состав эфирного масла [189, 277, 299].

Французские ученые [196], изучавшие терпены фенольного и нефенольного типов в

природных популяциях Thymus vulgaris L. установили, что растения, произрастающие в

жестких условиях обитания, перестают синтезировать более энергоемкие терпены

фенольного типа, создавая популяции "нефенольных хемотипов", хотя гены,

детерминирующие синтез терпенов фенольного типа в этих популяциях присутствуют и в

благоприятной обстановке проявляются синтезом полного набора терпеновых

компонентов. Авторы считают, что в природных популяциях тот или иной набор

синтезируемых вторичных компонентов обеспечивает популяции определенное

селективное преимущество.

В настоящее время для решения задач оценки влияния окружающей среды на

физические и биохимические процессы, протекающие в растении на разных этапах

органогенеза, а также с целью эффективного отбора высокопродуктивных форм широко

применяются методы вариационной статистики [3, 43, 44, 95, 127] с использованием ПК.

Уже разработаны детальные и достаточно точные модели для численной оценки влияния

наследственного фактора и факторов среды у хлопчатника, гороха, томатов, пшеницы,

кукурузы и др. В целях совершенствования селекции эфирномасличных культур В. Д.

Работяговым разработана модель продуктивности лаванды [118]. Учитывая, что

исследования процесса накопления эфирного масла в роде Thymus L., как правило,

проводились без учета климатических факторов данной территории [4, 82, 142], возникла

необходимость изучить интродуценты и определить объективные количественные

показатели зависимости темпов роста и развития, формирования урожая сырья и

биосинтеза эфирного масла культуры чабреца от метеорологических условий.

Таким образом, создание модели продуктивности чабреца позволяет не только

прогнозировать уровень накопления эфирного масла в растении, но и воссоздать

высокопродуктивный идеотип, к сочетанию основных параметров которого следует

стремиться селекционеру в практической деятельности.

13

РАЗДЕЛ 2

КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДОВ РОДА THYMUS L.

2.1. Географическая характеристика и секционное разделение рода Thymus L.

Ареал рода Thymus L. охватывает почти всю Евразию за исключением юго-

восточной тропической части, зоны пустынь, Западно-Сибирской низменности, узкой

высокоширотной арктической окраины и большей части Камчатки. На западе он

достигает южной оконечности Гренландии, Азорских и Канарских островов, на юге -

двумя неравными языками заходит в Африку [244]. Более крупный африканский участок

ареала ограничен крайним северо-западом континента (системой гор Атласа в пределах

Марокко, Алжира и частично Туниса, достигая на востоке Ливии). Второй, почти

точечный участок приурочен к горам Эфиопии (Эритрея) в районе Баб-аль-Мандебского

пролива (Восточная Африка). Это крайняя южная точка распространения рода (около 100

с.ш.). Северный его предел находится (около 730

с.ш.) в южной части полуострова Таймыр

(бассейн р. Пясины); дальше всего на запад он заходит по западному побережью

Гренландии (около 53030` з.д.), на восток (около 179

0 з.д.) - в центральной части

Чукотского полуострова (бассейн р. Амгуемы) (рис. 2.1.1) [21].

Рис.2.1.1 Ареал рода Thymus L. [21]

Тимьяны проявляют отчетливую приуроченность к открытым, предпочтительно

каменистым, щебнистым, карбонатным или песчаным почвам и к сообществам с

невысокой напряженностью конкурентных отношений. Их распространение обычно

связано с горными системами, где они тяготеют к сообществам ксерофитов и

высокогорных лугов. Громадный ареал рода - свидетельство его древности. В отличие от

многих других групп растений, чабрецы не обладают никакими специальными

приспособлениями для распространения семян, низкорослы и малоконкурентноспособны.

Род Thymus L. отличается разнообразием трудно дифференцированных форм, которым

придается различное таксономическое значение [62].

14

Данные ботанической географии со всей очевидностью свидетельствуют, что

происхождение рода связано с западной частью Средиземноморской области [21].

Древний центр развития рода Thymus L. находился в прилегающих к Гибралтарскому

проливу частях Пиренейского полуострова и Марокко [21]. В этом районе особенно много

узколокальных и редких эндемичных видов [218, 219, 251]. Заселенный чабрецами в

глубокой древности не подвергавшийся оледенению Балканский полуостров с его

разнообразием природных условий стал вторичным центром развития рода. Согласно

«Флоры Европы» (Flora Europaea) [220] здесь произрастают 34 вида тимьянов.

Ялас [218, 219] разделил род Thymus L. на 8 секций: Mastichina, Micantes, Piperella,

Pseudothymbra, Thymus, Teucrioides, Hyphodromi и Serpyllum. Первые 5 можно найти

только на Пиренейском полуострове, на северо-западе Африки и островах Макаронезии.

Секция Mastichina состоит из двух видов, обитающих только на Пиренейском

полуострове: Тh.mastichina и Тh.albicans. Секция Micantes включает травянистый

Тh.caespititius, ареал которого охватывает Азорские острова, о. Мадейру и западную часть

Пиренейского полуострова, и деревянистые виды из Марокко Тh.saturejoides и

Тh.riatarum. Секция Piperella состоит из одного вида Тh.piperella, эндемичного для северо-

восточной Испании. Секция Pseudothymbra характеризуется наличием прицветников и

удлиненными цветками. В отдельных случаях венчик цветка достигает 2 см. Из 9 видов, 7

встречаются на юге Пиренейского полуострова (Тh.lotocephalus, Тh.villosus, Тh.longiflorus,

Тh.membranaceus, Тh.moroderi, Тh.funkii, Тh.antoninae), а 2 обнаружены на северо-западе

Африки (Тh.bleicherianus, Тh.munbyanus). Секция Thymus включает 11 видов, из них 3:

Тh.hyemalis, Тh.zygis и Тh.willdenowii находятся только в Северной Африке и на

Пиренейском полуострове, 3 встречаются на юго-западе Пиренейского полуострова

(Тh.capitellatus, Тh.camphoratus, Тh.carnosus) и 3 на юго-востоке (Тh.orospedanus,

Тh.baeticus, Тh.serpylloides). Тh.loscosii является эндемичным видом с долины реки Эбро, а

Th.vulgaris произрастает в восточной части Пиренейского полуострова,

Средиземноморском регионе Франции и на севере Италии. Секция Teucrioides была

изучена Хартвигом [203] , и включает в себя описанный ранее Тh.teucrioides и недавно

описанные Тh.rechingeri и Тh.leucospermus, найденные в горных районах Греции. Секция

Hyphodromi состоит из 3 подсекций: Subbracteati, Serpyllastrum и Thymbropsis [218, 219,

245]. В этой секции имеется более 60 видов, которые распространены в Средиземноморье

и засушливых областях Азии. Подсекция Subbracteati включает в себя североафриканский

Тh.algeriensis, Тh.mastigophorus из центральной Испании, южно-итальянский

Тh.spinulosus, а также Тh.boissieri, Тh.dolopicus, Тh.cherlerioides и Тh.striatus из восточного

Средиземоморья. Подсекция Serpyllastrum включает в себя Тh.bracteatus, Тh.leptophyllus,

Тh.lacaitae из средней части Испании, Тh.granatensis (юго-восточная Испания), и

Тh.fontqueri, произрастающий к югу вблизи Пиренеев; а также восточно-

cредиземноморские Тh.bracteosus, Тh.comptus и Тh.zygioides. Подсекция Thymbropsis

включает в себя северо-африканский Тh.broussonetii, Тh.maroccanus, Тh.lanceolatus,

Тh.numidicus, Тh.pallescens, восточно-средиземноморский Тh.laconicus, Тh.holosericeus и

Th.bovei азиатские, Тh.cariensis, Тh.cilicicus, Тh.decussatus, Тh.eigii, Тh.leucostomus,

Тh.neurophyllus, Тh.sipyleus и Тh.syriacus. Секция Serpyllum считается старейшей в роде. К

этой секции относятся около 124 видов [244]. Они распространены по всему ареалу рода,

за исключением о. Мадейра и Азорских островов. Именно в этой секции найдены

крупнейшие хромосомные изменения. Имеется группа деревянистых видов, растущих в

горах в засушливых областях, например Тh. origanoides в Лансароте (Канарские острова),

Тh.serrulatus и Тh.schimperi в Эфиопии, Тh.laevigatus на юго-западе Аравийского

полуострова. Другая группа состоит из более или менее травянистых видов и

распространена в горах Средиземноморья, и остальной части от Евразии до Японии, а

также вдоль берегов Гренландии. Виды последней группы предположительно моложе с

точки зрения эволюции, и, вероятно, активно развивались с момента последнего

оледенения, когда эта группа заселяла новые земли, свободные ото льда. Эта группа также

15

является таксономически очень трудной и соответствует 3-м последним подсекциям. Ялас

[218, 219] разделил эту секцию на 7 подсекций. Подсекция Insulares включает

Тh.willkommii, эндем горной провинции Кастельон и Таррагона (к востоку от Испании),

Тh. richardii, ареал которого охватывает Балеарские острова, острова Мареттимо вблизи

Сицилии и Югославии, северо-африканский Тh.dreatensis и Тh.guyonii, Тh.origanoides на

Канарских островах и эндем северо-запада Турции Тh.bornmuellerii. Подсекция

Pseudopiperellae включает в себя Тh.herba-barona из Майорки (2n = 28), Корсики (2n = 56)

и Сардинии (2n = 84) [240] и Тh.nitens из Южной Франции. Подсекция Isolepides состоит

из европейских Тh.sibthorpii, Тh.glabrescens, Тh.longedentatus, Тh.pannonicus и

Th.bulgaricus. Подсекция Kotschyani включает в себя эфиопские Тh.serrulatus и

Тh.schimperi, арабский Тh.laevigatus и множество азиатских видов, но только Th.fallax и

Th.transcaucasicus встречаются в Турции. В подсекцию Pseudomarginati входят

европейский виды Th.longicaulis, Тh.nervosus, Тh.ocheus, Тh.praecox, Тh.pulcherrimus,

Тh.thracicus, Тh.stojanovii и гималайский Тh.linearis [221]. Подсекция Alternantes включает

в себя европейские Тh.alpestris, Th.alternans, Th.bihoriensis, Th.pulegioides, Th.froelichianus,

Th.oehmianus и Th.comosus из Румынии. Подсекция Serpyllum включает европейский

Тh.serpyllum и Тh.talijevii, а также Тh.quinquecostatus из Японии и множество видов

найденных в Азиатской России, но не представленных в Средиземноморской области.

Коллекция представителей рода Thymus L. Никитского ботанического сада состоит

из 10 видов Thymus L., полученных по делектусам и интродуцированных в условиях

Южного берега Крыма: Th.mastichina L. (Португалия); 3 экотипа Th.vulgaris L. из Италии,

Германии и Швейцарии; Th.striatus Vahl. (Италия); Th.pulegioides L. (Италия); Th.richardii

Pers. Subsp. nitidus (Gass) (Чехия); Th.comosus Heuffel ex Griseb. (Румыния); Th.nitens

Lamott. (Франция); Th.kotschyanus Boiss. et Hoken. (Армения); Th.serpyllum L.

(Швейцария); Th.caucasicus Willd. ex Ronn (Грузия).

В естественных условиях произрастания Th.mastichina L. [Sect. Mastichina] включает

два подвида и распространен по всему Пиренейскому полуострову, но не выходит за его

пределы. Th.mastichuna subsp. Mastichina - это широко распространенное растение в

Испании и Португалии. Его популярное имя "mejo-rana silvestre" или дикий майоран. Это -

тетраплоид (2n=58, 60). Th.mastichina subsp. donyanae произрастает только к юго-западу от

Пиренейского полуострова вокруг Кото-Де-Доньяна (Испания) и в некоторых местах в

Алгарве (юг Португалии). Это диплоид, его число хромосом 2n=30.

Th.vulgaris L. [Sect. Thymus] (2n=28, 30) распространен в северной Италии, южной

Франции и восточной Испании. Обычно произрастает на щелочных почвах. Этот вид

культивируется с Римских времен и хорошо известен во всем мире как пряное растение

[245].

Th.striatus Vahl. [Sect. Hyphodromi, Subsect. Subbracteati] (2n=26, 28, 42, 54, 56, 84)

произрастает в Италии и на Балканском полуострове. Вид очень полиморфен, его листья

изменяются от линейных к ланцетным.

Th.pulegioides L. [Sect. Serpyllum, Subsect. Alternantes] (2n=28, 30) встречается как на

Пиренейском полуострове, так и далеко за его пределами (Европейские страны

Средиземноморского бассейна). Ялас (J.Jalas) [220], описывая Th.striatus и Th.pulegioides

снабжает замечаниями об их высокой изменчивости по ряду признаков и испытывает

затруднения в оценке таксономического ранга и положения многих форм.

Th.richardii Pers. [Sect. Serpyllum, Subsect. Insulares] subsp. nitidus (2n=28)

произрастает на острове Мареттимо возле Сицилии. Для Th.richardii Pers. разработана

довольно подробная внутривидовая классификация, которая с осторожностью

характеризуется как предварительная или условная [21].

Th.nitens Lamott. [Sect. Serpyllum, Subsect. Pseudopiperellae] (2n=28) распространен на

юге Франции.

Центр развития Th.kotschyanus Boiss. et Hohen. [Sect. Serpyllum, Subsect. Kotschyani]

(2n = 58) находится на Иранском высокогорье [21]. По системе М.В.Клокова [66] он

16

является типичным представителем ирано-закавказской секции. Высокий полиморфизм

Th.kotschyanus отмечал Рехингер (K.H.Rechinger) [272].

Th.caucasicus Willd. ex Ronn. [Sect. Serpyllum, Subsect. Pseudomarginati] (2n = 60) -

кавказский вид. Виды тимьяна на Кавказе произрастают преимущественно в

ксерофильных сообществах: сухостепных и разнотравных степях, в нагорно-

ксерофильных сообществах (фриганах и тамиллярах), редко в высокогорных,

субальпийских и альпийских степях и лугах. Они обитают на каменистых и скалистых

обнажениях, главным образом на склонах южной экспозиции [62].

На Балканском полуострове (Румыния) произрастает Th.comosus Heuffel ex Griseb

[Sect. Serpyllum, Subsect. Alternantes] (2n=28, 58).

Th.serpyllum L. [Sect. Serpyllum, Subsect. Serpyllum] (2n = 24), относящийся к форме

сибирско-центральноазиатских чабрецов, характеризуется как «сборный вид,

распадающийся на ряд мелких видов, географически обособленных или приуроченных к

определенным местообитаниям» [124]. М.В.Клоков указывает, что группа родства

Th.serpyllum L. является наиболее трудной в роде.

Пыльца рода Thymus L. в основном довольно однородна, шестибороздчатая и с

поверхностно-сетчатым орнаментом; размер варьирует в пределах 21-46 мкм, отношение

полярной оси к экваториальной (P/E) от 0,9 до 1,3 [247]. Практически все авторы,

работающие с тимьянами, отмечают широкое развитие межвидовой гибридизации в этом

роде. Как правило, генетической несовместимости между видами не наблюдается. Все эти

особенности создают главные затруднения в таксономических исследованиях рода Thymus

L.

Из-за однообразия генеративных органов чабрецов в их систематике широко

используются признаки вегетативной сферы, в особенности характер побегообразования

[21].

2.2. Биоморфологические особенности некоторых видов рода Thymus L. в

условиях интродукции Южного берега Крыма

Сравнительное морфологическое изучение 10 видов рода Thymus L. (Th.vulgaris,

Th.pulegioides, Th.comosus. Th.striatus, Th.richardii ssp. nitidus, Th.nitens, Th.mastichina,

Th.caucasicus, Th.kotschyanus, Th.serpyllum) показало, что исследуемые нами виды чабреца

представлены аэроксильными и шпалерными полукустарничками, характеризующимися

как моноподиальным так и симподиальным нарастанием осей, c надземным положением

зон возобновления и ветвления, озимым типом развития монокарпических побегов.

Как и другие представители семейства яснотковых (Lamiaceae), все изученные виды

чабреца имели ложночетырехгнездную завязь, образованную верхними частями

плодолистиков, сухой дробный плод (ценобий), распадающийся на четыре эрема.

Приводим краткое морфологическое и биохимическое описание этих видов в

условиях интродукции Южного берега Крыма:

1. Th.mastichina L. Sp. Pl. ed.2,827 (1763) Т. - испанский чабрец, дикий чабрец,

лесной чабрец, тимьян мастичный, Oil of Spanish wild marjoram (рис. 2.2.1).

Рыхлый аэроксильно-неподвижный полукустарничек, характеризующийся ранним и

сильным одревеснением побегов. Высота растения 35-55 см, диаметр 40-60 см. Стебли

округлой формы, со всех сторон равномерно опушены короткими ретрорзными

волосками. Листья черешковые, длиной 5-10 мм, шириной 2-4 мм, часто с 3-4 зубчиками

по краям. Пластинка густо паутинисто-опушенная, слегка овальная, не реснитчатая. Цвет

листьев сизо-серый или серовато-зеленый. Прицветники сильно расширенные, почти в

полтора раза крупнее листьев и плотно охватывают соцветие. Соцветие сложное

цимоидное. Тип - укороченный тирс, сильно разветвленный, мутовчатый. Головка

17

особенно компактна до полного цветения. К моменту плодоношения несколько

вытягивается и нередко нижние 1-2 мутовки несколько отставлены от верхних.

Верхушечное соцветие состоит из 5-7 мутовок. Количество цветков во второй снизу

мутовке 30-35 штук. Цветоножки очень короткие, почти незаметные, покрытые мелкими

головчатыми трихомами. Чашечка высотой 5-7 мм, пятизубчатая, трубчатая, густо

опушенная. Верхний зубец треугольный - шиловидный, практически одинаковой длины с

нижним. Верхний и нижний зубцы отходят от основания чашечки под углом 75-80 град.

По краям развиты густые длинные (до 1,5 мм) многоклеточные реснички, почти

наполовину перекрывающие венчик цветка. Венчик длиной 4-6 мм, беловатого цвета,

имеет едва заметное опушение. Лепестки сросшиеся почти до краев венчика, поэтому

нижняя и верхняя губа выражены нерезко.

Эремы оранжевого цвета, продолговато-округлой формы, длиной 1,1-1,3 мм

шириной 0,8-0,9 мм. Семенной рубчик почти правильной круглой формы, в центре слегка

приподнятый, серо-фиолетовый, с белой окантовкой. Масса 1000 семян 0,290-0,520 г.

Массовая доля эфирного масла колеблется от 2,07 до 10,10 % на абсолютно сухую

массу (а.с.м.). В состав эфирного масла входят: 1,8-цинеол - до 80,0 %; -терпинеол – до

6,4 %; линалоол – до 3,6 %; -пинен – до 3,0 %; сабинен - до 2,3 %; -пинен – до 1,8 %;

мирцен – до 0,5 %; лимонен – до 0,5 %; n-цимол – до 0,7 %; терпинен-4-ол – до 1,4 %;

борнеол - до 2,6 %.

Цветение отмечается в июне.

Отличительной особенностью от других видов чабреца является запах камфары,

усиливающийся при растирании.

Рис. 2.2.1 Th.mastichina L.

2. Thymus vulgaris L., Sp.Pl 591 (1753)(incl. Th. Aestivus reuter ex willk., Th.ilerdensis

F.Gonzalez ex Costa, Th.valentinus Rouy, Th.webbianus Rouy) - T. обыкновенный (рис.

2.2.2).

В последних работах [74, 198, 200] признается наиболее близким к гипотетическому

исходному предку тимьянов - вегетативно неподвижный полукустарничек, в течение всей

жизни сохраняющий систему главного корня. Для него характерны: раннее одревеснение

побегов, восходящее положение боковых и акросимподиальное нарастание скелетных

осей. В культуре высота растения 20-40 см, диаметр 50 см. Стебли равномерно

коротковолосистые; листья буровато-зеленого цвета, паутинисто-опушенные на нижней

18

стороне, линейно-эллиптические, 6-7 мм длины, 2-3 мм ширины с короткими, но вполне

явственными черешками; края закручены назад, не реснитчатые. Соцветие колосовидное,

прерывистое, состоящее из 6-8 отдельных многоцветковых мутовок. Количество цветков

во второй снизу мутовке - 16- 20 шт. Прицветники сходны со стеблевыми листьями, но в

1,5 раза крупнее, с почти плоскими краями. Чашечка 3-4 мм, покрыта короткими

волосками, верхний зубец длинный и широкий; края не реснитчатые, у нижних зубцов

покрыты редкими ресничками длиной до 2 мм. Трубка чашечки колокольчатая. Венчик 4-

5 мм, бледно-лилового цвета до почти белого.

Эремы темно-коричневого цвета, округлые, 0,9-1,0 мм длиной, 0,8-0,9 мм шириной.

Семенной рубчик миндалевидный, темный с белой окантовкой. Масса 1000 семян 0,200-

0,290 г.

Массовая доля эфирного масла колеблется от 0,66 до 2,22 % на а.с.м. В состав

эфирного масла входят: тимол до 80,0 %; n-цимол – до 2,1- 13,9 %; -терпинен – до 9,9 %;

карвакрол – до 3,9 %; кариофиллен – до 2,4 %; линалоол – до 1,9 %; -терпинен – до 1,2

%; -пинен – до 0,9 %; камфора - до 1,3; борнеол – до 0,6 %.

Цветение отмечается в 1-2 декадах мая.

На опытном участке представлен двумя хемотипами - тимольным и линалоольным.

Последний (рис. 2.2.3) отличается габитусом, размерами и цветом листьев (листья более

мелкие узколинейно-эллиптические 5- 6 мм длины, 1-2 мм ширины; серовато-зеленые), а

также более ранними сроками цветения (начало мая). В состав эфирного масла

линалоольного хемотипа входят: линалоол до 90,0 %; тимол от 2,4 до 16,7 %;

линалилацетат – до 2,8 %; гераниол – до 2,8 %; -терпинен – до 1,1 %; кариофиллен,

карвакрол – до 0,9 %.

Рис. 2.2.2 Thymus vulgaris L.

19

Рис. 2.2.3 Thymus vulgaris L.

3. Th.striatus Vahl. Symb. Bot. 3:78 (1794) (Th.asicularis Waldst, Th.comptus auct.

non Friv.; incl. Th.pseudoatticus Ronniger; Th.pseudohumillimus Klok. et Shost.; Th.humillimus

auct. fl. taur. pro parte non Celak; Th.humillimus var. hirsuta janata in schedis ex Klok. et Shost.;

Th.boissieri H.Braun;- Т.ложноприземистый, бороздчатый (рис. 2.2.4).

Симподиально нарастающий полукустарничек, в условиях культуры образующий

крупные компактные кусты с многочисленными ортотропными побегами (до 300 на

одном растении), которые одревесневают слабее, чем у Th.pulegioides. Высота растения

25-30 см, диаметр 60-70 см. Цветоносные стебли округло-четырехгранные, опушенные

очень короткими ретрорзными (книзу отогнутыми) волосками. Листья продолговато-

ромбовидные длиной 5-6 мм, шириной 3,0-3,2 мм, к основанию постепенно суженные, с

хорошо выраженными черешками, паутинисто-опушенные. Края листа завернуты на

нижнюю сторону. Соцветие удлиненное, прерванное, состоящее из 6-7 мутовок.

Количество цветков во второй снизу мутовке 16-20 штук. Прицветники сходны со

стеблевыми листьями. Чашечка 3-5 мм, верхний зубец ланцетовидный, по краю с редкими

ресничками. Венчик длиной 4-5 мм с едва заметным опушением, от бледно-лилового, до

почти белого цвета.

Эремы темно-коричневого, почти черного цвета, округлой формы, длиной 1,0-1,1

мм, шириной 0,8-0,9 мм. Семенной рубчик округлый, черный, с белым налетом. Масса

1000 семян 0,240-0,280 г.


эфирного масла входят: тимол до 74,0 %; n-цимол от 6,5 до 11,6 %; карвакрол – до 4,7 %;

-терпинен от 4,7 до 7,7 %; линалоол – до 4,2 %; борнеол – до 3,5 %; кариофиллен – до 3,4

%; терпинен-4-ол – до 1,1 %; 1,8-цинеол – до 1,0 %; камфора – до 0,8 %.

Цветение отмечается в мае.

20

Рис. 2.2.4 Th.striatus Vahl.

4. Th.pulegioides L.s.str.L. Sp. pl. ed. I. p. 592. Syn. Th.pulegioides L. I. pulegioides

Ronn. Calycis dentes superiores ciliate ex parte. K.Ronniger, Die Thymus-Arten der Balkan-

Halbinsel.Fedde. Repertor. spec. nov. Bd. XXX. 2. p. 369. Т. - блошинцевидный, блошиный

(рис. 2.2.5).

Симподиально нарастающий полукустарничек, в течение всей жизни сохраняющий

систему главного корня. В условиях культуры образует крупные компактные кусты с

многочисленными ортотропными побегами, для которых характерно раннее и сильное

одревеснение, в результате чего побеги второй генерации развиваются не плагиотропно,

как в естественных условиях, а ортотропно. Высота растения 25-35 см, диаметр 55-65 см.

Стебли по ребрам опушены короткими, загнутыми волосками, но на поверхности граней

голые. Листья темно-зеленого цвета, широкоэллиптические, длиной 5-6 мм, шириной 2-3

мм, с короткими, но вполне явственными черешками, края листа завернуты на нижнюю

сторону. Соцветие колосовидное, прерывистое, состоящее из 10-11 мутовок. Количество

цветков во второй снизу мутовке - 16-20 шт. Чашечка 3-4 мм, обычно более или менее

лиловая, с длинными многоклеточными ресничками по краям зубчиков верхней губы.

Трубка чашечки колокольчатая. Венчик длиной 4-5 мм, лилового цвета с едва заметным

опушением (1,3-1,5 мм).

Эремы табачно-бурого цвета, округлые, с редким белым налетом; длиной 1,0-1,1 мм,

шириной 0,8-0,9 мм. Семенной рубчик округлый, черный, шероховатый с белой каймой.

Масса 1000 семян 0,250-0,340 г.


эфирного масла входят: тимол до 73,0 %; n-цимол от 3,2 до 19,8 %; борнеол – до 5,7 %;

линалоол – до 5,3 %; -терпинен – до 3,0 %; карвакрол – до 1,8 %; 1,8-цинеол – до 1,6 %;

сабинен – до 1,3 %; -терпинен – до 1,2 %.

Цветение отмечается во второй-третьей декадах мая.

21

Рис. 2.2.5 Th.pulegioides L. subsp. pulegioides

5. Th.richardii Pers., Subsp.nitidus (Guss) Jalas, Bot. Jour. Linn. Soc. 64: 264

(1971) (Th.nitidus (Guss): W.Sicilia (Isola Marettimo) (рис. 2.2.6).

Крайне полиморфный вид. В условиях культуры симподиально нарастающий

полукустарничек с многочисленными короткими ортотропными побегами и сильным

одревеснением скелетных осей. Высота растения 20-25 см, диаметр 65-70 см.

Цветоносные стебли короткие - 4-8 см, с большим числом листьев в виде сидячих розеток

на многочисленных боковых побегах с укороченными междоузлиями; цилиндрические,

равномерно опушенные отстоящими волосками. Листья серовато-зеленого цвета,

узкопродолговато-эллиптические, постепенно суженные к основанию, длиной 5,0-6,0 мм,

шириной 2,0-2,5 мм, на поверхности с обеих сторон густо-опушенные. Края листа сильно

завернуты на нижнюю сторону. Соцветие удлиненное, прерванное, состоящее из 4-6

мутовок. Количество цветков во второй снизу мутовке 14-18 штук. Прицветники сходны

со стеблевыми листьями. Чашечка 4,5-6,0 мм, трубка цилиндрическая, часто более

длинная, чем зубцы. Верхний зубец широкий, длиннее нижнего, по краям с

многоклеточными волосками. Венчик длиной 4,0-4,5 мм бледно-лилового цвета.

Эремы темно-коричневого цвета, округлой формы, длиной 1,0- 1,1 мм, шириной 0,8-

0,9 мм. Семенной рубчик грушевидный, темно-коричневого, почти черного цвета, внутри

с белым налетом. Масса 1000 семян 0,220-0,275 г.


эфирного масла входят: тимол – до 55,7 %; -терпинен – до 14,4 %; n-цимол – до 9,0 %;

линалоол – до 2,3 %; карвакрол – до 1,7 %; -терпинен – до 1,6 %; терпинен-4-ол – до 1,6

%; борнеол – до 1,4 %; -пинен – до 1,2 %; 1,8-цинеол – до 1,2 %; камфора – до 1,0 %;

кариофиллен – до 1,0 %; камфен – до 0,9 %.

Цветение отмечается в третьей декаде апреля-начале мая.

22

Рис. 2.2.6 Th.richardii Pers., Subsp.nitidus

6. Th.nitens Lamott, Prodr. Fl. Centr. Fr.2: 595 (1881), Чабрец блестящий (рис.

2.2.7).

Симподиально нарастающий полукустарничек с ранним сильным одревеснением

скелетных осей. Общее число ортотропных побегов замещения меньше, чем у

Th.pulegioides, вследствие чего куст отличается большей рыхлостью. Высота растения 35-

40 см, диаметр 75-80 см. Стебли цилиндрические, равномерно опушенные отстоящими

волосками. Листья линейно-эллиптические длиной 5,0-5,5 мм, шириной 3,0-3,5 мм с ясно

выраженными черешками. Края листа завернуты на нижнюю сторону, не реснитчатые в

основании. Соцветие головчатого типа, состоящее из 7-8 очень сближенных мутовок.

Количество цветков во второй снизу мутовке 18-20 штук. Прицветники сходны со

стеблевыми листьями. Чашечка 3-4 мм, обычно более или менее лиловая, верхние зубчики

без ресничек. Венчик длиной 3-4 мм, бледно-лиловый до почти белого.

Эремы темно-коричневого цвета, с редким белым налетом, округлой формы, длиной

0,9-1,0 мм, шириной 0,8-0,9 мм. Семенной рубчик черного цвета, выдвинут из семени в

виде носика. Масса 1000 семян 0,220-0,300 г.


эфирного масла входят: тимол – до 66,1 %; n-цимол – до 9,5 %; -терпинен – до 6,8 %;

линалоол – до 2,8 %; карвакрол – до 2,7 %; 1,8-цинеол – до 1,5 %; кариофиллен – до 1,3 %;

-терпинен – до 1,2 %; -пинен – до 1,0 %; терпинен-4-ол – до 1,0 %; борнеол – до 0,5 %.

Цветение отмечается в третьей декаде мая-начале июня.

23

2.2.7 Th.nitens Lamott.

7. Th.kotschyanus Boiss. et Hoken. in Boiss. Diagn. ser. 1, 5 (1844) 16 et Fl. or. IY

(1879) 556; Роннигер у Гроссг. Фл. Кавк. III, 336 - Т.Кочи (рис. 2.2.8).

Аэроксильный симподиально нарастающий полукустарничек с сильным

одревеснением скелетных осей и преобладанием моноциклических побегов. Скелетные

оси, формирующие крону куста, имеют более длинную простертую часть и в условиях

достаточной влажности способны укореняться. Высота растения 25-30 см, диаметр 60-70

см. Ортотропные стебли цилиндрические, равномерно опушенные очень короткими

ретрорзными волосками. Листья сидячие, яйцевидно-треугольные, длиной 5-6 мм,

шириной 3-4 мм, по краю до основания пластинки с редкими ресничками, на поверхности

более-менее опушенные. Края листа слегка завернуты на нижнюю сторону. Соцветие

удлиненное, прерванное, состоящее из 10-11 мутовок. Количество цветков во второй

снизу мутовке 18-20 штук. Прицветники сходны со стеблевыми листьями. Чашечка

длиной 4-5 мм, трубка узко колокольчатая, опушенная короткими волосками. Верхний

зубец ланцетный, заостренный, по краю реснитчатый. Венчик длиной 4-5 мм, бледно-

лилового цвета.

Эремы коричневого цвета, округлой формы, длиной 0,9-1,0 мм, шириной 0,8-0,9 мм.

Семенной рубчик черный, округлый с белой окантовкой. Масса 1000 семян 0,210-0,280 г.


эфирного масла входят: тимол – до 69,9 %; -терпинен – до 7,6 %; n-цимол – до 5,0 %;

карвакрол – до 3,1 %; линалоол - до 3,0 %; борнеол – до 1,8 %; терпинен-4-ол – до 1,2 %;

1,8-цинеол – до 1,0 %; кариофиллен – до 1,0 %; мирцен – до 0,9 %; -терпинен – до 0,8 %;

-пинен – до 0,7 %.


24

Рис. 2.2.8 Th.kotschyanus Boiss. et Hoken.

8. Th.caucasicus Willd in Linnaea (1837) 341 (nomen) ex Ronn. in Fedde, Repert,

XXXI (1932) 158; Роннигер у Гроссг. Фл. Кавк. III, 344 - Т. кавказский (рис. 2.2.9).

Рыхлый аэроксильный симподиально нарастающий полукустарничек.

Доминирующее влияние главной оси выражено слабо. Меньший годичный прирост

обусловливает меньшие общие размеры растения, его приземистость. В условиях

культуры, при достаточном увлажнении, побеги замещения начинают удлиняться еще во

время цветения материнской оси. Поскольку одревеснение задерживается, они под

действием собственной тяжести полегают на поверхность почвы, укореняясь

придаточными корнями. В результате из кустовидной формы роста возникает стелющаяся

- уплощенно-рыхло-подушковидная. Высота растения 10-15 см, диаметр 30-40 см.

Ортотропные стебли густо опушены короткими отстоящими волосками. Листья

черешковые, широко яйцевидно-округлые, длиной 11-12 см, шириной 5-6 мм. По краю

или в нижней трети или до середины реснитчатые. Поверхность листовой пластинки

почти голая. Соцветие головчатое, компактное, состоящее из 6-7 мутовок. Количество

цветков во второй снизу мутовке 20-22 штук. Прицветники сходны со стеблевыми

листьями. Чашечка 4-5 мм длины, с узколанцетными, реснитчатыми по краю верхними

зубчиками. Венчик длиной 5-6 мм, лилового цвета.

Эремы темно-коричневого цвета, округлой формы, длиной 1,0-1,1 мм, шириной 0,9-

1,0 мм. Семенной рубчик округлый, слегка выпуклый, в середине черный, с белой

окантовкой. Масса 1000 семян 0,310-0,340 г.


эфирного масла входят: карвакрол – до 62,5 %; -терпинен – до 9,4 %; n-цимол – до 4,2 %;

тимол – до 2,2 %; -пинен – до 3,1 %; -терпинен – до 2,5 %; борнеол – до 1,8 %; 1,8-

цинеол – до 1,6 %; сабинен – до 1,1 %; кариофиллен – до 1,0 %; камфен – до 0,7 %;

линалоол – до 0,7 %.

Цветение отмечается в мае. В условиях культуры наблюдается вторичное цветение в

августе.

25

Рис. 2.2.9 Th.caucasicus Willd.

9. Th.comosus Heuffel ex Griseb., Arch.Naturgesch.(Berlin) 18 (1): 328 (1852).(рис.

2.2.10).

Симподиально нарастающий полукустарничек в течение всей жизни сохраняющий

систему главного корня. В условиях культуры образует крупные компактные кусты с

ортотропными побегами, для которых характерно раннее и сильное одревеснение. Высота

растения 30-40 см, диаметр 60-70 см. Цветоносные стебли цилиндрические, равномерно

опушенные короткими отстоящими волосками. Листья широкояйцевидные, ближе к

соцветию ромбовидные, длиной 6-7 мм, шириной 3-4 мм, с короткими, но хорошо

выраженными черешками. Края листа завернуты на нижнюю сторону, у основания

покрыты длинными многоклеточными ресничками. Соцветие головчато-цилиндрическое,

иногда с отставленными нижними дихазиями, состоящее из 7-8 очень сближенных

мутовок. Количество цветков во второй снизу мутовке - 24-28 штук. Прицветники сходны

со стеблевыми листьями. Чашечка 4-5 мм, трубка колокольчатая, верхний зубец до 2 мм,

ланцетовидный, реснитчатый. Венчик длиной 5-6 мм, бледно лилового цвета.

Эремы ржавого цвета, каплевидной формы, длиной 1,0-1,1 мм, шириной 0,9-1,0 мм.

Семенной рубчик округлый, с белой окантовкой, темно-коричневого цвета. Масса 1000

семян 0,300-0,320 г.


эфирного масла входят: тимол – до 74,4 %; n-цимол – до 6,7 %; карвакрол – до 4,4 %;

линалоол – до 3,2 %; сабинен – до 2,0 %; -терпинен – до 2,1 %; 1,8-цинеол - до 1,2 %;

терпинен-4-ол – до 1,1 %; камфора – до 1,0 %; борнеол – до 0,7 %; мирцен – до 0,5 %.


26

Рис. 2.2.10 Th.comosus Heuffel ex Griseb.

10. Th.serpyllum L., T.Baicalensis Serg. in Animadv Sust ex Herb. Univ. Tomsk 5

(1935) 4. Exs: ГРФ, n град. 478 - Т.ползучий (рис. 2.2.11).

Шпалерный низкорослый полукустарничек со стелющимися и обильно

укореняющимися, моноподиально нарастающими скелетными осями. Высота растения 10-

15 см, диаметр 50-70 см. Генеративные побеги короткие, развиваются ортотропно;

вегетативные растут плагиотропно. Цветоносные стебли цилиндрические, равномерно

опушенные отстоящими или ретрорзными волосками. Листья продолговато-

эллиптические, длиной 13,0-14,0 мм, шириной 2,5-3,0 мм, постепенно суженные в

короткий черешок. По краю от основания до середины листа реснитчатые. Соцветие

головчатое, компактное, состоящее из 5-6 очень сближенных мутовок. Количество

цветков во второй снизу мутовке 20-22 штук. Чашечка более или менее лиловая, узко-

колокольчатая, длиной 4-5 мм, с коротко волосистой трубкой. Верхний зубец

остротреугольный, по краю более-менее реснитчатый. Прицветники сходны со

стеблевыми листьями. Венчик длиной 6-7 мм, розовато-лиловый, яркий.

Эремы темно-коричневого цвета, округлой формы, длиной 1,0-1,1 мм, шириной 0,8-

0,9 мм. Семенной рубчик округлой формы, подковообразный с белой окантовкой. Масса

1000 семян 0,185-0,270 г.


эфирного масла входят: тимол – до 28,3 %; кариофиллен – до 12,9 %; n-цимол – до 5,6 %;

борнеол – до 4,8 %; линалоол – до 4,1 %; карвакрол – до 1,9 %; -терпинен – до 1,8 %; 1,8-

цинеол – до 1,7 %; лимонен – до 0,5 %; камфен – до 0,3 %; камфора – до 0,3 %; -пинен –

до 0,3 %.


27

Рис. 2.2.11 Th.serpyllum L.

28

РАЗДЕЛ 3

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ THYMUS L. НА ЮЖНОМ БЕРЕГУ

КРЫМА

3.1. Семенное и вегетативное размножение Thymus L. в культуре

3.1.1. Морфологические и биологические особенности семян некоторых видов

рода Thymus L.

Одним из ведущих показателей акклиматизации является способность растений к

семенному размножению в условиях интродукции, так как при этом получаются

разновидности, подвергающиеся отбору. Многочисленные исследования

свидетельствуют, что получение семян в условиях культуры и размножение семенами

местного происхождения способствуют приспособлению вида к новым экологическим

условиям района интродукции [47].

При работе с новыми для интродукции видами необходимо знать подробные

морфологические и биологические характеристики семян. Во-первых, для того, чтобы

иметь представление о качестве полученного материала, а во-вторых, чтобы избежать

возможных ошибок, которые, как показала практика, довольно часто возникают при такой

форме обмена посадочным материалом как делектус.

Нами рассмотрены особенности морфологии семян 10 видов Thymus. При изучении

и описании во внимание принимались следующие критерии: форма семян,

морфоскульптура перикарпия, детали строения семенного рубчика и окраска семян.

Основные морфологические и биологические особенности семян в условиях

интродукции Южного берега Крыма представлены в табл. 3.1.1.

29

Таблица 3.1.1

Морфологические и биологические особенности семян некоторых видов рода Thymus L.

Вид

Масса 1000

семян,

г

Цвет Размеры (мм) Индекс

длина/

ширина

Форма Особенности

поверхности Особенности рубчика

Лабора-

торная

всхожесть, % Длина Ширина

Th.vulgaris 0,255±0,002 коричнево-

каштановый

0,90 ±

0,05

0,80 ±

0,04 1,13 округлая

слабошероховатая, блеск

матовый

темный, миндалевидный, с белой

окантовкой 92 - 99

Th.vulgaris 0,260±0,003 темно-коричневый 1,00 ±

0,06

0,80 ±



матовый



Th.vulgaris 0,283±0,012 темно-коричневый 1,00 ±

0,03

0,90 ±



матовый



Th. pulegioides 0,296±0,023 табачно-бурый

коричневый

1,00 ±

0,06

0,90 ±


слабошероховатая, с

редким белым налетом,

блеск матовый

черный, округлый, шероховатый,

с белой каймой 75 - 90

Th.comosus 0,312±0,006 ржавый 1,00 ±

0,01

0,90 ±

0,02 1,11 каплевидная


матовый

темно-коричневый, округлый, с

белой окантовкой 69 - 96

Th.kotschyanus 0,247±0,018 коричневый 1,00 ±

0,05

0,90 ±



матовый

черный, округлый, с белой

окантовкой 58-86

Th.caucasicus 0,323±0,007 темно-коричневый 1,00 ±

0,04

0,90 ±



матовый

в середине черный с белой

окантовкой, округлый, слегка

выпуклый

60-81

Th.serpyllum 0,227±0,021 темно-коричневый 1,00 ±

0,05

0,80 ±



матовый

почти черный, округлой формы,

подковообразный с белой

окантовкой

60-70

Th.striatus 0,261±0,004

темно-

коричневый,

почти черный

1,00 ±

0,05

0,80 ±



матовый

черный, округлый, с белым

налетом 75-80

Th.richardii ssp.

Nitidus 0,248±0,014 темно-коричневый

1,00 ±

0,06

0,80 ±



матовый

темно-коричневый, почти черный,

грушевидный, внутри с белым

налетом

25-40

Th.mastichina 0,411±0,011 оранжевый 1,20 ±

0,05

0,90 ±

0,05 1,33

продолговато-

округлая


матовый

серо-фиолетовый с белой

окантовкой, почти правильной

круглой формы, в центре слегка

приподнятый

90-99

Th.nitens 0,262±0,022

темно-коричневый

с редким белым

налетом

0,90 ±

0,05

0,80 ±



матовый

черный, выдвинут из семени в

виде носика 30-39

30

Известно, что знание всхожести семян позволяет правильно учитывать необходимое

количество посевного материала. Такие показатели качества семян как скорость и

дружность прорастания позволяют оценить способность будущих растений бороться с

сорняками, создавать выравненность созревания растений и способствовать получению

высоких и качественных урожаев.

Семена многих культурных растений в известной мере лишены периода покоя. Они

характеризуются быстрым и дружным прорастанием и высокой всхожестью. По данным

Е.Е.Гогиной [21] семена тимьянов не нуждаются даже в самом кратковременном периоде

покоя или дозревания. Не вполне зрелые семена, извлеченные из чашечек, еще

сохранивших травянистую консистенцию, также обнаруживали высокую всхожесть.

Исследованиями установлено, что величина семян изменяется в зависимости от

положения цветков в дихазии и числа развивающихся в цветке семяпочек. Максимального

размера достигают одиночные семена в центральных цветках, наиболее мелкие семена

дают цветки второго и третьего порядка дихазия, в особенности, если в таком цветке

развиваются все семяпочки. Однако, различия в величине не сказываются на всхожести

семян чабреца. Всходы из семян разного размера быстро выравниваются и при

дальнейшем развитии не различаются [21].

Изучению тесной сопряженности размеров и массы семян с их посевными

качествами и продуктивностью посвящены исследования Н.В.Алехина по зерновым

культурам [2]. В работах Н.М.Макрушина, В.М.Черемха [94] основным отличительным

признаком полноценных семян пшеницы предлагалось принимать не размеры, а их

соотношение. Среди причин, нарушающих связь размеров и массы семян с показателями

их биологической полноценности (всхожесть, энергия прорастания и пр.), можно указать

на плотность.

Исследованием значения плотности семян на посевные качества

сельскохозяйственных культур занимались многие авторы: по зерновым культурам

П.П.Лукьяненко [87], Н.А.Майсурян [92, 93],К.Ф.Виденин [15], Г.Н.Галеев [20], по

овощным культурам С.О.Гребинский [28]. Отмечена связь удельного веса семян со

степенью их зрелости, всхожести и силой начального роста. Способы, предлагаемые

данными авторами, применяются в основном при определении удельного веса твердых

тел и семян зерновых культур, имеющих удельный вес больше единицы. Семена же

эфирномасличных культур, очень разнообразные по своему морфологическому и

анатомическому строению, иногда имеют удельный вес меньше единицы. В связи с этим

П.В.Токарев [135] предлагает определение удельного веса масличных и эфирномасличных

культур при помощи пикнометра и объемомера. Однако, при интродукции этот метод

имеет существенный недостаток из-за отсутствия в достаточном количестве семенного

материала (величина навески семян 5-25 г, а масса 1000 шт. семян чабреца около 0,200-

0,300 г).

Важнейшую роль в прорастании семян играет температура. Каждому типу семян

свойственен свой собственный внутренний механизм, управляющий прорастанием и

отзывающийся на те или иные условия внешней среды, в частности температурные.

При выявлении общих закономерностей адаптации вида к новым экологическим

условиям большое значение имеет изучение семенного возобновления интродуцентов,

прежде всего особенностей прорастания семян и характера их всхожести.

Для выяснения жизнеспособности семян чабреца и потерю их всхожести в связи с

возрастом, были проведены исследования по определению оптимальных условий

(температурный режим) проращивания семян в лабораторных условиях, изучению

всхожести (процент и энергия прорастания), а также их посевных качеств в зависимости

от продолжительности хранения.

Семена 10 видов Thymus проращивались в чашках Петри на ложе из фильтровальной

бумаги при температуре 15 и 200С. С целью изучения влияния различных температурных

режимов на всхожесть и энергию прорастания нами дополнительно было проведено

31

проращивание семян Th.comosus и Th.mastichina при температурах 5, 10, 15, 20, 25 и 300С.

Прорастание семян Th.mastichina и Th.comosus при различных температурных режимах

показано на рис. 3.1.1-3.1.2.

Рис. 3.1.1. Ход прорастания семян Th.mastichina при различных температурных

режимах:

1 – при 50С; 2 – 10

0С; 3 – 15

0С; 4 – 20

0С; 5 – 25

0С; 6 – 30

0С

Рис. 3.1.2. Ход прорастания семян Th.comosus при различных температурных

режимах:

1 – при 50С; 2 – 10

0С; 3 – 15

0С; 4 – 20

0С; 5 – 25

0С; 6 – 30

0С

Проращивание семян в различных температурных режимах показало, что при

температуре 50С семена начинали прорастать на восьмой-десятый день, при температурах

10, 15, 20 и 300С - на третий-четвертый день, а при температуре 25

0С – на второй день.

Причем при температурах от 10 до 300С в первые семь дней прорастало в среднем 90-95 %

жизнеспособных семян. У большинства исследуемых видов наблюдали высокую

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30

Пр

ор

осл

о с

емя

н, %

Дни проращивания 1 2 3 4 5 6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5 10 15 20 25 30

Пр

ор

осл

о с

емя

н,

%

Дни проращивания 1 2 3 4 5 6

32

всхожесть семян - 80-99 %. Наибольшая всхожесть - 99 % отмечена у Th.mastichina и

Th.vulgaris. Низким процентом проросших семян (25-40 %) отличались Th.richardii

ssp.nitidus и Th.nitens.

Полученные данные хорошо согласуются с результатами исследований Е.Е.Гогиной

[21], которая отмечает высокую всхожесть (99,0-99,7 %) семян чабрецов и дружное их

прорастание на третий, реже на второй день. Единичные не проросшие семена оставались

живыми в течение нескольких месяцев и сохраняли способность к прорастанию.

Для интродуцентов важным показателем адаптации растений в новых экологических

условиях, в значительной степени определяющим урожайность, является полевая

всхожесть. При характеристике внешних условий необходимо учитывать и условия

выращивания, включающие приемы агротехники - сроки посева, норму и глубину заделки

семян.

Исследование всхожести семян высокопродуктивных видов чабреца (Th.vulgaris,

Th.striаtus и Th.mastichina) показало, что наибольшая всхожесть при посеве в грунт - до

44-48 % у этих видов отмечалась в мае при глубине заделки семян до 1 см (рис. 3.1.3.).

Среднесуточные температуры воздуха в этот период составили 14,8-20,20С, относительная

влажность - 52-74 %.

Рис. 3.1.3. Полевая всхожесть семян Thymus:

0,5; 1,0 и 2,0 см – глубина заделки семян в грунт

Для определения оптимальных сроков хранения семян первостепенное значение

имеет изучение сохранения их жизнеспособности и всхожести. В исследовательскую

работу были включены два наиболее изученных вида: Th.vulgaris и Th.kotschyanus. Были

отобраны пробы по 100 семян, собранных в июле-августе урожаев 1989-1994 гг. Семена

хранились при комнатной температуре (180С). Проращивание позволило установить, что

посевные качества семян сохраняются в течение трех лет, после чего всхожесть резко

падает (рис. 3.1.4.). При хранении свыше пяти лет наступает полная потеря всхожести.

Следовательно, семена чабрецов не могут храниться более трех лет.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

21.IY 30.IY 10.Y 20.Y 10.YI 18.XI

Всх

ож

ест

ь, %

0,5 см 1,0 см 2,0 см

33

Рис. 3.1.4. Изменение всхожести семян Thymus в зависимости от сроков хранения

посевного материала

Для совершенствования способов отбора высококачественного посевного материала

важное значение имеет установление связей физических свойств семян с их

биологической полноценностью.

Семена чабрецов имеют округлую форму, слабошероховатую поверхность и

незначительный размах варьирования в размерах семян (4-6 %) (табл. 3.1.1). Поскольку

важным показателем качества и одним из признаков, по которому семена относят к

определенному классу посевного стандарта и устанавливают норму высева, является

лабораторная всхожесть, при изучении качества семян чабрецов нами была предпринята

попытка установить зависимость между удельным весом (в последствии называемом

плотностью) - (Ру), индексом семени (i) и всхожестью (W).

Как известно, формула плотности:

P =V

m , (3.1.1)

где Р - плотность, г/см3; m - масса тела, г; V - объем, см

3.

Поскольку семена чабреца имеют округлую форму, при вычислениях мы

использовали формулу объема сферы:

V = 4/3R3 , (3.1.2)

где V - объем сферы, см3; R - радиус сферы, cм;

R = (Д+Ш)/4 , (3.1.3)

где Д - длина семени, cм; Ш - ширина семени, cм.

В результате алгебраических преобразований формул (3.1.1) - (3.1.3) и

соответствующих подстановок была получена рабочая формула для вычисления условной

плотности семян чабреца:

Рy = 977,85 m/(Д + Ш)2 (3.1.4)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1989 г. 1990 г. 1991 г. 1992 г. 1993 г. 1994 г.

Всх

ож

ест

ь, %

Th.vulgaris Th.kotschyanus

34

где m - масса 1000 семян, г; Д и Ш - средние длина и ширина семян в делениях,

измеренные по шкале бинокуляра при 40-кратном увеличении; 977,85 - коэффициент

пропорциональности, приводящий к единицам измерения СИ.

Было проведено по 45 измерений параметров семян (Д, Ш и i = Д/Ш), хранившихся в

течение последних двух лет, и соответствующее число наблюдений за их всхожестью. Все

семена были сгруппированы по признаку «i». Первая группа включала семена с i 1,25,

вторая - с i 1,25.

Рис. 3.1.5. Зависимость всхожести семян Thymus от их плотности

Для первой группы семян (i 1,25) была построена диаграмма (рис. 3.1.5.) из

которой видно, что между плотностью и всхожестью семян существует тесная линейная

корреляционная связь. Коэффициент корреляции равен 0,9512 ± 0,0617, а уравнение

регрессии имеет вид:

WTеор= -49,1 + 169,5 Рy (3.1.5)

где WТеор - теоретическая всхожесть семян, %; Рy - плотность, г/см3.

Поскольку коэффициент детерминации R2 равен 0,9048, можно сделать вывод, что

около 90 % вариаций всхожести семян зависит от их плотности Рy.

Критерий существенности коэффициента корреляции tr равен 15,4, что говорит о

тесной связи при уровне доверительной вероятности большем, чем 0,01 %.

Ошибка коэффициента регрессии - 11,0.

Средняя квадратическая ошибка найденного уравнения регрессии равна 9,0 %.

Для второй группы семян (i 1,25), отличающейся большими абсолютными

размерами (длина более 1,1 мм), корреляционная связь между Рy и W выражена слабо.

Однако, у этой группы - высокий процент всхожести (более 85-90 %) при довольно

широком диапазоне изменчивости Рy- от 0,512 до 0,763.

Таким образом, семена Thymus не нуждаются в периоде покоя или дозревания. При

температурах воздуха от 10 до 300С они начинают прорастать на третий-четвертый день,

основная масса жизнеспособных семян (90-95 %) прорастает в течение первых семи дней.

Наибольшая всхожесть семян – до 99 % в культуре на Южном берегу Крыма отмечена у

Th.mastichina и Th.vulgaris, а наименьшая - 25-40 % - у Th.nitens и Th.richardii ssp.nitidus.

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Плотность, г/см3

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Всх

ож

есть

, %

35

Высокий процент прорастания сохраняется в течение первых двух-трех лет, полная потеря

всхожести наступает на пятый-шестой год. В условиях Южного берега Крыма

оптимальным сроком для высева семян Thymus в грунт являются первая-вторая декады

мая при глубине заделки до 1 см. Полученная зависимость между плотностью и

всхожестью позволяет дать оценку посевных качеств свежесобранных семян чабреца и

рекомендовать использовать эти признаки при отборе качественного посадочного

материала.

3.1.2. Вегетативное размножение Thymus

Для видов рода Thymus свойственен наследственный внутрипопуляционный

полиморфизм. Весьма пластичны у чабрецов величина годичного прироста побегов,

интенсивность их ветвления и высота цветоносных стеблей. Подобная пластичность имеет

несомненный приспособительный характер и закреплена генетически [21].

При семенном размножении вследствие расщепления получается не выравненное по

морфологическим и хозяйственно ценным признакам потомство. Вместе с тем часто

возникает необходимость закрепления в культуре ценных генотипов, новых форм и

культиваров. Поэтому промышленные плантации необходимо создавать чистосортным

посадочным материалом, выращенным вегетативным путем. Черенки длиной 5-7 см

лучше заготавливать из нижней и средней части одревесневших и зеленых годичных

побегов. На каждом должно быть не менее четырех-пяти почек. Нижний срез делают под

почкой, а верхний – в средней части междоузлия. Посадка черенков производится в

парники, размещенные на хорошо освещенных участках. Перед посадкой и после нее

парники обильно поливают. Состав почвы: земля, перегной, песок (2:1:1).

Укоренение посадочного материала зависит от сроков черенкования и

биологических особенностей растения и в культуре Южного берега Крыма варьирует в

пределах 10-69 % (табл. 3.1.2.1). Самый высокий процент укоренения (66-69 %) был

получен от посадки в августе и сентябре зелеными и одревесневшими черенками с

годичных побегов.

Таблица 3.1.2.1

Укореняемость черенков Thymus при различных сроках черенкования

Сроки черенкования Варианты опыта Укореняемость, %

10.III Одревесневшие побеги 10-15

3.IV Одревесневшие побеги 10-20

29.IV Зеленые побеги 20-25

29.IV Одревесневшие побеги 29-33

19.VIII Одревесневшие побеги 65-69

3.IX Зеленые побеги 60-66

14.X Зеленые побеги 10-11

26.XII Зеленые побеги Погибли зимой

26.XII Одревесневшие побеги Погибли зимой

Черенки, заготовленные в марте-апреле, имели низкую укореняемость. Кроме того,

черенкование в весенний период значительно снижает урожай сырья, уборка которого

производится в июне. При подзимнем черенковании корневая система не успевает

развиться до наступления периода зимнего покоя, в связи с чем черенки, как правило,

погибают.

Изучение особенностей укоренения черенков, заготовленных из однолетних побегов,

при черенковании в течение вегетационного периода показало, что соблюдение сроков

черенкования является одним из условий, определяющих возможность успешного

36

получения посадочного материала. Оптимальным сроком черенкования Thymus на ЮБК

при своевременном поливе в парниках является период, совпадающий с активным летне-

осенним отрастанием вегетативных побегов (август-сентябрь).

3.2. Биология развития

Анализ литературных источников показал, что все представители рода Thymus L.

характеризуются значительной степенью одревеснения, зимнезеленостью, преобладанием

силлептических побегов и двумя периодами активного роста - весенним и летне-осенним,

которые разделяются более или менее выраженными периодами покоя в середине лета и

зимой.

Из исследуемых нами видов наиболее подробно описан морфогенез в природных

условиях и условиях культуры Th.vulgaris [21, 99, 157, 168, 296 и др.]. Имеются некоторые

сведения о типе жизненной формы, особенностях роста и развития Th.kotschyanus [21, 60,

66], Th.serpyllum [21, 66, 91, 98, 99, 106, 121 и др.], Th.pulegioides [21, 67, 90, 219 и др.].

Описания морфологических особенностей рода Thymus L. основываются

преимущественно на изучении и сопоставлении многочисленных гербарных образцов,

реже на общих впечатлениях о растениях в природе и наблюдениях за культивируемыми

растениями [293]. Однако, изучение одних лишь гербарных материалов не дает должного

представления об онтогенетической и сезонной изменчивости признаков, амплитуде их

варьирования в пределах популяций и в зависимости от условий среды [21].

В связи с отсутствием данных о влиянии фиксированных экологических факторов на

развитие чабреца, нами были изучены закономерности роста и развития семи видов

тимьянов в условиях закрытого грунта и 10 видов в полевых условиях Южного берега

Крыма. На примере Th.vulgaris и Th.mastichina проведены исследования по выявлению

критических периодов потребности чабреца во влаге, установлена доля влияния этих

периодов на формирование урожая сырья.

3.2.1. Рост и развитие растений

В результате проведенных экспериментов установлено, что на Южном берегу Крыма

при высеве семян в открытый грунт в мае, появление всходов чабреца отмечается на 10-15

день в зависимости от температуры воздуха. Через четыре-пять дней у всходов

появляются первые настоящие листья, которые отличаются от последующих малыми

размерами и округлой формой. Ветвление начинается, когда материнская ось имеет три-

четыре сформированных узла выше семядолей. В дальнейшем, образование пятой пары

листьев на главном побеге совпадает по времени с образованием побегов третьего

порядка. К концу первого вегетационного периода нижние из них образуют мощные

восходящие ветви, создающие основу скелетной системы куста. Одревеснение

материнской оси происходит после образования ветвей седьмого-восьмого порядков.

С появлением восьмой-десятой пары листьев при температуре воздуха 19-220С

растения чабреца начинают интенсивно расти. Высев семян и наблюдения за ростом

сеянцев показали, что ритмы роста и развития у исследуемых видов Thymus в условиях

открытого и закрытого грунта совпадают. Так, в 1995 году наиболее интенсивный рост

растений наблюдался одновременно во второй декаде мая при температуре воздуха 15-

160С в полевых условиях и температуре 20-22

0С в теплице. В 1996 году максимальный

прирост в открытом и закрытом грунте был отмечен в первой декаде мая. Температуры

воздуха соответственно составляли 15-160С и 19-20

0С.

Исследование динамики роста 10 видов чабрецов (1995-1997 гг.) в период от начала

отрастания до созревания семян показало, что наибольший прирост побегов наблюдался

перед началом бутонизации и длился весь период бутонизации (рис. 3.2.1.1). В период

образования генеративных органов потребность чабреца во влаге значительно возрастает.

37

Как видно из рис. 3.2.1.1, во время максимального прироста вегетативной массы

влажность почвы резко снижается. При отсутствии значительных осадков (более 10 мм) в

это время запасы продуктивной влаги в верхнем полуметровом слое почвы в 1996-1997

годах за одну - две декады понижались от 91-93 % наименьшей влагоемкости до 0 %. В

период цветения наблюдался незначительный прирост за счет дифференциации соцветий,

который к концу цветения прекращался.

Рис. 3.2.1.1 Феноспектр, динамика роста генеративных побегов Thymus (h) и

колебания запасов продуктивной влаги Wпр (% Wпр. при НВ) за период начало

цветения – созревание семян 1995-1996 гг.

Виды Thymus:

а – раноцветущие, б – среднецветущие, в – поздноцветущие, г – Th.mastichina

Молодые растения в течение первого года жизни за исключением Th.vulgaris и

Th.caucasicus оставались в вегетативном состоянии. Цветение в условиях культуры

отмечено на второй год. У растений второго года жизни связь между главной и боковыми

осями резко ослабевала. Изучение особенностей роста показало, что для чабрецов

характерно два периода активного роста, которые в условиях Южного берега Крыма

приходятся на май и сентябрь. Весенний рост заканчивается формированием

верхушечных соцветий на главных и боковых осях. Отплодоносившие соцветия

отмирают. При выращивании в культуре отсутствие засушливого периода, вызывающего

0

20

40

60

80

100

0

100

200

300

Март Март Март Апрель Апрель Апрель Май Май Май Июнь Июнь Июнь

Wпр, % h, мм

1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Март Апрель Май Июнь

г

б

а

в

Wпр.

Весеннее отрастание Бутонизация Начало цветения

Массовое цветение Конец цветения Созревание семян

38

торможение роста в аридных условиях, приводит к тому, что побеги замещения начинают

удлиняться еще во время цветения материнской оси. Нарастание скелетных осей

осуществляется за счет силлептических побегов, развивающихся в подсоцветных узлах. В

нескольких узлах ниже отплодоносивших соцветий формируются укороченные

вегетативные побеги, которые весной следующего года переходят в фазу удлиненных

генеративных. Большая часть годичного прироста образуется весной. Весенний прирост

успевает одревеснеть к концу лета, летне-осенний в большей своей части одревесневает в

конце весны следующего года. Растения характеризуются сезонным диморфизмом

листьев - на весеннем приросте листья более крупные и плоские.

Таким образом, проведенные нами исследования показали, что максимальный

прирост у чабреца охватывает период, включающий 10-15 дней до бутонизации и длится

весь период бутонизации. В это время потребность чабреца во влаге резко возрастает.

Одновременный интенсивный рост в различных условиях среды (закрытого и открытого

грунта) позволяет сделать вывод, что на сезонный ритм роста и жизненный цикл развития

тимьянов влияет, прежде всего, наследственный фактор обусловленный генотипом.

3.2.2. Особенности формирования урожая цветочного сырья

Изучение количественной меры связи между продуктивностью растений и

экологическими факторами имеет большое значение для определения оптимальных

условий возделывания сельскохозяйственных культур. В связи с этим были проведены

исследования по выявлению критических периодов в формировании урожая сырья

чабреца (Th.vulgaris L.) и установлению сопряженности этих периодов с

гидротермическими факторами Южного берега Крыма.

Изучение элементов продуктивности чабрецов в культуре Южного берега Крыма в

течение 15 лет на примере Th.vulgaris показало, что урожай зеленой массы значительно

варьирует по годам. Амплитуда варьирования составила от 0,559 до 1,456 кг цветочного

сырья с 1 м2

при степени изменчивости 29,5 %. Анализ данных урожая зеленой массы по

годам в сочетании с агрометеорологическими условиями позволил установить, что при

благоприятном температурном режиме и хорошем увлажнении почвы во второй половине

лета, у чабрецов стимулируется рост побегов второй генерации. В результате

интенсивного ветвления образуются крупные компактные кусты с многочисленными

ортотропными побегами (до 200 на одном растении). При повышенной сухости осеннее

отрастание подавляется, и растения ветвятся слабее. Чем больше побегов замещения

образуется в подсоцветных узлах, тем выше урожай соцветий в следующем году.

Температурные условия Южного берега Крыма чаще всего благоприятны для

произрастания чабреца. Более существенное влияние на урожай цветочного сырья

оказывает распределение осадков в течение периода вегетации. По нашим данным, годы с

высокой урожайностью характеризуются значительным количеством осадков во время

летне-осеннего отрастания и в период интенсивного роста весной (табл. 3.2.2.1).

39


Урожай цветочного сырья Th.vulgaris L. и гидротермические показатели за периоды весеннего и летне-осеннего отрастания побегов

Годы

Дата

сбора

сырья

Урожай

цветочного

сырья с 1

м2, кг

Средняя

температура

воздуха, 0С

Сумма осадков, мм за

апрель-

май

июль-

август август сентябрь октябрь апрель май июль

1973 15.Y 0,930 8,5 28,3 81,0 37,9 107,5 87,0 5,1 23,2 43,1

1974 27.Y 1,369 7,9 75,0 68,4 30,5 23,4 53,7 39,4 35,6 37,9

1975 16.Y 0,932 8,3 56,2 30,3 9,5 24,7 13,6 25,7 30,5 20,8

1977 17.Y 1,002 8,7 102,5 80,0 66,3 80,4 22,0 66,0 36,5 13,7

1979 11.Y 0,826 9,1 34,4 69,3 63,5 89,0 20,8 32,1 2,2 5,8

1980 20.Y 1,488 6,6 96,6 114,4 75,8 24,1 126,3 55,7 40,9 38,6

1981 25.Y 1,188 7,5 68,9 96,0 8,3 41,7 65,1 28,2 40,7 87,7

1982 24.Y 1,063 7,3 105,0 94,3 56,1 26,0 58,2 57,1 47,9 38,2

1987 10.YI 0,559 7,2 71,1 9,3 5,0 2,9 32,1 49,7 21,4 4,3

1989 16.Y 0,689 8,9 34,8 37,8 31,8 102,4 66,0 4,6 30,2 6,0

1990 14.Y 0,977 8,5 61,1 54,0 31,8 89,5 14,3 19,8 41,3 22,2

1991 05.YI 0,625 7,6 96,1 40,8 35,8 87,6 90,1 72,8 23,3 5,0

1995 29.Y 0,858 9,1 110,7 62,3 28,4 0,0 8,6 65,6 45,1 33,9

1996 15.Y 0,752 7,1 49,7 57,7 39,8 61,7 25,0 40,1 9,6 17,9

1997 26.Y 1,456 7,7 108,4 101,6 98,6 157,0 38,5 80,2 28,2 3,0

40

Проведенная статистическая оценка зависимости урожая сырья с 1 м2 (Y, кг) от

суммы осадков и температуры воздуха за вышеуказанные периоды представлена в табл.

3.2.2.2.


Результаты статистической обработки связи урожая сырья Th.vulgaris L. с

гидротермическим режимом в периоды весеннего и летне-осеннего отрастания

побегов

Порядок

переменно

й

Размах

варьирования

параметра

Среднее

арифметическое

признака

Коэффициен

т вариации,

%

Стандартное

отклонение

Коэффициен

т парной

корреляции,

r

Y 0,559 -1,456 0,9810,075 29,5 0,289

x1 6,6 -9,1 8,00,2 9,9 0,789 -0,301

x2 28,3-110,7 73,37,43 39,3 28,78 0,391

x3 9,3-114,4 66,47,52 43,8 29,14 0,807

x4 5,0-98,6 41,36,81 16,5 26,37 0,522

x5 0,0-157,0 61,211,66 73,8 45,17 0,061

x6 8,6-126,3 48,18,82 71,0 34,16 0,303

x7 4,6-80,2 42,86,10 55,2 23,64 0,225

x8 2,2-47,9 30,43,34 42,5 12,92 0,459

x9 3,0-87,7 25,25,82 89,4 22,53 0,433

Примечание. х1 - средняя температура воздуха за период весеннего отрастания

побегов,0С; х2 - сумма осадков за период апрель-май, мм; х3 - сумма осадков за период

июль-август, мм; х4-х9 - суммы осадков по месяцам, мм: х4 - за август, х5 - сентябрь, х6 -

октябрь, х7 - апрель, х8 - май, х9 - июль.

Анализ данных, представленных в табл. 3.2.2.2, показал, что из девяти компонентов

существенное влияние на величину урожая цветочного сырья оказывают осадки за май,

июль и август, добавление остальных переменных влияло на прогнозирование Y

незначительно.

Таким образом, обработка результатов исследований методом вариационной

статистики позволила выделить два критических периода в потребности чабреца к влаге:

летний прирост побегов (июль-август) и период наиболее интенсивного роста весной

(май).

В результате проведенных вычислений между этими величинами выявлена

прямолинейная связь, подтверждающаяся коэффициентом корреляции R = 0,830±0,080, а

уравнение регрессии имеет вид:

41

Y = 0,35 + 0,007х1 + 0,005х2 , (3.2.2.1)

где Y - урожай цветочного сырья с 1 м2, кг;

х1 - сумма осадков за июль и август, мм;

х2 - сумма осадков за май, мм.

Вычисление фенотипической величины результирующего параметра (Y) показало

(табл. 3.2.2.3), что наибольшее влияние на урожай будущего года при совокупном

взаимодействии оказывают осадки за июль-август во время роста побегов второй

генерации (43,9 %). На долю влияния осадков за май приходится 25,0 %. Суммарная

величина воздействия осадков за эти месяцы составила 68,9 %, а удельный вес

неучтенных факторов - 31,1 %. К последним можно отнести другие факторы среды,

приемы агротехники и возраст растений.


Зависимость урожая сырья Th.vulgaris L. от суммы осадков в критические периоды

Порядок переменной xi Коэффициент

регрессии bi

t-критерий

для bi

Показатель

удельного

веса

влияния,

%

Коэффициент

частной

корреляции,

r

x1 0,007 4,298 43,9 0,807

x2 0,005 1,206 25,0 0,459

Коэффициент множественной корреляции R = 0,8300,080,

Квадрат коэффициента множественной корреляции R2=0,689.

Поскольку формирование основной массы цветочного сырья происходит в весенний

период, нами были более подробно рассмотрены лимитирующие факторы, влияющие на

величину прироста побегов в этот период. На примере Th.vulgaris и Th.mastichina

проведена практическая оценка интенсивности роста в зависимости от

продолжительности периода вегетации, средней температуры воздуха и суммарного

испарения (водопотребления).

Кривая весеннего роста представителей рода Thymus L. может быть описана при

помощи кумуляты (см. рис. 3.2.1.1). Точки перегиба кривой, как известно, являются

показателями того, что при данных значениях наступает переход от одного состояния

признака к некоторому, хотя и сугубо смежному, но качественно несколько иному его

состоянию [44]. Анализ биологических особенностей цикла роста и развития чабреца

показал, что промежуток между точками перегиба соответствует периоду интенсивного

роста, который наблюдается перед началом бутонизации и длится весь период

бутонизации (третья декада апреля - май).

При применении дисперсионного и корреляционного анализов взаимосвязь между

результативным и факториальными признаками не выражается в виде формул. Поэтому

наиболее полным математическим аппаратом является множественный регрессионный

анализ, позволяющий определить общую силу воздействия всего комплекса

факториальных признаков. Это выражается через квадрат коэффициента множественной

42

корреляции [95]. Для статистической обработки были использованы данные наблюдений

за 1995-1997 гг.: средний прирост побега за декаду, мм; водопотребление (мм) и средняя

температура воздуха (0С) за этот период; а также продолжительность в днях от начала

вегетации до даты измерения. Число случаев для Th.vulgaris составило 12, для

Th.mastichina - 14. Полученные результаты представлены в виде уравнения

множественной регрессии, которое, для Th.vulgaris имеет вид:

Y = 13,428 + 0,442х1 + 0,454х2 - 2,104х3 , (3.2.2.2)

ошибка уравнения регрессии составила 8,234 мм,

для Th.mastichina -

Y = 10,354 + 0,302х1 + 0,405х2 - 0,549х3, (3.2.2.3)

ошибка уравнения регрессии составила 9,967 мм,

где:

Y - фенотипическая величина результативного признака (средний прирост побега за

декаду);

х1, x2, x3, - факториальные признаки (табл. 3.2.2.4 - 3.2.2.5):

х1 - продолжительность периода от начала вегетации до даты измерения, дни;

х2 - водопотребление чабреца за декаду, мм;

х3 - средняя температура воздуха за этот период, 0С.

Анализ данных показал, что величина прироста побега чабреца на Южном берегу

Крыма зависит, главным образом, от двух факторов: водопотребления в период

интенсивного роста и биологической особенности вида (длительность периода вегетации).

Коэффициенты частной корреляции соответственно составили для Th.vulgaris - 0,523 и

0,541; для Th.mastichina - 0,547 и 0,319 (табл. 3.2.2.4 и 3.2.2.5). Наибольший прирост при

весеннем отрастании был отмечен в 1995 году как у Th.vulgaris (183 мм), так и у

Th.mastichina (257 мм), когда средний прирост за декаду составлял 50-60 мм, а

водопотребление достигало максимальных значений (до 74 мм).


Взаимосвязь величины прироста побега Th.vulgaris L. и комплекса факториальных

признаков

Порядок переменной xi Коэффициент


t-критерий для

bi


удельного

веса

влияния,

%


частной

корреляции

( r )

х1 0,442 3,39 36,3 0,523

x2 0,454 3,35 35,7 0,541

x3 -2,104 -2,62 1,3 -0,022

Коэффициент множественной корреляции R = 0,8550,077


43

С помощью регрессионного анализа проводили определение и распределение по

отдельным факторам общего влияния всех изучаемых факторов на величину прироста

побега в весенний период. В наших исследованиях суммарная доля влияния всех

изучаемых факториальных признаков (квадрат коэффициента множественной

корреляции) для Th.vulgaris составила 73,2 %, для Th.mastichina - 49,3 %. На долю

неучтенных факторов соответственно приходится 26,8 и 50,7 %.


Взаимосвязь величины прироста побега Th.mastichina L. и комплекса факториальных

признаков

Коэффициент множественной корреляции R=0,7020,136


Степень зависимости прироста от изучаемых признаков, доля влияния каждого при

совокупном их взаимодействии и информация о порядке независимых переменных х1, х2,

х3 по их важности для предсказания независимой переменной Y представлены в табл.

3.2.2.4 и 3.2.2.5.

Вычисление фенотипической величины результирующего параметра показало, что

при совокупном взаимодействии всех переменных наибольшее влияние на интенсивность

прироста Th.vulgaris и Th.mastichina оказывает водопотребление чабреца в мае (35,7 и 26,5

%) и генотип (36,3 и 19,7 %), представленный длительностью периода вегетации. Доля

влияния только температуры воздуха составила 1,3 - 3,1 %, т.к. температура воздуха не

является лимитирующим фактором в условиях ЮБК. Следует отметить, что

водопотребление культуры сочетает в себе влияние на прирост температуры воздуха и

наличие влаги в почве. Чем лучше обеспечены растения теплом и влагой в пределах

оптимальных значений, тем больше водопотребление и прирост чабреца.

Таким образом, при выращивании в культуре ЮБК, преобладающее влияние на

величину прироста побегов чабреца оказывают условия увлажнения, так как

обеспеченность теплом в период вегетации вполне достаточная.

На основании регрессионных моделей (3.2.2.1) - (3.2.2.3) нами выделены два

критических периода по потребности чабреца во влаге, которые в районе Южного берега

Крыма приходятся на июль-август (отрастание побегов второй генерации) и май (период

интенсивного роста весной).

Регрессионные модели урожая имеют большое теоретическое и практическое

значение. Они наглядно показывают влияние биологических особенностей растения и

лимитирующих агрометеорологических факторов (влажности почвы, суммы осадков и

температуры воздуха) в периоды закладки и формирования урожая чабреца. Полученные

модели дают возможность более надежно оценить эффективность различных

агротехнических приемов возделывания. В частности, для получения стабильно высоких

Порядок

переменной xi



t-критерий для

bi


удельного

веса

влияния,

%


частной


( r )

x1 0,302 1,9 19,7 0,319

x2 0,405 2,77 26,5 0,547

x3 -0,548 -0,61 3,1 0,14

44

урожаев цветочного сырья чабреца, в мае, а также в июле-августе, при отсутствии

значительных осадков (более 10 мм) необходимо проводить вегетационные поливы

нормой, обеспечивающей увлажнение почвы не ниже 70-80 % НВ (наименьшей

влагоемкости).

3.3. Изучение ритмов сезонного развития Thymus в культуре Южного берега

Крыма

Одним из ведущих биологических вопросов изучения интродуцируемых растений

является сравнительное изучение ритмов сезонного развития. Это позволяет не только

установить сроки прохождения различных фаз вегетации, но и оценить адаптационные

возможности, продуктивность и декоративность наблюдаемых растений. С целью

применения полученных результатов исследований в научных и практических интересах,

нами были обобщены и проанализированы данные многолетних наблюдений за фазами

развития 10 интродуцированных видов чабреца в комплексе с агрометеорологическими

данными Южного берега Крыма.

Наблюдения за сезонным ритмом развития интродуцированных видов Thymus

проводились в 1970-1997 гг. по общепринятой методике Бейдеман [7] с выделением

следующих фенофаз: начало вегетации, бутонизация, начало цветения, массовое цветение,

конец цветения, созревание семян и летне-осеннее отрастание, которое при отсутствии

засушливого периода, начинается на ЮБК в конце цветения.

Поскольку определение температурного режима, а также влажности почвы при

изучении фаз развития растения является необходимым этапом фенологического

исследования [7], фенологические наблюдения проводились одновременно за развитием

растения и за сезонными изменениями факторов среды его обитания.

Фенологические наблюдения показали, что наступление фенофаз в одних и тех же

экологических условиях Южного берега Крыма у интродуцентов происходит

неодновременно. В зависимости от продолжительности фаз онтогенеза и сроков цветения,

все изучаемые виды чабрецов были разделены на четыре феногруппы: раноцветущие -

Th.richardii ssp.nitidus; среднецветущие – Th.vulgaris, Th.caucasicus, Th.Kotschyanus,

Th.serpyllum, Th.pulegioides, Th.striatus, Th.comosus; поздноцветущие - Th.nitens и к

четвертой группе мы отнесли Th.mastichina, который отличался от всех представленных в

коллекции видов более поздними сроками цветения и плодоношения (табл. 3.3.1, рис.

3.2.1.1).

Анализ данных показал, что возобновление вегетации на основании средних

многолетних показателей отмечено у всех видов во второй декаде марта при устойчивом

повышении температуры воздуха до 50С. В это время в конусах нарастания наблюдается

активный рост и развитие молодых побегов. Из листовых пазух развиваются побеги

первого порядка, причем новые листовые и цветочные зачатки закладываются

одновременно с ростом побегов. Исследованиями установлено, что в период весеннего

роста у изученных видов чабреца все побеги, даже стелющиеся ростовые у Th.serpyllum,

развивались ортотропно. К началу бутонизации куст чабреца приобретает компактную

форму, на главных осях и верхних боковых ветвях побегов формируются терминальные

соцветия первого и второго порядков ветвления. В среднем период от начала вегетации до

бутонизации чабреца на Южном берегу Крыма длится 36-51 день у раноцветущих и 50-78

дней у средне - и поздноцветущих видов. В начале мая раскрываются цветки у наиболее

рано цветущих видов (Th.richardii ssp.nitidus). Позднее других, в первой декаде июня,

зацветает Th.mastichina. Период цветения исследуемых видов в условиях культуры ЮБК

продолжается в среднем 20-27 дней (табл. 3.3.2). Созревание семян наступает во второй

декаде июня - начале июля. Продолжительность периода «конец цветения-созревание

семян» составляет от 11 до 20 дней. В целом, весь период вегетации от начала отрастания

до созревания семян в среднем длится от 88 до 121 дня.

45


Даты наступления основных фаз развития некоторых представителей рода Thymus L. при интродукции на Южном берегу Крыма

Фазы

развития Даты

Виды Thymus L.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Начало

вегетации

Средняя многолетняя 12.III 16.III 17.III 14.III 12.III 12.III 15.III 9.III 11.III 15.III 11.III 15.III 15.III

Самая ранняя 10. II 28. II 18. II 26. II 17. II 18. II 20. II 26. II 1.III 1.III 1.III 1.III 1.III

Год 1971 1995 1980 1995 1977 1980 1981 1995 1994 1994 1994 1994 1994

Самая поздняя 9.IY 31.III 9.IY 10.IY 9.IY 9.IY 6.IY 20.III 2.IY 31.III 29.III 4.IY 4.IY

Год 1987 1997 1987 1987 1987 1987 1987 1996 1996 1997 1996 1996 1996

Бутонизация

Средняя многолетняя 28.IY 6.Y 27.IY 11.Y 10.Y 6.Y 25.Y 4.Y 19.IY 8.Y 13.Y 14.Y 16.Y

Самая ранняя 16.IY 24.IY 15.IY 27.IY 20.IY 19.IY 10.Y 16.IY 14.IY 28.IY 10.Y 10.Y 10.Y

Год 1990 1989 1986 1990 1983 1990 1984 1995 1995 1994 1994 1994 1994

Самая поздняя 6.Y 15.Y 5.Y 24.Y 25.Y 2.YI 10.YI 18.Y 21.IY 11.Y 17.Y 18.Y 20.Y

Год 1991 1997 1985 1987 1988 1987 1987 1993 1996 1993 1996 1993 1993

Начало

цветения

Средняя многолетняя 11.Y 17.Y 7.Y 21.Y 22.Y 21.Y 7.YI 16.Y 29.IY 15.Y 19.Y 20.Y 25.Y

Самая ранняя 28.IY 5.Y 23.IY 10.Y 10.Y 8.Y 22.Y 8.Y 25.IY 10.Y 17.Y 18.Y 20.Y

Год 1990 1989 1981 1989 1983 1996 1983 1996 1995 1994 1995 1996 1994

Самая поздняя 22.Y 26.Y 20.Y 4.YI 5.YI 10.YI 19.YI 30.Y 2.Y 20.Y 20.Y 25.Y 1.YI

Год 1987 1991 1987 1987 1992 1987 1987 1993 1993 1993 1993 1993 1992

Массовое

цветение

Средняя многолетняя 21.Y 26.Y 19.Y 2.YI 1.YI 31.Y 16.YI 30.Y 10.Y 24.Y 29.Y 30.Y 3.YI

Самая ранняя 6.Y 19.Y 10.Y 21.Y 20.Y 14.Y 2.YI 15.Y 8.Y 20.Y 27.Y 27.Y 31.Y

Год 1970 1989 1983 1989 1983 1996 1983 1996 1996 1996 1997 1997 1996

Самая поздняя 4.YI 5.YI 2.YI 16.YI 18.YI 20.YI 28.YI 12.YI 15.Y 30.Y 31.Y 6.YI 10.YI

Год 1987 1991 1987 1987 1987 1987 1991 1993 1993 1993 1994 1993 1992

Конец

цветения

Средняя многолетняя 3.YI 8.YI 1.YI 16.YI 17.YI 10.YI 20.YI 12.YI 21.Y 6.YI 15.YI 12.YI 14.YI

Самая ранняя 26.Y 2.YI 20.Y 4.YI 2.YI 25.Y 12.YI 27.Y 14.Y 30.Y 11.YI 7.YI 9.YI

Год 1996 1996 1996 1990 1996 1996 1981 1996 1996 1996 1993 1996 1996

Самая поздняя 16.YI 18.YI 14.YI 7.YII 1.YII 3.YII 10.YII 23.YI 27.Y 11.YI 18.YI 16.YI 20.YI

Год 1987 1991 1987 1987 1980 1980 1992 1993 1995 1993 1995 1994 1992

46

Созревание

семян

Средняя многолетняя 20.YI 25.YI 21.YI 1.YII 1.YII 1.YII 12.YII 21.YI 7.YI 20.YI 28.YI 26.YI 29.YI

Самая ранняя 10.YI 18.YI 5.YI 20.YI 20.YI 7.YI 27.YI 14.YI 28.Y 15.YI 21.YI 20.YI 25.YI

Год 1996 1995 1996 1996 1996 1996 1996 1996 1997 1996 1997 1995 1996

Самая поздняя 13.YII 2.YII 16.YII 16.YII 25.YII 25.YII 8.YIII 28.YI 17.YI 27.YI 4.YII 4.YII 4.YII

Год 1987 1984 1987 1987 1987 1987 1985 1997 1995 1994 1994 1994 1992

Примечание: 1, 2, 3 - Th.vulgaris (1970-1997); 4 - Th.caucasicus (1987-1997); 5,6 - Th.kotschyanus (1977, 1980-1997); 7 - Th.mastichina (1980-

1987, 1990-1997); 8 - Th.serpyllum (1992-1997); 9 - Th.richardii ssp.nitidus (1993-1997); 10- Th.striatus (1993-1997); 11 - Th.pulegioides (1993-

1997); 12 - Th.comosus (1993-1997); 13 - Th.nitens (1992-1997).

47


Средняя многолетняя продолжительность межфазных периодов некоторых видов

рода Thymus L. на Южном берегу Крыма

Вид

Периоды фаз развития, дни

Начало

вегетации -

бутонизация

Бутонизация

- начало

цветения

Начало

цветения-

массовое

цветение

Массовое

цветение -

конец

цветения

Период

цвете-

ния

Конец

цветения-

созревание

семян

Период

вегетации

1 42 11 11 13 24 19 96

2 53 9 9 13 22 18 102

3 41 11 12 13 25 20 97

4 55 9 11 12 23 15 102

5 59 12 11 16 27 15 113

6 54 14 10 13 23 19 110

7 66 13 10 11 21 14 114

8 78 9 11 12 23 11 121

9 36 11 11 13 24 17 88

10 54 7 10 12 22 13 96

11 63 6 10 17 27 13 109

12 57 7 10 13 23 14 101

13 62 8 9 11 20 15 105

Примечание:

1, 2, 3 - Th.vulgaris (1970-1997); 4 - Th.caucasicus (1987-1997); 5,6 - Th.kotschyanus (1977,

1980-1997); 7 - Th.mastichina (1980-1987, 1990-1997); 8 - Th.serpyllum (1992-1997); 9 -

Th.richardii ssp.nitidus (1993-1997); 10 - Th.striatus (1993-1997); 11 - Th.pulegioides (1993-

1997); 12 - Th.comosus (1993-1997); 13 - Th.nitens (1992-1997)

3.4. Биологический минимум температуры воздуха в период формирования

генеративных органов Thymus L.

Известно, что растение для своего развития требует определенных условий

существования, среди которых ведущее место принадлежит количеству тепла.

Потребность эта глубоко затрагивает наследственную основу (генотип) растения и, по

существу, является вторым экологическим признаком [35]. При интродукции многие виды

попадают в иные условия произрастания, в которых чаще всего наблюдается

несоответствие термического фактора. Это вызывает нарушения в деятельности

48

ферментов, что, в свою очередь, приводит к изменению биохимического состава

растительного организма, влияющего на темпы роста и развития растений [43]. Поэтому,

часто именно температура определяет тот крайний рубеж, до которого возможна

успешная интродукция того или другого вида. В прогнозировании результатов

интродукции растений определение этого рубежа, т.е. выяснение потенциально

возможного ареала интродукции данного вида, имеет большое значение. Для нормального

роста и развития растения необходимы не только благоприятные условия зимовки, но и

определенный термический режим в течение его вегетации. На любом из этапов

органогенеза может наступить такой уровень температуры, при котором наблюдается

физиологический нуль, т.е. такое состояние растений, когда процессы развития

останавливаются [95]. Каждому виду растений или одному виду на разных стадиях

развития характерно определенное значение физиологического нуля. Невысокие на

вегетативных стадиях, показатели биологического нуля, увеличиваясь, достигают своего

предела в период формирования генеративных органов [126]. В связи с отсутствием в

доступных литературных источниках данных о биологической потребности

представителей рода Thymus L. в тепле для обоснованного выделения потенциально

возможного ареала интродукции некоторых перспективных видов чабреца, определение

нижнего температурного предела, ограничивающего или существенно нарушающего

физиологические процессы развития растений, имеет большое значение.

Исходный материал получен по делектусам и интродуцирован в Никитском

ботаническом саду (Южный берег Крыма). В качестве объектов исследования нами были

выбраны Th.vulgaris - типичный представитель рода Thymus L. и Th.mastichina L.,

вызывающий особый интерес как эфирномасличное и лекарственное растение и

отличающийся от представленных в коллекции видов Thymus более поздними сроками

цветения. При определении показателей нижних температурных пределов для

возобновления вегетации, фазы бутонизации и начала цветения были использованы

многолетние фенологические наблюдения за этими видами (Th.vulgaris – 26 лет,

Th.mastichina - 18 лет). На основании данных метеорологических наблюдений

произведены подсчеты сумм активных температур воздуха для начала вегетации - выше

0, 1, 2, 3, 4, 5 и 60С; бутонизации - выше 6, 7, 8, 9 и 10

0С; начала цветения - выше 7, 8 , 9,

10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 180С. Среди всех подмножеств переменных выбиралось

подмножество с наибольшим значением коэффициента корреляции при положительных

значениях свободного члена уравнения регрессии. Числовое значение коэффициента

регрессии соответствовало уровню нижнего температурного предела, а свободный член -

сумме эффективных температур воздуха выше этого предела, необходимых

возобновления вегетации, бутонизации и цветения.

В качестве результативного признака использовалась сумма активных температур

воздуха выше заданных пределов от первого февраля до начала развития исследуемой

стадии онтогенеза чабреца, а в качестве факториального - число дней с температурой

воздуха выше этих пределов в течение данного периода.

Анализ данных на основании средних многолетних показал, что возобновление

вегетации у Th.vulgaris L. и Th.mastichina L. в условиях Южного берега Крыма отмечено

во второй декаде марта при устойчивом повышении температуры воздуха до 50С.

Различия в сроках наступления фаз бутонизации и начала цветения указывают на

биологическую потребность Th.mastichina L. в более высоких уровнях температур,

необходимых для формирования генеративных органов (3.4.1).

В целях уточнения показателя биологического минимума, была вычислена величина

нижнего предела температур, ограничивающего развитие растений чабреца и рассчитаны

уравнения регрессий. Данные получены на основании связи между числом дней с

температурой воздуха выше 00С от первого февраля до даты возобновления вегетации и

суммой активных температур выше 00С за этот же период, которая подтверждается

коэффициентом корреляции r, равным 0,9130,036 для Th.vulgaris и r, равным 0,8420,073

49

для Th.mastichina. Из данных уравнений следует, что возобновление вегетации у

изученных видов Thymus начинается практически при одинаковой температуре воздуха

равной 4,2-4,40С, в связи с чем растения на Южном берегу Крыма находятся в состоянии

относительного покоя, т.к. частые повышения температуры воздуха в этот период до 4,50С

и выше вызывают кратковременное возобновление вегетации. Полученные уравнения

подтверждают, что начало вегетации Thymus находится в прямой зависимости от уровня

температуры, а не от ее суммы (табл. 3.4.2).


Даты наступления фаз развития Th.vulgaris L. (1970-1975, 1980-1999 гг.) и

Th.mastichina L. (1980-1987, 1990-1999 гг.) в условиях Южного берега Крыма

Фаза развития

Даты

Средняя

многолетняя Самая ранняя, год Самая поздняя, год

Th.vulgaris L.

Возобновление

вегетации 14.III 10.II.1971 9.IV.1987

Бутонизация 28.IV 16.IV.1990 14.V.1997

Начало цветения 10.V 28.IV.1990 22.V.1987

Th. mastichina L.


вегетации 16.III 20.II.1981 6.IV.1987

Бутонизация 24.V 10.IV.1984 10.V.1987

Начало цветения 6.VI 22.V.1983 19.VI.1987


Математические модели нижнего предела температур, ограничивающего

развитие Th.vulgaris L. и Th.mastichina L.

Фаза развития Уравнение

регрессии

Ошибка

уравнения (Sv)


корреляции (r) Р

Th.vulgaris L.


вегетации Y = 4.4x 25.2 0.913 ± 0.036 1.0e

-9

Бутонизация Y = 10.4x + 1.4 36.4 0.823 ± 0.066 7.7e-7

Начало

цветения Y = 14.9x + 0.7 21.4 0.964 ± 0.017 1.3e

-10

Th. mastichina L.


вегетации Y = 4.2x 25.7 0.842 ± 0.073 4.2e

-5

Бутонизация Y = 11.8x + 52.5 56.4 0.809 ± 0.089 0.0003

Начало

цветения Y = 16.8x 28.7 0.955 ± 0.025 3.9e

-7

При определении связи между суммами активных температур выше 6, 7, 8, 9, 100С и

датой бутонизации, наибольшие коэффициенты корреляции были получены между

количеством дней и суммой активных температур воздуха выше 70С для Th.vulgaris и

выше 80С для Th.mastichina, которые соответственно составили 0,8230,066 и 0,8090,089

(табл. 3.4.2). Из уравнений регрессии следует, что нижний предел температур,

необходимых для наступления фазы бутонизации Th.vulgaris составляет 10,40С, а

Th.mastichina - 11,80С. Незначительная сумма эффективных температур воздуха выше

50

10,40С, необходимая для бутонизации Th.vulgaris (1,4

0С), указывает на то, что данная фаза

у этого вида отмечается весной при переходе среднесуточных температур воздуха через

10,50С. Нижний предел для бутонизации Th.mastichina 11,8

0С, а сумма эффективных

температур выше 11,80С, необходимая для бутонизации равна 52,5

0С. Ошибки уравнений

регрессий указывают на то, что точность предсказания даты бутонизации для Th.vulgaris

составляет три дня, для Th.mastichina - пять дней.

При вычислении параметров, определяющих начало цветения, были использованы

суммы активных температур выше 7-140С для Th.vulgaris и выше 11-18

0С для

Th.mastichina. Подсчет велся от первого дня с такими температурами до даты начала

цветения. Максимальные коэффициенты корреляции были получены между количеством

дней и суммой активных температур выше 120С для Th.vulgaris и выше 13

0С для

Th.mastichina. Численные значения коэффициентов корреляции соответственно составили:

0,9640,017 и 0,9550,025 (табл. 3.4.2). Из уравнений регрессии следует, что начало

цветения чабреца находится в прямой зависимости от уровня температуры. Для этой фазы

развития необходимо, чтобы среднесуточные температуры воздуха были выше 14,90С для

Th.vulgaris и выше 16,80С для Th.mastichina. Ошибки уравнений регрессий указывают на

то, что точность наступления фазы начала цветения при переходе температуры воздуха

через указанные пределы колеблется в пределах двух дней.

Проанализировав влияние температурного режима на развитие чабреца в условиях

Южного берега Крыма, нами были определены суммы активных температур,

необходимые для прогнозирования сроков наступления основных фенофаз. При изучении

ритма сезонного развития установлено, что у чабреца наблюдаются смешанные

фенологические состояния растений. Учитывая это, многолетний фенологический

материал был критически проверен и при расчетах использовались только надежные

данные за 1980-1997 гг.


Суммы активных температур воздуха, необходимые для наступления основных

фаз онтогенеза представителей рода Thymus L.

Группы

растений

Фазы развития

Начало

вегетации

Бутониза-

ция

Начало

цветения

Массовое

цветение

Конец

цветения


семян

>00С >5

0С >5

0С >5

0С >5

0С >5

0С

Рано-

цветущие 160,4±24,2 410,2±29,0 546,9±38,0 708,0±41,0 913,1±59,6 1266,7±98,2

Средне-

цветущие 145,7±11,6 550,0±19,0 704,0±20,0 871,4±24,2 1105,5±37,4 1448,9±39,4

Поздно-

цветущие 152,5±67,4 694,5±46,0 806,9±50,0 965,6±55,8 1168,7±79,0 1484,0±101,4

Th.

mastichina 140,6±24,6 797,4±45,8 956,3±129,4 1233,0±61,0 1454,7±66,4 1699,5±110,2

Примечание: Раноцветущие виды: Th.richardii ssp.nitidus; cреднецветущие виды:

Th.vulgaris, Th.caucasicus, Th.kotschyahus, Th.serpyllum, Th.striatus, Th.pulegioides,

Th.comosus; поздноцветущие: Th.nitens.

Исследованиями установлено, что чабрец в зимние месяцы находится в состоянии

относительного покоя. Вегетация возобновляется при повышении температуры воздуха до

50С. Чтобы уменьшить погрешность при вычислениях, подсчет сумм активных

51

температур воздуха выше 50С нарастающим итогом велся с первого февраля. Все

имеющиеся многолетние наблюдения за 10 видами Thymus были объединены и

распределены в четыре феногруппы, различающиеся по срокам цветения и созревания

семян. Экспериментальный материал был подвергнут статистической обработке,

результаты представлены в табл. 3.4.3.

Анализ средних многолетних сумм активных температур воздуха выше 50С показал,

что они могут быть использованы при составлении прогноза наступления основных фаз

развития чабреца.

В результате проведенных вычислений установлено, что для нормального роста и

развития Th.mastichina L. необходим более высокий уровень температур, чем для

Th.vulgaris L., что необходимо учитывать при районировании этого вида.

Таким образом, зная показатель биологического минимума и режим изменения

температуры воздуха данного региона, нетрудно решить вопрос о целесообразности

выращивания вида в пределах указанной территории. Выведенные константы можно

использовать для составления прогнозов возобновления вегетации чабреца, наступления

фаз бутонизации и начала цветения, а также планирования агротехнических мероприятий,

способствующих повышению урожая сырья.

3.5. Влияние факторов среды на биологию цветения Thymus L.

Изучением особенностей биологии цветения рода Thymus L. (чабрец, тимьян)

занимались Мюллер (H.Muller) [249], Л.М.Злобина [50], Вальдейро (G.Valdeyron) [319],

В.А.Верещагина [14], Е.Е.Гогина [21] и другие. Работы в основном посвящены изучению

женской двудомности или гинодиэции, свойственной роду Thymus. Эти материалы

содержат ряд важных сведений, но все же не дают полного представления об

особенностях цветения тимьянов. В частности, в доступных литературных источниках

практически отсутствуют сведения о влиянии условий среды на сроки и

продолжительность цветения цветка, соцветия и всего растения. Эти особенности, а также

требования чабрецов к экологическим факторам, главным образом к гидротермическому

режиму, необходимо учитывать при проведении селекционных работ.

При изучении этого вопроса в качестве объектов для детальных наблюдений за

ходом цветения были использованы растения 10 интродуцированных видов рода Thymus

L. В основу исследований положены материалы наблюдений за этими видами в период

1980-1996 гг. и данные многолетних наблюдений агрометеорологической станции

«Никитский сад».

Анализ показал, что начало цветения у наиболее рано цветущих видов наблюдается в

первых числах мая, при повышении среднесуточной температуры воздуха до 12-130С

(Th.richardii ssp. nitidus). Позднее, во второй декаде мая, когда воздух прогревается до

150С и выше, зацветают Th.vulgaris, Th.striatus, Th.caucasicus, Th.kotschyanus, Th.serpyllum,

Th.comosus, Th.pulegioides. В конце мая - начале июня при среднесуточной температуре

воздуха 17-200С начинается раскрытие первых цветков у Th.nitens и Th.mastichina.

Существенное влияние на фазы цветения чабреца оказывает среднесуточная

температура воздуха второй половины апреля и мая. Так, в 1987 г. наблюдалась затяжная

холодная весна. Среднесуточные температуры воздуха в 3 декаде апреля - 1 декаде мая

составляли 7-90С. Только после 15 мая потеплело, и воздух прогрелся до 14-15

0С.

Цветение началось позже средней многолетней даты на 12-21 день. В 1983 и 1989 гг. из-за

повышенного температурного режима в 3 декаде апреля – 1 декаде мая цветение началось

на 12-16 дней раньше нормы. Необычные погодные условия были в 1996 г., когда после

длительной холодной весны наступило резкое потепление в последних числах апреля.

Оно вызвало активную вегетацию чабреца и его дружное цветение. Отсутствие

существенных осадков и сохранение температур воздуха выше нормы на 2-2,50С в

течение мая способствовали сокращению периода цветения большинства видов.

52

Средняя многолетняя продолжительность цветения одного растения у всех

исследуемых видов чабреца составила 30-40 дней. Бутоны соцветия полностью

распускались в течение 17-19 дней при температуре воздуха 18-200С и относительной

влажности 60-70% (табл. 3.5.1). Следует отметить, что длительность цветения одного

соцветия у некоторых видов не превышала 13-14 дней (Th.richardii ssp.nitidus). У

Th.pulegioides, Th.kotschyanus при аналогичных погодных условиях она достигала 31 дня.

Первыми распускались центральные цветки во второй, реже в первой или третьей

снизу мутовке. Цветение происходило в акропетальном порядке. У видов с колосовидным

соцветием раскрытие цветков распространялось вдоль оси быстрее, чем в пределах

дихазия (Th.vulgaris, Th.striatus и др.). У видов с головчатым соцветием (Th.serpyllum, Th.

caucasicus) цветки вдоль оси и в пределах мутовок распускались почти одновременно.

Распускание цветков у всех исследуемых нами видов происходило один раз в сутки с

максимумом распускания в 9-10 часов утра. Если сравнить температуру и влажность

воздуха, при которых наблюдали наиболее интенсивное распускание цветков, то они были

у разных видов Thymus примерно одинаковыми и, соответственно, составляли 19-200С и

55-65%. Отличался от всех видов Th.mastichina, для которого оптимальной была

температура воздуха 21-220С, а относительная влажность - 40-50%. Температура воздуха

выше 250С и относительная влажность ниже 40% отрицательно влияли на цветение,

вызывая увядание цветков Thymus. Процесс полного раскрытия бутона длился 45 мин. В

прохладные дни при пасмурной погоде он затягивался до 90 мин. В жаркую погоду в

разгар цветения период раскрытия сокращался до 30 мин. Продолжительность жизни

отдельных цветков менялась в зависимости от погодных условий и фазы развития. Так, в

начале цветения у большинства изучаемых видов цветок оставался открытым в течение 3-

4 суток. В период массового цветения при обилии насекомых-опылителей у Th.richardii

ssp.nitidus, Th.striatus, Th.mastichina длительность цветения сокращалась до 2 суток.

Следует отметить, что центральные цветки дихазия, как правило, цвели на 12-24 часа

дольше, чем цветки первого и второго порядков ветвления.

В результате проведенных исследований было выявлено, что отклонения в сроках

цветения у видов Thymus в значительной степени зависят от среднесуточных температур

воздуха в 3 декаде апреля - 1 декаде мая. Суточный ритм распускания цветков тимьянов

на ЮБК имеет один максимум - в 9-10 ч утра при температуре воздуха 19-200С и

относительной влажности 55-65%. Для Th.mastichina их значения составили,

соответственно, 21-220С и 40-50%. Продолжительность жизни цветка зависит от погодных

условий, фазы развития и положения в соцветии.

Приведенные данные по срокам цветения, оптимальной температуре и

относительной влажности воздуха, необходимые для интенсивного цветения и времени

его наступления в течение суток, следует учитывать при планировании сроков уборки и

проведении селекционно-генетических работ.

53


Гидротермические показатели в период цветения Thymus L.

Вид

Продолжительность цветения Оптимальные

значения при

раскрытии цветка Цветка

Соцветия Куста

начало цветения массовое цветение

дни t, 0С f, % дни t,

0С f, % дни t,

0С f, % дни t,

0С f, % t,

0С f, %

Th.vulgaris 5 16.1 81 3 19.8 64 15 17.0 73 36 18.1 66 20.3 62

Th.caucasicus 3 18.4 68 3 17.7 70 17 19.3 59 26 18.8 61 19.9 62

Th.kotschyanus 3 19.8 64 4 18.6 67 31 18.8 62 37 18.7 62 19.9 62

Th.mastichina 3 21.2 52 2 18.0 58 19 21.6 58 22 21.5 60 21.6 40

Th.serpyllum 4 16.5 80 3 19.8 64 17 19.3 59 33 17.8 67 19.9 65

Th.comosus 3 17.7 70 4 21.7 55 28 19.1 61 35 19.1 59 20.0 52

Th.nitens 4 18.6 67 4 21.7 55 22 19.5 60 34 19.3 59 19.7 57

Th.richardii ssp. nitidus 3 16.4 82 2 19.4 66 13 16.2 75 37 17.2 69 19.9 65

Th.striatus 3 17.7 68 2 21.2 52 18 19.5 59 32 18.8 63 19.7 57

Th.pulegioides 3 19.8 64 5 19.2 65 31 19.0 61 43 19.6 60 19.6 63

Примечание: t и f - средние температура и относительная влажность воздуха за период

54

3.6. Биология опыления и семенная продуктивность Thymus L.

Чабрец является типичным перекрестно-опыляющимся растением. Цветки чабрецов,

согласно литературным данным, посещают многие виды насекомых. По нашим

наблюдениям, наиболее частыми посетителями цветков Thymus в условиях Южного

берега Крыма являются пчелы и муравьи. Как и некоторым другим представителям

семейства Lamiaceae, Thymus свойственна женская двудомность, или гинодиэция,-

половой тип, при котором в популяции одного вида присутствуют обоеполые особи и

особи с функционально женскими цветками [5, 36]. На органном уровне выделяются три

половых типа цветков — обоеполые, пестичные и частично андростерильные цветки.

Частично андростерильные цветки характеризуются разной степенью редукции андроцея

и являются функционально женскими.

Рис. 3.6.1. Половые типы цветков Thymus: слева - пестичный цветок, справа –

обоеполый цветок, шкала – 1 см

Изучение биологии цветения чабреца показало, что обоеполые особи и особи с

функционально женскими цветками цветут одновременно. Обоеполый цветок более

крупный (5-6 мм), имеет четыре хорошо развитые тычинки, приросшие к трубке венчика,

пестик с двухлопастным рыльцем. Отличаясь меньшими размерами венчика (3-4 мм),

пестичные цветки характеризуются превращением тычинок в стаминодии, с пыльниками

без пыльцы или с нежизнеспособной пыльцой (рис. 3.6.1).

Наблюдения за цветением исследуемых видов чабреца позволили обнаружить

свойственный им своеобразный способ выхода пыльцы из пыльников. Гнезда пыльников

еще в бутонах имеют продольную щель. По мере развития пыльника вдоль этой щели

формируется ряд чувствительных более темных клеток неровно-гребневидной формы.

Прикосновение к ним вызывает внезапное сжатие створок пыльника, в результате чего

происходит быстрое активное выдавливание слипшихся пыльцевых зерен из отверстия

пыльника [21].

Цветки чабрецов отчетливо протерандричны. Столбик перерастает сначала верхние

короткие, а затем длинные нижние тычинки и выдвигается за край верхней губы венчика,

55

после чего раскрываются лопасти его рыльца. При этом расположение частей цветка

препятствует попаданию своей пыльцы (в том случае, если она сохранилась) на рыльце.

Тычинки имеют неравномерно утолщенный связник, вследствие чего гнезда пыльников

смещены на его нижнюю сторону и вскрываются интрорзно. Связники коротких верхних

тычинок сближены и иногда слипаются между собой. Столбик прижат к верхней губе

венчика и во время роста минует пыльники этих тычинок сверху, со стороны утолщенного

связника. Подобное расположение частей цветка лучше всего прослеживается у

крупноцветковых видов с головчатыми соцветиями - Th.serpyllum и Th.caucasicus. Венчик

цветка остается открытым обычно два-три дня.

При попадании пыльцевых зерен на рыльце пестика, пестик заметно трогается в рост

и становится выше тычинок, начинается процесс опыления. Длина рыльца со столбиком

доходит до 0,9-1,2 см. После увядания венчика наблюдается быстрое увеличение

ложночетырехгнездной завязи, в которой формируются четыре эрема. Спустя 13-14 дней

после массового цветения у чабреца начинается созревание семян. Сначала наблюдается

пожелтение чашелистиков коробочек. В это время округлые семена в коробочках имеют

светло-коричневую окраску. Через 11-17 дней они полностью созревают и приобретают

окраску, характерную для данного вида [82].

Изучение особенностей опыления и плодоношения было дополнено сравнительным

определением семенной продуктивности интродуцентов в 1995-1997 годах. Несмотря на

благоприятные условия культуры, сближенность растений в коллекции, их дружное

цветение и обилие насекомых опылителей, плодовитость некоторых видов оказалась

низкой.

Определение семенной продуктивности исследуемых видов показало, что самой

низкой семенной продуктивностью отличался Th.richardii ssp.nitidus. Наибольшая

продуктивность была отмечена у Th.comosus, Th.serpyllum и Th.vulgaris. У некоторых

видов (Th.comosus, Th.vulgaris, Th.kotschyanus, Th.serpyllum) наблюдалось от 3 до 7 %

цветков, давших три или четыре эрема из четырех имеющихся в цветке семяпочек (табл.

3.6.1).

Для выяснения возможности самоопыления у 10 видов было изолировано по 10

соцветий. В условиях изоляции продолжительность жизни цветков увеличивалась до 12-

14 дней. Общая продолжительность цветения изолированного соцветия удлинялась на 10-

12 дней.

В фазе зрелых плодов изоляторы были сняты. Лишь у двух видов (Th.mastichina и

Th.serpyllum) наблюдалось образование небольшого количества семян, которое составляло

1,5-1,8 % от теоретически возможной семенной продуктивности. Следовательно,

дихогамия достаточно надежно предохраняет цветки от опыления собственной пыльцой.

56


Семенная продуктивность некоторых видов рода Thymus L. на ЮБК

Вид

Свободное опыление Самоопыление

Семенная

продуктивность,

%

Число

щуплых

семян, %

Процент цветков с

количеством семян

Семенная

продуктивность,

%

Число

щуплых

семян, %

Процент цветков с

количеством семян

по 2 по 3 по 4 по 2 по 3 по 4

Th.comosus 31,5 2,5 26 7 3 0 0 0 0 0

Th.nitens 9,8 1,3 7 1 1 0 0 0 0 0

Th.richardii ssp.nitidus 4,3 2,3 3 2 0 0 0 0 0 0

Th.striatus 14,0 5,5 9 1 0 0 0 0 0 0

Th.pulegioides 12,0 0,8 7 2 0 0 0 0 0 0

Th.vulgaris 19,5 9,0 12 3 0 0 0 0 0 0

Th.kotschyanus 14,0 3,0 4 3 0 0 0 0 0 0

Th.caucasicus 10,8 5,3 8 1 0 0 0 0 0 0

Th.mastichina 10,0 0,5 0 0 0 1,5 0,2 0 0 0

Th.serpyllum 21,5 12,0 15 6 0 1,8 0,5 0 0 0

57

3.7. Особенности биологии цветения разных половых форм тимьянов на

примере Th.mastichina

Поскольку женская двудомность обычно рассматривается как приспособление,

направленное на предотвращение вредных последствий самоопыления, было важно

выяснить, в какой мере действенны другие существующие у чабрецов механизмы,

ограничивающие его масштабы. В качестве объекта наблюдений за ходом цветения

обоеполых и женских форм нами была выбрана семенная популяция из 72 растений

Thymus mastichina L. В данной популяции обоеполые особи составляли 21% (15 растений),

женские (пестичные) – 79% (57 растений). Исследования показали, что особых внешних

морфологических отличий в вегетативных органах у разных половых форм не

проявляется, за исключением листьев, которые у обоеполых растений крупнее (табл.

3.7.1).


Сравнительная характеристика половых форм Thymus mastichina L. по

морфологическим параметрам

Часть

растения Параметр

Обоеполая форма Женская форма

Среднее С, % Среднее С,%

Куст Высота, см 37,0 ± 1,0 10,3 38,0 ± 1,0 16,0

Диаметр, см 54,0 ± 2,0 15,5 58,0 ± 2,0 18,8

Генеративный

побег Длина, см 26,9 ± 1,7 22,3 27,3 ± 0,8 12,5

Соцветие

Число на 1

растение, шт 31,0 ± 3,0 35,5 39,0 ± 2,0 27,4

Длина, мм 18,0±1,5 19,4 18,3±0,5 23

Диаметр, мм 13,5±0,6 9,5 14,0±0,2 7,7

Число цветков в

центральном

соцветии, шт

72,2±4,8 28,5 99,6±3,5 16,5

Лист

Длина, мм 9,5±0,2 2,5 5,4±0,2 3,1

Ширина, мм 3,8±0,1 1,8 2,1±0,1 2

Длина черешка,

мм 2,8±0,1 2,1 2,5±0,1 1,7

Чашечка

Длина, мм 6,1±2,2 4,3 5,5±0,8 3,5

Длина верхней

губы, мм 3,1±1,3 8,5 2,6±0,6 6,6

Число

эфирномасличных

железок в

межреберье

чашечки, шт

12,0±2,0 10,0 20,0±2,0 9,5

Размер

опушения, мм 1,0±0,1 1,0 0,6±0,1 1,1

Венчик Длина трубки, мм 5,3±0,7 3,4 4,4±0,8 5,5

В период цветения разные половые формы трехлетнего возраста имели одинаковый

габитус. Они одинаково реагировали на воздействие внешних условий, что подтверждено

величиной среднего прироста побега (табл. 3.7.1). Средняя длина соцветий обеих форм

составила 18 мм, ширина 13-14 мм. Однако, несмотря на внешнее сходство, у растений

женской половой формы число генеративных побегов оказалось больше. Видимые

58

различия наблюдались и в репродуктивных органах. Обоеполый цветок крупнее (5,3 мм),

имеет хорошо развитые тычинки, приросшие к венчику. Отличаясь меньшими размерами

венчика (4,4 мм), пестичные цветки характеризуются превращением тычинок в

стаминодии. Количество цветков в соцветии различно и варьирует у обоеполых особей от

44 до 115, у женских - от 67 до 145.

Изучение биологии цветения Th. mastichina показало, что обоеполые и женские

растения цветут одновременно. Средняя продолжительность цветения одного куста

составила 22 дня при температуре воздуха 21-220С и относительной влажности около 60

%. Однако, необходимо отметить некоторые отличия в протекании цветения особей

разных половых форм. Так, при одинаковых условиях окружающей среды, цветение

одного соцветия с обоеполыми цветками длилось 17-20 дней, а с пестичными - 14-17 дней.

Массовое цветение у группы обоеполых растений наступало через 12-13 дней после

начала цветения и длилось 5-7 дней; у группы женских растений оно отмечалось уже на 5-

6 день после раскрытия первых цветков и длилось 9-11 дней.

Исследование биологии цветения соцветий растений показало, что цветение

начинается с нижних четырех дихазиев. В начале зацветают цветки в третьем и четвертом

снизу дихазии, потом - в двух самых нижних и, далее, в выше расположенных. Цветение

пятого дихазия запаздывает на один - два дня, шестого - на три дня. Последними

зацветают два цветка на верхушке соцветия. Первым распускается центральный цветок

дихазия, потом цветок первого порядка и т.д., следуя по мутовкам в акропетальном

порядке. Цветки отчетливо протерандричны, массовое раскрытие наблюдается в девять

часов утра. По нашим данным, средняя продолжительность жизни обоеполого цветка при

температуре воздуха 22-230С и относительной влажности 50-60 % равна 72-96 часов.

Пестичные цветки при таких же значениях метеоэлементов функционируют лишь 48

часов. Продолжительность жизни отдельных цветков меняется в зависимости от погодных

условий и фазы цветения. При благоприятной погоде и в разгар цветения, когда больше

всего насекомых-опылителей, она короче.

Изучение семенной продуктивности разных половых форм Th. mastichina показало,

что у 1099 обоеполых и 1184 пестичных цветков из четырех имеющихся в цветке

семяпочек, как правило, развивалось по одному, в редких случаях, по два эрема. В связи с

этим в первом случае оказалось 106 семян, во втором - 195. Подсчет количества

образовавшихся семян в центральных соцветиях в условиях культуры показал, что

женские особи почти в два с половиной раза более плодовиты, чем обоеполые. Доля

выполненных семян в пересчете на один цветок (завязь) у обоеполых особей составила 10

%, у женских - 26 %. Как показали исследования, в лабораторных условиях всхожесть

семян обеих половых форм была практически одинаковой.

Для выяснения возможности самоопыления обоеполых цветков были изолированы

соцветия на разных особях. В фазе зрелых плодов изоляторы сняли. Просмотр соцветий с

первого и второго растений дал отрицательный результат. На соцветиях третьего и

четвертого растений наблюдалось образование небольшого количества семян (7,6 и 2,5 %

на один цветок соответственно). Всего было просмотрено 490 цветков, средняя семенная

продуктивность на 1 цветок составила 2,2 % (табл. 3.7.2). Однако, в естественных

условиях насекомые могут перенести пыльцу с цветка на цветок в пределах того же

экземпляра или соцветия, и вероятность такого опыления достаточно велика.

Препятствием к опылению цветков внутри одного соцветия могут служить лишь

выраженные в той или иной степени избирательность оплодотворения и самостерильность

растения. Контрольного перекрестного опыления обоеполых цветков Th.mastichina не

проводилось, поэтому в качестве контроля использовались соцветия при свободном

опылении. Приведенные данные показывают, что самоопыление у этого вида возможно,

но значительно уменьшает семенную продуктивность.

Для выяснения возможности развития семян без оплодотворения, был проведен опыт

по изоляции соцветий на женских особях. С этой целью летом 1995 года было

59

изолировано десять соцветий. В качестве контроля использовались соцветия при

свободном опылении. У просмотренных 2873 цветков было обнаружено всего два семени,

одно из которых оказалось недоразвитым, а семенная продуктивность не превышала 0,1 %

(табл. 3.7.2). Следовательно, у Th. mastichina способность к самоопылению нами не

обнаружена или она выражена весьма слабо.


Результаты самоопыления и свободного опыления разных половых форм Thymus

mastichina L.

Тип опыления Показатель Обоеполая форма Женская форма

Искусственное

самоопыление

Количество

опыленных цветков,

шт

490 2873

Семенная

продуктивность на 1

цветок, %

2,2 0,1

Свободное

опыление


опыленных цветков,

шт

323 933

Семенная

продуктивность на 1

цветок, %

16,4 24,1

Таким образом, исследование биологии цветения разных половых форм популяции

Th.mastichina показало, что обоеполые и женские особи цветут одновременно. Женские

формы характеризуется повышенной плодовитостью. Результаты опыта показывают, что

у обоеполых форм возможно самоопыление, но оно значительно уменьшает семенную

продуктивность растения. Развитие семян в условиях изоляции у женских растений

наблюдалось лишь у двух особей, которые, возможно, имеют гибридогенное

происхождение. Поэтому, полученные данные требуют тщательной

цитоэмбриологической проверки, без которой не может быть окончательно решен вопрос

о способности Th.mastichina к самоопылению.

60

РАЗДЕЛ 4

БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭФИРНОГО МАСЛА THYMUS

НА ЮЖНОМ БЕРЕГУ КРЫМА

Одним из наиболее известных представителей семейства яснотковых (Lamiaсeae)

является род чабрец (Thymus L.), насчитывающий в зависимости от точки зрения

систематика от 35 до 400 видов [21]. Представители рода Thymus (тимьян) сем. Lamiaceae

давно привлекают внимание исследователей как лекарственные растения. У них выявлены

антимикробная, противовоспалительная [300], антиоксидантная [230, 243],

цитотоксическая [325], антинематоцидная [228], спазмолитическая [170] виды активности.

Установлено, что биологическая активность тимьянов связана, прежде всего, с

присутствием в них фенольных соединений. Так, антимикробная, противовоспалительная,

антинематоцидная и антиоксидантная активности обусловлены высоким содержанием

карвакрола и тимола [177, 224, 228]. Как пряные и эфирномасличные растения многие

виды Thymus используются в парфюмерной и пищевой промышленности.

Для эфирного масла чабреца характерен пряно-жгучий вкус и приятный хвойно-

цитрусовый аромат. В зависимости от состава и соотношения компонентов чабрецовое

масло можно разделить на следующие типы: тимол-карвакрольное, состоящее из двух

хемотипов - тимольного (более 50 % тимола) и карвакрольного (больше 55 % карвакрола);

линалоольное (до 80-90 % линалоола и линалилацетата); цинеольное (70-80 % 1,8-

цинеола); гераниольное (до 90 % гераниола и геранилацетата) и -терпинеольное (30-60

% -терпинеола и -терпенилацетата) [131].

Литературные данные свидетельствуют о том, что для рода Thymus L. характерен

значительный внутривидовой и межсортовой полиморфизм как по морфологическим

признакам, так и по массовой доле эфирного масла и его компонентному составу, который

является основой при определении хемотипов [6, 196, 248, 258]. Например,

хемотипическая изменчивость чабреца обыкновенного (Thymus vulgaris L.) представлена

следующими основными хемотипами: тимольный, карвакрольный, линалоольный,

гераниольный, туйанольный и терпинеольный [279].

Таблица 4.1

Основные факторы, влияющие на компонентный состав эфирных масел

Факторы Описание

Генетические

Таксоны Клон, гибрид, сорт, популяция

Внутривидовые Хемотипы (различные популяции в пределах

вида)

Физиологические

Онтогенетические Фазы развития (вегетативныегенеративные)

Органы растения Морфологические различия (корень, листья,

цветы, семена)

Окружающей

среды

Климат Освещенность, температура, почвы

Происхождение Широта, высота над уровнем моря, страна,

континент

Агротехника Технология выращивания, удобрение,

орошение, время и сроки сбора сырья

Обработка

Метод получения

эфирного масла

Дистилляция, экстракция, мацерация,

прессование, анфлераж

Хранение

Эффекты старения, разности температур,

влажности воздуха и т.д. на сырье или

эфирное масло

61

Даже у эфирного масла, полученного из эндемичной популяции, может быть

несколько причин, почему состав и, таким образом, его качество из отдельных особей

может сильно различаться. Генетические, физиологические, экологические факторы, а

также условия обработки, представленные в таблице 4.1, могут играть важную роль [204,

278, 280, 281]. Поэтому, не только онтогенетическую, но и внутривидовую изменчивость

необходимо учитывать при отборе количества образцов для определения качества

эфирного масла.

Влияние экологических факторов на хемотипическую дифференциацию довольно

широко освещено в литературе [189, 192, 238, 277, 299]. Для более глубокого понимания

влияния условий выращивания, переработки, внесения удобрений и зимостойкости на

выход и качество эфирного масла в зависимости от времени сбора урожая и генотипа

селекционных образцов и сортов, в Норвегии (Биоцентр растений) в 1994-1998 гг. были

проведены исследования массовой доли и компонентного состава эфирных масел

ромашки (Chamomilla recutita L.), мелиссы (Melissa L.), душицы (Origanum vulgare L.),

мяты перечной (Mentha х Piperita L.), тимьяна (Thymus vulgaris L.) и тысячелистника

(Achillea millefolium L.).

Изучение компонентного состава эфирного масла Thymus vulgaris L., полученного

методом гидродистилляции из растений, выращенных на 4 опытных полях в различных

регионах Норвегии показало, что биосинтез основных терпеноидов (тимол, карвакрол, -

терпинен, n-цимол и -терпинен) может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от

экологических факторов (освещенность, продолжительность фотопериода, температура).

Массовая доля эфирного масла была несколько ниже в северной части Норвегии.

Применение в данных исследованиях органических и минеральных удобрений не оказало

различимого влияния на выход эфирного масла [279].

Используя результаты исследований норвежских ученых и наши данные, нами был

проведен анализ динамики накопления эфирного масла и его основных компонентов в

различных географических широтах. Сравнительная характеристика массовой доли и

состава эфирного масла из растений Thymus vulgaris L., произрастающих в Норвегии (650

с.ш. [209, 210, 279]) и на Южном берегу Крыма в Никитском ботаническом саду (440 с.ш.)

за 1995-1996 гг. представлена в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Сравнительная характеристика массовой доли и состава эфирного масла (%) Thymus

vulgaris L., в Норвегии и на Южном берегу Крыма в период 1995-1996 гг.

Место

произрастания Показатели

Вегетативная

фаза

Начало

цветения

Массовое

цветение

*Норвегия,

Биоцентр

растений

Массовая доля ЭМ,% от

сухой массы 2,95 3,31 3,20

Терпеноиды

-терпинен 19,79 19,57 13,94

тимол 50,05 57,23 66,60

карвакрол 2,14 2,30 7,47

Южный берег

Крыма,

Никитский

ботанический

сад-ННЦ

Массовая доля ЭМ,% от

сухой массы 1,10 2,17 2,09

Терпеноиды

-терпинен 9,87 2,86 1,38

тимол 64,17 75,87 75,11

карвакрол 2,61 3,17 3,88

* Источник: IversenT. and Steen A. [209, 210]

Изучение количества и качества эфирного масла с акцентом на стадии развития и

оптимальное время сбора урожая показало, что массовая доля эфирного масла как в

Норвегии, так и на Южном берегу Крыма была самой низкой в вегетативной фазе

62

развития, а начало цветения было самым оптимальным временем для сбора урожая.

Независимо от места произрастания, количество тимола и карвакрола увеличивалось от

вегетативной фазы до цветения, т.е. чтобы получить эфирное масло с максимальным

содержанием тимола и карвакрола, растения должны быть собраны во время цветения.

Самое высокое содержание тимола и карвакрола в эфирном масле чабреца в Норвегии

было отмечено в период массового цветения, на Южном берегу Крыма во время цветения

оно было практически одинаковым, что показывает сложность и важность

онтогенетического воздействия на данные терпеноиды и качество эфирного масла в

целом.

С целью изучения и отбора новых перспективных высокопродуктивных форм

чабреца с дальнейшей рекомендацией введения их в культуру на юге Украины, нами были

исследованы биохимические особенности 10 видов (13 экотипов) Thymus,

интродуцированных в условиях Южного берега Крыма.

4.1. Морфо-анатомические особенности железистых трихом

Сведения о локализации эфирного масла в тканях растения представляют не только

практический интерес, так как это определяет технологию получения эфирного масла, но

и позволяют использовать данные о морфологии терпеноидсодержащих структур как

диагностические признаки для целей систематики [72]. Для видов семейства Lamiaceae

характерна значительная изменчивость секреторных структур, ответственных за

биосинтез и накопление эфирного масла с точки зрения как их типа [156], так и их

количества и распределения в органах растений [317, 322]. Представители семейства

Lamiaceae характеризуются наличием железистых трихом, которые на основании их

морфологических характеристик обычно классифицируются как головчатые (железистые

волоски) и щитовидные (пельтатные железки) [156, 326]. Железистые волоски состоят из

«шаровидной головки» образованной одной или двумя выделительными клетками на 1-2-

клеточной «ножке» [194]. Считается, что они, как правило, играют роль ограничительных

резервуаров, секретирующих, в основном, сложную смесь углеводов, липидов и белков

[327]. Пельтатные железки, как правило, состоят из короткой широкой ножки,

многоклеточной головки с разным количеством составляющих ее железистых

(секреторных) клеток (до 16) и одной базальной эпидермальной клетки [201].

Установлено, что пельтатные железки семейства Lamiaceae являются основными

вместилищами производства монотерпеновых и сесквитерпеновых соединений [194, 201,

326, 241].

Морфо-анатомическое исследование секреторных структур, ответственных за

биосинтез и накопление эфирного масла Thymus vulgaris L., Th.pulegioides L., Th.comosus

Heuffel ex Griseb., Th.striatus Vahl., Th.richardii Pers. Subsp.nitidus, Th.nitens Lamott.,

Th.mastichina L., Th.caucasicus Willd., Th.kotschyanus Boiss. et Hoken.и Th.serpyllum L.,

интродуцированных в условиях Южного берега Крыма показало, что железистые

трихомы находятся на всех органах растения: на побеге, листе, чашечке, прицветнике и

венчике. Преобладающее значение имеют наружные крупные восьмиклеточные

пельтатные железки, представляющие восемь маслообразовательных клеток,

заключенных в общую оболочку и погруженных в специальные вместилища эпидермиса

(рис. 4.1.1 а). Средний размер этих трихом у большинства исследованных видов чабреца

60-80 мкм. Отличался обилием и меньшими размерами пельтатных железок Th.mastichina,

у которого их средняя величина в межреберьях чашечки составила 50-70 мкм, а на

поверхности листовой пластинки - 10-30 мкм. На втором месте по количеству стоят

одноклеточные булавовидные железистые трихомы на длинной, иногда двуклеточной

ножке (рис. 4.1.1б). Характерным признаком для Th.mastichina и Th.richardii ssp.nitidus

было наличие большого числа таких трихом на цветоножках и у основания чашечки.

63

а б

Рис. 4.1.1 Железистые трихомы Thymus

а –восьмиклеточная пельтатная железка; б – булавовидные трихомы

По обилию пельтатных железок на первом месте идет чашечка цветка, имеющая

железки по всей поверхности, но основное их количество расположено на нижней губе, на

верхней губе железок меньше. Наибольшая концентрация пельтатных железок в

межреберье как на верхней, так и на нижней губе чашечки наблюдается в средней части и

у основания (рис. 4.1.2).

Рис. 4.1.2 Расположение пельтатных железок на поверхности верхней губы

чашечки Thymus mastichina L.

Затем в большом количестве железки размещены на поверхности листовой

пластинки и прицветниках с верхней и нижней стороны. Анатомические исследования

структурных признаков листьев чабреца показали, что мезофилл листа дорзовертральный,

с разным объемом палисадной ткани. При рассмотрении листа с поверхности видны

слабоизвилистые клетки адаксиального эпидермиса, часто с четковидным утолщением и

складчатостью кутикулы и извилистые - адаксиального (рис. 4.1.3). Устьица имеются на

64

обеих поверхностях листовой пластинки и сопровождаются двумя околоустьичными

клетками, расположенными перпендикулярно устьичной щели (диацитный тип).

Пельтатные железки круглые, состоят из восьми выделительных клеток, расположенных

радиально. Волоски трех типов: одно-, реже двуклеточные прямые с бородавчатой

поверхностью, сосочковидные; у основания, на нижней стороне и по краю листа имеются

дву-трехклеточные коленчато-согнутые бородавчатые волоски; по всей поверхности листа

- мелкие головчатые волоски с одноклеточной овальной головкой на короткой

одноклеточной ножке.

Рис. 4.1.3 Анатомическое строение поверхности листа Thymus

А - адаксиальный эпидермис листа; Б - абаксиальный эпидермис листа; 1 –

коленчатые волоски; 2 – сосочковидные волоски; 3 – пельтатные железки; 4 – головчатые

волоски; 5 – четковидные утолщения оболочки; 6 – складчатость кутикулы; В – общий

вид листа

Незначительное количество пельтатных железок имеется на наружной стороне

венчика.

Наиболее обедненной частью растения оказался стебель, на поверхности которого

обнаружено столь незначительное количество железок, которое вряд ли способно

существенно влиять на накопление эфирного масла.

У разных видов Thymus концентрация трихом в межреберье чашечки и на

поверхности листовой пластинки неодинакова. В связи с этим у исследуемых видов

чабреца нами был произведен подсчет числа восьмиклеточных пельтатных железок в

межреберье нижней губы чашечки и на 1 мм2 абаксиальной поверхности листа (табл.

4.1.1).

Анализ приведенных данных показал, что между массовой долей эфирного масла и

числом пельтатных железок в межреберье чашечки и на поверхности листовой пластинки

существует тесная связь. Виды с большим числом железок (Th.richardii Pers. Subsp.nitidus,

Th.mastichina L.) характеризуются более высоким выходом масла. У видов с

незначительным числом железок (Th.serpyllum L.) отмечено низкое содержание эфирного

масла. На рис. 4.1.4 эта зависимость наглядно показана на примере листьев.

65


Варьирование массовой доли эфирного масла и количества пельтатных железок в

органах растений Thymus L.

Вид Количество железок, шт. Массовая доля эфирного

масла, % от

В 1 меж-

реберье

нижней

губы

чашечки

На 1 мм2 поверхности

листа

сырой

массы

абсолют-

но сухой

массы адакси-

альной

абакси-

альной

Th.vulgaris L. 18-26 18-28 7-15 0.33-0.50 1.03-2.37

Th.pulegioides L. 20-30 20-28 11-15 0.36-0.62 1.08-1.88

Th.comosus Heuffel ex

Griseb.

22-30 15-31 8-15 0.38-0.73 1.27-2.43

Th.striatus Vahl. 24-33 19-40 7-22 0.34-0.90 1.03-2.72

Th.richardii Pers.

Subsp.nitidus

26-38 24-31 10-18 0.78-0.93 3.00-4.13

Th.nitens Lamott. 21-30 24-28 9-14 0.34-0.42 1.24-1.47

Th.caucasicus Willd. 13-21 9-13 10-15 0.20-0.25 0.45-0.83

Th.kotschyanus Boiss.

et Hoken.

19-25 20-32 10-19 0.34-0.50 0.03-1.59

Th.mastichina L. 25-40 25-40 20-39 1.03-2.28 2.74-7.48

Th.serpyllum L. 9-15 6-12 5-8 0.02-0.05 0.10-0.25

а) б) в)

Рис. 4.1.4 Концентрация пельтатных железок на адаксиальной поверхности листа

Thymus

а) Th.serpyllum; б) Th.vulgaris, Th.striatus; в) Th.mastichina

Таким образом, полученные нами результаты хорошо согласуются с данными

Е.Н.Балковой [4], П.А.Нестеренко[107], В.Д.Работягова [118] и др. о том, что существует

прямая зависимость между количеством железок и массовой долей эфирного масла.

66

4.2. Характеристика интродуцированных на Южном берегу Крыма видов рода

Thymus L. по основным хозяйственно ценным признакам

Эфирное масло у чабреца синтезируется во всех надземных органах растения -

стеблях, листьях, соцветиях. Оно локализуется в восьмиклеточных пельтатных железках -

специальных вместилищах эпидермиса и в мезофилле, а также железистых трихомах

(одноклеточных и многоклеточных). Известно, что при интродукции у некоторых

растений наблюдается значительное варьирование морфологических признаков, а это

влечет за собой изменение целого ряда характеристик, в том числе и степени

эфирномасличности. В связи с этим, нами проведен анализ накопления эфирного масла в

различных органах у 5 видов рода Thymus, интродуцированных в Никитском

ботаническом саду. Для соблюдения однородности полученных данных все измерения

проводились в фазе массового цветения. Наибольшее количество эфирного масла

отмечено в соцветиях, несколько меньше его в листьях и практически нет в стеблях. Как

правило, соцветия составляли большую часть цветочного сырья. Отличались от других

видов экотип Th.vulgaris, интродуцированный из Германии и Th.striatus. У этих видов

массовая доля листьев составила 42,1 и 52,2 % (табл. 4.2.1). Кроме того, в листьях

Th.mastichina и Th.striatus было отмечено довольно высокое содержание эфирного масла

(4,51 и 5,63 % от сухой массы), что представляет интерес для селекции.


Массовая доля эфирного масла в органах растений Thymus и их количественное

соотношение в период массового цветения

Вид Происхождение

Массовая доля эфирного

масла, % от

Массовая доля

органов в 100 г

сырья, %

лист соцветие стебель лист соцветие стебель

сы-

рой

мас-

сы

абсо-

лютно

сухой

массы

сы-

рой

мас-

сы

абсо-

лютно

сухой

массы

сы-

рой

мас-

сы

абсо-

лютно

сухой

массы

абсо-

лютно

сухой

массы

сы-

рой

мас-

сы

абсо-

лютно

сухой

массы

Th.vulgaris Италия 0,90 2,75 0,8 2,67 следы 27,9 52,1 20,0

Th.vulgaris Германия 0,72 1,93 0,72 2,27 то же 42,1 34,6 23,3

Th.vulgaris Швейцария 0,67 1,72 0,84 2,33 " 26,8 50,2 23,0

Th.pulegioides Италия 0,77 1,88 0,86 2,34 " 25,3 49,0 25,7

Th.striatus Италия 1,80 5,63 0,87 2,56 " 52,2 26,4 21,4

Th.mastichina Португалия 1,67 4,51 2,66 7,76 " 22,4 64,0 13,6

Th.kotschyanus Армения 1,22 3,32 0,67 2,23 " 16,4 67,6 16,0

Th.kotschyanus Армения 0,33 1,02 0,60 2,24 " 22,0 52,0 26,0

Анализ накопления эфирного масла в надземной части растений 10 видов

интродуцентов показал, что в условиях культуры массовая доля его у различных видов

варьирует в широких пределах (табл. 4.2.2). Самая высокая концентрация эфирного масла

(2,07-10,1% на абсолютно сухую массу) характерна для Th.mastichina, отличающегося от

представленных в коллекции видов наибольшим числом пельтатных железок. Самая

низкая массовая доля эфирного масла (0,04-0,37% на абсолютно сухую массу) была

67

отмечена у Th.serpyllum, содержащего наименьшее число железистых трихом. Урожай

цветочного сырья у изученных видов колебался от 30 до 870 г с одного растения (растения

одного возраста). Наиболее высоким урожаем отличались Th.vulgaris из Италии и

Германии, Th.striatus, Th.pulegioides и Th.mastichina. В эфирном масле

интродуцированных видов Thymus идентифицировано 25 компонентов. В зависимости от

доминирующего компонента выделены четыре хемотипа: тимольный (Th.vulgaris из

Италии и Германии, Th.striatus, Th.pulegioides, Th.nitens, Th.richardii ssp.nitidus,

Th.kotschyanus, Th.serpyllum и Th.comosus); линалоольный (Th.vulgaris из Швейцарии);

карвакрольный (Th.caucasicus) и цинеольный (Th.mastichina). Сравнительное изучение 10

видов Thymus по урожаю цветочного сырья и продуктивности в течение трех лет (1995-

1997 гг.), позволило выделить четыре вида, наиболее ценных для получения сортов,

перспективных для выращивания в Крыму и степной зоне юга Украины - Th.mastichina,

Th.striatus, Th.pulegioides и Th.vulgaris (Германия) (табл. 4.2.2).


Характеристика видов Thymus по основным хозяйственно ценным признакам

Вид Происхож-

дение

Урожай

сырья с

1 расте-

ния,

г

Массовая доля

эфирного масла, % от Продук-

тивность

1 растения,

г

Содержание

основного

компонента

в эфирном

масле, % сырой

массы

абсолютно

сухой

Th.vulgaris Италия 200-680 0,25-0,41 0,66-2,06 0,5-2,8 Тимол 59,8

Th.vulgaris Германия 142-690 0,30-0,59 1,03-2,22 0,4-4,1 Тимол до

80,0

Th.vulgaris Швейцария 98-300 0,20-0,64 0,57-2,82 0,2-1,9 Линалоол до

90,0

Th.striatus Италия 180-540 0,34-1,25 1,03-4,03 0,6-6,8 Тимол до

74,0

Th.pulegioides Италия 230-870 0,36-0,90 1,09-3,18 0,8-7,8 Тимол до

73,0

Th.nitens Франция 200-380 0,42-0,76 1,24-2,17 0,8-2,9 Тимол 66,1

Th.richardii

ssp.nitidus Чехия 90-110 0,88-1,24 3,00-6,20 0,8-1,4 Тимол 55,7

Th.caucasicus Грузия 30-84 0,45-1,00 0,83-3,13 0,1-0,8 Карвакрол

62,5

Th.kotschyanus Армения 200-400 0,34-0,54 1,03-1,76 0,7-2,2 Тимол 69,9

Th.kotschyanus Армения 160-244 0,48-0,60 1,35-2,12 0,8-1,5 Тимол 66,5

Th.serpyllum Швейцария 56-120 0,02-0,10 0,04-0,37 0,0-0,1 Тимол 28,3

Th.mastichina Португалия 80-534 0,74-4,56 2,07-10,1 0,6-10,7 1,8-Цинеол

до 80,0

Th.comosus Румыния 200-350 0,38-0,98 1,27-2,97 0,8-3,4 Тимол 74,4

4.3. Модель реакции генотипа Thymus на экологические условия

Изучение продуктивности растений рода Thymus, а именно содержания эфирного

масла, необходимо при выявлении видов, наиболее перспективных для эфиромасличного

производства данного рода. Накопление эфирного масла зависит от суммы целого ряда

факторов, и контролируется как внутренними (генотипическими) особенностями,

68

свойственными для конкретного вида, так и внешними (природно-климатическими,

географическими и экологическими) условиями.

В связи с постоянной изменчивостью факторов окружающей среды в пространстве и

во времени между видами и окружающей средой постоянно происходит взаимодействие

[9]. Величина признака (фенотипа) у живого организма зависит от двух факторов:

наследственного, обусловленного генотипом, и ненаследственного, обусловленного

средой. Количественные признаки (продуктивность), представляющие наибольший

практический интерес, особенно подвержены модификационной изменчивости.

Количественный признак фенотипа устанавливают путем измерения. Выразить его

можно следующим образом:

F = G + Е , (4.3.1)

где F - фенотип; G - генотип; E - влияние экологических факторов.

Отдельные виды объективно различаются по фенотипической ценности. Эти

различия обусловлены наличием генетических различий между данными видами,

влиянием факторов среды и взаимодействием между генотипом и факторами среды [9].

В связи с этим для комплексной оценки фенотипа привлекаются математические

методы, позволяющие учитывать сложные связи между признаками [127]. Такой подход

отразится, прежде всего, на модели (4.3.1). Формула С.Бороевича [9] была

модифицирована нами для решения задач по культуре чабреца. Так, если учесть влияние

на генотип, вызванное складывающимися погодными условиями года выращивания,

фазой развития, взаимодействием год - генотип, повторностью и ошибкой, то величина

любого изучаемого признака у i-го генотипа (вида), будет отвечать модели:

X = V + m + f + Vf + g + Vg + fg + Vfg + e (4.3.2)

Генетический

эффект

Эффект

экологи-

ческого

фактора

Взаимодействие

«Вид – среда»

Эффект

случайных

величин

где Х - изучаемый признак у генотипа; V - эффект вида; m – эффект повторностей; f -

эффект фазы развития; g - эффект сезона года; Vg - взаимодействие вид - сезон года; fg -

взаимодействие фаза развития - сезон года; Vfg - взаимодействие вид - фаза развития –

сезон года; e - эффект случайных (неопределенных) факторов среды.

Если все варианты статистически независимы, подчиняются законам нормального

распределения и связаны между собой линейными статистическими связями, то данные

испытаний можно обработать методом трехфакторного дисперсионного анализа.

В связи с этим, чтобы дать более объективную оценку выделенным перспективным

видам, определить долю влияния генетической структуры (генотипа) и факторов

окружающей среды на синтез эфирного масла и продуктивность растения, а также изучить

динамику накопления эфирного масла в зависимости от фазы развития и условий среды,

нами проведено сравнительное изучение шести видов, включающих восемь

высокопродуктивных экотипов чабреца (Th.vulgaris, Th.striarus, Th.pulegioides,

Th.mastichuna, Th.nitens, Th.comosus) по массовой доле эфирного масла и продуктивности

в основные фазы онтогенеза (бутонизации, начала, массового и конца цветения,

созревания семян) в течение 1995-1997 гг.

Модель дисперсионного анализа имеет вид, представленный в табл. 4.3.1.

69


Модель дисперсионного анализа

Источник

изменчивости

Степень

свободы

Средний

квадрат

Ожидаемое значение среднего

квадрата

Повторности (R) r-1

Годы (G) g-1 М1

2e + r

2vgf + rf

2vg + rv

2gf +

rvf2g

Фазы (F) f-1 M2

2e + r

2vgf + rg

2vf + rv

2gf +

rvg2f

Виды (V) v-1 M3

2e + r

2vgf + rf

2vg + rg

2vf +

rfg2v

G-F (g-1)(f-1) M4 2e

+ r2vgf + rv

2gf

V-G (v-1)(g-1) M5 2e

+ r2vgf + rf

2vg

V-F (v-1)(f-1) M6 2e

+ r2vgf + rg

2vf

V-G-F (v-1)(g-1)(f-1) M7 2e

+ r2vgf

Ошибка (V-R) (v-1)(r-1)fg M8 2e

Из данной модели можно проследить значения компонентов вариансы, т.е. части

общей вариансы, приходящиеся на генетические различия между видами, на взаимосвязь

между видами, годами и фазами развития, и остаток, связанный со случайными

причинами.

Рис. 4.3.1 Динамика массовой доли эфирного масла (%) Thymus по фазам развития

Виды Thymus: 1 – Th.vulgaris (Италия); 2 – Th.vulgaris (Германия); 3 – Th.vulgaris

(Швейцария); 4 – Th.mastichina; 5 – Th.nitens; 6 – Th.striatus; 7 – Th.pulegioides; 8 –

Th.comosus

70

Дисперсионный анализ показал, что на массовую долю эфирного масла изучаемой

генеральной совокупности (видов) существенно влияет генетический потенциал.

Графические отображения результатов анализа наглядно показывают, что

взаимодействие между фазами развития и массовой долей эфирного масла было

достоверным. У всех изученных видов в течение вегетации наблюдалось повышенное

содержание эфирного масла в периоды бутонизации и начала цветения и снижение его во

время созревания семян (рис. 4.3.1 - 4.3.3).

Рис. 4.3.2 Зависимость массовой доли эфирного масла (%) Thymus от фазы

развития

а – бутонизация, б – начало цветения, в – массовое цветение, г – конец цветения, д –

созревание семян;

виды Thymus: 1 – Th.vulgaris (Италия); 2 – Th.vulgaris (Германия); 3 – Th.vulgaris


Th.comosus

Рис. 4.3.3 Динамика продуктивности и массовой доли эфирного масла Thymus в

период вегетации

0.01.02.03.04.05.06.07.0

1 2 3 4 5 6 7 8

Массо

вая

дол

я

эфи

рн

ого

масл

а,

%

Виды Thymus

а

б

в

г

д

71

Анализ влияния условий сезона года на массовую долю эфирного масла показал, что

более благоприятным оказался 1995 год, когда средний выход масла у исследуемых видов

был наибольшим (рис. 4.3.4). Однако, не у всех видов максимальное содержание эфирного

масла наблюдалось в 1995 году - у Th.mastichina и Th.comosus в 1997 году массовая доля

эфирного масла была значительно выше, чем в 1995 г.

Рис. 4.3.4 Влияние условий года на продуктивность и массовую долю эфирного

масла Thymus Взаимодействие другого порядка, т.е. между видом, годом и фазой развития, также

было достоверным.

Дисперсионный анализ данных, полученных при исследованиях, приведен в табл.

4.3.2. Показаны и вариансы, являющиеся результатом изменчивости погодных условий

года, фазы развития, генетических различий между видами и их взаимодействия.


Влияние генетических и фенотипических признаков на биосинтез эфирного

масла Thymus

Источник


Степень

свободы

Средний

квадрат

(варианса)

F-тест

Компоненты

вариансы

Дисперсия

(2)

Удельный

вес, %

Повторности (R) 1

Годы (G) 2 0,571 25,4 0,0 0,0

Фазы (F) 4 9,618 427,977 0,161 7,4

Виды (V) 7 50,374 2241,561 1,573 71,8

G-F 8 0,971 43,194 0,031 1,4

V-G 14 2,273 101,152 0,18 8,2

V-F 28 0,449 19,999 0,0 0,0

V-G-F 56 0,468 20,836 0,223 10,2

Ошибка (Е) 120 0,022 0,022 1,0

Всего 240 2,190 100,0

72

Варианса вида оказалась количественно больше, чем все другие вариансы, что

характерно и для F-теста. Это свидетельствует о достоверных различиях по массовой доле

эфирного масла между большинством исследуемых видов чабреца. Наибольший

генетический потенциал массовой доли эфирного масла обнаружен у Th.mastichina, затем

у Th.striatus, Th.comosus, Th.vulgaris и т.д. (рис. 4.3.5).

Рис. 4.3.5 Характеристика видов Thymus по продуктивности и массовой доле




Th.comosus

Для более полного представления о долевом участии генотипа и факторов среды

нами был произведен расчет ценности компонентов вариансы по формулам (4.3.3) -

(4.3.10), который показал, что от общей изменчивости признака - массовой доли эфирного

масла на долю чисто генетической изменчивости, т.е. на генетические различия между

восемью видами чабреца, приходится 79,2 %, на взаимодействие видов с факторами среды

- 19,8 %.

В результате дисперсионного анализа выявлены четыре вида чабреца, обладающие

наибольшим генетическим потенциалом массовой доли эфирного масла - Th.mastichina,

Th.striatus, Th.comosus и Th.vulgaris. Однако, при проведении селекционных работ, как

правило, главным критерием отбора является продуктивность растения, поскольку она

включает все признаки, составляющие основной. Формулу продуктивности для чабреца

можно представить в следующем виде:

Р = m x Y , (4.3.11)

где Р - средняя продуктивность одного растения; m - средняя масса цветочного сырья

куста, г; Y - массовая доля эфирного масла в % от сырой массы.

Результаты дисперсионного анализа, представленные на рис. 4.3.3, наглядно

показывают, что пик продуктивности наблюдается у чабреца в фазах массового и конца

цветения. В период созревания семян продуктивность резко падает. Следует отметить, что

73

в отличие от других видов у Th.comosus наибольшая продуктивность отмечена в начале

цветения (рис. 4.3.6).

Рис. 4.3.6 Динамика продуктивности видов Thymus по фазам развития



Th.comosus

Рис. 4.3.7 Закономерность изменчивости продуктивности Thymus от фазы

развития и погодных условий года (среднее по 8 видам)

74

Зависимость продуктивности от влияния погодных условий года и фазы развития

представлена на рис. 4.3.4 и 4.3.7. Графическое изображение динамики продуктивности

показало, что наиболее благоприятным оказался 1997 год, когда продуктивность чабреца

была самой высокой для всех видов за исключением Th.striatus, у которого максимальный

выход масла и урожай цветочного сырья наблюдался в 1995 году (рис. 4.3.8).

На рис. 4.3.5 наглядно показано, что высокой продуктивностью в течение всех трех

лет отличались четыре вида - Th.vulgaris (Германия), Th.mastichina, Th.striatus и

Th.pulegioides.

Дисперсионный анализ продуктивности восьми видов Thymus показал, что

генетические различия между видами по продуктивности проявляются слабее, чем по

массовой доле эфирного масла (табл. 4.3.3). Тем не менее, изменчивость продуктивности

чабреца в большей степени обусловлена генотипом (52,9 %). На долю влияния

взаимодействия видов с факторами окружающей среды, в наших исследованиях,

приходилось 32,7 %.

Рис. 4.3.8 Зависимость продуктивности Thymus от погодных условий года



Th.comosus

Таким образом, исследованиями установлено, массовая доля эфирного масла у

восьми видов Thymus в наибольшей мере обусловлена генотипом (79,2 %), в том числе

доля влияния фазы развития на синтез эфирного масла составила 7,4 %. В течение

вегетации от фазы бутонизации к созреванию семян наблюдалось постепенное снижение

содержания эфирного масла.

Анализ данных показал, что на продуктивность чабреца влияют как генотип (52,9

%), так и факторы среды (32,7 %). Наибольшая продуктивность растений (рис. 4.3.6)

наблюдается у Th.comosus в начале цветения. У видов Th.vulgaris, Th.mastichina, Th.nitens,

Th.striatus и Th.pulegioides - в фазах массовое и конец цветения, поэтому сбор цветочного

сырья этих видов целесообразнее проводить во время массового цветения, когда

75

продуктивность приближается к оптимальной. Сбор сырья Th.comosus лучше проводить в

начале цветения.


Влияние генетических и фенотипических признаков на продуктивность Thymus

Источник


Степень

свободы

Средний

квадрат

(варианса)

F-тест

Компоненты вариансы

Дисперсия 2)

Удельный

вес, %

Год (G) 2 16,838 420,212 0,163 11,6

Фаза (F) 4 0,677 16,904 0,0 0,0

Вид (V) 7 25,927 647,028 0,729 51,6

G-F 8 0,341 8,515 0,0 0,0

V-G 14 3,101 77,398 0,268 19,0

V-F 28 0,532 13,272 0,018 1,3

V-G-F 56 0,427 10,65 0,193 13,7

Ошибка (Е) 120 0,040 0,04 2,8

Всего 240 1,411 100,0

Дисперсионный анализ подтвердил перспективность для селекции и введения в

культуру на Южном берегу Крыма и на юге Украины Th.mastichina, Th.striatus,

Th.pulegioides и Th.vulgaris (Германия).

Из выделенных видов Thymus в последние годы выведены три новых

высокопродуктивных сорта: сорт Th.mastichina «Светлячок», Th.vulgaris – «Ялос»,

Th.striatus – «Юбилейный», на которые получены авторские свидетельства. Ниже

приводится описание сортов «Ялос» и «Юбилейный» селекции отдела новых

ароматических и лекарственных культур Никитского ботанического сада-Национального

научного центра.

Сорт чабреца обыкновенного (Thymus vulgaris L.) ЯЛОС

Вечнозеленый полукустарничек семейства яснотковых (Lamiaceae). В условиях

культуры образует крупные, компактные кусты высотой до 30 см, диаметром 75-80 см.

Цветоносные стебли в нижней части одревесневшие, ветвистые. Листья мелкие, длиной 7-

8 мм, шириной 2-2,5 мм, короткочерешковые, продолговато-ланцетовидные, сероватые.

Края листьев завернуты внутрь. Цветки мелкие, лиловато-розовые, собраны в вытянутое

прерывчатое соцветие, состоящее из 5-6 мутовок. Верхняя мутовка головчатого типа в

фазе бутонизации напоминает миниатюрную розу. Начало цветения наблюдается в I

декаде мая, массовое во II-III декаде мая, конец цветения – в I декаде июня.

Продолжительность цветения 30-35 дней. Плод ценобий черного цвета, округлой формы,

с носиком. Массовая доля эфирного масла 0,8 % от сырой массы, урожайность сырья 100

кг/га, сбор эфирного масла 80 кг/га. Эфирное масло и сырье имеют приятный цветочный

аромат, нетипичный для чабреца. Основной компонент эфирного масла – линалоол - 85,9

%, кроме него идентифицировано 26 компонентов: -терпинеол, 1,8-цинеол, борнеол,

нераль, гераниаль, геранилацетат, кариофиллен, тимол – до 1 %, а также линалилацетат –

2,6 %, карвакрол – 2,1 %. Высокопродуктивный сорт, перспективный для использования в

озеленении.

Сорт чабреца бороздчатого (Thymus striatus Vahl.) ЮБИЛЕЙНЫЙ

Вечнозеленый полукустарничек семейства яснотковых (Lamiaceae). В условиях

культуры образует крупные, компактные кусты с многочисленными побегами (до 300 на

одном растении). Высота растений 25-30 см, диаметром 70-75 см. Цветоносные стебли

округло-четырехгранные, опушенные короткими отогнутыми книзу волосками. Листья

продолговато-ромбовидные, длиной 5-6 мм, шириной 3-3,5 мм, к основанию постепенно

76

суживающиеся, с хорошо выраженными черешками, паутинисто-опушенные. Края листа

завернуты на нижнюю сторону. Соцветие удлиненное, прерванное, состоящее из 6-7

мутовок. Прицветники сходны со стеблевыми листьями. Чашечка высотой 3-5 мм,

верхний зубец ланцетовидный, по краю с редкими ресничками. Венчик от бледно-

лилового до почти белого цвета. Бутонизация отмечается в первой декаде мая, начало

цветения – во второй декаде мая. Массовое цветение наблюдается в третьей декаде мая-

первой декаде июня, продолжительность периода цветения 25-30 дней. Переносит морозы

до -10…-130С.

Высокопродуктивный вид, перспективный для использования в озеленении.

Массовая доля эфирного масла 0,64 % от сырой массы, урожайность сырья 65,4 ц/га, сбор

масла 41,9 кг/га. Следует отметить, что максимальное накопление эфирного масла

наблюдается в начале цветения – 0,8-1,2 % от сырой массы. В состав эфирного масла

входят: тимол – до 60 %, n-цимол – 13 %, карвакрол – 7 %, кариофиллен – 3 %, октенол –

3 %, 1,8-цинеол, -терпинен, транс-сабиненгидрат, линалоол, камфора, борнеол,

метилтимол – от 1 до 2 %, -пинен, камфен, β-пинен, мирцен, -терпинен, терпинен-4-ол

и -терпинеол – до 1 %. Всего в эфирном масле идентифицировано 32 компонента.

4.4. Влияние гидротермических факторов на накопление эфирного масла у

Thymus в период активной вегетации

О влиянии экологических факторов на маслообразовательный процесс у эфироносов

отмечается во многих литературных источниках начиная с конца XIX века. Так, по ряду

эфирномасличных культур (роза эфирномасличная, лаванда, шалфей, кориандр и др.) уже

проведены исследования, освещающие отношение их к климату [53, 59, 122]. Это

позволило выделить территории с природными условиями, наиболее соответствующими

биологическим особенностям растений, а, следовательно, способствующими увеличению

их продуктивности и улучшению качества урожая. Исследования по изучению процесса

накопления эфирного масла в роде Thymus L., как правило, проводились без учета

климатических факторов данной территории [4, 59, 82].

В связи с этим, нами была предпринята попытка определить количественные

показатели по зависимости массовой доли эфирного масла от метеорологических условий.

Исследования проведены по трем видам Thymus - Th.pulegioides (1995-1997 гг.),

Th.vulgaris (1996-1997 гг.), Th.mastichina (1995-1996 гг.). Выход эфирного масла

определяли в основные фазы вегетации: бутонизация, цветение (начало, массовое, конец),

созревание семян. Отборы проб для анализа производили у каждого вида с одного куста в

12 часов дня. Сырьем для получения эфирного масла являлась надземная часть

(однолетний прирост). Параллельно велись наблюдения за температурой и относительной

влажностью воздуха, количеством осадков, температурой поверхности почвы,

продолжительностью солнечного сияния.

У всех изученных видов в течение вегетации наблюдалось некоторое повышение

содержания масла в период бутонизации и снижение его во время созревания семян.

Исследованиями установлено, что накопление эфирного масла у чабреца находилось

в прямой зависимости от метеорологических условий. Выход масла варьировал у

Th.pulegioides от 0,82 до 3,24 %;у Th.vulgaris от 1,03 до 2,28 %; у Th.mastichina от 2,98 до

6,81 % на абсолютно сухую массу (АСМ). Основное влияние на накопление эфирного

масла оказывали количество осадков и температура воздуха в период вегетации.

Наибольшее количество масла синтезировалось при температуре 17-190С и

количестве осадков около 5 мм за межфазный период (рис. 4.4.1). Снижение температуры

воздуха и увеличение осадков относительно указанных пределов приводило к снижению

эфирномасличности чабрецов. Значения среднесуточной температуры воздуха выше 22-

240С также оказывали отрицательное воздействие на накопление масла.

77

Тем

пер

атур

а

во

здух

а,

С

а) б) в)

Сумма осадков, мм

Рис. 4.4.1 Зависимость массовой доли эфирного масла Thymus от суммы осадков (мм) и средней температуры воздуха (0С) в

период активной вегетации

а) Th.vulgaris, б) Th.pulegioides, в) Th.mastichina

78

Самая низкая массовая доля эфирного масла наблюдалась при температуре выше

220С и количестве осадков более 15-20 мм: Th.pulegioides - 0,82 %, Th.vulgaris - 1,03 %,

Th.mastichina - 2,98 % на АСМ (рис. 4.4.1, табл. 4.4.1). Существенные потери эфирного

масла отмечались как при дождях, особенно с ветром, так и при суховеях.


Статистическая оценка данных об эфирномасличности Thymus, сгруппированных

по однородным метеорологическим условиям

Средняя


воздуха,0С

Сумма осадков, мм

0-10 10,1-20 20,1-30

Массовая доля эфирного масла, %

M+m Sx V% M+m Sx V% M+m Sx V%

Thymus pulegioides

15,1-17,0 2,93+0,31 0,44 15 1,45 1.90

17,1-19,0 1,87+0,18 0,31 16 - -

19,1-21,0 1,75+0,16 0,32 18 1,42+0,09 0,12 8 -

21,1-23,0 1,26 0,82 -

Thymus vulgaris

15,1-17,0 2,28 1,41 1,13

17,1-19,0 2,17 1,45 -

19,1-21,0 1,64+0,21 0,37 23 1,03 -

21,1-23,0 2,09 - -

Thymus mastichina

15,1-17,0 5,63 - -

17,1-19,0 6,11+0,20 0,34 6 - -

19,1-21,0 5,05 5,28 -

21,1-23,0 4,66+0,44 0,62 13 3,47+0,49 0,69 20 -

Анализ данных в основные периоды вегетации (рис. 4.4.1) показал, что на Южном

берегу Крыма коэффициенты корреляции R между массовой долей эфирного масла и

метеорологическими элементами (температурой воздуха и суммой осадков) составили

у Th.pulegioides 0.70, Th.vulgaris – 0.83, Th.mastichina – 0.84. При совокупном

воздействии всех экологических факторов, оказывающих влияние на накопление

эфирного масла, на долю температуры воздуха и количества осадков (R2) приходилось

у Th.pulegioides - 49 %, Тh.vulgaris - 68 %, Th.mastichina - 71 %.

Таким образом, содержание эфирного масла у чабреца в онтогенезе подвержено

значительным колебаниям. Оно зависит от биологических особенностей (генотипа)

растения и метеорологических факторов. Поэтому сбор лекарственного сырья

необходимо проводить с учетом погодных условий. Обобщив данные наблюдений,

можно сделать предварительный вывод, что оптимальные условия для образования

эфирного масла у Тh.pulegioides, Th.vulgaris и Th.mastichina в условиях Южного берега

Крыма характеризуются средней температурой воздуха 17-190С и количеством осадков,

не превышающем 5-10 мм за межфазный период.

79

4.5. Суточные колебания массовой доли эфирного масла некоторых

представителей рода Thymus L. в период массового цветения на Южном берегу

Крыма

В настоящее время лекарственные растения и их производные составляют 20%

фармацевтической продукции в промышленно развитых странах и 80% - в

развивающихся [188]. Ароматические и лечебные свойства рода Thymus сделали его

одним из самых популярных лекарственных растений [254]. Известно, что

максимальное количество действующих веществ в растительном сырье Thymus

накапливается в фазе цветения [75, 186, 258, 270, 298, 312]. Железистые структуры

Thymus локализованы в эпидермальной ткани, и эфирное масло легко испаряется в

атмосферу. В накоплении эфирного масла и варьировании его состава значительную

роль играют условия роста и развития растений, которые определяются

индивидуальной изменчивостью. Их значимость обусловлена онтогенетическим

развитием организма, зависимостью онтогенетических процессов от климатических и

других условий окружающей среды, существенно различающихся в разных временных

промежутках (сутки, сезон, год) [85]. Время сбора урожая имеет довольно большое

значение, поскольку эфирные масла подвержены значительным изменениям под

воздействием суточных и сезонных колебаний [85, 172, 173, 174, 180, 297]. В качестве

основных причин варьирования скорости биосинтеза эфирных масел в течение суток

ряд авторов указывает изменения активности опыления насекомыми [270],

температуры и влажности [185], освещения [183], онтогенеза самой фазы цветения

[324], испарения [185], общих метеорологических данных за день [306], а также общего

физиологического состояния растений [211, 275].

В сравнении с довольно большим количеством работ по компонентному составу

эфирного масла различных видов Thymus, исследований по изменчивости массовой

доли эфирного масла в течение суток по-прежнему мало. В данной работе предпринята

попытка определить основные факторы окружающей среды, оказывающие прямое или

косвенное воздействие на суточные колебания массовой доли эфирного масла Thymus в

условиях Южного берега Крыма (ЮБК).

Данное исследование имело цели: во-первых, проверить гипотезу о влиянии

агрометеорологических факторов, таких как температура и влажность воздуха и почвы,

интенсивность солнечной радиации, испарения, а также особенностей

онтогенетического развития растений на массовую долю эфирного масла в цветочном

сырье Thymus; во-вторых, изучить зависимость массовой доли эфирного масла от

времени сбора сырья в течение суток.

Полученные данные способствуют более глубокому пониманию биологических и

физиологических особенностей биосинтеза эфирного масла представителями рода

Thymus, что является важной предпосылкой для успешной работы с этим растением.

Учет суточной изменчивости массовой доли эфирного масла в зависимости от

определенных погодных условий может быть использован для определения

оптимального времени сбора урожая.

Исследования проведены в 1996 году на опытном участке отдела новых

технических и лекарственных культур Никитского ботанического сада –

Национального научного центра (НБС–ННЦ) НААНУ (Южный берег Крыма: 44031

с.ш., 34015 в.д., 200 м н.у.м.). Климат ЮБК принято характеризовать как

средиземноморский с преобладанием осенне-зимних осадков, умеренно жарким

засушливым летом и мягкой зимой с частыми оттепелями [1].

В качестве объектов исследований были использованы три вида рода Thymus,

полученные по делектусам и интродуцированные в НБС–ННЦ. Из секции Thymus:

80

Thymus vulgaris L., включающий три экотипа; из секции Serpyllum подсекции

Alternantes по системе Яласа (J.Jalas) [218]: Thymus pulegioides L. и секции Mastichina:

Thymus mastichina L. В условиях ЮБК основными компонентами эфирного масла

первого экотипа Th.vulgaris (Th.vulgaris (1)), полученного из Швейцарии, являются

линалоол (74,0-92,1 %), тимол (2,7-16,7 %), линалилацетат (1,5-3,1%) и гераниол (до 2,8

%). Основными компонентами эфирного масла второго (Th.vulgaris (2), Италия) и

третьего (Th.vulgaris (3), Германия) экотипов – тимол (52,9-80,2 %), n-цимол (6,5-25,8

%), -терпинен (4,9-12,7 %) и карвакрол (2,4-3,9 %). В эфирном масле Th.pulegioides

(Италия) преобладают тимол (47,0-73,0 %), n-цимол (3,2 до 19,8 %), борнеол (1,7-5,7

%), линалоол (2,6-5,3 %) и -терпинен (6,3-11,1 %). Доминирующие компоненты

эфирного масла Th.mastichina, эндема Пиренейского полуострова, семена которого

были получены из Португалии – 1,8-цинеол (68,5-81,0 %), -терпинеол (4,9- 10,3 %),

линалоол (1,9-3,6 %), -пинен (1,0-3,8 %) и сабинен (0,9-2,8 %).

Предполагалось, что при выращивании этих видов на одном участке в полевых

условиях на рост и развитие растений воздействуют одни и те же экологические

факторы. Площадь питания одного растения 0,3 м2. Фенологическое состояние

определяли на 10 клонированных растениях каждого вида.

Для исследования суточной динамики массовой доли эфирного масла в период

цветения был использован однолетний прирост генеративных побегов, срезанных в

мае-июне 1996 года. Отборы проб для анализа проводили в двух аналитических

повторностях в течение трех дней для каждого объекта, по 6 раз в сутки: 07:00, 09:00,

11:00, 13:00, 15:00 и 17:00 часов киевского летнего времени. Параллельно с отбором

проб производили измерение следующих агрометеорологических факторов:

температура (0С) и относительная влажность воздуха (%) на высотах 0,5 и 2 м, дефицит

насыщения (гПа), температура поверхности почвы и на глубинах 5, 10, 15 и 20 см;

инсоляция (МДж/м2), суммарная и рассеянная радиация (МДж/м

2); определяли запасы

продуктивной влаги (мм) в верхнем 30- и 50- сантиметровом слое почвы, а также

вычисляли испарение (мм/ч) по методам теплового баланса и турбулентной диффузии,

для чего дополнительно измеряли скорость ветра на высотах 0,5 и 2 м (м/с),

радиационный баланс (МДж/м2) и упругость водяного пара (гПа).

Массовую долю эфирного масла определяли путем гидродистилляции на

аппаратах Клевенджера [104, 141] из свежесобранного сырья индивидуальных растений

и рассчитывали в % по отношению к массе воздушно-сухого сырья (% от а.с.м.).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием

пакета прикладных программ «STATISTICA for WINDOWS 6.0» [140]. Количественные

показатели представлены в виде X ± m, где Х – среднее значение, а m – стандартная

ошибка среднего.

Исследование зависимости биосинтеза эфирного масла от времени суток и

условий среды обитания осуществляли при помощи парного коэффициента линейной

корреляции (r) и метода мультивариантного пошагового регрессионного анализа. Для

определения существования функциональных связей между параметрами вычисляли

коэффициент корреляции R Спирмена. Определение взаимосвязи между

качественными показателями и массовой долей эфирного масла было проведено

посредством использования Factorial/ANOVA (Quick specs dialog) и Analysis Wizard.

Статистическую значимость сравниваемых показателей с нормальным

распределением, которое определялось по критерию согласия Колмогорова-Смирнова,

устанавливали с использованием t-критерия Стьюдента для средних величин, F-

критерия Фишера для дисперсии и R-коэффициента корреляции Пирсона. Во всех

процедурах статистического анализа рассчитывался достигнутый уровень значимости

81

(p), при этом критический уровень значимости в данном исследовании принимался

равным 0,05.

Накопление эфирного масла зависит от целого ряда факторов и контролируется

как внутренними (генотипическими) особенностями, свойственными для конкретного

вида, так и внешними (природно-климатическими, географическими и экологическими)

условиями. Исследования, проведенные нами ранее, показали, что в условиях Южного

берега Крыма на долю генотипической изменчивости в накоплении эфирного масла у

интродуцированных видов Thymus приходится около 80 % (из них доля влияния фазы

развития составила около 8%), а на воздействие окружающей среды – около 20%.

В течение вегетации, при отборе проб в 12 ч дня, массовая доля эфирного масла в

надземной части растений может варьировать у Th.vulgaris от 1,03 до 2,28%; у

Th.pulegioides от 0,82 до 3,24% и у Th.mastichina – от 2,98 до 6,81% [73].

Учитывая, что сбор лекарственного сырья производят в сухую погоду, для

исследования суточной динамики эфирного масла отбор проб для анализа был

проведен в период цветения в дни, когда осадков не наблюдалось (табл. 4.5.1). Анализ

данных показал, что массовая доля эфирного масла в течение суток изменяется в

довольно больших пределах. Это видно по значению коэффициентов вариации.

Наибольшие суточные колебания (21,4-27,4%) массовой доли эфирного масла

наблюдались у Th.vulgaris. У Th.pulegioides и Th.mastichina они были в 1,5-2 раза

меньше (14,9 и 13,1% соответственно).


Количественные изменения содержания эфирного масла (% от а.с.м.) в цветочном

сырье Thymus в различное время суток

Показатель Th.vulgaris

(1)

Th.vulgaris

(2)

Th.vulgaris

(3)

Th.pulegioides Th.mastichina

7 ч 1,630,17 1,450,12 1,410,20 1,410,15 5,110,11

9 ч 1,750,31 1,630,30 1,360,03 1,320,06 5,500,36

11 ч 1,350,12 1,390,34 1,180,23 1,420,03 5,250,11

13 ч 1,890,31 1,360,12 1,240,02 1,320,13 5,100,83

15 ч 1,450,44 1,250,24 1,340,26 1,420,10 5,680,38

17 ч 1,680,18 1,640,25 1,440,20 1,560,22 4,630,07

х ±m 1,620,10 1,450,09 1,330,07 1,410,05 5,210,16

Xmin-Хmax 0,77-2,50 0,83-2,16 0,81-1,80 1,11-1,82 3,54-6,41

σх 0,444 0,382 0,284 0,210 0,683

V, % 27,4 26,3 21,4 14,9 13,1

Обобщенная суточная динамика массовой доли эфирного масла исследованных

образцов представлена на рис. 4.5.1. Анализируя общую тенденцию, можно отметить,

что на Южном берегу Крыма в утренние часы биосинтез эфирного масла увеличивается

и к 9 часам достигает максимальных значений. В 11 часов содержание эфирного масла

резко снижается, что возможно связано с массовым раскрытием цветков в это время. В

дальнейшем наблюдается постепенный рост, и к 17 часам массовая доля эфирного

масла приближается к показателям 9 ч. Можно предположить, что в связи с некоторым

уменьшением температуры воздуха в послеобеденное время снижается испарение из

сырья летучих компонентов, то есть сокращаются потери эфирного масла. Полученные

нами данные вполне согласуются с результатами исследований португальскими

авторами Th.mastichina [174]. В условиях Португалии [174] в эфирном масле

Th.mastichina, выделенном методом гидродистилляции в период массового цветения,

82

массовая доля эфирного масла была больше в соцветиях, чем в листьях. В суточном

ходе эфирного масла (% от сырой массы) было выделено два максимума: в 12 ч (2,0 %)

и 17 ч (2,2 %). Основным компонентом эфирного масла Th.mastichina также был 1,8-

цинеол. Его максимальный процент наблюдался в 12 ч и достигал 61,0 %. Следует

отметить, что в Португалии из-за высоких температур воздуха массовое раскрытие

цветков может наблюдаться в более ранние часы. К сожалению, на данный момент в

доступной литературе такие данные отсутствуют.

7 9 11 13 15 17

Время суток, ч

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

2,1

2,2

2,3

2,4

Масс

ов

ая

дол

я э.м

., а.с

.м., %

Рис. 4.5.1. Суточная динамика массовой доли эфирного масла некоторых

представителей рода Thymus L. в условиях ЮБК

На рис. 4.5.2 показана индивидуальная реакция генотипа на колебания погодных

условий в течение суток. При одних и тех же значениях температуры и влажности,

даже в пределах одного вида, наблюдалось как снижение, так и увеличение биосинтеза

эфирного масла. Таким образом, растения, произрастающие в одинаковых

экологических условиях, на одни и те же факторы реагируют по-разному, что

обусловлено генотипическими особенностями экотипа.

Для проверки достоверности гипотезы о влиянии времени сбора сырья на

содержание эфирного масла для представителей рода Thymus в условиях ЮБК, данные

были обработаны при помощи двухфакторного дисперсионного анализа (табл. 4.5.2).

83

15 .05 .1996;

21 .05 .1996;

26 .05 .1996;

10 .06 .1996;

17 .06 .1996;

23 .06 .1996

В р ем я суток, ч

T h.pu legioides L .

7 9 1 1 1 3 1 5 1 7

0

1

2

3

4

5

6

7

Ма

со

ва

я д

ол

я э

фи

рн

ог

о м

ас

ла

, %

а.с

.м.

T h.m astich ina L .

7 9 1 1 1 3 1 5 1 7

T h. vu lgaris L .(1)

7 9 1 1 1 3 1 5 1 7


7 9 1 1 1 3 1 5 1 7


7 9 1 1 1 3 1 5 1 7

Рис. 4.5.2. Суточные колебания массовой доли эфирного масла некоторых

представителей рода Thymus L. в зависимости от погодных условий


Влияние времени суток на массовую долю эфирного масла некоторых

представителей рода Thymus на Южном берегу Крыма

Источник


Сумма

квадратов

Степени

свободы

Средний

квадрат

(оценка

дисперсии)

F -

отношение

Уровень

Значимости

(р)

Время суток, ч 0,3080 5 0,0616 0,291 0,916105

Вид Thymus 204,1631 4 51,0408 241,211 0,000000

Время суток –

Вид Thymus

2,8759 20 0,1438 0,680 0,830094

Ошибка 12,6961 60 0,2116

Вычисленные уровни значимости 0,916105 и 0,830094 говорят о том, что в условиях

ЮБК статистически значимого влияния времени сбора сырья на массовую долю

эфирного масла Thymus не обнаружено. Вместе с тем, высокий уровень значимости

(0,000000) подтверждает, что генотипические особенности реакции организма на

изменения условий обитания имеют решающее значение.

84

Полученные результаты позволили предположить, что на значительное

варьирование биосинтеза эфирного масла в течение суток оказывали влияние

агрометеорологические факторы. Многие авторы связывают биосинтез эфирного масла

с температурой, влажностью воздуха и интенсивностью солнечной радиации [73, 85,

180, 183, 185, 258]. На рисунках 4.5.3 и 4.5.4 изображена суточная динамика данных

показателей в период проведения исследований.

Рис. 4.5.3. Суточная динамика массовой доли эфирного масла Th.vulgaris,

температуры, влажности воздуха и инсоляции

Рис. 4.5.4 Суточная динамика массовой доли эфирного масла Th.pulegioides,

Th.mastichina, температуры, влажности воздуха и инсоляции

0

10

20

30

40

50

60

70

80

7:0

0

9:0

0

11:0

0

13:0

0

15:0

0

17:0

0

7:0

0

9:0

0

11:0

0

13:0

0

15:0

0

17:0

0

7:0

0

9:0

0

11:0

0

13:0

0

15:0

0

17:0

01-й 1-й 1-й 1-й 1-й 1-й 2-й 2-й 2-й 2-й 2-й 2-й 3-й 3-й 3-й 3-й 3-й 3-й


День

Тем

пер

ату

ра

во

зду

ха

(t)

, оС

Отн

оси

тел

ьн

ая

вл

аж

но

сть

во

зду

ха

(f)

, %

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

Ин

сол

яц

ия

(S

'),

МД

ж/м

2

Ма

ссо

ва

я д

ол

я э

фи

рн

ого

ма

сла

а.с

.м.,

%

f,%

t,oC

S', МДж/м2

Th.vulgaris L.(1)

Th.vulgaris L.(2)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

7:0

0

9:0

0

11:0

0

13:0

0

15:0

0

17:0

0

7:0

0

9:0

0

11:0

0

13:0

0

15:0

0

17:0

0

7:0

0

9:0

0

11:0

0

13:0

0

15:0

0

17:0

0

1-й 1-й 1-й 1-й 1-й 1-й 2-й 2-й 2-й 2-й 2-й 2-й 3-й 3-й 3-й 3-й 3-й 3-й


День

Тем

пер

ату

ра

во

зду

ха

(t)

, оС

Отн

оси

тел

ьн

ая

вл

аж

но

сть

во

зду

ха

(f)

, %

0

1

2

3

4

5

6

7

Ин

сол

яц

ия

(S

'),

МД

ж/м

2

Ма

ссо

ва

я д

ол

я э

фи

рн

ого

ма

сла

а.с

.м.,

%

S', МДж/м2

Th.pulegioides L.

Th.mastichina L.

f,%

t,oC

85

Чтобы определить, какие именно агрометеорологические факторы в условиях

Южного берега Крыма оказывают влияние на биосинтез эфирного масла исследуемых

видов Thymus, нами были проанализированы 17 параметров. Данные обработаны

методом корреляционного и мультивариантного пошагового регрессионного анализа.

Для выявления связи между отдельными агрометеорологическими факторами и

массовой долей эфирного масла абсолютные числа простых коэффициентов

корреляции были разбиты на 5 категорий: не влияет (0-0,2); слабый эффект (0,2-0,4);

средний эффект (0,4-0,6); высокий эффект (0,6-0,8) и очень высокий эффект (0,8-1)

(табл. 4.5.3). Представленные результаты показывают, что массовая доля эфирного

масла Th.vulgaris в течение суток довольно сильно зависит от общих

метеорологических данных за день (r=-0,57…-0,82), фазы развития и запасов

продуктивной влаги в почве (за исключением экотипа Th.vulgaris (3)). Отрицательные

коэффициенты корреляции между метеорологическими данными за день и фазой

развития указывают на то, что во второй половине фазы цветения синтез эфирного

масла снижается. Отличительной особенностью некоторых видов была средняя

корреляционная зависимость массовой доли эфирного масла от температуры и

влажности воздуха, рассеянной солнечной радиации, а также температуры почвы на

глубине 15 и 20 см (табл. 4.5.3). Влияние остальных параметров было статистически

незначимым.

Для выявления комплекса лимитирующих факторов при совокупном воздействии

17 агрометеорологических параметров на биосинтез эфирного масла методом

пошаговой регрессии было выбрано подмножество независимых переменных с

наибольшим коэффициентом корреляции. Моделированием связей суточного

содержания эфирного масла Thymus с агрометеорологическими параметрами

установлено, что комплекс факторов, описывающих дисперсию массовой доли

эфирного масла, в одинаковых условиях произрастания значительно отличается для

различных видов не только набором факторов, но и долей влияния каждого на

результирующий признак. Результаты мультивариантного пошагового регрессионного

анализа между массовой долей эфирного масла в течение суток (зависимая переменная

Y) и агрометеорологическими факторами (независимая переменная X) представлены в

таблице 4.5.4.

При анализе полной выборки, включающей все исследуемые виды, статистически

значимых агрометеорологических факторов выявлено не было. При исключении из

генеральной совокупности Th.mastichina найдена достоверная связь между суточными

колебаниями массовой доли эфирного масла Th.vulgaris (1-3), Th.pulegioides и запасами

продуктивной влаги в полуметровом слое почвы, где расположена основная часть

корневой системы растений, а также относительной влажностью воздуха. Совокупная

доля их влияния составила 26 % при коэффициенте множественной детерминации 39

%. Остальную часть составляют не выявленные факторы и особенности, свойственные

определенному генотипу. Если рассматривать отдельно Th.vulgaris,

характеризующийся наибольшими суточными колебаниями, то около 50 % изменений

массовой доли эфирного масла в течение суток связаны с увлажнением почвы и

температурой воздуха (табл. 4.5.4). Отрицательное значение коэффициента регрессии

при температуре подтверждает, что с повышением температуры воздуха выше 20-220С

биосинтез масла Th.vulgaris снижается. При изучении суточной динамики Th.mastichina

достоверной связи ни с одним из данных агрометеорологических факторов в период

исследования нами выявлено не было.

86


Коэффициенты корреляции между массовой долей эфирного масла и агрометеорологическими факторами

Агрометеорологический фактор Th.vulgaris (1) Th.vulgaris (2) Th.vulgaris (3) Th.pulegioides Th.mastichina

день -0,75 -0,82 -0,57 -0,19 0,26

время суток, ч -0,01 -0,03 0,02 0,23 -0,15

фаза развития (массовое, конец цветения) -0,65 -0,63 -0,63 -0,36 -0,20

температура воздуха, 0С 0,21 -0,02 -0,58 0,19 0,13

относительная влажность воздуха, % -0,09 0,01 0,57 -0,07 -0,06

дефицит насыщения, гПа 0,12 -0,04 -0,56 0,03 0,09

инсоляция, МДж/м2

0,02 -0,13 -0,13 0,10 -0,11

суммарная радиация, МДж/м2 -0,22 -0,38 0,01 0,05 -0,04

рассеянная радиация, МДж/м2 -0,42 -0,45 0,36 -0,29 0,37

запасы продуктивной влаги в 0-30 см слое почвы, мм 0,72 0,74 -0,20 0,33 -0,28

запасы продуктивной влаги в 0-50 см слое почвы, мм 0,73 0,76 -0,29 0,34 -0,28

испарение, мм/ч -0,33 -0,15 -0,16 -0,06 0,11

температура поверхности почвы, 0С -0,09 -0,29 -0,13 0,17 -0,08

температура почвы на глубине 5 см, 0С 0,04 -0,12 -0,22 0,29 -0,09

температура почвы на глубине 10 см, 0С 0,08 -0,05 -0,24 0,38 -0,14

температура почвы на глубине 15 см, 0С 0,19 0,07 -0,36 0,41 -0,14

температура почвы на глубине 20 см, 0С 0,15 0,04 -0,40 0,41 -0,11

87


Регрессионная модель между массовой долей эфирного масла Thymus (зависимая

переменная) и агрометеорологическими факторами (независимая переменная)

Независимая

переменная


регрессии, В

Стандартная

ошибка В t(69)

Уровень

значимости,

р

Доля

влияния

фактора, %

Для Th.vulgaris (1-3), Th.pulegioides (n=72)

свободный член 0,8229 0,1478 5,5671 0,0000 -

запасы

продуктивной

влаги в 0-50 см

слое почвы, мм

(Х1)

0,0081 0,0013 6,2342 0,0000 19,89

относительная

влажность воздуха,

% (Х2)

0,0051 0,0023 2,2552 0,0273 6,09

стандартная ошибка оценки, % 0,279

R2 0,39 R

2(исп.) 0,3724 F 22,07

Для Th.vulgaris (1-3) (n=54)

свободный член 2,1306 0,3161 6,7405 0,0000 -

запасы

продуктивной

влаги в 0-50 см

слое почвы, мм

(Х1)

0,0108 0,0015 7,1023 0,0000 38,51


воздуха, 0С (Х2)

-0,0591 0,0170 -3,4831 0,0010 11,82


R2 0,50 R

2(исп.) 0,4838 F 25,83

Таким образом, в условиях Южного берега Крыма массовая доля эфирного масла в

цветочном сырье Thymus в течение суток изменяется довольно в больших пределах.

Размах варьирования у некоторых видов может достигать 21-27%. При совокупном

воздействии использованных в исследовании агрометеорологических факторов основное

влияние на биосинтез эфирного масла в течение суток оказывают увлажнение,

температура и влажность воздуха. Их доля влияния может достигать 26-50%.

Коэффициенты корреляции и регрессии показывают, что особенности роста любого

вида Thymus на ЮБК определяются его экологическими потребностями и устойчивостью,

имеют связь с экологическими характеристиками, и эти связи отличаются для каждого

вида.

Несмотря на определенную тенденцию в суточном ходе, статистически значимого

влияния времени сбора сырья на массовую долю эфирного масла Th.vulgaris,

Th.pulegioides и Th.mastichina в условиях Южного берега Крыма выявлено не было.

4.6. Физико-химические показатели эфирного масла Thymus

Все образцы эфирного масла исследованных нами видов рода Thymus представляют

собой легкоподвижные не смешивающиеся с водой жидкости, бесцветные, или от светло-

желтого до желто-оранжевого цвета, с приятным, типичным для растения запахом и

жгучим пряным вкусом. В составе эфирного масла мы обнаружили до 29 компонентов,

88

все основные компоненты с содержанием не менее 0,1% от общей суммы легко

идентифицируются по масс-спектрам и временем удерживания.

В связи с тем, что физические и химические показатели эфирных масел растений

сильно изменяются в зависимости от условий произрастания, их возраста и фазы

развития, а также из-за отсутствия этих данных в доступной литературе для большинства

исследуемых видов, в 1995-1997 гг. нами были определены физико-химические

показатели эфирных масел 10 видов Thymus в условиях Южного берега Крыма (табл.

4.6.1).


Физико-химические показатели эфирного масла Thymus в условиях Южного

берега Крыма

Вид

Плотность при

200С,

г/см3


рефракции


компонентов

Цвет

Th.vulgaris 0,9390-0,9404 1,5004-1,5064 21 От светло-желтого до

желтого

Th.vulgaris

(линалоольный

хемотип)

0,8855-0,8967 1,4667-1,4686 17

От бесцветного до

светло-желтого

Th.pulegioides 0,9139-0,9175 1,4915-1,4950 18 От светло-желтого до

желто-оранжевого

Th.comosus 0,9265-0,9300 1,5090-1,5123 13 От светло-желтого до

желтого

Th.striatus 0,9191-0,9209 1,4940-1,5025 20 От светло-желтого до


Th.richardii

ssp.nitidus 0,9235-0,9284 1,4985-1,5103 19

От бледно-желтого до

желтого

Th.nitens 0,9333-0,9360 1,5090-1,5103 20 От бледно-желтого до

желтого

Th.caucasicus 0,8325-0,8390 1,5045-1,5056 17 От светло-желтого до


Th.kotschyanus 0,9235-0,9345 1,5049-1,5083 18 От светло-желтого до

темно-желтого

Th.mastichina 0,9182-0,9331 1,4635-1,4730 21 От бесцветного до

бледно-желтого

Th.serpyllum 0,8850-0,9005 1,4995-1,5105 14 От светло-желтого до

желтого

Большой интерес представляет рассмотрение физических констант масла,

полученных на различных стадиях онтогенеза. Здесь наблюдалось закономерное

изменение плотности, коэффициента рефракции, цвета масла от фазы бутонизации до

созревания семян. Так, например, колебания по плотности для Th.vulgaris (тимольный

хемотип) наблюдались от 0,9390 до 0,9404, а цвет менялся от светло-желтого во время

бутонизации до желтого при созревании семян; для Th.vulgaris (линалоольная форма) - от

0,8855 до 0,8967 (цвет от бесцветного до светло-желтого); для Th. caucasicus

(карвакрольный хемотип) - от 8325 до 0,8390 (цвет от светло-желтого до желто-

оранжевого); для Th.mastichina (цинеольная форма) - от 0,9182 до 0,9331 (цвет от

89

бесцветного до бледно-желтого). Эти данные говорят о том, что общая закономерность в

изменении эфирного масла, т.е. повышение плотности и коэффициента рефракции, а

также изменение цвета от фазы бутонизации до созревания семян сохраняются для всех

видов и хемотипов Thymus.

4.7. Биохимические особенности эфирного масла видов рода Thymus L.

Известно, что состав эфирного масла варьирует в зависимости от вида,

индивидуальных особенностей растения, а также климатических условий. Поэтому,

изучение особенностей химического состава эфирного масла конкретного вида в условиях

интродукции позволяет в значительной степени судить о перспективах его выращивания в

данном регионе.

Проведенное нами исследование химического состава эфирного масла 10 видов

Thymus в культуре на Южном берегу Крыма в период массового цветения 1995-1997 гг.

позволило выделить 15 основных компонентов (-пинен, камфен, сабинен, β-пинен,

мирцен, -терпинен, n-цимол, 1,8-цинеол, -терпинен, линалоол, борнеол, терпинен-4-ол,

тимол, карвакрол, кариофиллен). Всего идентифицировано 28 компонентов (табл. 4.7.1). В

составе эфирных масел у всех исследованных видов в период массового цветения

присутствуют n-цимол, 1,8-цинеол, -терпинен, линалоол, борнеол, терпинен-4-ол, тимол,

карвакрол и кариофиллен (табл. 4.7.1). Компоненты, свойственные тимьянам в целом, не в

одинаковой мере накапливались в различных видах. Так, наиболее богат тимолом

оказался Th.vulgaris, полученный по делектусу из Германии. Массовая доля тимола в

начале цветения у этого экотипа была самой высокой и достигала 80 %. В период

массового цветения содержание тимола в зависимости от погодных условий года

колебалось от 60 до 75 % (табл. 4.7.1). Минимальный уровень накопления тимола (1-3 %)

отмечался в эфирном масле Th.caucasicus и Th.mastichina.

Наибольшее количество карвакрола (62,5 %) было обнаружено в эфирном масле

Th.caucasicus. В эфирном масле Th.nitens синтезировалось до 14 % карвакрола, в масле

Th.striatus и Th.comosus – до 9 %, у остальных видов его содержание колебалось в

пределах 1-4 %.

Доминирующим компонентом в составе масла Th.vulgaris, полученного из

Швейцарии, являлся линалоол (76-88 %). В эфирном масле Th.mastichina преобладал 1,8-

цинеол (до 74-80 %). У остальных видов массовая доля линалоола и 1,8-цинеола не

превышала 1-5 %.

Наибольшее количество n-цимола во время массового цветения обнаружено в

эфирном масле Th.pulegioides (до 20 %) и Th.striatus (до 22 %).

Содержание -терпинена во время массового цветения было самым высоким у

Th.richardii ssp.nitidus (14,4 %). Массовая доля его в эфирном масле Th.vulgaris, Th.striatus,

Th.pulegioides, Th.kotschyanus и Th.caucasicus в отдельные годы могла достигать 9-11 % ,

Th.nitens – 5-7 %. В эфирном масле Th.comosus, Th.mastichina, Th.serpyllum и

линалоольном хемотипе Th.vulgaris биосинтез -терпинена, как правило, находился в


Наибольшее количество борнеола во время массового цветения - до 5-6 %, было

обнаружено у Th.striatus, Th.pulegioides и Th.serpyllum. Остальные виды синтезировали его

не более 1-2 %.

Терпинен-4-ол присутствовал в эфирном масле всех 10 видов Thymus, но его

массовая доля, в основном, не превышала 1 %.

Самое высокое содержание кариофиллена (12,9 %) было отмечено в эфирном масле

Th.serpyllum. В масле остальных видов его количество находилось в пределах 2-3 %.

90


Компонентный состав эфирного масла видов Thymus в период массового цветения (1995-1997 гг.)

Компонент Th.vulgaris

Th.striatus Th.pulegioides Th.nitens Th.richardii Th.caucasicus* Th.kotschyanus Th.serpyllum* Th.mastichina Th.comosus 1 2 3

-туйен 0-0,10 - - 0-0,81 0-0,23 0-0,35 0-0,76 - - - - -

-пинен 0,15-0,70 0,91-0,95 - 0,41-0,78 0,10-0,67 0,35-0,99 0,49-1,22 3,06 0,69-1,07 0,28 1,81-0,22 -

камфен 0-0,39 0,10-0,12 0-0,15 0,26-0,72 0,15-0,57 0,23-0,34 0,72-0,89 0,65 0,14-0,47 0,27 0,12-0,31 -

сабинен 0,10-1,56 0,13-0,14 0-0,17 0,12-1,47 0,15-1,32 0,21-0,29 0,21-0,28 1,07 0-0,16 - 0,92-3,25 1,31-2,04

β-пинен 0-0,15 0,14-0,15 0-0,35 0,13-0,20 0,25-0,96 0,16-0,23 0,12-0,21 0,37 0-0,20 - 0,96-3,69 -

мирцен 0,41-0,50 0,07-0,08 0-0,17 0,05-2,02 0-1,19 0-1,31 0,08-1,33 0,08 0-0,93 - 0,49-1,67 0,47-0,57

-фелландрен - - - - - 0-0,18 - - - - - -

-терпинен 0,10-1,04 1,16-1,27 0-0,10 0,42-0,77 0-1,19 0,31-1,17 0,58-1,58 2,49 0,76-1,62 0,32 - -

n-цимол 2,06-13,94 8,35-12,46 0,80-0,90 6,47-22,11 3,15-19,76 4,90-9,45 7,32-8,96 4,16 5,03-12,71 5,64 0,70-0,73 1,99-6,65

лимонен 0-0,30 0,23-0,27 - 0-0,23 - 0-0,26 0-0,29 0,34 0-0,29 0,48 0-0,48 -

1,8-цинеол 0,30-1,40 0,42-0,43 0,10-5,42 0,96-2,36 1,60-2,62 1,47-1,59 1,22-2,10 1,61 1,02-1,17 1,67 73,54-79,73 1,24-1,28

октанол-3 - - - - - - - - - - 0,84 -

-терпинен 1,38-8,44 9,93-11,32 0,39-1,10 4,70-9,82 3,01-11,08 5,25-6,83 14,36-14,41 9,39 7,64-11,45 1,77 0-0,16 1,02-2,07

-туйол 1,94-2,06 - - 2,41-2,64 1,72-2,22 - - - - - 1,33 -

линалоол 1,77-3,72 1,69-1,88 76,00-87,84 2,90-4,22 3,11-5,30 1,31-2,81 2,28-2,98 0,73 1,35-2,95 4,13 1,84-3,63 2,94-3,22

камфора 1,27-2,00 - 0-0,20 0,78-2,48 - 0,33-0,71 0,95-1,68 0,12 - 0,30 - 0,71-0,98

борнеол 0,62-1,19 0,22-0,29 0-0,80 1,18-3,50 1,76-5,74 0,48-1,61 1,36-1,79 1,83 1,20-1,81 4,75 0,56-2,53 0,66-0,96

терпинен-4-ол 0,30-0,61 0,31-0,32 0-1,10 0,60-1,13 0,55-1,00 0,97-1,11 0,70-1,57 0,49 0-1,20 0,32 0,30-1,39 0,68-1,12

метилхавикол - - - - - - - - - - 2,62-2,86 -

-терпинеол 0,21-0,22 - 0,22-0,23 0,53-0,55 0,27-0,47 0-0,40 0-0,26 - 0-0,15 - 4,64-6,43 -

линалиацетат - - 2,49-2,77 - - - - - - - - -

изоборнилацетат - - - - - - - - 0-1,16 - - -

91

нераль - - - - - - - - - - 0,52 -

метилциннамат - - - - - - - - - - 1,57-3,01 -

тимол 59,79-75,11 59,1-63,57 2,37-16,7 39,43-64,25 47,98-61,86 60,13-66,06 55,70-58,04 2,22 55,47-69,89 28,30 1,30-2,97 68,62-74,43

карвакрол 3,07-4,62 3,78-3,92 0,35-1,50 2,35-8,90 1,84-4,11 2,71-14,42 1,74-2,35 62,50 2,48-3,07 1,94 0,24-2,74 4,39-8,54

геранилацетат - - - - - - - - - - - 0-3,16

кариофиллен 0-1,87 2,44-2,62 0-0,85 3,42 0-0,71 0-1,33 0,98-1,00 0,96 1,00-1,18 12,88 0-0,22 0-0,95

Примечание:* - массовое цветение 1995 г.

92

Изучение компонентного состава эфирных масел чабрецов позволило установить,

что камфен, сабинен, мирцен и -пинен входят в состав 9 видов. Содержание этих

компонентов не превышало 1-2 %. Только в эфирном масле Th.caucasicus количество -

пинена достигало 3%.

В эфирном масле 8 видов присутствовали β-пинен и -терпинен, но количество их

было незначительным.

У некоторых видов Thymus обнаружены компоненты эфирного масла,

отсутствующие у других. Так, отличительной особенностью линалоольного хемотипа

Th.vulgaris являлось накопление в эфирном масле до 2-3 % линалилацетата. В эфирном

масле Th.mastichina идентифицированы метилхавикол (до 3 %), метилциннамат (до 3 %),

октанол-3 и нераль (до 1 %); Th.kotschyanus – изоборнилацетат (до 1 %); Th.comosus –

геранилацетат (до 3%); Th.nitens - следы -фелландрена.

В результате проведенных исследований изученные виды по компонентному составу

эфирных масел разделены на три группы:

первая - тимол-карвакрольная, состоящая из двух хемотипов - тимольного с

содержанием тимола 50 % и выше (Th.vulgaris, Th.striatus, Th.pulegioides, Th.nitens,

Th.richardii ssp.nitidus, Th.kotschyanus, Th.comosus) и карвакрольного, количество

карвакрола в котором превышает 55 % (Th.caucasicus).

вторая - линалоольная, в эфирном масле которой содержится до 80-90 % линалоола

(Th.vulgaris);

третья - цинеольная, представленная Th.mastichina. У этого вида количество 1,8-

цинеола достигает 70-80 %.

Данные таблицы 4.7.2 позволяют сравнить изменчивость компонентного состава

эфирного масла четырех видов Thymus, относящихся к разным секциям в период

массового цветения. Из секции Thymus: Th.vulgaris L. (тимольный и линалоольный

хемотипы); секции Hyphodromi, Subsect. Subbracteati: Th.striatus Vahl. (тимольный

хемотип) и секции Serpyllum, Subsect. Alternantes: Th.pulegioides L. (тимольный хемотип);

секции Mastichina: Th.mastichina L. (цинеольный хемотип). Отборы проб мы производили

в течение трех лет подряд с одних и тех же растений.

Результаты исследований, представленные в таблице, показывают индивидуальную

реакцию растений разных видов на погодные условия во время цветения. В 1995 году в

третьей декаде мая – начале июня, в период массового цветения Thymus vulgaris,

Th.striatus и Th.pulegioides, на Южном берегу Крыма было сухо и тепло: среднесуточные

температуры воздуха составляли 17…220С, а максимальные днем достигали 25-29

0С.

Осадков практически не было, в результате чего увлажнение почвы под растениями было

недостаточным. В третьей декаде июня, когда зацвел Th.mastichina, температурный фон

оставался на таком же уровне, но прошли дожди с суточной суммой осадков 5-11 мм. В

этот год наблюдалась самая низкая массовая доля тимола и самая высокая n-цимола и -

терпинена в эфирном масле Th.vulgaris и Th.pulegioides. В эфирном масле Th.striatus

содержание данных компонентов находилось на среднем уровне. У всех изученных видов

и хемотипов в 1995 г. отмечалось самое низкое содержание в эфирном масле линалоола

(за исключением Th.mastichina), 1,8-цинеола и борнеола. В эфирном масле Th.mastichina

также было отмечено самое высокое количество -терпинеола, а в масле линалоольного

хемотипа Th.vulgaris - тимола.

В 1996 году, в связи с очень теплой погодой, установившейся в начале мая, цветение

Thymus началось на 7-10 дней раньше 1995 г. В середине мая, во время массового

цветения Th.vulgatis и Th.striatus, температуры воздуха были близки к оптимальным для

биосинтеза эфирного масла и колебались в пределах 16…200С, максимальные достигали

22-280С. Было преимущественно сухо и солнечно. Суточная сумма осадков в отдельные

дни не превышала 2-5 мм. Значительных осадков на побережье не было с начала апреля,

поэтому увлажнение почвы под растениями было очень низким. В конце мая, когда

93

массово зацвел Th.pulegioides, сухая солнечная погода сохранялась, но среднесуточные

температуры воздуха повысились до 22…230С. В начале цветения Th.mastichina

наблюдалось небольшое похолодание, прошли дожди, за сутки выпало 4-11 мм осадков. В

дальнейшем, во время массового цветения Th.mastichina, которое в 1996 г. наблюдалось в

середине июня, установилась теплая сухая солнечная погода. В этот год реакция видов,

основным компонентом эфирного масла которых являлся тимол, была неоднозначной.

Массовая доля тимола в эфирном масле Th.vulgaris была самой высокой, а n-цимола и -

терпинена – самой низкой. В то же время у Th.striatus содержание тимола было самым

низким, а n-цимола и -терпинена – самым высоким. Для большинства видов было

характерно повышенное содержание карвакрола и 1,8-цинеола.

В 1997 г. после влажного и прохладного апреля, тормозившего развитие Thymus, в

начале мая произошло резкое повышение температуры, ускорившее прохождение фаз

бутонизации и начала цветения. Массовое цветение линалоольного хемотипа Th.vulgaris

отмечалось в середине мая, тимольного, а также Th.striatus и Th.pulegioides – в конце мая-

начале июня, Th.mastichina – в третьей декаде июня. Цветение линалоольного хемотипа

Th.vulgaris проходило при высоких среднесуточных температурах воздуха (21…220С). Во

время массового цветения тимольного хемотипа Th.vulgaris, Th.striatus и Th.pulegioides

похолодало, температуры воздуха снизились до 14…180С, проходили сильные дожди

(максимальная суточная сумма осадков достигала 26 мм). Умеренно-влажная погода

сохранялась до середины июня. В третьей декаде июня, в период массового цветения

Th.mastichina температуры воздуха повысились до 19…220С. В отличие от 1995 и 1996 гг.

цветение Thymus на Южном берегу Крыма проходило на фоне удовлетворительного

увлажнения почвы. В 1997 г. у всех тимольных хемотипов в эфирном масле наблюдалась

высокая массовая доля тимола, и низкая n-цимола и -терпинена. У всех хемотипов

отмечалось повышенное содержание сабинена. Кроме того, в эфирном масле Th.striatus,

Th.pulegioides и линалоольном хемотипе Th.vulgaris количество линалоола и борнеола

было самым высоким за 1995-1997 гг.

Как показали исследования, в составе масел исследованных видов есть как вещества,

которые при разных условиях весьма «подвижны» [72], т. е. их содержание в масле

значительно варьирует (n-цимол, -терпинен, тимол и карвакрол), так и компоненты с

достаточно постоянным содержанием (сабинен, терпинен-4-ол, камфора). Основные

компоненты характерны для представленных хемотипов, но сдвиг их относительно друг

друга (в количественном отношении) в зависимости от погодных условий года и вида

хорошо заметен.

Например, для тимольного хемотипа Th.vulgaris количество n-цимола меняется от 2

до 14 %, -терпинена от 2 до 8 %, тимола от 60 до 75 %. Для Th.striatus и Th.pulegioides

размах варьирования данных компонентов более значительный. Содержание n-цимола в

эфирном масле Th.striatus колеблется от 6 до 22 %, -терпинена – от 5 до 10 %, тимола – от

39 до 64 %. В эфирном масле Th.pulegioides массовая доля n-цимола может меняться от 3

до 20 %, -терпинена – от 3 до 11 %, тимола – от 48 до 62 %. В отличие от остальных

тимольных хемотипов, в эфирном масле Th.striatus количество карвакрола составляло от 2

до 9 %. В эфирном масле Th.vulgaris и Th.pulegioides содержание этого компонента не

превышало 2-5 %. Наличие «подвижных» компонентов, по-видимому, связано с

осуществлением окислительно-восстановительных процессов, либо их родством (с точки

зрения биосинтеза), либо какими-то другими причинами, которые пока сложно объяснить.

Кроме того, для видов с тимольным хемотипом эфирного масла выявлен набор

компонентов, содержание которых при смене условий существования растений,

независимо от их видовой принадлежности в течение трех лет было довольно стабильно и

не чувствительно к перемене разных факторов. Их массовая доля, как правило, не

превышала 1-2 % (-пинен, камфен, сабинен, мирцен, β-пинен, -терпинен, -терпинеол,

терпинен-4-ол).

94


Компонентный состав образцов эфирного масла видов Thymus, полученных в разные годы из одних и тех же растений в фазу

массового цветения

Компонент Th.vulgaris Th.vulgaris Th.mastichina Th.striatus Th.pulegioides

1995 1996 1997 1995 1996 1997 1995 1996 1997 1995 1996 1997 1995 1996 1997

-туйен - 0,10 - - - - - - - - 0,81 - - 0,23 -

-пинен 0,70 0,15 - - - - 0,22 1,81 1,93 0,41 0,78 - 0,67 0,10 -

камфен 0,39 0,40 - - - 0,15 - 0,37 0,12 0,26 0,72 - 0,57 0,15 -

сабинен 0,11 1,38 1,56 - - 0,17 0,92 2,27 3,25 0,12 1,21 1,47 1,32 0,15 1,32

β-пинен 0,15 - - - - 0,35 0,96 3,01 3,68 0,13 0,20 - 0,25 0,96 -

мирцен - 0,41 0,50 - - 0,17 0,49 0,76 1,67 0,05 2,02 0,36 - 1,19 -

-терпинен 1,04 - 0,10 0,10 - - - - - 0,77 0,42 - 1,19 - -

n-цимол 13,94 2,06 4,77 0,84 0,90 0,86 0,70 0,73 - 11,62 22,11 6,47 19,76 18,88 3,15

лимонен 0,30 - - - - - 0,48 - - 0,23 - - - - -

1,8-цинеол 0,30 1,40 0,49 0,08 5,42 0,21 73,54 79,71 74,09 0,96 1,82 2,36 1,60 1,74 2,62

октанол-3 - - - - - - - 0,89 - - - - - - -

-терпинен 8,44 1,38 5,32 1,13 0,46 0,39 - - 0,16 7,69 9,82 4,70 11,08 7,78 3,01

терпинолен 0,08 - - - - - - - - - - - - - -

-туйол - 1,94 2,06 - - - - - 1,53 - 2,64 2,41 - 1,72 2,22

линалоол 1,77 3,72 2,32 76,00 84,82 87,84 3,63 1,88 2,14 2,90 3,95 4,22 3,11 3,21 5,30

камфора 1,27 2,00 1,85 - - 0,20 - - - 0,78 1,29 2,48 - - -

борнеол 0,62 1,19 0,97 - - 0,80 0,56 2,53 2,04 1,18 2,31 3,50 1,76 2,54 5,74

терпинен-4-ол - 0,54 0,61 - - - 1,39 0,82 0,38 1,13 1,02 1,05 0,62 0,55 0,90

метилхавикол - - - - - - 2,62 - - - - - - - -

-терпинеол - 0,22 0,21 - 0,23 0,22 6,43 4,64 5,97 - 0,55 0,53 - 0,27 0,47

линалилацетат - - - 1,65 2,49 2,77 - - - - - - - - -

нерол - - - - - 0,57 - - - - - - - - -

нераль - - - - - - - 0,52 - - - - - - -

гераниол - - - - - 2,77 - - - - - - - - -

метилциннамат - - - - - - 3,01 - - - - - - - -

тимол 59,79 75,11 74,37 16,74 5,89 2,37 1,30 - 2,97 58,18 39,43 64,25 47,98 55,19 61,86

карвакрол 3,07 3,88 4,62 0,94 1,50 0,35 0,24 - 2,74 2,35 8,90 4,71 1,84 4,11 2,38

кариофиллен 1,87 - - 0,85 - - 0,22 - - 3,42 - - 0,71 - -

95

При сравнительном анализе образцов тимольного хемотипа эфирного масла трех

видов Thymus из разных секций нами отмечены следующие особенности: в эфирном масле

Th.vulgaris и Th.striatus обнаружено до 1-2 % камфоры, отсутствующей у Th.pulegioides;

массовая доля линалоола в образцах Th.vulgaris и Th.striatus составляла 2-4%, в образцах

Th.pulegioides – 3-5 %; содержание борнеола в эфирном масле Th.vulgaris не превышало 1

%, у Th.striatus его количество колебалось в пределах 1-4 %, а у Th.pulegioides достигало

2-6 %.

В отличие от тимольного, для линалоольного хемотипа Th.vulgaris содержание n-

цимола, -терпинена и карвакрола было достаточно постоянным и находилось в пределах

1-2 %. Массовая доля линалоола в масле изменялась от 76 до 88 %, 1,8-цинеола – от 0 до 5

%, тимола – от 2 до 17 %. В эфирном масле этого хемотипа не обнаружены такие

компоненты как: -туйен, -пинен, -туйол и терпинен-4-ол. Камфен, сабинен, β-пинен,

мирцен, -терпинен, камфора и -терпинеол присутствовали в эфирном масле не каждый

год. Их количество не превышало 0,5 %, борнеола – 1 %. В то же время выявлены

компоненты, отсутствующие у тимольного и цинеольного хемотипов: линалилацетат (2-3

%), нерол (до 1 %), гераниол (до 3 %).

Цинеольный хемотип эфирного масла, представленный Th.mastichina из секции

Mastichina в течение трех лет отличался относительным постоянством как основных, так и

минорных компонентов. Массовая доля доминирующего компонента 1,8-цинеола

колебалась в пределах 74-78 %; -терпинеола – 5-6 %; сабинена, β-пинена, линалоола,

тимола и карвакрола – 1-3 %; -пинена, мирцена и борнеола – 1-2 %; n-цимола и

терпинен-4-ола – до 1 %; камфена и -терпинена – не превышала 0,5 %. В эфирном масле

Th.mastichina отсутствовали -терпинен и камфора. Идентифицированы компоненты, не

обнаруженные в эфирном масле тимольного и линалоольного хемотипов: октанол-3 (до 1

%), метилхавикол (до 3 %), нераль (до 0,5 %) и метилциннамат (до 3 %).

Таким образом, в образцах эфирного масла видов Thymus из разных секций в период

массового цветения наблюдаются некоторые изменения соотношений между основными

компонентами. Установлено, что видовые отличия существуют, но на сравнительно малом

материале очень легко принять онтогенетические или методические различия за видовые.

Выявлен набор компонентов, содержание которых подвержено сильным колебаниям при

смене условий существования растений, независимо от их видовой принадлежности, а

также ряд компонентов, содержание которых довольно стабильно и не чувствительно к

перемене разных факторов. Содержание последних, как правило, не превышает 1–2%.

4.8. Онтогенетическая изменчивость компонентного состава эфирного масла Thymus

Из-за высокой степени изменчивости компонентного состава эфирного масла,

следующим шагом в нашем исследовании было изучение динамики биосинтеза

терпеноидов и соединений ароматического ряда Th.vulgaris (тимольного и линалоольного

хемотипов), Th.striatus, Th.pulegioides и Th.mastichina в онтогенезе, а также поиск

корреляционных связей между основными компонентами их масел. Знание степени и

закономерностей изменений этих процессов имеет большое значение для направленного

отбора исходных форм в селекционной работе. Кроме того, представление о реальных

сезонных изменениях в составе эфирного масла позволяет получить информацию об

оптимальном периоде сбора урожая лекарственного сырья коммерческим

производителям, основанную на промышленных требованиях.

Отборы проб для определения компонентного состава эфирного масла Th.vulgaris

(тимольный хемотип), Th.striatus, Th.pulegioides и Th.mastichina производили для каждой

из семи фенологических фаз в период всего вегетационного цикла. Из них две фазы были

вегетативные (весеннее и летне-осеннее отрастание) и пять – генеративные (бутонизация,

начало цветения, массовое цветение, конец цветения и созревание семян). В связи с

96

небольшим количеством сырья, у линалоольного хемотипа Th.vulgaris при весеннем

отрастании побегов отбор проб для анализа не производился.

Известно, что генотип и условия окружающей среды влияют на урожай и качество

эфирного масла. Зарубежными исследователями у тимьянов была обнаружена связь

между хемотипическим, половым полиморфизмом и окружающей средой [196]. Эта связь

является одной из причин сложности определения оптимального периода для сбора

урожая сырья Thymus с максимальным количеством и наилучшим качеством эфирного

масла без предварительного отбора.

Изучение летучих соединений эфирного масла из надземной массы Th.vulgaris,

Th.striatus, Th.pulegioides и Th.mastichina в условиях Южного берега Крыма показало, что

в его состав входят терпеновые углеводороды (моно- и сесквитерпены) и их

кислородосодержащие производные (спирты, кетоны, альдегиды, сложные эфиры), а

также соединения ароматического ряда преимущественно фенольной природы (табл. 4.7.1

– 4.7.2).

Сезонные изменения компонентного состава эфирного масла тимольных хемотипов

Th.vulgaris, Th.striatus и Th.pulegioides в процессе онтогенеза представлены в табл. 4.8.1-

4.8.3. Исследование изменчивости компонентного состава данных видов в течение двух

вегетационных периодов на Южном берегу Крыма позволило выявить шесть основных

компонентов эфирного масла, массовая доля которых в процессе развития растений

значительно варьирует: n-цимол, -терпинен, линалоол, борнеол, тимол и карвакрол.

Динамика накопления основных компонентов эфирного масла Th.vulgaris, Th.striatus и

Th.pulegioides - тимола, n-цимола, -терпинена и карвакрола по фазам онтогенеза

представлена на рис. 4.8.1-4.8.3. Однако, в динамике накопления этих компонентов у

исследованных видов Thymus были как изменения, характерные для всех видов, так и

особенности присущие только данному виду. Рассмотрим более подробно изменчивость

компонентного состава каждого вида.

В эфирном масле Th.vulgaris (1996-1997 гг.) всего было идентифицировано 19

компонентов (табл. 4.8.1). Максимальный биосинтез n-цимола (до 25-28 %) у этого вида

наблюдался в вегетативные фазы и в конце цветения-созревания семян. Минимальное

количество n-цимола (0-5 %) отмечено в период начало-массовое цветение. Наибольшая

массовая доля -терпинена была обнаружена во время отрастания побегов (весеннего и

летне-осеннего), а также в период бутонизации – до 10-14 %. В период начала и массового

цветения содержание этого компонента снижалось до 0-5 % (рис. 4.8.1). В отличие от

Th.striatus и Th.pulegioides биосинтез линалоола, борнеола и карвакрола в эфирном масле

Th.vulgaris в течение вегетации оставался на довольно стабильном уровне: линалоола – 2-

4 %, борнеола – 1-2 %, карвакрола – 3-6 %. Максимальное содержание основного

компонента эфирного масла - тимола наблюдалось в период начало-массовое цветение. В

это время массовая доля тимола в эфирном масле достигала 76-80 % (табл. 4.8.1, рис.

4.8.1). В конце цветения-созревания семян, а также в вегетативные фазы развития

биосинтез тимола снижался в 1,5-2 раза. Минимальное количество тимола - 41 % в

эфирном масле Th.vulgaris наблюдалось во время летне-осеннего отрастания побегов в

1997 г.

В результате исследований Th.striatus в течение 1995 и 1997 вегетационных

периодов в эфирном масле был идентифицирован 21 компонент (табл. 4.8.2).

Дополнительно обнаружены лимонен (не более 1%) и линалилацетат (до 2 %),

отсутствующие в эфирном масле Th.vulgaris и Th.pulegioides. У данного вида отмечено

значительное колебание n-цимола и -терпинена в течение всего периода вегетации в

зависимости от погодных условий года (табл. 4.8.2, рис. 4.8.2). Максимальное содержание

n-цимола (до 26 %) наблюдалось при созревании семян в 1995 г. и до 31 % во время летне-

осеннего отрастания побегов в 1997 г. Минимальная массовая доля n-цимола в эфирном

масле Th.striatus – 0-6 % была обнаружена в период начало-массовое цветение в 1997 г. В

это же время содержание -терпинена было также невысоким и не превышало 0-5 %.

97


Изменчивость компонентного состава эфирного масла Th.vulgaris (тимольный хемотип) по фазам развития

Компонент


Весеннее

отрастание Бутонизация

Начало

цветения

Массовое

цветение Конец цветения Созревание семян

Летне-осеннее

отрастание

-туйен - - - 0,56 0,20 - 0,10 - 0,17 - 1,01 - 0,68 0,64

-пинен - - - 0,38 0,20 - 0,15 - 0,31 - 0,95 - 0,47 0,30

камфен - - - 0,50 0,40 - 0,40 - 0,48 - 1,10 - 0,44 0,27

сабинен 1,26 1,55 1,42 1,66 1,15 0,84 1,38 1,56 1,41 1,85 1,42 2,32 2,69 2,32

β-пинен - - - - - - - - - - 0,18 - - 0,16

мирцен 1,33 0,42 0,35 1,67 0,58 0,24 0,41 0,50 1,32 0,86 1,60 0,78 1,77 1,75

-терпинен - - - 0,25 - - - 0,10 - 0,65 - 0,14 - -

n-цимол 10,78 3,48 2,92 10,58 4,51 - 2,06 4,77 28,16 7,64 26,73 9,78 7,80 25,06

1,8-цинеол 4,65 4,83 1,02 0,64 1,36 1,40 1,40 0,49 0,69 0,51 2,44 0,81 0,85 1,81

-терпинен 12,65 6,07 3,50 14,22 2,86 - 1,38 5,32 1,31 8,02 7,12 6,34 9,87 2,34

-туйол 1,89 2,24 2,62 1,77 2,07 2,59 1,94 2,06 2,08 2,15 1,01 2,50 1,86 2,05

линалоол 2,58 2,65 3,24 2,28 2,60 2,56 3,72 2,32 2,51 2,40 2,44 3,32 2,98 2,80

камфора 2,83 2,55 3,44 2,05 2,35 2,53 2,00 1,85 2,60 1,74 2,63 3,21 1,79 1,39

борнеол 1,44 1,60 1,64 1,15 1,22 1,31 1,19 0,97 1,03 1,19 1,23 1,76 0,96 0,67

терпинен-4-ол 0,73 0,55 0,73 0,59 0,70 0,68 0,54 0,61 0,73 0,56 1,29 0,81 0,43 0,64

-терпинеол 0,51 0,14 0,20 - 0,25 0,37 0,22 0,21 0,16 0,28 0,63 0,24 0,23 0,56

тимол 56,63 66,08 76,22 57,66 75,87 80,18 75,11 74,37 50,19 68,49 42,49 62,73 64,17 40,72

карвакрол 2,67 3,97 3,12 2,55 3,17 5,99 3,88 4,62 2,97 4,19 2,66 4,72 2,61 4,00

кариофиллен - - - - - - - - 0,83 - 0,81 - - -

98


Изменчивость компонентного состава эфирного масла Th.striatus по фазам развития

Компонент


Весеннее


Начало

цветения

Массовое

цветение

Конец

цветения


семян



-туйен 0,23 - - 0,89 - - - - - - - - 0,18 0,50

-пинен 0,18 - 0,95 0,76 1,17 - 0,41 - 0,73 - 0,77 - 0,55 0,44

камфен - - 0,41 1,15 0,57 - 0,26 - 0,73 - 1,04 - 1,23 0,60

сабинен 2,83 1,48 0,19 1,07 0,18 1,01 0,12 1,47 0,99 1,36 1,24 1,38 4,04 1,73

β-пинен - - 0,20 0,23 0,21 - 0,13 - 0,24 - 0,25 - 0,18 -

мирцен 1,02 0,46 - 1,62 0,08 0,13 0,05 0,36 - 0,47 - 0,69 0,6 1,36

-терпинен 0,15 - 1,19 0,38 1,26 - 0,77 - 0,99 0,15 1,19 0,22 - -

n-цимол 13,1 9,60 9,59 15,00 10,79 0,16 11,62 6,47 16,59 9,66 25,89 9,69 8,81 30,73

лимонен - - 0,26 - 0,27 - 0,23 - - - - - - -

1,8-цинеол 2,02 2,17 0,90 1,68 1,17 1,89 0,96 2,36 1,48 1,92 1,99 1,70 5,02 1,77

-терпинен 5,95 9,32 9,67 16,82 10,31 0,14 7,69 4,70 9,20 6,46 14,40 12,37 0,22 2,56

-туйол 2,10 2,30 - 1,39 - 2,78 - 2,41 - 2,45 - 1,96 1,24 1,85

линалоол 4,47 4,01 1,40 2,48 2,64 4,36 2,90 4,22 2,50 5,31 2,88 3,68 7,28 3,76

камфора 3,04 3,11 0,57 1,73 0,88 2,96 0,78 2,48 0,77 2,29 1,51 2,05 9,70 -

борнеол 4,20 3,86 0,92 2,59 1,10 4,01 1,18 3,50 1,37 3,43 2,29 2,90 10,18 2,95

терпинен-4-ол 0,91 0,81 0,82 0,55 0,79 0,91 1,13 1,05 0,56 0,80 0,94 0,65 5,81 2,35

-терпинеол 0,70 0,47 - 0,32 - 0,67 - 0,53 - 0,45 - 0,77 2,29 4,26

линалилацетат - - - - - - - - - - - 1,79 - -

тимол 50,81 57,63 62,69 43,67 58,28 73,74 58,18 64,25 52,18 50,42 36,86 50,50 31,91 28,57

карвакрол 5,52 2,65 2,26 1,11 2,19 1,06 2,35 4,71 2,30 10,18 1,71 2,93 4,16 3,75

кариофиллен - - 1,89 - 1,43 - 3,42 - 2,30 - 1,38 - - -

99


Изменчивость компонентного состава эфирного масла Th.pulegioides по фазам развития

Компонент Фазы развития

Весеннее


Начало

цветения

Массовое

цветение

Конец

цветения


семян



-туйен 0,34 1,19 0,49 1,43 - - 0,23 - 1,23 - - - 0,95 0,52

-пинен 0,15 0,64 0,49 0,87 - - 0,10 - 0,84 - - - 0,71 0,35

камфен 0,48 0,57 0,64 1,38 - - 0,15 - 1,03 - - - 0,91 0,64

сабинен 0,40 0,82 0,35 1,01 0,15 0,18 0,15 1,32 1,14 1,68 1,47 1,71 1,85 2,08

β-пинен 1,16 - 1,07 - 0,89 0,93 0,96 - 0,30 - - - - 0,19

мирцен 1,15 1,76 0,59 1,52 0,95 - 1,19 - 1,41 0,44 - 0,37 1,67 1,29

-терпинен - 0,46 - 0,30 - - - - - - - - - -

n-цимол 14,79 12,52 6,31 15,93 14,13 0,58 18,88 3,15 36,10 17,64 13,81 14,38 21,16 30,39

1,8-цинеол 2,43 1,85 2,93 2,14 2,22 2,24 1,74 2,62 2,36 2,57 2,91 2,83 3,18 3,00

-терпинен 17,63 17,21 6,25 17,36 12,17 1,17 7,78 3,01 5,62 4,50 2,11 5,9 10,03 4,21

терпинолен - - - - - - - - - - - - - 0,62

-туйол 1,64 1,77 1,95 1,50 1,76 2,18 1,72 2,22 1,55 2,36 2,87 2,61 1,95 1,08

линалоол 3,88 1,6 3,97 2,35 3,71 5,00 3,21 5,30 3,55 5,41 5,81 5,53 4,56 3,03

камфора - 1,29 - - - 0,20 - - - - - - - -

борнеол 4,73 0,68 3,67 4,17 3,83 5,48 2,54 5,74 3,08 5,51 6,10 5,77 4,51 4,60

терпинен-4-ол 0,79 0,54 0,79 0,52 0,69 0,71 0,55 0,90 0,86 0,90 1,16 0,95 0,68 0,66

-терпинеол 0,45 0,29 0,30 - 0,34 0,40 0,27 0,47 0,20 0,35 0,34 0,36 0,33 0,56

нерол - - - - - - - - - - 1,44 - - -

нераль - - - - - - - - - - 6,03 - - -

гераниол - - - - - - - - - - 2,35 - - -

гераниаль - - - - - - - - - - 4,75 - - -

тимол 46,96 47,14 62,91 40,44 55,14 73,08 55,19 61,86 36,58 50,6 38,31 51,31 44,19 35,62

карвакрол 1,58 7,83 1,98 1,12 1,89 4,40 4,11 2,38 2,09 3,81 2,13 3,97 2,17 2,54

кариофиллен 0,53 - - - 0,81 - - - - - 0,78 - - -

100

Рис. 4.8.1 Динамика накопления основных компонентов эфирного масла Th.vulgaris

(тимольный хемотип) по фазам развития

Рис. 4.8.2 Динамика накопления основных компонентов эфирного масла Th.striatus

по фазам развития

101

Рис. 4.8.3 Динамика накопления основных компонентов эфирного масла

Th.pulegioides по фазам развития

Максимальное количество -терпинена - до 10-17 % обнаружено во время бутонизации и

созревания семян, минимальное (0-3 %) – в период летне-осеннего отрастания побегов

(рис. 4.8.2).

Массовая доля линалоола в течение вегетации варьировала в пределах 1-7 %.

Минимальный биосинтез этого компонента (1-2 %) наблюдался в период бутонизации,

максимальный – при летне-осеннем отрастании в 1995 г. В остальные фазы вегетации

содержание линалоола колебалось в пределах 3-5 %. Наибольшее количество борнеола в

эфирном масле Th.striatus наблюдалось в вегетативные фазы и достигало 4-10 %,

наименьшее – до 1-4 % - в генеративные. В качестве видового отличия Th.striatus следует

отметить значительную изменчивость биосинтеза основного компонента эфирного масла

– тимола в зависимости от погодных условий года (табл.4.8.2). Массовая доля этого

компонента в период цветения изменялась от 50 до 74 %. Вместе с тем, в накоплении

тимола прослеживалась определенная динамика (рис. 4.8.2). Максимальная массовая доля

тимола отмечена в период начало-массовое цветение (до 64-74 %), минимальная – в

период летне-осеннего отрастания (29-30 %). Наименьший синтез карвакрола наблюдался

в фазы бутонизации, начала цветения и созревания семян. Максимальное количество

карвакрола (до 10 %) было отмечено в конце цветения 1997 г. В вегетативные фазы его

содержание колебалось в пределах 3-6 %.

В эфирном масле надземной части растений Th.pulegioides в течение 1996-1997

вегетационных периодов было идентифицировано 24 компонента (табл. 4.8.3). Выявлено 5

компонентов: терпинолен (до 1 %), нерол (1 %), нераль (до 6 %), гераниол (2 %) и

гераниаль (до 5 %), отсутствующих в образцах Th.vulgaris и Th.striatus. В эфирном масле

Th.pulegioides также отмечалось сильное колебание (от 1 до 36 %) массовой доли n-

цимола в течение всего периода вегетации. Стабильно высоким содержание этого

компонента было в вегетативные фазы – 13-30 % (табл. 4.8.3, рис. 4.8.3). Наименьшее

количество n-цимола - до 1-3 % отмечено в 1997 году в период начало-массовое цветение.

Максимальный синтез -терпинена (до 17-18 %) наблюдался при весеннем отрастании

102

побегов и в фазу бутонизации. Во время цветения и плодоношения, в зависимости от

погодных условий года, массовая доля -терпинена снижалась до 1-6 %. Количество

линалоола в течение вегетации варьировало в пределах 2-6 %. Наименьший синтез этого

компонента был отмечен при весеннем отрастании (2-4 %), наибольший (до 5-6 %) – во

время цветения и созревания семян. Максимально стабильное содержание борнеола – до 6

%, обнаружено при созревании семян. В остальные фазы вегетации массовая доля

борнеола колебалась в пределах 3-6 % за исключением весеннего отрастания в 1997 году,

когда его количество не превышало 1 %. Изменчивость массовой доли доминирующего

компонента эфирного масла тимола во время цветения у Th.pulegioides была самой

высокой из изученных видов – от 37 до 73 % (табл. 4.8.3). В качестве общих

закономерностей следует отметить, что в эфирном масле Th.pulegioides, так же как и в

эфирном масле Th.vulgaris и Th.striatus стабильно высокое содержание тимола

наблюдалось в период начало-массовое цветение (до 55-73 %) и стабильно низкое (36-47

%) – в вегетативные фазы (рис. 4.8.3). Содержание карвакрола в эфирном масле

Th.pulegioides в большинстве случаев находилось в пределах 2-4 %, за исключением 1997

г., когда во время весеннего отрастания его синтез увеличился до 8 %. Наименьший

уровень накопления карвакрола – 1-2 %, был отмечен в фазу бутонизации.

Таким образом, анализ данных показал, что в процессе развития растений в

результате влияния факторов окружающей среды компонентный состав тимольного

хемотипа эфирного масла представителей рода Thymus претерпевает ряд

последовательных изменений.

Изучение корреляционных связей между синтезом n-цимола, -терпинена,

карвакрола, борнеола, линалоола и тимола в эфирном масле тимольных хемотипов

Thymus показало наличие как положительной, так и отрицательной зависимости (табл.

4.8.4). Выявлена высокая отрицательная корреляционная зависимость между уровнем

накопления n-цимола и тимола (r= -0,81) и положительная между содержанием борнеола и

линалоола (r=0,56). Слабые коэффициенты парной корреляции между n-цимолом и -

терпиненом, карвакролом, линалоолом; -терпиненом и карвакролом, борнеолом,

линалоолом, тимолом; карвакролом и борнеолом, линалоолом, тимолом; борнеолом и

тимолом, а также линалоолом и тимолом говорят об отсутствии линейной

корреляционной зависимости (некоррелированности переменных), но не вообще об

отсутствии корреляционной, а тем более, статистической зависимости. Они позволяют

предположить о возможной независимости биосинтеза данных компонентов и

преобладании флюктуирующей изменчивости.


Коэффициенты корреляции между основными компонентами эфирного масла

тимольных хемотипов Thymus

Компонент n-цимол -терпинен карвакрол борнеол линалоол тимол

n-цимол 1,00

-терпинен 0,04 1,00

карвакрол -0,16 -0,23 1,00

борнеол -0,02 -0,31 -0,02 1,00

линалоол -0,12 -0,23 0,10 0,56 1,00

тимол -0,81 -0,24 0,11 -0,32 -0,16 1,00

Чтобы определить, существует ли статистическая зависимость концентрации тимола

(зависимая переменная) в эфирном масле Thymus от синхронизированного изменения

биосинтеза n-цимола, -терпинена, карвакрола, борнеола и линалоола (независимые

переменные), нами был проведен многофакторный регрессионный анализ. В исследование

включены 60 образцов тимольного хемотипа эфирного масла Thymus, выделенного из

103

надземной части растений в вегетативные и генеративные фазы развития в течение трех

вегетационных циклов. Результаты анализа представлены в таблице 4.8.5. Проведенные

исследования показали, что все компоненты, включенные в анализ, являются значимыми:

массовая доля n-цимола - р<0,000, -терпинена - р<0,000, карвакрола - р=0,033, борнеола -

р<0,000, линалоола - р=0,024 и взаимодействия этих компонентов - р<0,000.

Коэффициенты уравнения регрессии показывают количественное воздействие каждого

фактора на результативный показатель при неизменности других. В данном случае можно

дать следующую интерпретацию полученной модели: массовая доля тимола в эфирном

масле снижается на 1,23 % при повышении в нем содержания n-цимола на 1 %; на 2,35 %

при увеличении синтеза борнеола на 1 %; на 0,90, 0,92 и 0,71 % при соответствующем

увеличении на 1 % -терпинена, линалоола и карвакрола. Коэффициент детерминации

R2=0,89 указывает на то, что вариация массовой доли тимола в эфирном масле тимольных

хемотипов Thymus на 89 % зависит от изменения биосинтеза данных компонентов, на

долю остальных компонентов приходится 11 % вариации результативного показателя.

При совокупном воздействии всех переменных, включенных в модель, массовая доля

тимола в наибольшей степени зависит от синтеза n-цимола (65,5 %), борнеола и -

терпинена (11,1-10,5 %). Доля влияния линалоола и карвакрола составила 1,3 и 0,9 %

соответственно (табл. 4.8.5).


Модель синхронизированного изменения массовой доли основных компонентов

эфирного масла тимольных хемотипов Thymus: тимола (зависимая переменная), n-

цимола, борнеола, -терпинена, линалоола и карвакрола (независимые переменные)

в период вегетации







Уровень


р

Доля

влияния

фактора, %

Th.vulgaris, Th.striatus, Th.pulegioides (n=60)

Свободный член 88,82 2,38 37,30 0,000 -

Мас

совая

доля, %

n-цимола -1,23 0,07 -18,45 0,000 65,5

борнеола -2,35 0,34 -6,89 0,000 11,1

-терпинена -0,90 0,11 -7,81 0,000 10,5

линалоола -0,92 0,40 -2,33 0,024 1,3

карвакрола -0,71 0,32 -2,18 0,033 0,9

стандартная ошибка оценки, % 4, 34

R 0,96 R2 0,89 R

2(исп.) 0,88

F(5,54)=91,22; p<0,0000

Для более углубленного анализа возможных взаимосвязей синтеза тимола с другими

компонентами эфирного масла, выявления их особенностей для конкретного вида, нами

были отдельно исследованы образы масел Th.vulgaris, Th.striatus и Th.pulegioides. Данные

обработаны методом корреляционного и мультивариантного пошагового регрессионного

анализа. В результате проведенного анализа было выбрано подмножество независимых

переменных с наибольшим коэффициентом корреляции, найдены значимые связи

массовой доли тимола: в эфирном масле Th.vulgaris - с n-цимолом, -терпиненом, 1,8-

цинеолом и линалоолом; Th.striatus - с n-цимолом, -терпиненом, β-пиненом, карвакролом

и камфеном; Th.pulegioides – с n-цимолом, -терпиненом, β-пиненом и борнеолом.

Высокие коэффициенты детерминации R2=0,86-0,98 (табл. 4.8.6-4.8.8) подтверждают, что

уравнения регрессии довольно точно описывают взаимосвязи, сложившиеся между

компонентами эфирных масел. Добавление остальных переменных не улучшало

оценочных показателей. Таким образом, моделирование взаимосвязей между

104

концентрацией тимола и содержанием остальных компонентов в эфирном масле

подтвердило, что у всех исследованных видов Thymus доля, приходящаяся на

синхронизированное изменение тимол - n-цимол, была самой высокой и достигала 65-77

% (табл. 4.8.6-4.8.8). Для всех видов также была характерна значимая связь между

тимолом и -терпиненом. Доля взаимодействия с этим компонентом колебалась в

пределах 6-14 %. В качестве видовых отличий, при совокупном взаимодействии всех

факторов (в нашем случае биосинтез всех компонентов эфирного масла исследуемого

вида) можно отметить зависимость массовой доли тимола: для Th.vulgaris - от синтеза 1,8-

цинеола и линалоола (доля влияния 4,7% и 2,1 % соответственно); для Th.striatus – от

синтеза β-пинена, карвакрола и камфена (доля влияния 10,6 %, 1,6 % и 2,5 %

соответственно); для Th.pulegioides – от синтеза β-пинена и борнеола (9,4 % и 4,9 %

соответственно).



эфирного масла Thymus vulgaris (n=20): тимола (зависимая переменная), n-цимола, -

терпинена, 1,8-цинеола и линалоола (независимые переменные) в период вегетации







Уровень


р

Доля

влияния

фактора, %

Свободный член 86,80 1,81 47,99 0,000 -

Мас

совая

доля, %

n-цимола -1,23 0,07 -16,64 0,000 75,3

-терпинена -0,80 0,12 -6,50 0,000 13,7

1,8-цинеола -1,28 0,45 -2,86 0,012 4,7

линалоола -1,37 0,49 -2,81 0,013 2,1


R 0,98 R2 0,96 R

2(исп.) 0,95

F(4,15)=87,55; p<0,0000



эфирного масла Thymus striatus (n=16): тимола (зависимая переменная), n-цимола, -

терпинена, β-пинена, карвакрола и камфена (независимые переменные) в период

вегетации







Уровень


р

Доля

влияния

фактора, %

Свободный член 75,00 1,74 43,07 0,000 -

Мас

совая

доля, в %

n-цимола -1,10 0,10 -10,50 0,000 77,4

-терпинена -0,79 0,15 -5,28 0,000 5,8

β-пинена 61,78 9,67 6,39 0,000 10,6

карвакрола -0,82 0,23 -3,59 0,005 1,6

камфена -12,61 3,74 -3,37 0,007 2,5


R 0,99 R2 0,98 R

2(исп.) 0,97

F(5,10)=89,14; p<0,0000

105



эфирного масла Thymus pulegioides (n=19): тимола (зависимая переменная), n-цимола,

β-пинена, -терпинена и борнеола (независимые переменные) в период вегетации







Уровень


р

Доля

влияния

фактора, %

Свободный член 73,74 5,16 14,29 0,000 -

Мас

сова

я д

оля, в

%

n-цимола -0,87 0,11 -7,61 0,000 65,2

β-пинена 7,29 2,33 3,12 0,007 9,4

-терпинена -0,70 0,21 -3,28 0,006 6,2

борнеола -1,64 0,75 -2,19 0,046 4,9

стандартная ошибка оценки, % 4, 11

R 0,93 R2 0,86 R

2(исп.) 0,82

F(4,14)=20,97; p<0,00001

Известно, что -терпинен – предшественник n-цимола, который в то же самое время

является предшественником тимола [266]. На рис. 4.8.1-4.8.3 показана изменчивость

концентрации этих компонентов в течение всего вегетационного цикла. Фенологические

фазы, на которых можно рассмотреть преобразования между n-цимолом и -терпиненом -

это конец цветения – летне-осеннее отрастание побегов на рис. 4.8.1.и.4.8.3, а также в

периоды весеннее отрастание-бутонизация, начало-массовое цветение в 1995 г. на рис.

4.8.2. Динамика накопления n-цимола в эти периоды находилась в противофазе к

динамике накопления -терпинена. Максимальное количество тимола, фенольного

компонента, определяющего качество эфирного масла, у всех изученных видов Thymus

наблюдалось в период начало-массовое цветение. В конце цветения, во время созревания

семян и летне-осеннего отрастания побегов синтез его снижался, при этом синтез n-

цимола увеличивался (рис. 4.8.1-4.8.3).

Рис. 4.8.4 Путь биосинтеза тимола и карвакрола из -терпинена и n-цимола [310]

106

Полученные нами результаты хорошо согласуются с данными зарубежных

исследователей [206]. Согласно этим данным, эфирное масло Th.vulgaris богато

активными монотерпеновыми фенолами (тимолом и карвакролом) и соответствующими

им углеводородными терпеновыми предшественниками (n-цимолом и -терпиненом). В

совместной работе [206] авторы показали синхронизированные схемы изменения данных

компонентов в эфирном масле в различные сезоны и периоды вегетации. В соответствии с

предполагаемым биогенетическим путем, который включает эти соединения, -терпинен

является компонентом, участвующим в процессе ароматизации, который приводит к

образованию n-цимола, возможного предшественника насыщенных кислородом

производных: тимола и карвакрола. Последовательность в этом процессе следующая: -

терпинен, n-цимол, тимол или карвакрол (рис. 4.8.4) [310].

Сезонные изменения компонентного состава эфирного масла линалоольного

хемотипа Th.vulgaris в процессе онтогенеза представлены в табл. 4.8.9. В эфирном масле

Th.vulgaris в течение 1996-1997 вегетационных периодов было идентифицировано 20

компонентов. В эфирном масле не обнаружены такие компоненты как -пинен и -

терпинен, присутствующие в 1996-1997 гг. в составе масел тимольных хемотипов:

Th.vulgaris, Th.striatus и Th.pulegioides. Исследование изменчивости компонентного

состава данного хемотипа в течение двух вегетационных периодов на Южном берегу

Крыма позволило выявить пять основных компонентов эфирного масла: n-цимол, 1,8-

цинеол, линалоол, линалилацетат и тимол. Динамика накопления основных компонентов

эфирного масла Th.vulgaris по фазам онтогенеза представлена на рис. 4.8.5. Варьирование

доминирующего компонента, линалоола, находилось в пределах - 74-92 % (табл. 4.8.9).

Максимальное содержание линалоола - до 90-92 % отмечено в начале цветения (рис.

4.8.5), далее количество этого компонента постепенно снижалась, достигая минимальных

значений в период созревания семян. Количество n-цимола в период цветения не

превышало 1 %, во время бутонизации и летне-осеннего отрастания побегов его

количество в эфирном масле повышалась до 2-3 %. Максимальная массовая доля 1,8-

цинеола – до 8 % отмечалась в период созревания семян и во время массового цветения

(до 5 %) в 1996 году. Наибольшее содержание линалилацетата наблюдалось в фазе

бутонизации и начале цветения (3-5 %). В процессе онтогенеза его биосинтез постепенно

снижался, и в период летне-осеннего отрастания побегов не превышал 1 % (рис. 4.8.5).

Четкой динамики в накоплении тимола не наблюдалось, количество этого компонента в

эфирном масле, очевидно, в значительной степени определялось погодными условиями

года. Массовая доля тимола в эфирном масле изменялась от 2 до 13 %, но наименьшее

количество этого компонента (2-3 %) было отмечено в начале цветения (табл. 4.8.9).

Изучение корреляционных связей между синтезом линалоола и остальными

компонентами эфирного масла показало наличие как положительной, так и отрицательной

зависимости. Выявлена значительная линейная положительная связь между синтезом

линалоола и линалилацетата (r=0,54) и отрицательная между линалоолом и тимолом (r= -

0,60), линалоолом и -терпиненом (r= -0,54), линалоолом и камфорой (r= -0,53). С

остальными компонентами эфирного масла связи оценивались как слабые (r<0,30).

Для выявления возможных взаимосвязей синтеза линалоола с другими

компонентами эфирного масла, данные исследований были обработаны методом

мультивариантного пошагового регрессионного анализа. В результате проведенного

анализа было выбрано подмножество независимых переменных с наибольшим

коэффициентом корреляции и найдены значимые связи массовой доли линалоола с

синтезом тимола, камфоры, карвакрола, -терпинена и 1,8-цинеола (табл. 4.8.10). Высокий

коэффициент детерминации R2=0,90 (табл. 4.8.10) подтверждает, что уравнение регрессии

довольно точно описывает основные взаимосвязи, сложившиеся между компонентами

эфирного масла. Добавление остальных переменных не улучшало оценочных показателей.

107


Изменчивость компонентного состава эфирного масла Th.vulgaris (линалоольный хемотип) по фазам развития

Компонент


Бутонизация Начало

цветения

Массовое

цветение

Конец

цветения


семян



-туйен - 0,12 - - - - - - - - - -

камфен - - - - - 0,15 - - - - - -

сабинен - 0,33 - 0,28 - 0,17 - - - 0,32 0,84 0,96

β-пинен - - - - - 0,35 - - - - - -

мирцен - 0,19 - - - 0,17 - - - - 0,19 -

n-цимол 2,58 1,59 - 0,51 0,90 0,86 - - 1,57 0,29 3,21 2,12

1,8-цинеол 0,35 0,44 - 0,26 5,42 0,21 0,84 - 8,10 0,30 0,80 0,41

-терпинен 0,70 0,70 - 0,30 0,46 0,39 - - - 0,26 2,08 -

-туйол - 0,14 - - - - - - - 0,12 - -

линалоол 90,86 81,58 92,12 90,29 84,82 87,84 85,90 83,12 82,62 74,14 81,83 86,66

камфора - 0,42 - 0,25 - 0,20 - - - 0,18 - 0,45

борнеол - 0,31 - 0,20 - 0,80 - - - 0,17 - -

терпинен-4-ол - - - - - - - - - 0,21 - -

-терпинеол - 0,28 - 0,25 0,23 0,22 - - 0,55 - - -

линалилацетат 3,21 4,15 3,07 4,89 2,49 2,77 1,76 1,84 1,11 1,22 1,02 -

нерол - - - - - 0,57 - - - - - -

гераниол - - - - - 2,77 - - - - - -

тимол 2,62 5,05 3,02 1,61 5,89 2,37 4,02 13,12 6,02 3,22 8,71 7,19

карвакрол - 0,14 - 0,23 1,50 0,35 7,46 0,58 0,98 7,36 0,65 0,59

кариофиллен - - 1,78 - - - 0,83 - - - - -

108

Рис. 4.8.5 Динамика накопления основных компонентов эфирного масла Th.vulgaris

(линалоольный хемотип) по фазам развития



эфирного масла Thymus vulgaris (n=17): линалоола (зависимая переменная), тимола,

камфоры, карвакрола, -терпинена и 1,8-цинеола (независимые переменные) в

период вегетации







Уровень


р

Доля

влияния

фактора, %

Свободный член 97,69 1,81 53,98 0,000 -

Мас

совая

доля, в %

тимола -0,93 0,20 -4,57 0,001 36,1

камфоры -18,36 3,56 -5,15 0,000 23,6

карвакрола -1,62 0,33 -4,91 0,000 19,0

-терпинена -4,30 1,51 -2,84 0,016 6,1

1,8-цинеола -0,82 0,37 -2,25 0,046 4,7


R 0,95 R2 0,90 R

2(исп.) 0,85

F(5,11)=19,09; p<0,00004

Вариация массовой доли линалоола в процессе развития растений и их реакция на

изменения окружающей среды в эфирном масле линалоольного хемотипа Thymus на 90 %

зависела от изменения биосинтеза данных компонентов, на долю остальных компонентов

приходилось 10 % вариации результативного показателя. При совокупном воздействии

всех переменных, включенных в модель, массовая доля линалоола в наибольшей степени

определялась концентрацией тимола (36,1 %), камфоры (23,6 %) и карвакрола (19,0 %).

Доля влияния синтеза -терпинена и 1,8-цинеола составила 6,1 и 4,7 % соответственно

(табл. 4.8.10).

109

В таблице 4.8.11 представлены сезонные изменения состава эфирного масла

Th.mastichina, основным компонентом которого является 1,8-цинеол. В эфирном масле

Th.mastichina в течение 1995-1996 вегетационных периодов было идентифицировано 24

компонента. В периоды вегетации 1995 и 1996 гг. в эфирном масле Th.mastichina

отсутствовали такие компоненты как -туйен, -терпинен и камфора, присутствующие в

1995-1996 гг. в составе масел тимольных хемотипов: Th.vulgaris, Th.striatus и

Th.pulegioides. Исследование изменчивости компонентного состава данного хемотипа в

течение двух вегетационных периодов на Южном берегу Крыма кроме доминирующего

компонента эфирного масла 1,8-цинеона (до 80 %) позволило выявить четыре основных:

сабинена, β-пинена, линалоола и -терпинеола. Динамика накопления основных

компонентов эфирного масла Th.mastichina по фазам онтогенеза показана на рис. 4.8.6.

Варьирование доминирующего компонента 1,8-цинеола находилось в небольших

пределах – 68-80 % (табл. 4.8.11). Четкой динамики в накоплении этого компонента не

наблюдалось, можно предположить, что его синтез, в основном, определятся погодными

условиями года. Стабильно высокое количество 1,8-цинеола было в периоды созревания

семян и при летне-осеннем отрастании побегов (рис. 4.8.6). Содержание в эфирном масле

сабинена и β-пинена в течение вегетации варьировало в пределах 2-4 %, несколько

снижалось их количество во время массового цветения. В динамике накопления

линалоола прослеживалась тенденция к увеличению его массовой доли в период

бутонизации (до 4-5 %), и далее наблюдалось постепенное снижение. Минимальное

количество этого компонента отмечено при летне-осеннем отрастании побегов (до 1-2 %).

Синтез -терпинеола в вегетативные и генеративный фазы, в основном, находился на

уровне 5-6 %, за исключением 1995 г., когда при созревании семян его содержание в

эфирном масле повышалось до 10 % (табл. 4.8.11).

В результате изучения корреляционных связей между синтезом 1,8-цинеола и

остальными компонентами эфирного масла была выявлена значительная линейная

отрицательная связь между синтезом 1,8-цинеола и мирцена (r= -0,61), -терпинеола (r= -

0,62) и тимола (r= -0,63); умеренная – между содержанием 1,8-цинеола и линалоолом (r= -

0,45). С остальными компонентами эфирного масла связи были слабыми (r<0,30).

Обработка данных по компонентному составу Th.mastichina методом

мультивариантного пошагового регрессионного анализа позволила выделить

подмножество независимых переменных с наибольшим коэффициентом корреляции и

найти значимые связи в эфирном масле массовой доли 1,8-цинеола с синтезом тимола, -

терпинеола, мирцена и карвакрола (табл. 4.8.12). Коэффициент детерминации R2

составил

0,76 (табл. 4.8.12). Таким образом, полученное уравнение регрессии описывает 76 %

основных взаимосвязей в синтезе 1,8-цинеола, сложившиеся между компонентами

эфирного масла Th.mastichina. Добавление остальных переменных не улучшало

оценочных показателей. На долю неучтенных компонентов приходилось 24 % вариации

результативного показателя. При совокупном воздействии всех переменных, включенных

в модель (табл. 4.8.12), массовая доля 1,8-цинеола в наибольшей степени определялась

количеством тимола (39,6 %), -терпинеола (15,2 %) мирцена (12,1 %) и карвакрола (9,5

%). Для выявления остальных компонентов, описывающих 24 % вариаций массовой доли

1,8-цинеола в эфирном масле Th.mastichina, необходимо более детальное исследование

возможных биогенетических связей между летучими соединениями.

В результате исследований динамики летучих соединений, определяющих качество

эфирного масла нами выявлено, что накопление основного компонента тимольного

хемотипа эфирного масла Thymus – тимола, в условиях Южного берега Крыма в

значительной степени зависит от условий среды и фазы развития растений. Максимальное

содержание тимола было отмечено в начале цветения, минимальное – в период летне-

осеннего отрастания побегов. Массовая доля линалоола и 1,8-цинеола – доминирующих

компонентов эфирного масла линалоольного и цинеольного хемотипов в течение

110

вегетации варьировала в небольших пределах (12-18 %). Наибольшая массовая доля

линалоола наблюдалась в начале цветения, наименьшая – во время созревания семян.

Четкой динамики в накоплении 1,8-цинеола обнаружено не было. Стабильно повышенное

его содержание отмечалось во время созревания семян и при летне-осеннем отрастании

побегов. Учитывая то, что максимальная продуктивность (урожай растительного сырья и

содержание в нем эфирного масла) растений Thymus наблюдается в фазы начало-массовое

цветение, сбор лекарственного сырья необходимо производить в этот период, но при этом

учитывать динамику накопления основных компонентов в зависимости от потребностей

промышленности.

Рис. 4.8.6 Динамика накопления основных компонентов эфирного масла

Th.mastichina (цинеольный хемотип) по фазам развития



эфирного масла Thymus mastichina (n=17): 1,8-цинеола (зависимая переменная),

тимола, -терпинена, мирцена и карвакрола (независимые переменные) в период

вегетации







Уровень


р

Доля

влияния

фактора, %

Свободный член 88,24 3,13 28,24 0,000 -

Мас

совая

доля, в %

тимола -1,67 0,71 -2,36 0,036 39,6

-

терпинеола -1,24 0,47 -2,61 0,023 15,2

мирцена -6,12 2,04 -3,00 0,011 12,1

карвакрола 2,68 1,22 2,20 0,048 9,5


R 0,87 R2 0,76 R

2(исп.) 0,69

F(4,12)=9,71; p<0,00097

111


Изменчивость компонентного состава эфирного масла Th.mastichina по фазам развития

Компонент


Весеннее


Начало

цветения

Массовое

цветение

Конец

цветения


семян



-пинен 2,52 2,80 2,22 1,12 2,36 2,15 0,22 1,81 0,40 1,21 1,88 2,98 2,22 2,34

камфен 0,29 0,44 0,23 - 0,22 0,36 - 0,37 - 0,15 0,26 0,46 0,45 0,43

сабинен 3,00 3,41 2,82 1,62 2,98 2,79 0,92 2,27 1,22 2,03 2,11 3,68 1,92 2,62

β-пинен 3,72 4,25 3,64 1,89 3,86 3,55 0,96 3,01 1,58 2,53 3,59 4,07 3,34 3,74

мирцен 1,33 1,61 1,26 0,56 1,45 1,22 0,49 0,76 0,93 0,95 0,84 1,04 0,85 1,16

n-цимол 0,27 0,57 1,91 0,62 2,02 0,31 0,70 0,73 1,35 0,57 0,41 0,15 0,46 0,29

лимонен 0,66 - 0,29 - 0,63 - 0,48 - 0,61 - 0,77 - 0,63 -

1,8-цинеол 78,21 72,82 67,93 79,68 68,47 71,39 73,54 79,71 70,03 78,78 79,81 75,05 79,40 75,42

октанол-3 - 0,70 - - - 1,55 - 0,89 - 0,20 - - - 1,56

-терпинен 0,95 - 0,48 - 0,39 0,35 - - 0,50 - 0,40 1,52 1,30 0,44

-туйол 0,87 1,32 - 1,59 - 1,31 - - - 1,38 - - 0,86 0,74

линалоол 2,79 3,81 4,64 3,89 3,23 2,68 3,63 1,88 2,60 1,93 1,39 2,04 1,10 1,71

борнеол - 2,12 - 2,57 - 2,25 0,56 2,53 0,36 2,97 0,21 2,47 - 2,54

терпинен-4-ол 0,86 0,50 0,56 0,74 0,75 0,55 1,39 0,82 1,90 0,81 0,78 0,10 1,38 1,06

метилхавикол 0,65 - 1,49 - 1,51 - 2,62 - 2,86 - 1,27 - 1,68 -

-терпинеол 6,84 4,80 5,80 4,96 6,04 4,90 6,43 4,64 10,29 5,64 3,15 5,22 5,26 5,29

нерол - - - - - - - - - - - - - 0,21

нераль - - - - - - - 0,52 - - - - - 0,62

гераниол - - - - - - - - - - - - - 0,24

гераниаль - - - - - - - - - - - - - 0,57

метилциннамат - - 0,96 - - - 3,01 - 1,57 - 1,50 - - -

тимол - - 3,28 - 2,77 - 1,30 - 1,76 - 0,80 - - -

карвакрол - - 0,34 - 0,38 - 0,24 - 0,31 - 0,10 - - -

кариофиллен - - 0,35 - 0,38 - 0,22 - 0,40 - 0,15 - - -

112

Изучение биохимических особенностей 10 видов рода Thymus в условиях Южного

берега Крыма показало, что каждому виду свойственен синтез определенных летучих

соединений, наследственно закрепленных и в целом характеризующих род. Несмотря на

то, что биосинтез отдельных компонентов эфирного масла контролируется генетически,

при генетически детерминированном синтезе отдельных терпенов реализация

генетической информации зависит также и от внешних факторов. Сравнение

аналитических данных эфирного масла по годам показывает незначительные изменения в

качественном составе и значительные различия в количественном (особенно для n-

цимола, -терпинена и тимола), что подтверждает свойственность виду в любых условиях

сохранять свою наследственность в синтезе терпеноидов.

Биогенез тимола в тимольном хемотипе эфирного масла наиболее тесно

взаимосвязан с синтезом n-цимола и -терпинена; биогенез линалоола в линалоольном

хемотипе эфирного масла – с тимолом, камфорой и карвакролом; биогенез 1,8-цинеола в

цинеольном хемотипе эфирного масла – с тимолом, -терпинеолом и мирценом.

Проведенные исследования по изучению изменения состава и соотношения

компонентов позволяют выдвинуть предположение о возможных путях биосинтеза

основных компонентов в эфирном масле видов рода Thymus L. (рис. 4.8.7-4.8.8).

113

Рис. 4.8.7. Возможные биогенетические взаимоотношения между основными терпеноидами

114

Рис. 4.8.8. Возможные биогенетические взаимоотношения между основными терпеноидами

115

4.9. Модель эколого-генетического контроля биосинтеза тимола в эфирном масле

Thymus L.

В настоящее время эфирные масла нашли широкое применение в парфюмерно-

косметической, пищевой промышленности и медицине [96]. Ценность тимьянового

(чабрецового) масла связывают в основном с тимолом [83, 131, 176, 229, 289],

содержание которого в эфирном масле в течение вегетационного периода подвержено

значительным колебаниям [74]. В связи с этим часто возникает проблема

стандартизации лекарственного сырья. К одной из причин нестабильности качества

чабрецового масла следует отнести воздействие на растения лимитирующих факторов

среды (заморозки, засуха, недостаток тепла, влаги и света), которые часто проявляются

локально в конкретной местности и определяют стрессовое состояние культуры [38, 48,

132, 288]. Поэтому знание особенностей фенодинамики процесса накопления и причин

колебания компонентного состава эфирного масла в зависимости от сложившихся

условий погоды является основной предпосылкой прогноза его качества [70].

Воздействия условий погоды на физиолого-биохимические процессы, определяющие

качество эфирного масла, могут быть описаны с помощью математической модели,

которая должна содержать характеристики основных сторон продукционного процесса

и количественно выражать отдельную роль каждого фактора, его преобладающего

значения при совокупном взаимодействии с другими.

Целью нашей работы было выявление лимитирующих факторов среды и

построение модели эколого-генетического контроля биосинтеза тимола в эфирном

масле Thymus L.

В качестве объекта исследований были выбраны три интродуцированных в

условиях Южного берега Крыма вида Thymus L. с тимольным типом эфирного масла –

Thymus vulgaris L., Thymus pulegioides L. и Thymus striatus Vahl. В опыте

использовались растения четырехлетнего возраста, произрастающие на селекционном

участке отдела новых технических и лекарственных культур Никитского ботанического

сада с площадью питания одного растения 0,3 м2.

Предполагалось, что при выращивании этих видов на одном участке в полевых

условиях рост и развитие растений лимитируется одними и теми же экофакторами с

небольшим интервалом их «жесткости». Фенологическое состояние определяли на 10

клонированных растениях каждого вида. Отборы проб для анализа проводили в двух

аналитических повторностях в основные фазы развития: весеннее отрастание,

бутонизация, цветение, созревание семян и летне-осеннее отрастание побегов второй

генерации. Эфирное масло выделяли методом гидродистилляции на аппаратах

Клевенджера [29, 42] из надземной части индивидуальных растений. Компонентный

состав эфирных масел чабреца определяли в отделе новых технических и

лекарственных культур Никитского ботанического сада методом газо-жидкостной

хроматографии с использованием кварцевых капиллярных колонок. Газовый

хроматограф типа 3700 (Москва). Основная колонка для количественных расчетов и

идентификации) - кварцевая, длиной 30 м (вн. диам. 0.25 мм) с привитой жидкой фазой

Carbowax-20M (SupelcoWax). Расчет хроматографических пиков проводили с

использованием электронной автоматизированной системы САА-006 [25, 223].

Идентификацию компонентов осуществляли по индексам удерживания с помощью

компьютерной программы "Идентификация" и специализированного для эфирных

масел банка данных по индексам удерживания около 2000 соединений на колонках с

двумя разными жидкими фазами, а также с использованием смесей около 200

соединений, входящих в состав различных эфирных масел.

При построении моделей были использованы данные 60 случаев определения

массовой доли тимола в эфирном масле Thymus L. за 1995-1997 годы. При анализе

использовали относительное содержание тимола, равное массовой доли его в эфирном

116

масле чабреца при отборе пробы деленной на среднее содержание этого компонента в

исходной выборке вида. Среднее содержание тимола в принятых для анализа

статистических выборках составило 62.7 % для Th.vulgaris, 50.1 % для Th.pulegioides и

50.3 % для Th.striatus. Параллельно с отбором проб проводили измерения

характеристик температуры и влажности воздуха, интенсивности солнечной радиации,

продуктивных влагозапасов почвы и др., всего учитывали 33 фактора окружающей

среды.

Механизм накопления тимола в эфирном масле чабреца и взаимосвязь его

биосинтеза с изменениями среды обитания растения определяли методом

трехфакторного дисперсионного анализа. При выявлении лимитирующих факторов

среды, определяющих интенсивность синтеза тимола, методами подстановки и

пошаговой регрессии выбирали подмножество независимых переменных (экофакторов)

с наибольшим коэффициентом корреляции. Экспериментальные данные обрабатывали

с использованием современных методов и программ по биологической статистике [3,

136].

В табл. 4.9.2 приведены средние арифметические значения из трех независимых

опытов, каждый из которых проведен в трехкратной биологической повторности и их

стандартные ошибки.

Результаты трехфакторного дисперсионного анализа представлены в табл. 4.9.1.

Полученные данные указывают на то, что с одной стороны на накопление тимола

оказывает влияние спектр генов, определяющий массовую долю этого компонента в

данный период развития (доля влияния генотипа составила 36.2 %), а с другой стороны,

под воздействием постоянно меняющихся условий внешней среды скорость синтеза

тимола меняется, т.е. при смене внешних лим-факторов происходит закономерное

переопределение спектров генов, детерминирующее генетическую изменчивость

количественного признака. Эффект реакции генотипа на воздействие лимитирующих

факторов внешней среды довольно высок и составил 39.5 %. Высокая степень

зависимости синтеза тимола от экологических факторов показывает, что при

прохождении каждого этапа органогенеза чабреца необходимы совершенно

конкретные комплексы внешних условий, определяемые наследственностью

организмов. Следует отметить, что, несмотря на значительные вариации содержания

тимола в эфирном масле по годам, в динамике его накопления сохранялись общие

направления, характерные для каждого вида. В период бутонизации динамика

содержания тимола у всех изученных видов Thymus L. имела тенденцию к увеличению,

достигая максимума в начале цветения (табл. 4.9.2). В течение почти всего периода

цветения синтез тимола сохранялся на довольно высоком уровне, хотя и был

подвержен некоторым колебаниям. В конце цветения и во время созревания семян

массовая доля тимола в эфирном масле, как правило, снижалась. Самое низкое его

содержание отмечено в период летне-осеннего отрастания побегов второй генерации.

На протяжении периода активной вегетации лимитирующие факторы среды

различны. Во время весеннего отрастания побегов (март-апрель) условия увлажнения

на Южном берегу Крыма, как правило, оптимальные (80-90 % наименьшей

влагоемкости), поэтому основным лим-фактором, определяющим уровень накопления

тимола является температура воздуха. В результате обработки экспериментального

материала выявлена статистически достоверная зависимость синтеза тимола в этот

период от максимальной температуры воздуха в течение последних суток перед сбором

сырья (табл. 4.9.3-4.9.4). Связь эта положительная и подтверждается высоким

коэффициентом корреляции 0.908. Доля неучтенных факторов составила 17.5 %.

117


Влияние генетических и экологических факторов на содержание тимола в эфирном масле Thymus L.

Источник изменчивости Степень свободы Средний квадрат (варианса) F-тест Р-уровень Вариансы, %

Фаза развития 6 782.86 6956.27 0.00 7.3

Год 2 184.87 1642.73 0.00 0.0

Вид 2 2352.76 20906.04 0.00 28.9

Взаимодействие фаза

развития –год 12 390.96 3474.00 0.00 24.2

Взаимодействие фаза

развития -вид 12 24.83 220.66 0.00 0.0

Взаимодействие год-вид 4 75.05 666.87 0.00 0.0

Взаимодействие вид-год-фаза

развития 24 137.61 1222.74 0.00 39.5

Ошибка 63 0.11 0.1


Массовая доля тимола в эфирном масле Thymus L. в период вегетации (1995-1997 гг.)

Вид Показатели

Фаза развития

Весеннее


Начало

цветения

Массовое

цветение

Конец

цветения


семян



Массовая доля тимола, в %

Th.vulgaris L.

Наибольшее 66.1 76.2 80.2 75.1 68.5 74.5 64.2

Среднее 55.09.7 65.57.8 73.36.9 69.77.1 54.94.7 59.96.4 52.53.5

Наименьшее 42.4 57.7 63.8 59.6 50.2 42.5 40.7

Th.pulegioides L.

Наибольшее 50.5 62.9 73.1 62.0 53.7 51.3 44.2

Среднее 48.21.6 51.59.2 61.18.5 55.15.7 47.07.4 44.35.3 41.34.0

Наименьшее 47.0 40.4 55.1 48.0 36.6 38.3 35.6

Th.striatus Vahl.

Наибольшее 57.6 62.7 73.9 64.3 52.2 50.5 50.8

Среднее 44.710.5 52.97.8 66.112.9 54.010.6 51.50.8 44.05.5 40.29.1

Наименьшее 31.9 43.7 42.1 39.4 50.4 36.9 28.6

118


Основные факторы среды, лимитирующие синтез тимола в эфирном масле Thymus L. в период вегетации

Фаза развития Лимитирующие факторы среды


парной


Доля влияния

фактора, %

Уровень

значимости

Весеннее отрастание Максимальная температура воздуха за последние сутки, 0С, (х1) 0.908 82.5 0.007

Бутонизация Абсолютная влажность воздуха, г/см

3, (х2)

Минимальная температура воздуха за трое суток до отбора пробы, 0С, (х3)

0.822

-0.799

60.4

25.3

0.023

0.031

Цветение

Продуктивные влагозапасы в 0-50 см слое почвы, % НВ, (х4)

Средняя температура воздуха за пять суток до отбора пробы, 0С, (х5)

Энергетическая освещенность прямой солнечной радиацией, кВт/м2, (х6)

0.775

-0.707

-0.473

64.2

13.5

5.0

0.000

0.001

0.019

Созревание семян

Средняя температура воздуха за последние сутки, 0С, (х7)

Энергетическая освещенность суммарной солнечной радиацией, кВт/м2, (х8)

Абсолютная влажность воздуха, г/см3, (х2)

0.941

-0.938

-0.669

56.4

34.2

4.2

0.021

0.005

0.099

Отрастание побегов 2

генерации Суточная амплитуда температуры воздуха,

оС, (х9) -0.798 57.6 0.018

119


Регрессионные модели воздействия лим-факторов окружающей среды на биосинтез тимола в эфирном масле Thymus L.

Фаза развития Уравнение регрессии


множественной

корреляции, (R)


детерминации,

(R2)

Стандартный

F-критерий

Фактический

F-критерий

Уровень


(P)

Весеннее отрастание

побегов y=-54.9 + 6.5 x1 0.908 0.825 1.4 18.9 0.012

Бутонизация y=91.1 + 3.3 x2 – 2.2 x3 0.926 0.857 2.5 15.0 0.007

Цветение y= 169.1 + 0.4 x4 – 0.7x5 – 15.2 x6 0.909 0.827 3.2 34.9 0.000

Созревание семян y=-114.1 + 11.8 x7 – 38.8 x8 – 1.1

x2 0.974 0.948 3.5 30.4 0.001

Отрастание побегов

второй генерации y= 492.3 – 54.8 x9 0.798 0.637 1.6 10.5 0.018

120

Во время бутонизации, когда происходит формирование генеративных органов,

выявлена достоверная положительная связь массовой доли тимола с содержанием влаги в

воздухе (r=0.82) и отрицательная с минимальной температурой воздуха (r=-0.80) (табл.

4.9.3). Уравнение регрессии представлено в табл. 4.9.4. Доля влияния абсолютной

влажности составила 60.4 %, а минимальной температуры воздуха – 25.3 %. Доля

неучтенных лимитирующих факторов среды составила 14.7 %. Параллельно с

воздействием на растение окружающей среды под воздействием спектра генов,

контролирующих формирование генеративных органов, происходит интенсивное

накопление тимола, которое достигает максимума в начале цветения (табл. 4.9.2). Самое

высокое содержание тимола – 80.2 % в этот период было обнаружено в эфирном масле

Th.vulgaris. Максимальное накопление его в эфирном масле Th.pulegioides и Th.striatus

соответственно составило 73.1 и 73.9 %. При исследовании динамики массовой доли

тимола в период цветения был выявлен комплекс ключевых признаков, которые в порядке

убывающей значимости составили следующие факторы среды: продуктивные влагозапасы

почвы в слое 0-50 см – 64.2 %, средняя температура воздуха в течение пяти суток перед

отбором пробы – 13.5 % и интенсивность солнечной радиации - 5.0 % (табл. 4.9.3).

Уровень накопления тимола находился в прямой зависимости от влагозапасов почвы

(r=0.78) и обратной – от средней температуры воздуха (r=-0.71) и интенсивности

солнечной радиации (r=-0.47), т.е. при высоких значениях температуры воздуха и

солнечной радиации массовая доля тимола в эфирном масле чабреца уменьшалась.

Учитывая, что сбор цветочного сырья Thymus производят во время цветения, нами

более подробно было рассмотрено влияние основных ключевых показателей на

содержание тимола в этот период. На рис. 4.9.1 представлена зависимость интенсивности

накопления тимола в эфирном масле Thymus от влагозапасов почвы и температуры

воздуха в период цветения. При исследовании использованы относительные величины: за

100 % принято среднее содержание тимола в эфирном масле, характерное для

определенного вида Thymus. Для Th.vulgaris его величина во время цветения составила

67.5 %, для Th.pulegioides – 54.4 %, для Th.striatus – 54.5 %. Из рисунка видно, что

максимальные значения массовой доли тимола соответствуют температуре воздуха от 14

до 16 оС и влагозапасам почвы от 70 до 90 мм (60-70 % НВ). При таких условиях

содержание тимола в эфирном масле Th.vulgaris увеличивалось до 80.2 %, Th.pulegioides –

до 73.1 %, Th.striatus – до 73.9 % (табл. 4.9.2). Меньшие значения температуры

характеризуют условия недостаточной теплообеспеченности, большие – избыточной.

Малые значения влагозапасов соответствуют чрезмерно засушливым условиям, большие –

избыточно увлажненным. Те и другие снижают массовую долю тимола в эфирном масле

Thymus. В неблагоприятные годы, когда в период цветения наблюдается сильная засуха на

фоне высоких среднесуточных температур воздуха (20-22 0С), массовая доля тимола в

эфирном масле Th.vulgaris может снижаться до 50.2 %, Th.pulegioides – до 36.6 %,

Th.striatus – до 39.4 % (табл. 4.9.2).

В период созревания семян потребность растения в тепле для синтеза тимола

возрастает. Накопление тимола в этой фазе развития находилось в прямой зависимости от

уровня температуры воздуха (r=0.94), доля влияния которой при совокупном

взаимодействии других лимитирующих факторов среды составила 56.4 % (табл. 4.9.3). В

отличие от температуры воздуха выявлена отрицательная связь между синтезом тимола и

величиной суммарной радиации (r=–0.94). Наряду с воздействием лим-факторов среды во

время созревания семян массовую долю тимола в эфирном масле чабреца контролирует

спектр генов, снижающий биосинтез этого компонента в период формирования

репродуктивных органов (табл. 4.9.2).

В период летне-осеннего отрастания побегов второй генерации было отмечено самое

низкое содержание тимола в эфирном масле чабреца, которое в среднем составило: у

Th.vulgaris 52.53.5 %, Th.pulegioides 41.34.0 %, Th.striatus 40.29.1 % (табл. 4.9.2). Было

выявлено отрицательное воздействие суточных амплитуд температуры воздуха на

121

биосинтез тимола (r=-0.80). С увеличением суточной амплитуды температуры воздуха

уровень накопления тимола снижался. Доля влияния этого фактора составила 57.6 %

(табл. 4.9.3).

Рис. 4.9.1 Зависимость массовой доли тимола (% от среднего) в эфирном

масле Thymus L. от погодных условий периода цветения, характеризуемых

температурой воздуха (t, 0С) и влагозапасами почвы (W, %)

По итогам полученных результатов исследований (табл. 4.9.3-4.9.4) была построена

комплексная модель эколого-генетического контроля (рис. 4.9.2), позволяющая

прогнозировать уровень накопления тимола в определенные периоды органогенеза

разных генотипов для любых сочетаний и последовательностей внешних лим-факторов.

Модель эколого-генетического контроля учитывает два комплексных фактора накопления

тимола: биологические особенности вида (генотип) и условия среды, сложившиеся в

период вегетации. В соответствии с этим модель состоит из двух блоков: генетического и

экологического. Генетический блок характеризует влияние на биосинтез тимола вида

культуры и фазы развития растения. Экологический блок характеризует влияние на

биосинтез тимола погоды и влагозапасов почвы в период вегетации. На рисунке показаны

связи содержания тимола с определяющими факторами. Эти связи лимитируются

естественными условиями накопления тимола в эфирном масле Thymus L. Многие из них

сложные, они взаимообусловлены и одновременно охватывают целый комплекс факторов.

В соответствии с полученными моделями (табл. 4.9.4, рис. 4.9.1-4.9.2) связи накопления

тимола с определяющими факторами можно анализировать, начиная с любого из этих

факторов. Однако, учитывая выраженную зависимость накопления этого компонента от

условий погоды и большую изменчивость погоды от года к году и внутри сезона, для

большей точности расчеты удобней начинать с учета условий погоды.

Таким образом, несмотря на значительные вариации содержания в эфирном масле

тимола по годам, фенодинамика процесса его накопления характеризовалась вполне

определенными и устойчивыми показателями. В период бутонизации процентное

содержание тимола в эфирном масле у всех видов Thymus L. увеличивалось, достигая

максимума в начале цветения. В течение почти всего периода цветения синтез тимола

122

сохранялся на довольно высоком уровне, хотя и был подвержен некоторым колебаниям. В

конце цветения и во время созревания семян массовая доля тимола в эфирном масле, как

правило, снижалась, достигая минимума в период летне-осеннего отрастания побегов

второй генерации.

Определены не только лим-факторы среды, но и доля влияния каждого из них на

биосинтез тимола в эфирном масле Thymus L. в основные периоды развития. В условиях

Южного берега Крыма основным лим-фактором, определяющим уровень накопления

тимола является температура воздуха. Только в период цветения, когда температуры

оптимальны, в связи с незначительным, как правило, количеством осадков в это время

(май-июнь), основным лимитирующим фактором в биосинтезе тимола является

увлажнение почвы.

Одним из важнейших достоинств полученных моделей является возможность

программирования и прогноза содержания тимола в эфирном масле культуры Thymus L.

Построенные регрессионные модели позволяют рассчитать количество тимола в эфирном

масле за конкретный год с учетом погодных условий года и влагозапасов почвы. При

наличии прогноза погоды можно ориентировочно планировать качество урожая и

применять наиболее рациональную агротехнику, устанавливая календарные сроки

полевых работ (поливы, сбор сырья и др.). Тем самым предоставляется возможность

учесть влияние на биосинтез тимола наиболее изменчивых и наименее поддающихся

регулированию условий среды обитания растений – погоды.

123

Рис. 4.9.2 Модель эколого-генетического контроля биосинтеза тимола в эфирном масле Thymus L.

124

4.10. Внутривидовая изменчивость состава эфирного масла Thymus при семенном

размножении

Спонтанная гибридизация, свойственная цветущим одновременно видам Thymus, ареалы

которых имеют географическую близость, приводит к сильной внутривидовой изменчивости как

по количеству эфирного масла, так и по его компонентному составу. Природная популяция, как

правило, является гетерогенной, состоящей из растений различных хемотипов [184]. Обычно в

пределах вида существует ряд переходных хемотипов с различным соотношением компонентов

эфирных масел даже в пределах одного местообитания, и «полихимизм» вида является

показателем формообразовательных процессов [33, 311]. Наблюдаемая изменчивость растений

может быть обусловлена разными причинами: возраст органов, условия окружающей среды,

генетические различия между особями в популяции, несогласованность методов сбора образцов,

их экстракции и анализа. Сложный процесс образования в растении комплекса химических

соединений может идти различными путями, которые определяются генетическими

особенностями и условиями произрастания. Через воздействие факторов внешней среды (света,

влажности, температуры и др.) происходит процесс адаптации растений и формирования экотипов

[12, 175, 242]. Результаты химических исследований являются необходимой предпосылкой для

понимания функции, которую выполняют изучаемые соединения у растений. Это имеет важное

практическое значение для поиска перспективных продуцентов биологически активных

соединений. Степень химического варьирования зависит также от типа веществ. Компоненты

эфирных масел относятся к чрезвычайно варьирующим веществам, а химически разнообразные

летучие соединения проявляют разную степень изменчивости. Межвидовое химическое

варьирование обычно превосходит внутривидовую вариабельность. Химические различия в

наличии или отсутствии компонентов могут проявляться у растений на популяционном уровне.

Прогресс в накоплении большего числа экспериментальных данных и проведении новых

усовершенствованных анализов компонентного состава эфирных масел позволяет с иных позиций

рассматривать применение хемосистематики для эфирномасличных видов и родов по

компонентам их эфирных масел и оценивать участие в этом процессе такого фактора, как

интродукция.

Эфирное масло видов рода Thymus L. из разных секций имеет достаточно сходный

компонентный состав. Различия между видами и секциями отмечаются лишь количественные, как

на уровне ряда основных (тимол, карвакрол, n-цимол, 1,8-цинеол, линалоол, гераниол, γ-терпинен

и др.), так и в содержании минорных компонентов (α-пинен, β-пинен, мирцен и др.). Эфирное

масло каждого вида рода Thymus, при наличии большого числа общих веществ, характеризуется

всё же индивидуальным набором компонентов. Однако их содержание ещё и значительно

варьирует в зависимости от фазы вегетации и условий произрастания. Следует отметить, что

независимо от вида, процентный состав компонентов флюктуирует от многих факторов. Среди

этих факторов выявлена зависимость от возраста растений, конкретного года сбора урожая,

продолжительности интродукции конкретной особи в новых условиях, возобновлённого в течение

ряда лет нового поколения, от адаптированности к месту выращивания материнских особей [313].

В исследовании биохимического разнообразия на внутривидовом уровне особую трудность

представляют виды рода Thymus L., характеризующиеся как «фенотипически пластичные виды», в

генотипе которых заложена большая пластичность, проявляющаяся при колебании условий

произрастания и способствующая их выживанию [17]. В природе фенотипическая пластичность

проявляется в разнообразии анатомических, морфологических, физиологических признаков вида,

фенологии, интенсивности фотосинтеза, процессов формирования и динамики фитомассы,

биохимическом составе [309]. Фенотипическая пластичность является важным способом

адаптации к временной и пространственной изменчивости условий среды [292]. В химически

полиморфной популяции имеются индивидуумы, которые существенно различаются признаками

обмена веществ [18]. Это явление часто независимо от морфологической дифференциации и не

коррелирует с морфологическими признаками [205, 259, 311]. Исключительно важными являются

экологический и географический аспекты изучения изменчивости [133].

125

Разнообразное применение Thymus диктует необходимость тщательного изучения состава

его эфирного масла. Познание степени и закономерностей внутривидовой изменчивости

химического состава эфирного масла Thymus позволяет рационально использовать генофонд,

целенаправленно вести cелекционную, семеноведческую и интродукционную работу, поскольку

только сравнительное изучение внутривидового материала дает представление об адаптивных

возможностях вида.

Целью наших исследований было определение внутривидовой изменчивости компонентного

состава эфирного масла Thymus vulgaris L. и Thymus mastichina L. в условиях интродукции

Южного берега Крыма, а также изучение корреляционных связей между отдельными

терпеноидами. Оба вида на протяжении значительного времени (более 20 лет) выращивали в

идентичных почвенно-климатических условиях на опытном участке Государственного

Никитского ботанического сада. Исследования проведены в 1996—1999 гг.

Для исследования были взяты 100 растений Th.vulgaris и 72 особи Th.mastichina, выращен-

ных из семян, полученных от свободно переопыляемых растений, произрастающих в полевых

условиях в питомнике исходного материала. Сеянцы высаживали на селекционный участок с

площадью питания одного растения 0,3 м2. Состав эфирного масла растений в популяциях

определяли в течение 3 лет (1997-1999 гг.), начиная со второго года жизни.

Эфирное масло выделяли методом гидродистилляции на аппаратах Клевенджера из

надземной части индивидуальных растений в период их массового цветения. Для разделения

эфирных масел применяли газожидкостную хроматографию с использованием кварцевых

капиллярных колонок, газовый хроматограф типа 3700 (Россия). Расчет хроматографических пиков

проводили с использованием электронной автоматизированной системы САА-006 (Россия) [25, 223].

При изучении семенной популяции Th.vulgaris нами отмечено, что массовая доля эфирного масла

в условиях Южного берега Крыма колеблется от 0,1 до 1,2 % на сырую массу или 0,4 до 3,0 % на

абсолютно сухую массу (а.с.м.). Анализ данных показал, что кривая распределения массовой доли

эфирного масла на а.с.м. в популяции имеет двухвершинный характер (рис. 4.10.1). Максимальное

число растений (56 %) синтезирует от 0,7 до 1,2 % эфирного масла. Значительная часть растений (20

%) синтезирует 1,3-1,7 %, несколько меньше (по 9 %) - от 0,4 до 0,6 % и от 2,3 до 2,5 % эфирного масла

и еще меньше (4% растений) – от 1,8 до 2,2 %. Наконец, высокий выход масла (до 2,7-3 %)

наблюдается всего у 2 % растений. Характер распределения растений свидетельствует о наличии форм

с высоким, средним и низким содержанием эфирного масла.

Рис. 4.10.1 Распределение растений в семенной популяции Th.vulgaris L. по массовой

доле эфирного масла

126

Изучение состава эфирного масла надземной части семенной популяции Th.vulgaris позволило

идентифицировать 21 компонент. Преобладающими компонентами являлись у одних растений -

тимол, у других - карвакрол. Значительны были диапазоны варьирования содержания этих

соединений: тимола - от 9,6 до 78,2 %, карвакрола - от 2,5 до 71,6 % (табл. 4.10.1).

Распределение растений по относительному содержанию тимола в эфирном масле отличается от

нормального типа и носит сложный характер. Наблюдается два максимума: первый - в области

значений до 20 % и второй - до 70 % (рис. 4.10.2). Максимальное число распределения растений (до

23,3 %) приходится на каждый из этих диапазонов. Это указывает на наличие двух хемотипов у Th.

vulgaris L. - со средним и с высоким содержанием тимола в эфирном масле. Характер распределения

растений по биосинтезу тимола свидетельствует о высокой неоднородности популяции по данному

признаку.

Распределение растений по содержанию карвакрола отличается от нормального типа (рис.

4.10.3), носит прерывистый характер с четко выраженными двумя максимумами, что отражает

тенденцию к дифференциации на два самостоятельных хемотипа по этому признаку. Первый хемотип

имеет нормальный тип распределения растений в области низких значений с максимумом биосинтеза

карвакрола в диапазоне до 15 % и сдвинут влево. Кривая распределения растений второго хемотипа по

количеству карвакрола в эфирном масле имеет ярко выраженную правую асимметрию с максимумом

распределения в диапазоне высоких значений (60-70 %) и достаточно большим количеством растений

(до 30 %) по этому признаку, что позволяет вести селекцию на высокое содержание карвакрола.


Изменчивость содержания (%) компонентов эфирного масла в семенной популяции

Thymus vulgaris L.

Идентифицированные

компоненты

Среднее

(X ± Sx) Диапазон

Дисперсия

(δ2)


вариации Cv, %

Мирцен 0,30 ± 0.05 0-1,2 0,08 95,3

n-Цимол 7,30 ± 1,30 0,1-28,8 53,44 99,0

1,8-Цинеол 1,30 ±0.20 0-4,9 1,29 87,3

γ-Терпинен 3,60 ± 0,65 0,1 - 14,8 12,76 99,1

Сабинен 1,05 ±0,10 0,1-2,5 0,33 54,7

Линалоол 2,80 ±0,18 1,3-5,2 0,99 35,6

Камфора 0,78 ±0,17 0-3,5 0,90 12,1

Борнеол 2,05 ±0,21 0,7-5,7 1,32 56,0

Терпинен-4-ол 0,97 ±0,10 0,3-3,4 0,31 57,4

α-Терпинеол 0,31 ±0,17 0,1-5,0 0.89 31,5

Тимол 42,70 ± 4,20 9,6-78.2 541,80 54,4

Карвакрол 32,90 ± 4,80 2,5-71,6 690,00 80,0

Кариофиллен 0,81 ±0.22 0,1-3.3 1,45 14,9

транс-Сабиненгидрат 0.95 ±0,18 0-4,5 0,97 99,8

127

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Тимол, %

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Чи

сло

ра

стен

ий

, ш

т.

Рис.4.10.2 Распределение растений семенного потомства Thymus vulgaris L. по содержанию в

эфирном масле тимола (%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Карвакрол, %

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Чи

сл

о р

астен

ий

, ш

т.

Рис. 4.10.3 Распределение растений семенного потомства Thymus vulgaris L. по содержанию в

эфирном масле карвакрола (%)

128

0 5 10 15 20 25 30

n-цимол, %

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Чи

сло

ра

стен

ий

, ш

т.


эфирном масле n-цимола (%)

0 2 4 6 8 10 12 14 16

γ-терпинен, %

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Чи

сло

ра

стен

ий

, ш

т.


эфирном масле γ-терпинена (%)

Кривая распределения растений чабреца по содержанию в эфирном масле n-цимола

характеризовалась наличием максимума в области низких значений (до 6 %) и резко выраженной

правой асимметричностью (рис. 4.10.4). Однако среди исследуемых особей выделена хемоформа с

довольно высоким содержанием n-цимола (28,8 %), что позволяет использовать ее в качестве

129

исходного материала для скрещивания и отбора растений с более высоким содержанием этого

соединения.

Кривая распределения растений по количеству γ-терпинена в эфирном масле характеризовалась

аналогичным максимумом в области низких значений (до 3 %), как и по количеству n-цимола, с резко

выраженной правой асимметричностью кривой (рис. 4.10.5).

Кривые распределения растений по содержанию в эфирном масле таких терпеноидов, как

мирцен, 1,8-цинеол, сабинен, терпинен-4-ол, α-терпинеол, линалоол, кариофиллен и транс-

сабиненгидрат приближаются к нормальному типу, с узким диапазоном варьирования, наличием

максимума количества растений в области низких значений. Массовая доля отдельных терпеноидов

в эфирном масле не превышает 1,2 %, и лишь максимальное количество α-терпинеола составляет 5 %.

Содержание линалоола - не более 5,2 %.

Малохарактерны для эфирного масла Th.vulgaris окисленные соединения камфановой структуры -

камфора, борнеол, изоборнеол. Максимальное содержание этих компонентов у отдельных растений

достигает 5,7 %, а минимальное - на уровне следов. Почти для всех минорных компонентов эфирного

масла чабреца обыкновенного отмечены низкое содержание и узкий диапазон варьирования. Во всех

случаях гистограммы однородны и имеют нормальный вид, характеризуются одновершинностью, в

распределении растений отсутствует второй максимум, т.е. они представляют собой один хемотип по

содержанию перечисленных компонентов.

Изучение корреляционных связей между отдельными компонентами показывает наличие как

положительной (+), так и отрицательной (-) связи между биосинтезом летучих соединений.

Установленная сопряженность в биосинтезе компонентов эфирного масла Th. vulgaris L. во многих

случаях выражается довольно высокими значениями коэффициентов корреляции. Такого рода

зависимости выявлены в отношении мирцена и γ-терпинена (r=0,91), мирцена и транс-

сабиненгидрата (r=0,76), 1,8-цинеола и α-терпинеола (r=0,72) и других компонентов. Однако

противоположным примером может служить выявленная отрицательная корреляция между п-

цимолом и кариофилленом (r=-0,57), кариофилленом и транс-сабиненгидратом (г=-0,67), тимолом

и карвакролом (r= -0,88) и др. (табл. 4.10.2).

Наличие таких связей свидетельствует о сопряженности биосинтеза некоторых терпеноидов у

чабреца в семенном потомстве и повышении у них степени взаимозависимости в содержании

отдельных компонентов эфирного масла.

Высокий коэффициент корреляции между содержанием компонентов эфирного масла

ограничивает возможности отбора сразу по нескольким терпеноидам среди семенного потомства

Th. vulgaris L., так как выделение по одному компоненту сопровождается изменением содержания

других, что может отрицательно сказаться на качестве эфирного масла. Выявленная высокая степень

сопряженности характерна для биосинтеза минорных терпеноидов.

Однако сопряженность в биосинтезе доминантных (тимол, карвакрол) и минорных компонентов

эфирного масла у растений популяции Th. vulgaris L. невелика, так как коэффициенты их парной

корреляции в основном имеют низкие значения (табл. 4.10.2), что свидетельствует о слабой взаимной

зависимости их биосинтеза и преобладании флюктуирующей изменчивости, связанной с внутривидовой

разнородностью. Лишь между биосинтезом тимола и карвакрола выявлена высокая отрицательная

корреляционная зависимость (r = -0,88), которая ограничивает возможность отбора среди изученных

растений семенного потомства особей с высоким содержанием в масле обеих компонентов.

Выраженный полихимизм предоставляет широкие возможности для индивидуального отбора

растений из семенной популяции Th. vulgaris L., причем характер выявленной корреляции

благоприятствует этому. Например, тесная обратная корреляционная зависимость между количеством

тимола и карвакрола в эфирном масле позволяет вести отбор растений с высоким содержанием каждого

компонента в отдельности.

Таким образом, изучены компонентный состав эфирного масла Th.vulgaris L. и закономерности

изменчивости биосинтеза его компонентов, определяющих качество эфирного масла у семенного

потомства чабреца обыкновенного. В эфирном масле семенного потомства идентифицирован 21

компонент. Главными компонентами эфирного масла являются тимол (до 78,2 %) и карвакрол (до

71,6 %).

130


Коэффициенты корреляции между отдельными компонентами эфирного масла в

семенной популяции Th.vulgaris L.

Компоненты Коэффициент

корреляции r Компоненты


корреляции r

мирцен и n-цимол -0,74 линалоол и

α-терпинеол 0,46

мирцен и

1,8-цинеол -0,34

борнеол и

терпинен-4-ол 0,52

мирцен и

γ-терпинен 0,91

борнеол и транс-

сабиненгидрат 0,49

мирцен и борнеол 0,50 терпинен-4-ол и

транс-сабиненгидрат 0,46

мирцен и терпинен-

4-ол 0,40

α-терпинеол и

кариофиллен 0,42

мирцен и карвакрол -0,40 карвакрол и транс-

сабиненгидрат -0,44

мирцен и

кариофиллен -0,44

кариофиллен и

транс-сабиненгидрат -0,67

мирцен и транс-


n-цимол и


n-цимол и

γ-терпинен 0,71

1,8-цинеол и

камфора 0,45

n-цимол и камфора 0,46 1,8-цинеол и


n-цимол и

карвакрол -0,45

1,8-цинеол и


n-цимол и


1,8-цинеол и транс-

сабиненгидрат -0,37

n-цимол и тимол 0,02 транс-

сабиненгидрат и n-цимол 0,77

тимол и γ-терпинен 0,12 γ-терпинен и

борнеол 0,46

тимол и линалоол -0,21 γ-терпинен и


тимол и карвакрол -0,88 γ-терпинен и транс-


карвакрол и

n-цимол -0,45 сабинен и борнеол 0,50

карвакрол и γ-

терпинен -0,45 линалоол и борнеол 0,40

1,8-цинеол и

γ-терпинен -0,45

линалоол и


1,8-цинеол и

камфора 0,45

линалоол и


1,8-Цинеол и


борнеол и


131

У Th. vulgaris L. выявлена биохимическая гетерогенность с наличием тимольного, карвакрольного,

тимольно-карвакрольного и n-цимольного хемотипов, а также с низким и высоким (г = 0,91) уровнем

корреляции между массовой долей компонентов в эфирном масле. Для чабреца характерна высокая

степень гетерогенности популяции растений. Такой тип изменчивости, степень сопряженности и

взаимозависимость процессов биосинтеза отдельных терпеноидов сохраняется в семенном потомстве,

что свидетельствует о генетической устойчивости вида и правомерности выделения его в качестве

самостоятельной таксономической единицы рода Thymus L.

Установленные закономерности свидетельствуют о широких возможностях отбора внутри вида

перспективных для промышленного использования и селекционных работ хемоформ Th.vulgaris.

При изучении изменчивости биохимических показателей в семенной популяции

Th.mastichina нами были исследованы 72 особи. Из них 15 растений оказались с обоеполыми

цветками и 57 - с женскими. В отличие от семенного потомства Th.vulgaris, в семенной популяции

Th.mastichina наблюдались значительные колебания по массовой доле эфирного масла. Амплитуда

изменчивости у обоеполых растений составила от 1,25 до 5,45 % на абсолютно сухую массу при

степени изменчивости 38,1 %. Среди этих растений преобладала группа (60 %) с синтезом

эфирного масла от 2 до 3 % (рис. 4.10.6). Отмечены три особи с массовой долей эфирного масла до

5 %. Наибольший выход эфирного масла - 5,45 % был отмечен у растения номер 11.

Анализ синтеза эфирного масла у растений с женскими цветками показал, что его массовая

доля варьировала в более широких пределах – от 2,62 до 7,15 % на а.с.м., при степени

изменчивости 21,8 %. Среди женских особей выделено 9 % растений, накапливающих от 6 до 7 %

эфирного масла, которые представляют значительный интерес для селекции как доноры высокого

содержания эфирного масла. Отмечены растения и с низким содержанием эфирного масла (до 3

%). Массовая доля эфирного масла у основной группы женских особей (74 %) колебалась в

пределах 4-5 % (рис. 4.10.6).

Рис. 4.10.6 Распределение растений в семенной популяции Th.mastichina L. по

массовой доле эфирного масла

В результате исследований семенной популяции Th.mastichina выявлено, что накопление

эфирного масла растениями при семенном размножении характеризуется высокой амплитудой

изменчивости и колеблется от 1,25 до 7,48 % на абсолютно сухую массу. Выделены формы как с

низкой, так и с высокой массовой долей эфирного масла. Ряд растений занимает промежуточное

132

положение по этому показателю. Еще большие различия наблюдались у особей по

продуктивности. Амплитуда изменчивости по этому показателю довольно высокая, что позволяет

вести отбор в семенном потомстве и выделять ценные генотипы. Выделенные нами генотипы с

повышенным содержанием эфирного масла являются донорами, что позволит в дальнейшем

проводить селекционные работы, направленные на выведение высокопродуктивных сортов с

заданным химическим составом эфирного масла.

Изучение биологических и основных утилитарных признаков семенной популяции

Th.mastichina позволило выделить и вегетативно закрепить зимостойкие, засухоустойчивые

формы с высокой массовой долей эфирного масла, рекомендуемые для введения их в культуру на

юге Украины. Выделенные образцы размножены вегетативно, включены в селекционный процесс,

создан маточник.

Изучение компонентного состава эфирного масла семенной популяции Th.mastichina

позволило выделить 13 основных компонентов (табл. 4.10.3). Всего идентифицирован 21

компонент. В отличие от семенной популяции Th.vulgaris, доминирующим компонентом эфирного

масла у всех особей Th.mastichina был 1,8-цинеол, диапазон варьирования которого находился в

небольших пределах – от 62 до 79 % (табл. 4.10.3). Нами было рассмотрено распределение

растений в популяции по содержанию компонентов, массовая доля которых преобладала в

эфирном масле Th.mastichina: 1,8-цинеола, α-терпинеола, метилхавикола, β-пинена и линалоола.


Изменчивость содержания (%) компонентов эфирного масла в семенной популяции

Thymus mastichina L.

Идентифицированные

компоненты

Среднее

(X ± Sx) Диапазон

Дисперсия

(δ2)


вариации Cv, %

α-пинен 1,35±0,88 0,19-2,83 0,77 56,1

β-пинен 2,67±0,90 0,86-4,04 0,80 26,7

мирцен 1,19±0,36 0,31-1,59 0,13 23,5

лимонен 1,04±0,62 0,15-2,16 0,39 49,0

сабинен 2,16±0,72 0,59-3,07 0,52 26,3

1,8-цинеол 73,21±4,21 61,80-79,40 17,73 3,7

γ-терпинен 0,42±0,45 0-1,30 0,20 89,7

n-цимол 0,28±0,18 0-0,72 0,03 45,3

α-туйол 1,62±1,08 0,86-5,18 1,17 35,1

линалоол 2,37±1,36 0,91-8,10 1,86 44,1

терпин-4-ол 0,90±0,27 0,46-1,38 0,07 25,0

метилхавикол 2,55±1,14 0-6,20 1,29 44,6

α-терпинеол 8,57±2,03 4,70-12,60 4,12 23,7

Распределение растений по относительному содержанию 1,8-цинеола близко к нормальному

типу. Наблюдается один максимум в области значений 70-75 % (рис. 4.10.7). В исследованной

популяции в этом диапазоне находилось до 62 % особей. У 21 % растений синтез 1,8-цинеола был

очень высоким и достигал 75-80 %. Наименьшее количество этого компонента – до 60-65%

наблюдалась всего у 6 % особей популяции. Таким образом, характер распределения растений по

биосинтезу 1,8-цинеола свидетельствует о четко выраженной однородности популяции по данному

признаку (коэффициент вариации 3,7).

133

60 65 70 75 80

1,8-цинеол, %

0

5

10

15

20

25

Чи

сло

ра

стен

ий

, ш

т.

Рис. 4.10.7 Распределение растений семенного потомства Thymus mastichina L. по

содержанию в эфирном масле 1,8-цинеола (%)

Варьирование массовой доли α-терпинеола в эфирном масле популяции Th.mastichina

находилось в пределах 5-13 %. Распределение растений по содержанию α-терпинеола отличалось от

нормального типа (рис. 4.10.8) и имело три слабо выраженных максимума: один в области 6-7 % (18 %

особей), второй – 8-9 % (21 % особей) и третий – 12-13 % (9 % особей).

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

терпинеол, %

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Чи

сло

ра

стен

ий

, ш

т.


содержанию в эфирном масле α-терпинеола (%)

Массовая доля метилхавикола варьировала в пределах 0-6 % (табл. 4.10.3). Распределение

растений по содержанию этого компонента отличается от нормального типа (рис. 4.10.9), носит

134

прерывистый характер с двумя максимумами: биосинтезом 6 % и 2 %. Основная часть растений в

исследованной популяции (82 %) синтезировала от 1 до 3 % метилхавикола (рис. 4.10.9).

0 1 2 3 4 5 6 7

Метилхавикол, %

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Чи

сл

о р

аст

ен

ий

, ш

т.


содержанию в эфирном масле метилхавикола (%)

Синтез β-пинена изменялся в небольших пределах – от 0,9 до 4 % (табл. 4.10.3). Кривая

распределения этого компонента в растениях Th.mastichina была близка к нормальному типу (рис.

4.10.10). Основное число (88 %) особей в популяции синтезировали от 1,5 до 4 % β-пинена, у части

растений (6 %) его содержание в эфирном масле не превышало 1 %.

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

β-пинен, %

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Чи

сло р

астен

ий

, ш

т.


содержанию в эфирном масле β-пинена (%) Содержание линалоола в растениях изменялось от 0,9 до 8 % (табл. 4.10.3). Кривая распределения

имела прерывистый характер и ярко выраженную левую асимметрию с максимумом в диапазоне низких

значений (рис. 4.10.11). Большая часть растений (62 %) в популяции синтезировала от 1 до 3 %

135

линалоола. В популяции выделено одно растение, в котором массовая доля этого компонента в эфирном

масле достигала 8 %.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Линалоол, %

0

2

4

6

8

10

12

14

Чи

сло р

аст

ени

й,

шт.


содержанию в эфирном масле линалоола (%)

Анализ корреляционных связей между отдельными компонентами эфирного масла показал

наличие как положительной (+), так и отрицательной (-) связи между биосинтезом летучих

соединений. Установленная сопряженность в биосинтезе компонентов эфирного масла Th. mastichina L.

во многих случаях выражалась довольно высокими значениями коэффициентов корреляции. Такого

рода прямые зависимости выявлены в отношении -пинена и β-пинена, -пинена и сабинена, β-

пинена и сабинена, -туйола и метилхавикола (r=0,80…0,96) и др., и обратные – -пинена и -

терпинеола, β-пинена и -туйола, сабинена и -туйола, сабинена и метилхавикола, β-пинена и

метилхавикола, β-пинена и -терпинеола (r=-0,73…-0,85) и др. (табл. 4.10.4). Наличие этих связей

свидетельствует о сопряженности биосинтеза некоторых минорных терпеноидов у чабреца в семенном

потомстве и повышении у них степени взаимозависимости в содержании отдельных компонентов

эфирного масла.

Однако сопряженность между массовой долей доминирующего компонента эфирного масла

1,8-цинеолом с другими летучими соединениями была невысокой (r<0,50).

Таким образом, исследование семенной популяции Th.mastichina показало, что почти все

идентифицированные в эфирном масле компоненты находятся в рецессиве и только 1,8-цинеол

находится в доминантной форме. Разница между хемоформами состояла в небольших интервалах

и степени варьирования почти всех компонентов. Характер распределения растений по содержанию

летучих соединений в масле Th.mastichina свидетельствует о довольно высокой однородности семенной

популяции, невысокой внутривидовой полиморфности и устойчивости вида по массовой доле

доминирующих компонентов. Слабые коэффициенты корреляции между 1,8-цинеолом и другими

компонентами эфирного масла позволяют проводить направленные работы по селекционному отбору

образцов одновременно с двумя признаками – с высокой массовой долей эфирного масла и 1,8-цинеола.

136


Коэффициенты корреляции между отдельными компонентами эфирного масла в

семенной популяции Thymus mastichina L.

Компоненты Коэффициент

корреляции r Компоненты


корреляции r

-пинен и β-пинен 0,96 лимонен и

1,8-цинеол -0,38

-пинен и сабинен 0,80 лимонен и n-цимол 0,39

-пинен и

1,8-цинеол 0,37 сабинен и -туйол -0,73

-пинен и

-терпинен 0,52 сабинен и линалоол -0,37

-пинен и -туйол -0,61 сабинен и

терпинен-4-ол -0,50

-пинен и

метилхавикол -0,65

сабинен и


-пинен и

-терпинеол -0,85

сабинен и


β-пинен и мирцен 0,39 1,8-цинеол и

линалоол -0,44

β-пинен и сабинен 0,92 1,8-цинеол и


β-пинен и

1,8-цинеол 0,44

1,8-цинеол и


β-пинен и

-терпинен 0,47

-терпинен и


β-пинен и -туйол -0,75 n-цимол и -туйол -0,54

β-пинен и линалоол -0,41 n-цимол и линалоол -0,41

β-пинен и


n-цимол и


β-пинен и

-терпинеол -0,78 -туйол и линалоол 0,67

мирцен и лимонен 0,38 -туйол и

метилхавикол 0,96

мирцен и сабинен 0,57 -туйол и

-терпинеол 0,49

мирцен и -туйол -0,58 линалоол и

метилхавикол 0,57

мирцен и линалоол -0,44 метилхавикол и

-терпинеол 0,59

мирцен и

терпинен-4-ол -0,45

мирцен и


В результате проведенной селекционной работы по направленному отбору высокопродуктивных

форм Thymus mastichina L. нами был получен сорт «Светлячок», на который получено авторское

свидетельство. Массовая доля эфирного масла из надземной части растений сорта «Светлячок»

137

составляет 1,32 % от сырой массы (3,40 % от а.с.м.), урожай – 62,8 ц/га, сбор эфирного масла – 84,3

кг/га. Содержание в эфирном масле 1,8-цинеола – 71 %, -терпинеола – 6,4 %, линалоола – 3,6 %, β-

пинена – 3,0 %, сабинена – 2,3 %, -пинена – 1,8 %, мирцена – 0,5 %, n-цимола – 0,7 %, терпине-4-ола –

1,4 %, борнеола – 2,6 % (рис. 4.10.12).

Рис. 4.10.12 Сорт Thymus mastichina L. «Светлячок»

Изучение химического состава эфирного масла Th.mastichina показало его сходство с маслом

Eucalyptus globulus L. (табл. 4.10.5). В отличие от последнего, в масле Th.mastichina отсутствует -

фелландрен, вызывающий побочные аллергические реакции. Согласно Европейской фармакопее

(European Pharmacopoeia), эвкалиптовое масло должно содержать: -пинена – от следов до 9,0 %;

β-пинена – менее 1,5 %; -фелландрена – менее 1,5 %; 1,8-цинеола - не менее 70 %; камфоры –

менее 0,1 % [187]. Масло, не удовлетворяющее этим условиям, можно использовать только для

технических целей.

Потребность стран СНГ в эвкалипте в 1991 году достигала 1000 т. зеленой массы и 60 т.

эфирного масла. Фактическая заготовка сырья с ветрозащитных и декоративных деревьев

эвкалипта не превышала 70- 80 т., а выработка эфирного масла - 4-5 т. По данным С.Д.Закарая

[45], в Абхазии при оптимальной схеме посадки порослевой культуры эвкалипта сбор эфирного

масла E.viminalis L. составил 72,0-76,4 кг/га, а E.cinerea – 95,0-114,4 кг/га. Массовая доля

эфирного масла у отобранных высокомасличных экземпляров варьировала в пределах 2,00-2,45 %

на абсолютно сухую массу. Количество 1,8-цинеола в маслах маточных деревьев колебалось в


С целью определения антимикробной активности концентрированных эфирных масел

Thymus mastichina L., Thymus vulgaris L. и Eucalyptus globulus L. при разведении 1:10 на глицерине

в чашках Петри с МПА методом бумажных дисков, в 1996-1997 гг. в баклаборатории

Первомайской РайСЭС (Николаев) были проведены бактериологические исследования (табл.

4.10.6). В качестве тестовых микроорганизмов использовались госпитальные штаммы с

множественной лекарственной устойчивостью: стафилококк золотистый, стафилококк

138

эпидермальный, протей вульгарный, кишечная палочка, палочка сине-зеленого гноя,

дрожжеподобный гриб кандида, выделенные из пролежней у больных ТБСМ как в виде

монокультуры, так и в ассоциации.


Сравнительный химический состав эфирного масла Eucalyptus globulus L. и Thymus

mastichina L.

Компонент

Массовая доля компонентов, %

Eucalyptus

globulus L.

Thymus mastichina L.

№ 63 № 75 № 77 № 2/7

-пинен 20,3 2,3 1,8 1,8 1,8

-пинен 0,4 3,4 2,9 2,5 3,0

сабинен - 1,9 1,8 1,7 2,3

мирцен 0,4 0,8 1,0 0,9 0,8

камфен - - - - 0,4

-фелландрен 0,5 - - - -

n -цимол 4,5 0,3 0,2 0,1 0,7

-терпинен 0,2 0,4 0,5 0,5 -

-терпинен 0,2 0,4 0,6 0,6 -

лимонен 5,1 0,7 0,7 0,7 -

1,8-цинеол 45,7 77,4 75,0 74,0 79,7

терпинен-4-ол 1,1 0,6 0,7 1,0 0,8

линалоол 1,0 1,0 2,3 2,0 1,9

метилхавикол - 1,5 + + -

борнеол - 1,8 2,5 2,7 2,5

-терпинеол - 5,1 5,1 6,0 4,6

сесквитерпены 7,0 + + + +


Вид испытуемой культуры Материал

Зоны задержки роста

Thymus

vulgaris L.

Thymus

mastichina L.

Eucalyptus

globulus L.

Золотистый стафилококк Листное отделение от

фурункулеза 20 0 0

Стафилококк

сапрофирный

Листное отделение от

фурункулеза 20 0 0

В состоянии сепсиса,

общее заражение крови –

золотистый стафилококк

Общая микробная

обселенность – в 1 мл 500 тыс.

чувствительных клеток

20 17 15

Из раны


обселенность – в 1 мл 100 млн.


23 0 0

ВГКП – бактерии группы

кишечной палочки


обселенность – в 1 мл 1млн.


0 0 0

Сравнивая активность эфирных масел в отношении культур, можно сделать вывод о

сходстве бактерицидных действий масел Thymus mastichina L. и Eucalyptus globulus L. Отсутствие

139

-фелландрена, идентичность основных компонентов, хорошая продуктивность и высокое

содержание эфирного масла, позволяет рекомендовать использовать эфирное масло Thymus

mastichina L. в качестве заменителя эфирного масла Eucalyptus globulus L.

140

5 РАЗДЕЛ

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЕЖВИДОВЫХ

ГИБРИДОВ РОДА THYMUS L.

Изучение особенностей наследования признаков гибридов имеет большое теоретическое значение

с точки зрения рекомбинации хозяйственно ценных показателей и отбора новых перспективных форм и

сортообразцов. В частности, проводится детальное морфологическое и биохимическое

исследование родительских и гибридных таксонов, выявление признаков родительских таксонов и

определение их промежуточного состояния в гибриде. Как правило, продукты спонтанной или

экспериментальной гибридизации чрезвычайно варьируют, образуя новые хемотипы, тогда как

культурные линии или «чистые» популяции не проявляют такого разнообразия [195, 307, 331].

Гибриды содержат соединения, свойственные родительским видам, и в редких случаях -

совершенно новые, в них отсутствующие. Элементарным проявлением генетического

полиморфизма является уровень плоидности [18]. О связи его с биохимическими

характеристиками растений существуют различные точки зрения. Так, установлено, что

большинство диплоидных видов характеризуется устойчивой повторяемостью биохимических

профилей, тогда как полиплоидные виды обнаруживают значительную изменчивость профилей

между отдельными растениями [166, 175, 222, 291, 304].

Род Thymus L. характеризуется высоким полиморфизмом, который создается, в основном, за

счет лабильности признаков и отсутствия надежной корреляции между ними, что обусловливает

огромное разнообразие их сочетаний [21]. Представители рода являются ценными

эфирномасличными растениями и содержат богатый комплекс биологически активных

соединений, в связи с чем широко применяются в парфюмерной, пищевой промышленностях и

медицине [83]. Вместе с тем, высокая степень внутрипопуляционного полиморфизма и низкая

продуктивность дикорастущих видов не позволяют их использовать в качестве промышленной

культуры. Поэтому необходимо проведение индивидуального отбора форм на хозяйственно

ценные признаки для дальнейшей селекции.

Дикорастущие на Украине виды чабрецов представляют собой шпалерные полукустарнички и

малопродуктивны, что не позволяет их использовать в качестве промышленной культуры, а

средиземноморские виды характеризуются низкой зимостойкостью. Одним из путей создания

высокопродуктивных и зимостойких сортов является отдаленная гибридизация.

Литературные данные указывают на сравнительно недостаточную изученность

закономерностей наследования хозяйственно ценных признаков межвидовых гибридов в роде

Thymus L. (чабрец), в результате чего затрудняется более широкое использование отдаленных

скрещиваний с целью получения новых сортов. Некоторые авторы считают, что эволюционные

изменения в роде Thymus L. осуществились на базе нескольких основных хромосомных чисел: х =

6, 7, 13 и 15 и первичной дивергентной эволюции, связанной с количественным изменением

кариотипов на диплоидном уровне [21, 22, 164, 165, 314, 316]. В связи с этим, особое значение при

межвидовых скрещиваниях разнохромосомных таксонов Thymus L. имеет выяснение влияния

соотношения геномов родительских видов на характер проявления признаков исходных форм у

отдаленных гибридов. Решение этого вопроса, в частности, обусловлено вовлечением в

гибридизацию видов Thymus с разной плоидностью n = х =15, 2n = 2х =30; 2n = 2х =14, 2n = 4х =

28. Кроме того, систематические исследования в области селекции Thymus L. с проведением

направленных скрещиваний и подробным анализом получаемого потомства представляют

большое значение для разработки теоретических основ подбора пар для скрещивания и

прогнозирование его результатов.

Целью данной работы явилось изучение закономерностей изменчивости и наследования

морфологических и биохимических признаков при межвидовой гибридизации различных

хемотипов видов рода Thymus L. в условиях интродукции Южного берега Крыма.

Исходные виды получены по делектусам и интродуцированы в Государственном Никитском

ботаническом саду: Thymus mastichina L. subsp. donyanae, 2n=30; Thymus vulgaris L., 2n=30; Thymus

pulegioides L., 2n=28; Thymus striatus Vahl., 2n=28; Thymus caucasicus Willd. ex Ronn, 2n=60;

141

Thymus serpyllum L., 2n=24. Родительские формы были представлены следующими хемотипами:

Th.mastichina L. – цинеольный тип с содержанием 1,8-цинеола до 70-75 %; Th.vulgaris L. –

линалоольный тип с синтезом линалоола до 80-90 %; Th.vulgaris L., Th.pulegioides L., Th. striatus

Vahl. – тимольный тип с массовой долей тимола в эфирном масле до 60-70 %; Th.serpyllum L. -

тимольный тип с общим содержанием тимола и кариофиллена до 42 % и преобладанием тимола

(до 28 %); Th.caucasicus Willd. ex Ronn – карвакрольный тип с содержанием карвакрола до 55 % и

выше. Скрещивания проводили на растениях, выращенных на интродукционном участке.

Опыление проводили на 2-3 сутки пыльцой созревших пыльников с отцовского растения. Эфирное

масло выделяли методом гидродистилляции из надземной части индивидуальных растений в

период их массового цветения. Состав эфирного масла определяли методом газожидкостной

хроматографии. Число хромосом для сравнительно-кариологического исследования форм

подсчитывали на временных препаратах.

Наиболее подробно нами было рассмотрено скрещивание видов, контрастных по основным

диагностическим признакам: Thymus mastichina L. и Thymus serpyllum L.

5.1 Морфо-биохимические особенности Thymus mastichina L., Thymus serpyllum L. и их

межвидовых гибридов F1 и F2

В условиях культуры Южного берега Крыма Th.mastichina представляет собой рыхлый,

аэроксильно-неподвижный полукустарничек высотой 35-55 см, диаметром 40-60 см,

характеризующийся ранним и сильным одревеснением побегов. Нарастание скелетных осей

симподиальное. Стебли округлой формы, со всех сторон опушены короткими ретрорзными

волосками. Листья черешковые, длиной 5-10 мм, шириной 2-4 мм, часто с 3-4 зубчиками по краям.

Листовая пластинка густо паутинисто-опушенная, слегка овальная, не реснитчатая. Цвет листьев

сизо-зеленый или серовато-зеленый. Прицветники сильно расширенные, почти в полтора раза

крупнее листьев, плотно охватывающие соцветие. Соцветие сложное цимоидное. Тип –

укороченный тирс, сильно разветвленный, мутовчатый. Головка особенно компактна до полного

цветения. К моменту плодоношения вытягивается, и нередко нижние 1-2 мутовки несколько

отставлены от верхних. Верхушечное соцветие состоит из 5-7 мутовок. Количество цветков во

второй снизу мутовке 30-35 шт. Цветоножки очень короткие, почти незаметные, покрыты

мелкими головчатыми трихомами. Чашечка высотой 5-7 мм, трубчатая, густо опушенная. Верхний

зубец треугольный – шиловидный, практически одинаковой длины с нижним. Верхний и нижний

зубцы отходят от основания чашечки под углом 75-80. По краям развиты густые длинные (до 1,5

мм) многоклеточные реснички, почти наполовину перекрывающие венчик цветка. Венчик длиной

4-6 мм, белого цвета, имеет едва заметное опушение. Лепестки сросшиеся почти до краев венчика,

поэтому нижняя и верхняя губа выражены не резко. Эрем оранжевого цвета, продолговато-

округлой формы, длиной 1,1-1,3 мм, шириной 0,8-0,9 мм. Семенной рубчик почти правильной

круглой формы, в центре слегка приподнятый, серо-фиолетовый с белой окантовкой. Процент

завязывания семян (на завязь): общий – 25, выполненных – 24,5, щуплых – 0,5%. Лабораторная

всхожесть выполненных семян 98-100 %. В чашечке, как правило, образуется одно семя. Средняя

масса 1000 семян - 0,411 г.

Цитологическое исследование Th.mastichina позволило установить, что представленные на

опытном участке экземпляры являются диплоидами и содержат соматическое число хромосом

2n=30. Анализ пыльцы показал, что пыльцевые зерна у диплоидных растений Th.mastichina

экваториально-6-бороздные, округлые или продолговатые (большая часть от 13 до 20 мкм) липкие

и нелетучие, хорошо разносятся пчелами. Процент окрашенной пыльцы составил 90-96 %.

Цветение отмечается в середине июня. Средняя продолжительность периода цветения 21

день.

В качестве недостатков этого вида следует отметить низкую зимостойкость. Вместе с тем,

Th.mastichina представляет большой интерес как эфирномасличное растение с высоким

содержанием эфирного масла. Массовая доля эфирного масла в надземной части растений может

достигать 9-10 % на воздушно сухую массу. Изучение компонентного состава эфирного масла

142

позволило идентифицировать 21 компонент. Доминантным компонентом эфирного масла

Th.mastichina является 1,8-цинеол. В эфирном масле изученных растений массовая доля этого

компонента составляла не менее 70 %, а максимальная достигала 85 %. Кроме 1,8-цинеола в

эфирном масле выделены -терпинеол (до 6,4 %), линалоол (до 3,6 %), β-пинен (до 3,0 %),

борнеол (до 2,6 %), сабинен (до 2,3 %), сабиненгидрат (до 2,1 %), -пинен (до 1,8 %), октанол-3

(до 1,6 %), терпинен-4-ол (до 1,4 %). Содержание мирцена, n-цимола и других терпеноидов, как

правило, не превышало 1 %.

Th.serpyllum L., относящийся к форме сибирско-центральноазиатских видов Thymus, в

условиях культуры Южного берега Крыма представляет собой шпалерный низкорослый

полукустарничек высотой 10-15 см, диаметром 50-70 см, со стелющимися и обильно

укореняющимися, моноподиально нарастающими скелетными осями. Генеративные побеги

короткие, развиваются ортотропно, вегетативные растут плагиотропно. Цветоносные стебли

цилиндрические, равномерно опушенные отстоящими или ретрорзными волосками. Листья

продолговато-эллиптической формы, длиной 13-14 мм, шириной 2,5-3 мм, постепенно суженные в

короткий черешок, по краю от основания до середины листа реснитчатые. Соцветие головчатого

типа, компактное, состоящее из 5-6 очень сближенных мутовок. Количество цветков во второй

снизу мутовке 20-22 шт. Чашечка лиловая, узко-колокольчатая, длиной 4-5 мм, с коротко

волосистой трубкой. Верхний зубец остро треугольный, по краю более-менее реснитчатый.

Прицветники сходны со стеблевыми листьями. Венчик длиной 6-7 мм, розовато-лиловый, яркий.

Эрем темно-коричневого цвета, округлой формы, длиной 1,0-1,1 мм, шириной 0,8-0,9 мм.

Семенной рубчик округлой формы, подковообразный, с белой окантовкой. Общий процент

завязывания семян (на завязь) составляет 33,5, выполненных – 21,5, щуплых – 12,0 %. Следует

отметить, что у Th.serpyllum наблюдалось от 6 до 15 % цветков, в которых завязалось по 2 или 3

эрема из 4 имеющихся в цветке семяпочек. Лабораторная всхожесть выполненных семян

равнялась 70-76 %. Средняя масса 1000 семян - 0,227 г.

Соматическое число хромосом 2n=24. Анализ пыльцы показал, что пыльцевые зерна у

диплоидных растений Th.serpyllum экваториально-6-бороздные, округлые или продолговатые

(большая ось от 15 до 19 мкм). Однако, в пыльце Th.serpyllum было отмечено незначительное

количество (2-3 %) пыльцевых зерен, имеющих 8 борозд. Процент окрашенной пыльцы составил

75-80 %.

Цветение Th.serpyllum на ЮБК отмечается в конце мая. Средняя продолжительность периода

цветения составляет 23 дня. В отличие от Th.mastichina, Th.serpyllum характеризуется высокой

зимостойкостью.

В качестве недостатков следует отметить очень низкое содержание эфирного масла,

массовая доля которого в воздушно-сухом сырье у исследованных экземпляров не превышала 0,37

%. Изучение компонентного состава позволило выделить 14 компонентов. Основными

компонентами эфирного масла Th.serpyllum являются тимол (до 28,3 %) и кариофиллен (до 13,0

%). Кроме того, в эфирном масле выделены: n-цимол (до 6,0 %), борнеол (до 4,8 %), линалоол (до

4,1 %), карвакрол (до 1,0 %), -терпинен (до 1,8 %), 1,8-цинеол (до 1,7 %). Содержание -пинена,

камфена, -терпинена, камфоры и терпинен-4-ола было на уровне следов.

При скрещиваниях мы использовали в качестве материнской формы Th. mastichina,

отцовской — Th. serpyllum. В результате направленной межвидовой гибридизации были получены

2 гибрида.

Гибриды F1 (Th.mastichina, 2n=30 x Th.serpyllum, 2n=24) представляют собой

полукустарнички высотой 15-20 см, диаметром 50-70 см с симподиально нарастающими

скелетными осями (рис. 5.1.1), которые имеют хорошо выраженную плагиотропную часть и

завершаются ортотропными цветоносными побегами. Цветоносные стебли цилиндрические,

равномерно опушенные короткими ретрорзными волосками. Гибриды имеют листья по форме

близкие к Th.serpyllum, но несколько меньших размеров, длиной 10-12 мм, шириной 2,5-3 мм.

Соцветия головчатого типа, напоминающие соцветия Th.mastichina, с густым, но более коротким

опушением чашечки цветка. Количество цветков во второй снизу мутовке колеблется от 22 до 26

штук. Венчик длиной 4-6 мм, розового цвета (рис. 5.1.2). Эрем коричневого цвета, округлой

143

формы, длиной 0,9-1,0 мм, шириной 0,7-0,8 мм. Семенной рубчик округлой формы,

подковообразный с белой окантовкой (рис. 5.1.3). Общий процент завязывания семян (на завязь)

составляет 10-15 %. Из них только 5 % семян были выполненными. Лабораторная всхожесть

выполненных семян составила 60 %. Средняя масса 1000 семян – 0,200 г.

Цветение гибридов наблюдалось в конце мая – начале июня. Продолжительность периода

цветения 24 дня. Растения характеризовались высокой зимостойкостью.

Рис. 5.1.1 Вегетативные побеги гибрида (Th.mastichina x Th.serpyllum)

а) в) б)

Рис. 5.1.2 Генеративные побеги Th.mastichina (а), Th.serpyllum (б) и

гибрид (Th.mastichina x Th.serpyllum) (в)

144

F1 были обоеполыми, но в развитии их репродуктивной сферы вследствие

несбалансированности геномов наблюдались аномалии – фасциации, махровости цветка (рис.

5.1.4), недоразвитые пыльники и пониженная фертильность пыльцы. Стерильные пыльцевые зерна

составляли до 70 %. Пыльцевые зерна продолговатого типа с экваториальным диаметром 14-18

мкм и длиной полярной оси 13-16 мкм, имели 6, 7 (рис. 5.1.5) и 8 борозд.

Рис. 5.1.3 Эремы Th.mastichina (справа), Th.serpyllum (слева) и

гибрида (Th.mastichina x Th.serpyllum) (вверху в центре)

фасциация цветка махровость цветка

Рис. 5.1.4 Аномалии репродуктивной сферы гибрида (Th.mastichina x Th.serpyllum)

Цитологический анализ гибридов показал, что они имеют число хромосом 2n=27, т.е. в их

образовании участвовали сбалансированные 15-хромосомные гаметы Th.mastichina и 12-

хромосомные гаметы Th.serpyllum. Эти данные подтверждают гибридную природу растений,

полученных в результате скрещивания, и показывают, что они являются аллогаплоидами.

Массовая доля эфирного масла в надземной части F1 составила 0,8-1,2 % на абсолютно

сухую массу. Изучение компонентного состава эфирного масла гибрида (Th.mastichina x

Th.serpyllum) позволило идентифицировать 17 компонентов. Основными компонентами эфирного

масла являлись 1,8-цинеол (до 38 %) и линалоол (до 27 %). Кроме этих компонентов в эфирном

масле выделены -терпинеол (до 10 %), тимол (до 5 %), борнеол (до 4 %), а также -терпинен,

145

сабиненгидрат, терпинен-4-ол, карвакрол (до 2 %). Содержание -пинена, сабинена, β-пинена,

мирцена, n-цимола и октанола-3 не превышало 1 %.

Рис. 5.1.5 7-бороздное пыльцевое зерно гибрида

(Th.mastichina x Th.serpyllum)

Таким образом, межвидовые гибриды F1, полученные в результате экспериментального

скрещивания Th.mastichina и Th.serpyllum, имеют промежуточный характер наследования по

морфо-биологическим признакам. Потомки этой родительской пары были обоеполыми, но в

развитии их репродуктивной сферы наблюдались аномалии - фасциации, недоразвитые пыльники

и пониженная фертильность пыльцы. Стерильные пыльцевые зерна составляли до 70 %.

Генетический анализ эфирномасличности показал, что у полученных F1 наблюдается

промежуточный характер наследования количественных и качественных признаков: массовая доля

эфирного масла наследуется в большей степени по отцовской линии, а качество эфирного масла -

по моногенному типу с отклонением в сторону материнской линии (основной компонент

эфирного масла 1,8-цинеол – до 38 %). Гибридные растения отличались более поздними сроками

цветения (на 10-15 дней) в сравнении с Th.serpyllum и повышенной зимостойкостью в сравнении с

Th.mastichina. Перечисленные признаки, а также склонность к образованию фасциированных

цветков, делают эту форму ценной как новый исходный материал для селекции Th.mastichina.

С целью дальнейшего изучения характера наследования признаков при отдаленной

гибридизации, из семян от растений F1нами было получено 34 формы последующего гибридного

поколения (F2). Во втором гибридном поколении наблюдалось значительное расщепление по

морфологическим и биохимическим признакам. Прежде всего, растения второго гибридного

поколения различались габитусом и нарастанием скелетных осей. Часть растений фенотипически

была близка к исходному родителю – Th.mastichina, часть – к F1, у остальных форма куста и

соцветия занимала промежуточное положение между Th.mastichina и F1 (рис. 5.1.6-5.1.7). Из 34

особей F2 5 растений (15 %) имели моноподиальное нарастание скелетных осей как у Th.serpyllum,

29 – симподиальное. Особенности расщепления во втором гибридном поколении по форме

прицветников, верхнего зубца чашечки и форме венчика представлены на рис. 5.1.8.

Полученное гибридное потомство мы сгруппировали в 5 классов, в соответствии со степенью

сходства по ряду морфологических признаков. Класс «А» - 8 растений (23 %) фенотипически

близок к Th.mastichina. Класс «Б» - 7 растений (20 %) по габитусу сходный с F1. В этом классе

отличались 3 формы, имеющие более жесткие побеги, чем F1. Класс «В» (11 растений (33 %))

объединил формы, занимающие промежуточное положение между F1 и Th.mastichina,

различающиеся цветом венчика. В этом классе 8 растений имели бледно-розовую окраску

венчика, а 3 – белую. Гибриды класса «Г» (5 форм (15 %)) характеризовались моноподиальным

нарастанием скелетных осей и по габитусу занимали промежуточное положение между

Th.serpyllum и F1, 2 растения имели более жесткие побеги, чем F1. 3 гибрида (9 %) объединены в

146

класс «Д», отличительной особенностью которого было симподиальное нарастание скелетных

осей, габитус сходен с F1, а форма листа – с Th.serpyllum.

Рис. 5.1.6 F2 Th.mastichina x Th.serpyllum

Рис. 5.1.7 Форма соцветия F2 Th.mastichina x Th.serpyllum

Рис. 5.1.8 Форма прицветников, верхнего зубца чашечки и венчика Th.mastichina (внизу

справа), Th.serpyllum (внизу слева) и их гибридов: F1 (в центре) и F2 (вверху)

Гибриды F2 значительно отличались по срокам цветения. Цветение форм класса «А

отмечалось в первой половине июня, практически одновременно с исходным фенотипически

близким родителем Th.mastichina. Сроки цветения гибридных форм класса «Б» и «Г» были близки

к цветению Th.serpyllum. Растения класса «В» зацветали в одно время с гибридными формами F1.

147

Более ранними сроками цветения отличались от исходных видов и гибридов первого поколения

растения, отнесенные к классу «Д» (табл. 5.1.1).

Все перечисленные нами отличия не являются новообразованиями и вполне могут быть

объяснены рекомбинацией генов во втором гибридном поколении и их взаимодействием на

разных уровнях.

Более детальная информация, характеризующая морфологические особенности гибридных

форм (F2) Th.mastichina x Th.serpyllum представлена в таблице 5.1.1.

Морфологические особенности, которыми обладают новые гибридные формы, очень

интересны с научной точки зрения, так как позволяют проследить возможные пути

эволюционирования рода Thymus, оценить значимость проявившихся новых признаков, но не

дают комплексного представления о хозяйственной ценности новых растений. Главными

критериями, по которым оцениваются гибриды, перспективные для селекционных работ, являются

содержание эфирного масла и его качество.

При изучении семенной популяции F2 Th.mastichina x Th.serpyllum нами отмечено, что

массовая доля эфирного масла у второго гибридного поколения колеблется в очень широких

пределах: от 0,17 до 1,67 % на сырую массу или от 0,54 до 4,63 % - на абсолютно сухую. Анализ

данных показал, что кривая распределения массовой доли эфирного масла в растениях имеет

трехвершинный характер (рис. 5.1.9). Третья часть растений (30 %) близка по масличности к F1 и

синтезирует от 0,82 до 1,17 % эфирного масла. Значительная часть растений (22 %) по накоплению

эфирного масла занимала промежуточное положение между F1 и Th.mastichina и синтезировала

его от 1,76 до 2,21 %. У 11 % гибридов биосинтез эфирного масла приближался к Th.mastichina (от

2,83 до 3,09 %), а у 8 % - к Th.serpyllum (не более 0,5 %). У двух растений второго гибридного

поколения был обнаружен гетерозисный эффект по массовой доле эфирного масла. Биосинтез

эфирного масла у этих гибридов был значительно выше, чем у исходного родителя Th.mastichina

(3,43 %) и составлял 4,24 и 4,63 % на абсолютно сухую массу. Однако, данные формы

характеризовались низкой урожайностью.

Изучение корреляционных связей между хозяйственно ценными признаками выявило

наличие как положительной (+) так и отрицательной (-) связи. Между массовой долей эфирного

масла и урожайностью коэффициент корреляции выражается невысоким отрицательным

значением (r=-0,19), между массовой долей эфирного масла и продуктивностью – положительным

(r=0,33), что свидетельствует о слабой взаимной зависимости. Высокая зависимость выявлена

между продуктивностью и урожайностью (r=0,76). Наличие такой связи говорит о повышенной

сопряженности этих хозяйственно ценных признаков.

Рис. 5.1.9 Распределение растений F2 (Th.mastichina x Th.serpyllum) по массовой доле


0

5

10

15

20

25

30

35

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5Кол

ич

ест

во

ра

стен

ий

, %

Массовая доля эфирного масла, % от сухой

массы

148


Морфологические особенности гибридных форм F2 (Th.mastichina x Th.serpyllum)

Показатель Класс «А» Класс «Б» Класс «В» Класс «Г» Класс «Д»

Высота куста, см 35-40 20-25 25-30 20-25 20-25

Диаметр куста, см 35-45 40-50 40-60 40-60 50-60

Форма куста рыхлый;

компактный компактный компактный рыхлый компактный

Нарастание

скелетных осей симподиальное симподиальное симподиальное моноподиальное симподиальное

Форма побегов Th.mastichina F1;

более жесткие, чем F1

промежуточный

между F1 и

Th.mastichina

F1;

более жесткие, чем F1 F1

Габитус Th.mastichina F1

промежуточный

между F1 и

Th.mastichina

промежуточный между

F1 и Th.serpyllum F1

Форма листа Th.mastichina F1 Th.mastichina

Th.serpyllum;

промежуточный между

F1 и Th.serpyllum

Th.serpyllum

Тип соцветия укороченный тирс головчатое головчатое головчатое головчатое

Длина венчика, мм 4,8 ± 0,3 4,6 ± 0,4 4,4 ± 0,3

6,0 ± 0,4 4,6 ± 0,4 4,9 ±0,6

Цвет венчика белый бледно-розовый белый,

бледно-розовый бледно-розовый бледно-розовый

Половой тип цветка

пестичные и

частично

андростерильные

пестичные и

частично

андростерильные

пестичные,

частично

андростерильные и

обоеполые

пестичные пестичные

Период массового

цветения 6-16 июня 14-22 мая 24 мая-6 июня 16-22 мая 14-16 мая

149

Изучение биохимических признаков растений во втором гибридном поколении показало, что

они унаследовали от родителя качественный состав эфирного масла. В составе эфирного масла в

общей сложности идентифицировано 16 компонентов, при доминировании 5 основных: 1,8-

цинеола, линалоола, борнеола, -терпинеола и тимола. Корреляционный анализ показал

отсутствие тесной прямой или обратной коррелятивной связи между содержанием эфирного масла

и его основными компонентами у гибридов F2 (r=0,01-0,41), что свидетельствует о независимом

наследовании этих признаков и возможности получения генотипов, сочетающих высокую

эфиромасличность с высоким содержанием ценных компонентов. Данные по содержанию

химических компонентов эфирного масла у гибридов F1, F2 и родительских форм, участвующих в

скрещиваниях приведены на рис. 5.1.10.

При анализе закономерностей изменчивости и наследования состава эфирного масла нами

рассмотрены только основные компоненты: 1,8-цинеол, линалоол, борнеол, -терпинеол и тимол.

Исследование показало, что у отдельных гибридов происходит значительное повышение

содержания эфирного масла и отдельных его химических компонентов (1,8-цинеола, линалоола,

борнеола, -терпинеола) по сравнению с их наличием в растениях одного из родителей, и

наоборот – снижение других составных компонентов эфирного масла (тимол, кариофиллен).

Амплитуда варьирования содержания эфирного масла и его отдельных химических компонентов

во втором гибридном поколении выглядит следующим образом: для эфирного масла – от 0,54 до

4,63 %; для 1,8-цинеола от 1,7 до 80,0 %; для линалоола от 1,5 до 22,1 %; для борнеола от 2,5 до

18,1 %; для -терпинеола от 4,2 до 35,0 %; для тимола от 0 до 26,9 %. Распределение гибридов по

биосинтезу данных компонентов в эфирном масле представлено на рис. 5.1.11.

Выявлено, что содержание 1,8-цинеола во втором гибридном поколении имеет тенденцию

приближения к исходному виду с наибольшим показателем, тимола – с наименьшим. По

характеру наследования 1,8-цинеола, линалоола, борнеола, -терпинеола и тимола гибриды F2

распределяются следующим образом (табл. 5.1.2). Большинство гибридных форм во втором

гибридном поколении унаследовали особенности компонентного состава исходного родителя –

цинеольного Th.mastichina. Содержание 1,8-цинеола значительно варьировало, но являлось

преобладающим компонентом у 79,5 % растений. Около 3 % гибридов по данному признаку

превосходят Th.mastichina. Следовательно, этот признак, передаваясь с геномом Th.mastichina,

является доминантным. Большая часть гибридов F2 (55,9 %) уступает гибридной форме первого

поколения F1 по биосинтезу линалоола, приближаясь по содержанию данного компонента к

Th.mastichina и Th.serpyllum. Среднее количество борнеола в эфирном масле Th.mastichina,

Th.serpyllum и гибридов первого поколения F1 примерно одинаковое и составляет около 4-5 %. Во

втором поколении по этому признаку у 38,2 % гибридов синтез борнеола увеличивался в 2-3 раза в

сравнении и исходными родителями и F1. 41,2 % растений F2 по массовой доле в эфирном масле

-терпинеола были близки к Th.mastichina и (Th.mastichina x Th.serpyllum). 29,4 % гибридов F2

занимали промежуточное положение по содержанию -терпинеола между F1 и Th.serpyllum. И

столько же растений отличались от исходного родителя Th.mastichina проявлением гетерозиса по

данному признаку, синтезируя -терпинеола в 3-4 раза больше. Общей особенностью эфирных

масел гибридов второго поколения (Th.mastichina x Th.serpyllum) (94,2 %) являлось низкое

содержание тимола (от 0 до 7 %).

В результате экспериментальных исследований установлено, что признаки имеют различную

генетическую детерминацию, в связи с чем проявляют различный характер наследования в F2.

Признаки содержания эфирного масла и его компонентов: 1,8-цинеол, линалоол, борнеол, -

терпинеол и тимол в потомстве F2 имеют непрерывную изменчивость и наследуются по

промежуточному типу (рис. 5.1.10). Выраженность этих признаков в сильной степени зависит от

их уровня у родительских форм, что указывает на аддитивный характер действия генов. В данном

случае мы наблюдаем пример расщепления в F2 c уклонением по признаку «состав эфирного

масла» в сторону исходного родителя Th.mastichina.

150

Рис. 5.1.10 Компонентный состав эфирного масла родительских форм, участвующих в скрещиваниях и их гибридов F1 и F2

151

Рис. 5.1.11 Распределение содержания основных компонентов в эфирном масле F2

(Th.mastichina x Th.serpyllum)


Характер наследования F2 (Th.mastichina x Th.serpyllum) основных компонентов


Компонент

Тип наследования признака компонент эфирного масла

гетерозис равноценны

Th.mastichina

промежуточные

между

Th.mastichina и

F1

равноценны

F1

промежуточные

между

Th.serpyllum и F1

равноценны

Th.serpyllum

1,8-цинеол 2,9 8,8 50,2 17,6 8,8 11,7

линалоол 0 (55,9) (23,5) 20,6 (23,5) (55,9)

борнеол 38,2 61,8

-

терпинеол 29,4 41,2 29,4 0

тимол 0 52,9 29,5 11,8 2,9 2,9

Для характеристики расщепления второго гибридного поколения (Th.mastichina x

Th.serpyllum) по признаку «компонентный состав эфирного масла» был осуществлен кластерный

анализ. Наличие общих компонентов эфирного масла в растениях позволило провести

количественный анализ сходства. На рис. 5.1.12 представлена дендрограмма, построенная по

методу полной связи. Этот метод иллюстрирует 5 типов связей между гибридами F2.

На основании этих связей выделены пять хемотипов гибридов F2 по содержанию основных

компонентов в эфирном масле: I - цинеольный; II - цинеол-линалоольно-терпинеольный; III -

цинеол-линалоольно-терпинеольно-борнеольный; IV - цинеол-терпинеольно-линалоольно-

борнеольный и V - поликомпонентный (табл. 5.1.3, рис. 5.1.10).

Доля растений с цинеольным хемотипом (I) эфирного масла во втором гибридном поколении

составила 23,6 %. Данный хемотип по компонентному составу эфирного масла сходен с исходным

родителем Th.mastichina (рис. 5.1.13). Доминирующим компонентом эфирного масла I хемотипа

является 1,8-цинеол, среднее содержание которого составляет 64,37 %. Биосинтез 1,8-цинеола в

растениях колеблется от 60 до 80 %. Кроме 1,8-цинеола в эфирном масле основные компоненты:

-терпинеол – 8,00 %, линалоол – 5,42 % и борнеол – 4,75 %. Содержание данных компонентов

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Кол

ич

ест

во

ра

стен

ий

, %

Массовая доля летучих соединений, %

1,8-цинеол

линалоол

борнеол

a-терпинеол

тимол

152

варьирует в пределах: -терпинеола от 4 до 12 %, линалоола от 2 до 8 %, борнеола от 1 до 8 %.

Массовая доля -пинена, камфена, сабинена, β-пинена, мирцена, n-цимола, октанола-3, -

терпинена, сабиненгидрата, терпинен-4-ола, тимола и карвакрола не превышает 1,5 % и

колеблется от уровня следов до 3 % (табл. 5.1.3).

Рис. 5.1.12 Дендрограмма, построенная по методу «полной связи» на основе

сходства гибридов F2 (Th.mastichina x Th.serpyllum) по компонентному составу эфирного

масла

Среднее содержание эфирного масла в растениях I хемотипа было самым высоким – 2,27 %

на абсолютно сухую массу, а урожай сырья с одного растения – 124 г. У большинства растений I

хемотипа содержание эфирного масла составляло 1,8-2,2 % на абсолютно сухую массу, но

выделялись формы как с высокой массовой долей (4,6 %), так и с низкой (1,0 %). Урожай

цветочного сырья с 1 растения варьировал в широких пределах - от 44 до 320 г. Половина

растений (50 %) цинеольного хемотипа фенотипически близка к Th.mastichina (класс «А»), 12 % -

к F1 (Th.mastichina x Th.serpyllum) (класс «Б») и 38 % по ряду морфологических признаков

занимали промежуточное положение между Th.mastichina и F1(класс «В»).

Часть (17,6 %) гибридов F2 характеризовались цинеол-линалоольно-терпинеольным

хемотипом эфирного масла. По синтезу 1,8-цинеола (48,77 %), линалоола (19,79 %), -терпинеола

(7,66 %) и борнеола (3,81) II хемотип унаследовал особенности компонентного состава родителя -

F1 (Th.mastichina x Th.serpyllum) (рис. 5.1.13). Варьирование основных компонентов эфирного

масла составляет: 1,8-цинеола – 46-55 %, линалоола – 18-22 %, -терпинеола – 4-10 %, борнеола –

2-4 %. Содержание остальных компонентов, как и в I хемотипе, не превышало 1-2 % с размахом

варьирования от следов до 3 % (табл. 5.1.3). Растения отличались относительно выровненными

значениями по массовой доле эфирного масла, урожаю сырья и средними их показателями в

сравнении с другими хемотипами. Средний биосинтез эфирного масла растений II хемотипа

составлял 1,6 % с интервалом варьирования от 1,1 до 2,8 %, а урожай с одного растения – 296 г.,

максимальный – 430 г., минимальный – 174 г. Половина растений (50 %) с эфирным маслом II

хемотипа по комплексу морфологических признаков сходны с F1 (Th.mastichina x Th.serpyllum)

(класс «Б»), остальные 50 % занимают промежуточное положение между Th.mastichina и F1 (класс

«В»).

Третий хемотип (20,6 % растений) - цинеол-линалоольно-терпинеольно-борнеольный, по

синтезу 1,8-цинеола занимает промежуточное положение между исходным родителем

Th.mastichina и F1. Доминирующий компонент эфирного масла этого хемотипа - 1,8-цинеол (51,56

C_

34

C_

27

C_

24

C_

14

C_

8

C_

4

C_

33

C_

32

C_

28

C_

16

C_

31

C_

25

C_

15

C_

18

C_

12

C_

29

C_

23

C_

10

C_

22

C_

3

C_

6

C_

13

C_

30

C_

26

C_

5

C_

2

C_

19

C_

20

C_

11

C_

17

C_

7

C_

9

C_

21

C_

1

Порядковый номер F2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Ра

сст

оя

ни

е о

бъ

ед

153

%). Массовая доля 1,8-цинеола в растениях варьировала в пределах 45-55 %. Основными

компонентами III хемотипа также являлись линалоол – 8,00 %, -терпинеол – 7,80 % и борнеол –

5,61 % (рис. 5.1.13). Минимальное содержание линалоола, -терпинеола и борнеола составляло

соответственно 5, 5 и 4 %, максимальное – 13, 12 и 9 %. Отличительной особенностью данного

хемотипа от остальных хемотипов, F1 и исходных родителей был гетерозисный эффект по синтезу

-пинена. Массовая доля -пинена в эфирном масле в среднем составляла 2,25 %, а максимальное

количество - 5,83 %. Биосинтез остальных компонентов, как в I и II хемотипе, не превышал 1-2 %

с размахом варьирования от следов до 3 % (табл. 5.1.3). Средний выход масла растений III

хемотипа – 1,41 %. В этой группе половина растений отличалась низким биосинтезом эфирного

масла – от 0,82 до 1 %, остальные – средним -1,7-2,2 %. Урожай сырья у большинства растений (86

%) был довольно высоким – 190-370 г. с одного куста. Гибриды F2 со средним выходом эфирного

масла морфологически занимали промежуточное положение между родителями F1 и Th.mastichina

(класс «В»), с низким – между F1 и Th.serpyllum (класс «Г» и «Д»).

Рис. 5.1.13 Массовая доля основных компонентов эфирного масла Th.mastichina, Th.serpyllum

и их гибридов F1, F2

Четвертый хемотип -цинеол-терпинеольно-линалоольно-борнеольный, объединял 20,6 %

растений. Содержание основного компонента эфирного масла 1,8-цинеола в этом хемотипе было

близким к F1 (Th.mastichina x Th.serpyllum) (35,41 %), а линалоола – почти в два раза меньше

(11,24 %). В сравнении с исходными родительскими формами, гибриды IV хемотипа

характеризовались повышенной концентрацией в эфирном масле борнеола – 9,54 % (почти в два

раза больше, чем у Th.mastichina, Th.serpyllum и F1) и -терпинеола – 13,50 % (в 1,5 раза больше,

чем у Th.mastichina и F1) (табл. 5.1.3, рис. 5.1.13). Варьирование синтеза данных компонентов в

эфирном масле находится в следующих пределах: 1,8-цинеола – 26-42 %, линалоола – 3-19 %,

борнеола – 7-13 % и -терпинеола – 8-20 %. Содержание -пинена, камфена, сабинена, β-пинена,

мирцена, n-цимола, октанола-3 и карвакрола на уровне следов; -терпинена, сабиненгидрата,

терпинен-4-ол и тимола – 1-2 % (максимальное до 3-4 %). Средний выход эфирного масла – 1,89 %

с широким интервалом варьирования – от 0,6 до 4,2 %. У этого хемотипа наблюдалось резкое

разграничение растений по массовой доле эфирного масла и урожаю сырья. 57 % растений

характеризовались низкой масличностью – 0,6-1,0 % и средним урожаем – 110-230 г. с одного

куста; 33 % синтезировали от 2,7 до 4,2 %, но при этом урожай сырья не превышал 20-50 г.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

Ма

ссов

ая

дол

я л

ету

чи

х

соед

ин

ени

й,

%

Вид Thymus, гибрид

1,8-цинеол

тимол

линалоол

борнеол

a-терпинеол

кариофиллен

154


Характеристика гибридов F1, F2 и исходных форм по компонентному составу эфирного масла

Компонент Th.mastichina Th.serpyllum F1 F2,

I хемотип

F2,

II хемотип

F2,

III хемотип

F2,

IV хемотип

F2,

V хемотип

Массовая доля эфирного

масла, % от а.с.м. 3,43 0,09 0,94±0,09 2,27±0,80 1,61±0,46 1,41±0,49 1,89±1,18 1,22±0,59

-пинен 0,44 0,28 0,05±0,05 0,60±0,52 0,51±0,40 2,25±2,03 0,09±0,10 0,04±0,05

камфен 0,00 0,27

0,17±0,14 0,14±0,15 0,46±0,40 0,05±0,07

сабинен 0,98 0,70±0,10 1,16±0,47 1,16±0,40 1,45±0,49 0,57±0,35 0,11±0,14

β-пинен 1,42 0,58±0,23 1,43±0,70 1,21±0,61 1,88±0,74 0,43±0,27 0,25±0,25

мирцен 0,53 0,62±0,08 0,65±0,31 0,95±0,24 1,10±0,29 0,41±0,21 0,28±0,21

-терпинен 0,32

n-цимол 0,00 5,64 0,82±0,06 0,53±0,15 0,48±0,32 0,57±0,28 0,37±0,24

1,8-цинеол 70,97 1,67 34,52±3,07 64,37±4,61 48,77±2,20 51,56±3,13 35,41±3,84 6,64±3,50

октанол-3 0,25 0,65±0,04 0,42±0,50 0,84±0,74 1,25±0,86 0,62±0,52 0,07±0,07

-терпинен 0,32 1,77 1,49±0,07 1,13±0,67 0,78±0,33 0,56±0,26 1,24±0,95 1,74±1,13

сабиненгидрат 1,22 1,18±0,07 0,55±0,47 1,17±0,14 1,00±0,42 1,40±0,86 0,61±0,81

линалоол 3,98 4,13 26,46±0,65 5,42±2,05 19,79±1,20 8,00±1,42 11,24±4,72 11,55±4,56

камфора 0,30

борнеол 3,49 4,75 4,11±0,04 4,75±1,30 3,81±0,55 5,61±1,25 9,54±1,87 14,51±1,55

терпинен-4-ол 1,29 0,32 1,43±0,02 1,39±0,29 1,34±0,40 1,57±0,41 2,16±0,58 2,75±1,07

-терпинеол 9,03 9,64±0,15 8,00±2,37 7,66±1,75 7,80±1,93 13,50±5,16 24,32±9,40

тимол 0,10 28,30 4,39±1,41 0,71±0,80 1,60±0,63 1,88±0,87 1,94±1,17 8,16±7,38

карвакрол 0,12 1,94 1,55±0,27 0,36±0,41 0,44±0,17 0,50±0,25 0,65±0,37 2,76±2,79


155

Гибриды F2 IV хемотипа значительно различались не только по синтезу эфирного

масла, но и по ряду морфологических признаков. Формы с высокой масличностью

фенотипически близки к исходному родителю Th.mastichina (класс «А»). Низкий синтез

эфирного масла наблюдался у форм, относящихся к классу «Б» (сходны с F1 (Th.mastichina

x Th.serpyllum)) и классу «Г» (промежуточное положение между F1 и Th.serpyllum с

моноподиальным нарастанием скелетных осей).

Пятый - поликомпонентный хемотип (17,6 % гибридов F2), отличался от остальных

хемотипов депрессией по биосинтезу 1,8-цинеола и гетерозисным эффектом по

биосинтезу -терпинеола и борнеола (рис. 5.1.13). Среднее содержание преобладающего

компонента эфирного масла -терпинеола составляло 24,32 % с размахом варьирования от

14 до 35 %, борнеола – 14,54 % с колебаниями от 11 до 18 %. Массовая доля линалоола в

среднем находилась на уровне 11,55 %, при минимальном его количестве в эфирном масле

3 %, максимальном – 22 %. Этот хемотип в сравнении с остальными хемотипами F2

характеризовался повышенным содержанием фенолов – тимола и карвакрола. Массовая

доля данных компонентов в V хемотипе в среднем составила 10,9 % (табл. 5.1.3).

Максимальное содержание тимола и карвакрола достигало 27 и 8 % соответственно при

средних значениях 8,16 и 2,76 %. Гибриды, которые мы отнесли к V хемотипу, объединял

очень низкий биосинтез основного компонента I-IV хемотипов – 1,8-цинеола. Средний

биосинтез 1,8-цинеола составлял всего 6,64 % с размахом варьирования от 2 до 12 %. В

эфирном масле данного хемотипа отсутствовали камфен и n-цимол. На уровне следов

синтезировался -пинен, сабинен, β-пинен, мирцен, и октанол-3. Содержание -терпинена

и сабиненгидрата не превышало 2-4 %, терпинен-4-ола – 4-5 %. У растений V хемотипа

наблюдался самый низкий средний выход эфирного масла (1,2 %) и самый низкий урожай

сырья с 1 куста – 82 г. Подавляющее большинство растений (86 %) V хемотипа

синтезировало от 0,6 до 1,2 % эфирного масла при урожае надземной массы 20-90 г., и

только у 14 % выход эфирного масла достигал 1,6-2,7 %. Гибриды этого хемотипа

характеризовались и самым высоким расщеплением по морфологическим признакам.

Формы с массовой долей эфирного масла 2,7 % фенотипически близки к исходному

родителю Th.mastichina (класс «А»), но при этом синтез 1,8-цинеола у них не превышает 5

%, линалоола – 3 %, а биосинтез борнеола и -терпинеола достигает 18 и 35 %

соответственно. Гибриды, синтезирующие 1,2-1,6 % эфирного масла морфологически

занимают промежуточное положение между родителями F1 и Th.mastichina (класс «В»).

Концентрация 1,8-цинеола в эфирном масле этой формы колеблется в пределах 3-7 %,

линалоола – 11-15 %, борнеола – 11-14 %, -терпинеола – 32-34 %. Гибридная форма,

сходная морфологически с F1 (класс «Б»), отличалась низкой массовой долей эфирного

масла (0,5 %) и содержанием 1,8-цинеола до 12 %, линалоола – до 11 %, борнеола – до 14

%, -терпинеола – до 14 % и тимола – до 12 %. В растениях с V хемотипом эфирного

масла присутствовали также формы с моноподиальным нарастанием скелетных осей,

занимающие по морфологическим признакам промежуточное положение между

гибридами первого поколения F1 и исходным родителем Th.serpyllum (класс «Г»). Эти

формы также характеризовались низким содержанием эфирного масла (0,6-0,9 %) в

составе которого синтез 1,8-цинеола колебался от 2 до 11 %, линалоола - от 7 до 22 %,

борнеола - около 15 %, -терпинеола - от 15 до 16 %, тимола - от 7 до 27 %.

Таким образом растения, полученные в результате направленной гибридизации, не

всегда значимы для хозяйственных целей, но чрезвычайно интересны в научном плане как

модель для демонстрации возможных путей формообразования и эволюционирования

рода в целом.

Увеличение количества генетического материала не всегда приводит к заметному

увеличению качественных и количественных показателей полезной продуктивности

гибридных растений (сбор надземной массы сырья, массовая доля эфирного масла и его

компонентный состав).

156

Индивидуальные колебания эфирного масла и его состава у отдельных растений

довольно значительны, но только единичные формы заслуживают изучения в дальнейшей

селекции.

На основании индивидуального отбора из растений второго гибридного поколения

комбинации (Th.mastichina x Th.serpyllum) нами выделено 4 генотипа, отличающихся по

морфологическим признакам, массовой доле эфирного масла, его химическому составу,

урожайности, обладающие более высокой зимостойкостью, чем Th.mastichina, которые

перспективны для дальнейшей селекционной работы с целью создания новых

высокопродуктивных сортов.

Гибрид 32/5: куст высотой 30-35 см, диаметром 60-70 см, компактный, по фенотипу

занимает промежуточное положение между F1 и Th.mastichina, массовое цветение

наблюдается в конце мая. Массовая доля эфирного масла 2,83 % на абсолютно сухую

массу, урожай трехлетнего растения – 420 г. В эфирном масле содержится до 48 % 1,8-

цинеола, до 22 % линалоола, до 5 % борнеола, до 9 % -терпинеола.

Гибрид 37/2: куст высотой 35-40 см, диаметром 40-50 см, компактный, по фенотипу

сходен с Th.mastichina, массовое цветение наблюдается в первой декаде июня. Массовая

доля эфирного масла 3,09 % на а.с.м., урожай трехлетнего растения 320 г. В эфирном

масле содержится до 80 % 1,8-цинеола.

Гибриды 36/3 и 37/4 характеризуются низкой урожайностью цветочного сырья, но

высокой массовой долей эфирного масла – 4,24 и 4,63 % на а.с.м. Обе эти формы по

фенотипу сходны с Th.mastichina, массовое цветение их наблюдается в первой декаде

июня, но в компонентном составе эфирного масла наблюдаются значительные различия. В

эфирном масле формы 36/3 содержится до 31 % 1,8-цинеола, до 20 % -терпинеола, до 10

% борнеола и до 3 % линалоола. Основным компонентом формы 37/4 является 1,8-цинеол

– до 60 %, -терпинеол – до 7 %, борнеол – до 8 %, линалоол – до 5 %.

5.2. Изучение морфологических и биохимических особенностей межвидовых

гибридов Thymus vulgaris L., Thymus pulegioides L., Thymus striatus Vahl. и Thymus

caucasicus Willd. ex Ronn.

В первом варианте опыта скрещивали виды, контрастные по основным диаг-

ностическим признакам Thymus caucasicus и Thymus vulgaris. Пыльцой 4 особей Thymus

caucasicus опылено 100 цветков Thymus vulgaris. Выращено 28 растений. Согласно нашим

исследованиям, в условиях культуры Южного берега Крыма Th.caucasicus представляет

собой рыхлый аэроксильный симподиально нарастающий полукустарничек, обычно с

короткой плагиотропной частью. Доминирующее влияние главной оси выражено слабо.

Высота растения не превышает 10-15 см, диаметр 30-40 см. Листья черешковые, широко

яйцевидно-округлые, длиной 11-12 мм, шириной 5-6 мм. Поверхность листовой пластинки

почти голая. Соцветие головчатое, компактное, состоящее из 6-7 мутовок. Длина чашечки

4-5 мм, с узколанцетными, реснитчатыми по краю верхними зубчиками. Венчик лилового

цвета.

Для Th.vulgaris характерно раннее одревеснение побегов, восходящее положение

боковых и акросимподиальное нарастание скелетных осей. В культуре высота растения

20-40 см, диаметр куста 40-50 см. Листья короткочерешковые, линейно-эллиптические,

длиной 6-7 мм, шириной 2-3 мм, края закручены назад. Соцветие колосовидное,

прерывистое, состоящее из 6-8 отдельных многоцветковых мутовок. Длина чашечки 3-4

мм, верхний зубец длинный и широкий, края не реснитчатые. Венчик от бледно-лилового

цвета до почти белого.

Анализ экспериментальных данных, полученных по межвидовым гибридам,

свидетельствует о влиянии соотношения дозы хромосом исходных видов в

фенотипическом проявлении важнейших признаков у триплоидной группы. Гибриды от

комбинации скрещивания (Th.vulgaris х Th.caucasicus) в большинстве случаев (85 %)

157

габитуально приближались к тетраплоидной родительской форме Th.caucasicus. В

частности, F1 представляли собой аэроксильные полукустарнички с симподиально

нарастающими скелетными осями, имеющими укороченную плагиотропную часть и слабо

выраженное влияние главной оси. Они образовывали кусты промежуточной формы

(высотой 20-25 см) с многочисленными побегами, которые одревесневали сильнее, чем у

Th.caucasicus. Следует отметить, что гибриды имели триплоидное число хромосом (2n =

45) и для них характерно явно выраженное доминирование формы листьев и окраски

венчика Th.caucasicus.

Рассматриваемая группа гибридов обладает высокими декоративными качествами не

только во время цветения, но и в течение всего периода вегетации. В групповых посадках

создает ковровый эффект. Высокие орнаментальные показатели: зимнезеленость,

компактная шаровидная форма куста, с густо расположенными на поверхности

головчатыми соцветиями, обильно и длительно цветущими, делают эту форму

перспективной для использования в различных типах паркового оформления.

В данном варианте скрещивания несбалансированность гибридных геномов

проявлялась в доминировании растений с цитоплазматической мужской стерильностью

(ЦМС). В то же время, все гибриды в большей или меньшей степени были способны к

образованию фертильных яйцеклеток. Проявление ЦМС у большинства межвидовых

гибридов ставит их индивидуальное сохранение и зависимость от скрещивания с одним из

родительских видов и тем самым способствует успеху дальнейшего смешения их геномов.

Изучение биохимических признаков показало, что у гибридов первого поколения

комбинации (Th.vulgaris х Th.caucasicus) в сравнении с родительскими формами

наблюдалось значительное увеличение степени варьирования по массовой доле эфирного

масла (табл. 5.2.1). Основная масса полученных гибридов (86,5 %) по содержанию эфирного

масла была близка к отцовской форме Th.caucasicus и имела более низкую масличность в

сравнении с исходными видами, и только небольшая часть растений (5 %)

характеризовалась небольшим гетерозисным эффектом по этому признаку. Максимальное

превышение массовой доли масла по отношению к родительским формам составило 120,5-

130,0%. Среди гибридного потомства от этой комбинации скрещивания с целью дальнейшей

селекции выделено 3 высокомасличные формы, синтезирующие 2,15-2,31% эфирного масла в

надземной части сырья.


Сравнительная изменчивость массовой доли эфирного масла у родительских форм и

гибридов F1 Thymus L.

Вид, комбинация

скрещивания

Массовая доля эфирного масла,% на абсолютно сухую массу сырья

Среднее (X±SX) Min-Max Дисперсия (S2)


вариации (Cv,%)

Th.vulgaris 1,15±0,07 0,66-1,96 0,11 28,7

Th.caucasicus 0,97±0,10 0,83-1,41 0,07 27,3

Th.vulgaris х

Th.caucasicus 1,01±0,12 0,43-2,31 0,28 52,5

В комбинации скрещивания (Th.vulgaris x Th.caucasicus) содержание тимола и

карвакрола в среднем было примерно одинаковым – 41,6% и 35,6% (табл. 5.2.2).

Интересно отметить, что по преобладанию одного из компонентов полученные гибридные

формы распределились примерно одинаково: 46 % растений в качестве доминирующего

компонента синтезировало до 54,2-82,6% тимола, и столько же (46 %) - до 57,3-73,5 %

карвакрола (рис. 5.2.1-5.2.2). Значительны интервалы варьирования этих компонентов в

158

растениях: тимола - от 10,2 до 82,6 %, карвакрола - от 4,7 до 73,5 %. Индивидуальная

изменчивость биосинтеза тимола в гибридном потомстве, выраженная коэффициентом

вариации достигает 58,8 %, карвакрола – 79,2 % (табл. 5.2.2). По существующим

представлениям, превращение одного терпенового компонента в другой контролируется

одним геном, кодирующим биосинтез соответствующего фермента. Если необходимый

фермент отсутствует, последовательность цепи биосинтеза останавливается и происходит

накопление предшественника [10]. Анализ полученных данных при изучении гибридов F1

(Th.vulgaris x Th.caucasicus) показал, что тимол и карвакрол могут иметь один

предшественник, поскольку в одних растениях накопление большого количества одного

из них ведет за собой почти полное отсутствие, второго, тогда как в других – эти

компоненты могут находиться практически в равных количествах (рис. 5.2.1-5.2.2). В

гибридном потомстве также отмечена трансгрессия генов по содержанию n-цимола. В

результате индивидуального отбора нами выделена высокопродуктивная форма №115,

сочетающая в себе биосинтез тимола (42,5%) и n-цимола (22,4%) (табл. 5.2.3).


Варьирование массовой доли тимола и карвакрола в эфирном масле межвидовых

гибридов Thymus L. и их родителей



Массовая доля тимола,% Массовая доля карвакрола,%

(X±SX) Min-Max Cv,% (X±SX) Min-Max Cv,%

Th.vulgaris 65,6±2,8 50,5-80,2 16,3 3,6±0,3 2,4-6,0 27,8

Th.caucasicus 11,8±3,5 2,2-17,9 60,0 62,1±1,0 59,3-63,7 3,1

Th.vulgaris x

Th.caucasicus 41,6±24,5 10,2-82,6 58,8 35,6±28,2 4,7-73,5 79,2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Тимол

0

2

4

6

8

10

12

14

Чи

сло

ра

стен

ий

Рис. 5.2.1 Распределение гибридов F1 (Th.vulgaris x Th.caucasicus) по содержанию в

эфирном масле тимола (%)

Изучение корреляционных связей между тимолом, карвакролом, n-цимолом и γ-

терпиненом показало наличие как положительной (+), так и отрицательной (-) связи между

биосинтезом терпеновых соединений. Установленная сопряженность между этими

компонентами выражается довольно высокими коэффициентами корреляции. Прямая

159

зависимость выявлена в отношении биосинтеза тимола и n-цимола (0,76), тимола и -терпинена

(0,60), n-цимола и γ-терпинена (г=0,61). Вместе с тем, обратная зависимость наблюдается в

биосинтезе тимола и карвакрола (г=- 0,96), карвакрола и γ -терпинена (г=-0,64), карвакрола и

n-цимола (г=-0,78). Наличие таких связей свидетельствует о высокой степени

взаимозависимости в гибридном потомстве содержания этих компонентов.

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Карвакрол

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Чи

сл

о р

аст

ен

ий

Рис. 5.2.2 Распределение гибридов F1 (Th.vulgaris x Th.caucasicus) по содержанию в

эфирном масле карвакрола (%)

Наличие такой связи свидетельствует о высокой степени взаимозависимости в гибридном

потомстве содержания данных компонентов, что позволяет вести отбор

высокопродуктивных форм с высоким содержанием каждого компонента в отдельности.

В комбинации скрещивания линалоольного хемотипа Thymus vulgaris (линалоол до

80 %) и Thymus caucasicus (карвакрол - 62 %, тимол – 10 %) получено 10 гибридов с

биосинтезом тимола от 2 до 53 %, карвакрола – от 4 до 58 % и линалоола – от 6 до 90 %.

Преобладающая часть гибридов (80 %) характеризуется депрессией по массовой доле

эфирного масла (табл. 5.2.4), а наследование основных терпеновых соединений носит

преимущественно промежуточный характер с отклонением в сторону материнской линии

и проявлением по ней гетерозиготного эффекта в отношении содержания линалоола.

Небольшой эффект гетерозиса отмечен у гибридов и по массовой доле эфирного масла.

Среди растений этой комбинации скрещивания выделена трансгрессивная форма № 74

(табл. 5.2.3) с биосинтезом линалоола до 90 % и массовой долей эфирного масла в

надземной части до 2,5 % на воздушно сухую массу, представляющая интерес как

исходный материал для селекции высокопродуктивных форм.

Одинаковый характер наследования наблюдался по содержанию тимола при ис-

пользовании видов со сходным биосинтезом этого компонента. При межвидовой гиб-

ридизации Thymus striatus х Thymus vulgaris (до 60-70 % тимола) было получено 8 расте-

ний. Значительная часть гибридов этой комбинации скрещивания проявляет небольшой

гетерозисный эффект или приближается по массовой доле тимола к исходным родителям.

Из растений данной комбинации скрещивания выделен генотип с биосинтезом тимола до

76 % (форма № 222, табл. 5.2.3).

При межвидовой гибридизации тимольных хемотипов Thymus pulegioides x Thymus

vulgaris выращено 10 растений. В данной комбинации скрещивания основная масса

растений также характеризовалась тимольным хемотипом эфирного масла. Однако, в

результате индивидуального изучения хозяйственно ценных признаков гибридов F1 нами

160

были обнаружены новые генотипические вариации по химическому составу не

характерные для родителей: выделены две гераниольные формы с суммарным синтезом

гераниола и геранилацетата до 80 % (табл. 5.2.3). Кроме этих компонентов в эфирном

масле присутствуют борнеол (до 3 %), нерол (до 2 %), тимол (до 8 %), карвакрол (до 5 %).

В незначительном количестве (до 1 %) содержатся -пинен, октанол-3, мирцен, n-цимол,

1,8-цинеол, -терпинен, транс-сабиненгидрат, линалоол, терпинен-4-ол, нераль, гераниаль

и кариофиллен. Массовая доля эфирного масла в надземной части гибридов достигает 1,5-

2,0 % на воздушно сухую массу. Данные формы представляют большой интерес как

исходный материал для дальнейшей селекционной работы.


Компонентный состав эфирного масла выделенных межвидовых гибридов

Thymus L.

Компонент Селекционный номер гибрида

74 115 222 22 41

α-туйен - 0,3 - -

α-пинен - 0,3 - 0,1 0,2

камфен - 0,3 -

октанол-3 0,5 - - 0,7 0,2

сабинен - 0,8 0,4

β-пинен - - -

мирцен 0,2 1,3 0,3 0,2 0,3

α-терпинен - 0,1 -

n-цимол 0,5 22,4 4,6 0,3 0,3

1,8-цинеол 0,2 4,0 0,8 0,3 0,4

-терпинен 0,4 11,8 5,0 0,1 0,3

транс-сабиненгидрат - 1,7 1,7 0,2 0,2

линалоол 90,0 3,3 4,1 0,6 0,8

камфора 0,1 1,1 2,1

борнеол 0,8 2,4 0,7 1,2 2,9

терпинен-4-ол 0,2 0,9 - 0,2 0,1

α-терпинеол 0,2 0,8 -

нерол 1,8 1,5

нераль 0,4 0,5

гераниол 60,9 40,5

гераниаль 0,2 0,3

пиперитон 3,1 - -

тимол 2,2 42,5 75,8 2,0 8,1

карвакрол 1,4 6,2 3,7 4,9 5,1

геранилацетат 18,9 33,5

кариофиллен 1,6 - - 0,7 0,5

Таким образом, в результате исследований установлено, что соотношение геномов

исходных форм при межвидовой гибридизации разнохромосомных видов Thymus L. су-

щественным образом влияет на проявление в потомстве признаков родителей. У

изученных гибридов отмечено большее отклонение по комплексу морфо-биологических

показателей в сторону компонента с большим уровнем плоидности. Можно

161

предположить, что проявление признаков компонента скрещиваний с меньшим числом

хромосом в потомстве может усиливаться при формировании гамет с увеличенным

набором хромосом.


Сравнительная изменчивость массовой доли эфирного масла у родительских форм и

гибридов F1 Thymus L.



Массовая доля эфирного масла,% на абсолютно сухую массу

сырья

Среднее (X±SX) Min-Max Дисперсия

(S2)


вариации (Cv,%)

Th.vulgaris (линалоол) 1,55±0,53 0,57-2,37 0,38 34,5

Th.caucasicus 0,97±0,10 0,83-1,41 0,07 27,3

Th.vulgaris (линалоол) х

Th.caucasicus 1,09±0,38 0,64-2,50 0,27 34,7

Th.vulgaris (тимол) 1,15±0,07 0,66-1,96 0,11 28,7

Th.striatus 1,73±0,36 1,03-2,72 0,24 21,1

Th.striatus х Th.vulgaris 0,91±0,26 0,39-2,29 0,18 28,3

Th.pulegioides 1,48±0,23 1,09-1,90 0,09 15,8

Th.pulegioides x

Th.vulgaris 1,07±0,35 0,43-1,83 0,17 33,0

Анализируя полученные результаты, можно также предположить, что низкая массовая

доля эфирного масла у большинства гибридов определяется уровнем его содержания у

отбираемых для скрещивания отцовских форм (табл. 5.1.3, 5.2.1, 5.2.4).

Во всех вариантах скрещивания при использовании в качестве материнской формы

тимольного хемотипа, а в качестве отцовской - карвакрольного, в гибридном потомстве

наблюдалась дифференциация на тимольный, карвакрольный и тимол-карвакрольный

хемотипы. У преобладающей части гибридов наследование тимола и карвакрола носит

преимущественно промежуточный характер с уклонением в сторону материнской линии и

проявлением гетерозисного эффекта в отношении n-цимола.

При использовании в качестве материнской формы линалоольного хемотипа, а в

качестве отцовского – карвакрольного, наследование основных терпеновых соединений

также носит преимущественно промежуточный характер с отклонением в сторону

материнской линии и проявлением по ней гетерозиготного эффекта в отношении

содержания линалоола.

При использовании в качестве исходных родителей тимольных хемотипов

наблюдается промежуточный характер наследования по содержанию тимола.

При использовании в качестве материнской формы цинеольного хемотипа, а в

качестве отцовского – тимольного, при наследовании основных терпеновых соединений

наблюдается отклонение в сторону материнской линии в содержании 1,8-цинеола и

проявление гетерозиготного эффекта по синтезу линалоола.

В гибридном потомстве с различным числом геномов и в разном их сочетании

возможна более полная реализация наследственных возможностей родителей, что

выражается в появлении новых генотипических вариаций по химическому составу, не

характерных для родителей.

162

Приведенные результаты исследований показывают, что у межвидовых гибридов

Thymus наблюдается промежуточный тип наследования: массовая доля эфирного масла

наследуется в большей степени по отцовской линии, а качество эфирного масла (массовая

доля терпеноидов) - по моногенному типу с отклонением в сторону материнской линии.

Выявленные закономерности указывают на возможность создания новых

высокопродуктивных генотипов растений Thymus с заданным химическим составом путем

направленного подбора родительских пар для скрещивания.

Выделенные нами гибридные формы являются новыми перспективными

эфирномасличными и лекарственными растениями, зимостойки и обладают высокими

декоративными качествами не только во время цветения, но и в течение всего периода

вегетации, являются хорошими медоносами и перспективны для использования в

озеленении.

163

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Комплексное изучение эколого-биологических особенностей видов рода Thymus в

новых для них условиях выращивания позволило установить, что на Южном берегу

Крыма (ЮБК) интродуценты проходят полный цикл развития. Особенности роста и

развития любого вида Thymus определяются его экологическими потребностями и

устойчивостью, имеют связь с экологическими характеристиками, и эти связи отличаются

для каждого вида. У наиболее рано цветущих видов интродуцентов в условиях ЮБК

массовое цветение наблюдается в первой декаде мая, у наиболее поздноцветущих – в

середине июня. Отклонения в сроках цветения у различных видов Thymus в значительной

степени зависят от среднесуточных температур воздуха. Суточный ритм распускания

цветков всех видов Thymus независимо от исходного места произрастания, в условиях

ЮБК имеет один максимум - в девять-десять часов утра. Исследование биологии цветения

разных половых типов показало, что обоеполые и женские особи цветут одновременно, а

семена не нуждаются в периоде покоя или дозревания. Высокий процент прорастания

сохраняется в течение первых трех лет, полная потеря всхожести наступает на пятый-

шестой год.

При семенном размножении вследствие расщепления получается не выравненное по

морфологическим и хозяйственно ценным признакам потомство. Вместе с тем часто

возникает необходимость закрепления в культуре ценных генотипов, новых форм и

культиваров. Поэтому промышленные плантации необходимо создавать чистосортным

посадочным материалом, выращенным вегетативным путем. Соблюдение сроков

черенкования является одним из условий, определяющих возможность успешного

получения посадочного материала.

При интродукции многие виды попадают в иные условия произрастания, в которых

чаще всего наблюдается несоответствие термического фактора, поскольку для

нормального роста и развития растения необходимы не только благоприятные условия

зимовки, но и определенный термический режим в течение его вегетации. Зная показатель

биологического минимума фаз онтогенеза интродуцента и режим изменения температуры

воздуха данного региона, нетрудно решить вопрос о целесообразности выращивания вида

в пределах указанной территории.

Морфо-анатомическое исследование секреторных структур, ответственных за

биосинтез и накопление эфирного масла показало, что преобладающее значение имеют

наружные крупные восьмиклеточные пельтатные железки, представляющие восемь

маслообразовательных клеток, заключенных в общую оболочку и погруженных в

специальные вместилища эпидермиса. Средний размер этих трихом у большинства

исследованных видов Thymus - 60-80 мкм. Наибольшая концентрация пельтатных железок

в межреберье как на верхней, так и на нижней губе чашечки наблюдается в средней части

и у основания. Виды с большим числом железок характеризуются более высоким выходом

масла. Наибольшее количество эфирного масла локализовано в соцветиях. Оптимальные

условия окружающей среды для биосинтеза эфирного масла характеризуются средней

температурой воздуха 17-190С и небольшим количеством осадков.

В период вегетации наблюдается постепенное снижение массовой доли эфирного

масла от фазы бутонизации до созревания семян, а максимальная продуктивность

растений наблюдается в период цветения. Биосинтез эфирного масла у видов рода Thymus

в наибольшей мере обусловлен генотипом (79,2 %), в том числе доля влияния фазы

развития составляет 7,4 %. На продуктивность влияют как генотип (52,9 %), так и

факторы среды (32,7 %). Качество цветочного сырья, собранного во время цветения

соответствует современным требованиям промышленности и медицины. При сборе сырья

Thymus следует учитывать, что в течение суток погодные условия оказывают довольно

значительное влияние на содержание в нем эфирного масла. Размах варьирования может

составлять 21-27%. Основное влияние на изменчивость биосинтеза эфирного масла

164

определенного генотипа в течение суток оказывают увлажнение почвы, температура и

влажность воздуха. Их доля влияния может достигать 26-50%.

Для всех видов и хемотипов Thymus сохраняется общая закономерность в

повышении плотности и коэффициента рефракции эфирного масла, а также изменение его

цвета от фазы бутонизации до созревания семян. В эфирном масле видов рода Thymus из

разных секций в период массового цветения наблюдаются некоторые изменения

соотношений между основными компонентами. Видовые отличия существуют, но на

сравнительно малом материале очень легко принять онтогенетические или методические

различия за видовые. В составе эфирных масел Thymus присутствуют летучие соединения,

содержание которых подвержено сильным колебаниям при смене условий существования

растений, независимо от их видовой принадлежности, а также ряд компонентов,

содержание которых довольно стабильно и не чувствительно к перемене разных факторов.

Содержание последних, как правило, не превышает 1–2%. Наличие «подвижных»

компонентов, по-видимому, связано с осуществлением окислительно-восстановительных

процессов, либо их родством (с точки зрения биосинтеза), либо какими-то другими

причинами. Для выяснения этих причин необходимы более глубокие биохимические

исследования.

Изучение биохимических особенностей 10 видов рода Thymus в условиях Южного

берега Крыма показало, что каждому виду свойственен биосинтез определенных летучих

соединений, наследственно закрепленных и в целом характеризующих род. Несмотря на

то, что биосинтез отдельных компонентов эфирного масла контролируется генетически,

при генетически детерминированном биосинтезе отдельных терпенов реализация

генетической информации зависит также и от внешних факторов. Сравнение

аналитических данных эфирного масла по годам показывает незначительные изменения в

качественном составе и значительные различия в количественном (особенно для n-

цимола, -терпинена и тимола), что подтверждает свойственность виду в любых условиях

сохранять свою наследственность в биосинтезе терпеноидов.

Накопление основного компонента тимольного хемотипа эфирного масла Thymus –

тимола, в условиях Южного берега Крыма в значительной степени зависит от условий

среды и фазы развития растений. Максимальное содержание тимола наблюдается в начале

цветения, минимальное – в период летне-осеннего отрастания побегов. Массовая доля

линалоола и 1,8-цинеола – доминирующих компонентов эфирного масла линалоольного и

цинеольного хемотипов в течение вегетации варьирует в небольших пределах (12-18 %).

Биогенез тимола в тимольном хемотипе эфирного масла наиболее тесно

взаимосвязан с биосинтезом n-цимола и -терпинена; биогенез линалоола в линалоольном

типе – с тимолом, камфорой и карвакролом; биогенез 1,8-цинеола в цинеольном типе – с

тимолом, -терпинеолом и мирценом.

По результатам исследований построена комплексная модель эколого-генетического

контроля биосинтеза тимола в эфирном масле Thymus, позволяющая прогнозировать

уровень его накопления в определенные периоды органогенеза разных генотипов для

любых сочетаний и последовательностей внешних лимитирующих факторов. Модель

эколого-генетического контроля учитывает два комплексных фактора накопления тимола:

биологические особенности вида (генотип) и условия среды, сложившиеся в период

вегетации. В соответствии с этим модель состоит из двух блоков: генетического и

экологического. Генетический блок характеризует влияние на биосинтез тимола вида

культуры и фазы развития растения, экологический - погоды и влагозапасов почвы в

период вегетации. Учитывая выраженную зависимость накопления этого компонента от

условий погоды и большую изменчивость погоды от года к году и внутри сезона, для

большей точности расчетов удобней начинать с учета условий среды.

Одним из важнейших достоинств полученной модели является возможность

программирования и прогноза содержания тимола в эфирном масле культуры Thymus L.

При наличии прогноза погоды можно ориентировочно планировать качество урожая и

165

применять наиболее рациональную агротехнику, устанавливая календарные сроки

полевых работ (поливы, сбор сырья и др.). Тем самым предоставляется возможность

учесть влияние на биосинтез тимола наиболее изменчивых и наименее поддающихся

регулированию условий среды обитания растений – погоды.

Исследование семенных популяций Th.vulgaris и Th.mastichina показало, для Th.vulgaris

характерна высокая степень гетерогенности популяции растений. Такой тип изменчивости,

степень сопряженности и взаимозависимость процессов биосинтеза отдельных терпеноидов

сохраняется в семенном потомстве, что свидетельствует о генетической устойчивости вида.

Установленные закономерности свидетельствуют о широких возможностях отбора внутри

вида перспективных для промышленного использования и селекционных работ хемоформ

Th.vulgaris. В то же время, характер распределения растений в семенной популяции

Th.mastichina по содержанию летучих соединений в эфирном масле говорит о довольно

высокой ее однородности, невысокой внутривидовой полиморфности и устойчивости вида по

массовой доле доминирующих компонентов. Слабые коэффициенты корреляции между

доминирующим и другими компонентами эфирного масла Th.mastichina позволяют проводить

направленные работы по селекционному отбору образцов одновременно с двумя признаками: с

высоким содержанием эфирного масла и его доминирующего компонента 1,8-цинеола.

При межвидовой гибридизации разнохромосомных видов Thymus L. соотношение

геномов исходных форм существенным образом влияет на проявление в потомстве

признаков родителей. Морфологические и биохимические особенности, которыми

обладают растения, полученные в результате направленной гибридизации, не всегда

значимы для хозяйственных целей, но чрезвычайно интересны с научной точки зрения,

так как позволяют проследить возможные пути эволюционирования рода Thymus, оценить

значимость проявившихся новых признаков.

У изученных гибридов отмечено большее отклонение по комплексу морфо-

биологических показателей в сторону компонента с большим уровнем плоидности.

Можно предположить, что проявление признаков компонента скрещиваний с меньшим

числом хромосом в потомстве может усиливаться при формировании гамет с

увеличенным набором хромосом.

Приведенные результаты исследований показывают, что у межвидовых гибридов

Thymus наблюдается промежуточный тип наследования: массовая доля эфирного масла

наследуется в большей степени по отцовской линии, а качество эфирного масла (массовая

доля терпеноидов) - по моногенному типу с отклонением в сторону материнской линии.

Выявленные закономерности указывают на возможность создания новых

высокопродуктивных генотипов растений Thymus с заданным химическим составом путем

направленного подбора родительских пар для скрещивания.

Эфирные масла трех выведенных новых высокопродуктивных сортов Thymus

«Светлячок», «Ялос» и «Юбилейный» могут с успехом использоваться в парфюмерно-

косметической, пищевой и фармацевтической промышленности.

166

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Агроклиматические ресурсы Южного берега Крыма в районе Большой Ялты и их

оценка применительно к винограду/ Фурса Д.И., Корсакова С.П., Фурса В.П.,

Иванченко В.И, Ялта: НИВиВ «Магарач», 2006. – 60 с.

2. Алехин Н.В. К вопросу о влиянии крупности семян зерновых культур на урожай //

Докл. ТСХА. - 1976. - Вып. 219. - С. 37-42.

3. Афифи А., Эйзен С. Статистический анализ: Подход с использованием ЭВМ. - М.:

"Мир", 1982. - 488 с.

4. Балковая Е.Н. Физиолого-биохимическая характеристика эфирно-масличных

растений. - Днепропетровск, 1958. - 184 с.

5. Банаева Ю.А., Н.И. Гордеева Н.И. Половая дифференциация Thymus elegans Serg.

(Lamiaceae Juss.) в условиях лесостепной зоны Новосибирской

области.//«Растительный мир Азиатской России», 2008, № 2, С. 61–66.

6. Банаева Ю.А., Покровский Л.М., Ткачев А.В. Исследование химического состава

эфирного масла представителей рода Thymus L., произрастающих на Алтае// Химия

растительного сырья. - 1999. - № 3. - C. 41-48.

7. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. -

Новосибирск: Изд-во Наука, 1974. - 156 с.

8. Беспалова З.Г. О жизненной форме «полукустарничек» // Мат.съезда "Пробл.

соврем.ботаники" /Под ред. Е.М.Лавренко.- Том. 2.- М.; Л.: Наука.- 1965.- С. 65-69.

9. Бороевич С. Принципы и методы селекции растений. - М: "Колос", 1984. - 344 с.

10. Бугаенко Л.А. Генетические и биотехнологические аспекты уточнения путей

биосинтеза монотерпиноидов у мяты// Серия «Биология, химия». Т.23 (62), 2010. № 4.

С. 66-71.

11. Буюкли М. Лаванда и ее культура в СССР. - Кишинев: «Картя Молдовеняскэ», 1969. -

326 с.

12. Вoлхонская Т.А. Влияние условий произрастания видов Bupleurum L. на содержание

флавонолов и активность расщепляющих их ферментов // Раст. ресурсы, 1984. – Т. 20,

вып. 1. – С. 106–113.

13. Вавилов Н.И. Теоретические основы селекции растений, Т.2.- М.: Сельхозгиз, 1935.

14. Верещагина В.А. Цитоэмбриологическое изучение гинодиэции у тимьяна Маршалла

(Thymus marschallianus Willd.) // - 1979.- 15 с. Деп. в ВИНИТИ 11.10.76 г., № 3569-76.

15. Виденин К.Ф. Качество семенного зерна и урожай // Селекция и семеноводство. - 1940.

- № 4.

16. Вульф Е.В. Историческая география растений. - М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1944. - 545 с.

17. Высочина Г. И. Биохимические подходы к познанию биоразнообразия растительного

мира // Сиб. экол. журн., 1999а. № 3. С. 207—211.

18. Высочина Г.И. Проблемы изменчивости в хемотаксономических исследованиях

растений // Сибирский бот. вестник, 2007. – Т. 2, вып. 1. – С. 101–110.

19. Гаджиева Т.Г., Касумов Ф.Ю. Компонентный состав видов рода Thymus // ХПС. - 1987.

- № 6. - C. 920.

20. Галеев Г.Н. Отбор тонкопленочных зерен овса по удельному весу // Социалистическое

земледелие. - 1940. - № 28.

21. Гогина Е.Е. Изменчивость и формообразование в роде Тимьян. - М.: Наука, 1990. - 208

с.

22. Гогина Е.Е., Светозарова В.В. Хромосомные числа у некоторых видов Thymus// Бюл.

Гл.ботан. сада.- 1968, вып. 71. - С. 74-79.

23. Голубев В.Н. К проблеме эволюции жизненных форм растений // Ботан. журн. - 1973. -

Т. 58, № 1. - С. 3-10.

24. Голубев В.Н. О морфогенезе моноподиальных полукустарничков Крымской Яйлы //

Бюл. МОИП. отд. биол. - 1968. - Т. 73, № 4.- C. 63-71.

167

25. Горяев М., Плива И. Методы исследования эфирных масел. — Алма-Ата: Изд-во АН

КазССР, 1961. — 752 с.

26. Горяев М.И. Эфирные масла флоры СССР. - Алма-Ата: Изд. АН Каз. Респ., 1952.

27. Горяинов М.Н. Влияние экологических факторов на накопление и качество эфирного

масла у кориандра // В кн. "Краткий отчет о работе за 1954 г.". - Краснодар:

ВНИИМЭМК, 1955.

28. Гребинский С.О. Отбор семенных клубней по удельному весу // Картофель. - 1957. - №

7.

29. Гринкевич Н.И., Сафронич Л.Н. Химический анализ лекарственных растений. - М.:

Высш.школа, 1983. - 176 с.

30. Гроссгейм А.А. Новые виды из Закавказья // Изв. Азерб. фил. АН СССР. - 1944. - Т. 10.

- С. 42-44.

31. Гроссгейм А.А. Растительный покров Кавказа.- М.: МОИП, 1948. - 268 с.

32. Гурвич Н.Л. К вопросу о видовом составе чабрецов Азербайджана // Изв. Азерб. фил.

АН СССР. - 1942. - № 1. - С. 64.

33. Гурвич Н.А. Изучение закономерностей биохимической изменчивости растений при

их видообразовании // Растительное сырье Азербайджана. – Баку, 1971. – С. 13–32.

34. Гуревич Н.Л., Лутков А.Н. Перспективы введения в культуру котовника закавказского

// В кн. "Краткий отчет о работе за 1954 г.". - Краснодар: ВНИИМЭМК, 1955.

35. Давитая Ф.Ф. Климатические зоны винограда в СССР. – Пищепромиздат: Москва,

1948. – 192 с.

36. Демьянова Е.И. Гинодиэция. // Эмбриология цветковых растений. Терминология и

концепции. Системы репродукции. СПб., 2000. Т. 3. С. 78–82.

37. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта. - Изд-во "Колос", 1968. - 208 с.

38. Драгавцев В.А. Эколого-генетическая модель организации количественных признаков

растений // С/х биология. - 1995. - № 5. - С.20-30.

39. Дубинин Н.П. Общая генетика. - М.: Наука, 1970. - 488 с.

40. Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. - Санкт-Петербург: "Питер Паблишинг",

1997. - 240 с.

41. Емельянов Н.А. Международные правила определения качества семян. - М.: "Колос",

1969. - 184 с.

42. Ермаков А.И. и др. Методы биохимического исследования растений. - М.; Л., 1962. -

520 c.

43. Зайцев Г.Н. Оптимум и норма в интродукции растений. М.: Наука, 1983. - 272 с.

44. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. - М.: Наука, 1973. - 256 с.

45. Закарая С.Д. Некоторые агробиологические особенности эвкалипта и основные

элементы агротехники его возделывания при порослевой культуре в условиях

Абхазии: Автореф. дисс ... канд. с.-х. наук. - Симферополь. - 1991. - 26 с.

46. Затучный В.Л., Кигельман М.Х. Биология и особенности агротехники лаванды в

МССР // "Труды ВНИИМК", 1972. - Вып. 2. - С. 24-39.

47. Захаренко Г.С. Биологические основы интродукции и культуры видов рода кипарис

(Cupresus L.). – К.: Аграрна наука, 2006. – 256 с.

48. Земшан А.Я. Адаптационные возможности сорта и учет экологических факторов при

размещении виноградников // Почва, климат, виноград. - Кишинев: ИПФ

«Центральная типография». - 2000. - С.20-50.

49. Зефиров Б.М. Thymus L. - тимьян / Е.В.Вульф. Флора Крыма. - М.: Колос, 1966. - Т. 3,

вып. 2. - С. 204-221.

50. Злобина Л.М. Цветение и плодоношение тимьяна (Thymus marschallianus Willd.) // Сб.

ботан. работ Белорус. отд. Всесоюз. ботан. о-ва. - Минск: Наука и техника. - 1967. -

Вып.9. - С. 111.

51. Золотницкая С.Я., Авакян А.А. Атлас и определитель семян лекарственных растений. -

Ереван: Бот. сад. АН СНГ, 1950.- 112 с.

168

52. Иванова Б.И. О результатах испытания мяты в Кишиневском ботаническом саду // Изв.

Молдавск. фил. АН СНГ.- 1958. - № 1 (46).

53. Иванченко Н.Я. Влияние метеорологических факторов на сроки наступления фенофаз

и урожай шалфея в первый год его вегетации // Тр. ВНИИМЭК. - 1971. - Т. 3. - С. 88-

90.

54. Имс А.Д. Морфология цветковых растений. - М: Мир, 1964. - 497 с.

55. Каден Н.Н., Закалюкина Т.П. Морфология гинецея и плода бурачниковых и

губоцветных // Вест. МГУ. - 1965. - Вып. 3. - С. 31-41.

56. Калинкина Г.И., Тихонов В.Н., Гуськова И.Н., и др. Химический состав и

фармакологические свойства эфирного масла Thymus serpyllum L., выращиваемого в

Центральном Сибирском ботаническом саду СОРАН // Растительные ресурсы. - 1994. -

Т.30, вып.3. - С. 66-70.

57. Касумов Ф.Ю. Компонентный состав эфирного масла Thymus caramajanicus // ХПС. -

1986. - № 5. - C. 642-643.

58. Касумов Ф.Ю. Химический состав эфирных масел Thymus pastoralis и Thymus

dagestanicus // ХПС. - 1985. - № 6. - C. 840.

59. Касумов Ф.Ю. Изучение биологии и динамики накопления эфирного масла у видов

чабреца, выращиваемых в условиях Апшерона.// Изв. АН АзССР. Серия биол. наук.

1975. №2. С. 21-26.

60. Касумов Ф.Ю. Компонентный состав эфирных масел некоторых видов Thymus // ХПС.

- 1987. - № 5. - C. 761-762.

61. Касумов Ф.Ю. Новые лекарственные свойства эфирного масла Thymus kotschyanus

Boiss. et Hohen. // Мат. 6 Междунар. науч.практич. конф."Нетрадиционное

растениеводство, экология и здоровье"// Симферополь. - 1997. - Гл. 6,7,8, - С. 485.

62. Касумов Ф.Ю. Фитоценотическая роль некоторых видов рода Thymus L. в сложении

растительного покрова Кавказа// Бюллетень Ботанического сада-института ДВО РАН,

2008. Вып. 2., С. 34-37.

63. Касумов Ф.Ю., Алиев Н.Д. Изучение эфирных масел некоторых видов тимьянов и их

антимикробные свойства // Докл. АН Азерб. Респ. - 1980. - Т. 36, № 8. - С. 72-78.

64. Кельчевская Л.С. Методы обработки наблюдений в агроклиматологии. - Л.:

Гидрометеоиздат, 1971. - 216 с.

65. Клоков М.В. Расообразование в роде тимьянов - Thymus L. - на территории Советского

Союза. - Киев: Наук. думка, 1973. 190 с.

66. Клоков М.В. Род 1299. Тимьян - Thymus L. // Флора СССР.- М., Л.: Изд-во АН СССР. -

1954. - Т. 21. - С. 470-590.

67. Клоков М.В., Шостенко Н.А. Чабрецы европейской части СССР // Учен. зап. Харьков.

гос. ун-та. - 1938. - Т. 3, № 14. - С. 107-154.

68. Колаковский А.А. Род. 541. Thymus L. - Чабрец, тимьян // Флора Абхазии. - Сухуми:

Изд.-во АН ГССР. - 1949. - Т. 4. - С. 76-77.

69. Кондратенко Л.М. О взаимосвязи между внешними признаками цветка и содержанием

эфирного масла у тимьяна обыкновенного // Сб. науч. работ ВНИИ лек. раст. - 1975. -

Вып. 8. - С. 18.

70. Константинов А.Р. Погода, почва и урожай озимой пшеницы. - Л.: Гидрометеоиздат,

1978. - 264 с.

71. Корнева Е.И. Новые сорта мяты // В кн. "Краткий отчет за 1954 г.". - Краснодар:

ВНИИМЭМК, 1955.

72. Королюк Е.А., Покровский Л.М., Ткачев А.В. Химический состав эфирного масла

представителей рода Galatella Cass. (Asteraceae Dumort.) из Западной Сибири/Химия

растительного сырья. 2002. № 1. С. 5–18.

73. Корсакова С.П. Влияние экологических факторов на биологию цветения чабреца//

Бюл. Никит. ботан. сада. – 1997. - Вып. 78. – С. 50–54.

169

74. Корсакова С.П. Эколого-биологические особенности и эфирномасличность видов рода

Thymus L. на Южном берегу Крыма.: Автореф.дис. … канд. биол. наук. - Ялта, 1998. -

22 с.

75. Корсакова С.П., Работягов В.Д., Виноградов Б.А. Модель эколого-генетического

контроля биосинтеза тимола в эфирном масле Thymus L.//Черноморский ботанический

журнал. – 2006. – Т. 2, № 1. – С. 50-59.

76. Косско И.Н. Род. 524. Чабрец - Thymus L. // Флора БССР. - Минск: Изд-во АН БССР. -

1955. - Т. 4. - С. 308-309.

77. Котов М.I. До питання про кiлькiсть видiв у родi Thymus L.// Укр. ботан. журн. - 1974. -

Т. 31, № 3. - С. 359-361.

78. Котуков Г.Н. О внедрении новых для Украины эфирно-масличных и пряно-

ароматических растений // Тр. Ботан. ин-та Сер. 6. - 1949. - № 7. - С. 88-90.

79. Кравченко М.Л. Статистическая обработка данных полевого опыта. - Ровно, 1989. - 66

с.

80. Курбанов Э.А. К биологии цветения интродуцированных видов чабреца в условиях

Апшерона (Thymus karamarjanicus Klok. et Shost. Th. collinus MB.) // Изв. АН Азерб.

Респ. Сер. биол. наук. - 1975. - № 3. - С. 17-21.

81. Курбанов Э.А. Развитие зародыша и эндосперма у чабреца // Изв. АН Азерб. Респ. сер.

биол. наук. - 1977. - № 4. - С. 23-26.

82. Курбанов Э.А., Касумов Ф.Ю. Онтогенез и динамика накопления эфирного масла у

чабреца в условиях Апшерона.// Изв. АН АзССР. Серия биол. наук. 1974. № 5-6. С. 3-8.

83. Либусь О.К., Иванова Е.П. Исцеляющие масла. - М.: Педиатрия, 1997. - 80 с.

84. Литвиненко В.М., Зоз И.Г. Хемотаксономическое изучение видов Thymus L. с Украины

// Растит. ресурсы. - 1969. - Т. 5, вып. 4.- С. 481-495.

85. Лобанов В.В, Степень Р.А. Влияние биоценотических факторов на содержание и

состав пихтового масла// Химическая технология переработки. Хвойные бореальные

зоны. – 2004. – Вып. 2. – С. 148-155.

86. Лобашев М.Е. Генетика. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1963. - 489 с.

87. Лукьяненко П.П. Отбор по удельному весу как метод повышения урожайных качеств

семян // Селекция и семеноводство. -1940. - № 3.

88. Лутков А.Н. Новая форма линалоольной мяты, как источник получения линалоола и

цитраля // В кн. "Краткий отчет за 1954 г.".- Краснодар: ВНИИМЭМК, 1955.

89. Львова И.Н. Пол у растений. - М.: Изд-во МГУ, 1963. 56 с.

90. Лякавичус А.А., Ясконис Ю.А. О роде тимьяна (Thymus L.) в Литве: Внутривидовые

формы и некоторые биохимические свойства тимьяна блошиного // Тр. АН Лит. Респ.

Сер. В. - 1968. - № 2 (46) . - С. 19-24.

91. Лякавичус А.А., Ясконис Ю.А. О роде тимьяна (Thymus L.) в Литве: Внутривидовые

формы и некоторые биохимические свойства тимьяна ползучего // Тр. АН Лит. Респ.

Сер. В. - 1967. - № 1. - С. 71-77.

92. Майсурян Н.А. Биологические основы сортирования семян по удельному весу // Тр.

ТСХА. - 1947. - Вып. 37.

93. Майсурян Н.А. Удельный вес и величина семян // Тр. Всес.акад. соц. землед. - 1940. -

№ 2.

94. Макрушин Н.М., Черемха В.М. Отбор биологически ценных семян озимой пшеницы

сорта Ильичевка // Агротехнические основы выращивания высоких урожаев зерновых

культур, картофеля и сах. свеклы в юго-зап. лесостепи Украины. - Кишинев, 1982. - С.

14-18.

95. Мауринь А.М., Лиепа И.Я., Авена М.А. Моделирование и прогнозирование в

ботанике // Латв. гос. унив., каф. ботан. - Рига. - 1971. - С. 36-57.

96. Машанов В.И. Некоторые итоги и проблемы интродукции и селекции

эфирномасличных растений //Тр. Никитск. бот. сада. - Ялта, 1978. - Т.75. - С.5-28.

170

97. Меладзе Г.Г. Агроклиматические основы возделывания субтропических технических и

эфирномасличных культур. - Л.: Гидрометеоиздат, 1979. - 136 с.

98. Меницкий Ю.Л. Род 8. Thymus L. // Арктическая флора СССР. - Л.: Наука, 1980. - Т. 8.

- С. 255-262.

99. Меницкий Ю.Л. Род. 35. Тимьян - Thymus L. // Флора европейской части СССР. - Л.:

Наука, 1978. - Т. 3. - С. 191-204.

100. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР / Академия наук

СССР, Главный ботанический сад, Совет ботанических садов СССР. - М., 1975. - 28 с.

101. Методические рекомендации к составлению региональных биологических

флор/Сост. В.Н.Голубев. - Ялта. - 1981. - 29 с.

102. Методические указания по оценке погодных и климатических условий

применительно к возделыванию эфиромасличных культур / ВНИИЭМК, отд. раст. и

селекции. - М., 1982. - 64 с.

103. Методические указания по семеноведению интродуцентов /Под ред. Н.В.Цицина. -

М.: Наука, 1980. - 64 с.

104. Методы биохимического исследования растений / Сост. Ермаков А.И. и др. – М.- Л.,

1962. – 520 c.

105. Миджаян А.Л. Тимол (из Thymus Kotschyanus) // Сб. тр. Хим. инст. - Армянск фил.

АН СНГ. - 1940. - № 2. - C. 25-28.

106. Минаева В.Г. Лекарственные растения Сибири. - Новосибирск: "Наука", 1991. - 432

с.

107. Нестеренко П.А. Биология эфиромасличных растений. - Госиздат. Крым АССР, 1935.

- 128 с.

108. Нилов В.И., Вильямс В.В. Материалы по исследованию эфирных масел крымских

растений // Зап. Никит. ботан. сада. - 1926. -Т. 9, вып. 1. - С. 3-48.

109. Новрузова З.А., Аббасов Р.М., Касумов Ф.Ю. Особенности строения некоторых

представителей рода Thymus в связи с их эфиромасличностью // Изв. АН Азерб. Респ.

Сер. биол. наук. - 1976. -Т. 1. - С. 21-26.

110. Новые эфирномасличные культуры / Машанов В.Н. и др. Симферополь: Таврия,

1988. - 160 с.

111. Общие методы анализа. Растительное сырье // Государственная фармакопея. - 11-е

изд., вып. 2. - М: Медицина, 1990.

112. Петрунин В.П., Пропастин В.А. Возделывание эфирномасличной розы в условиях

орошения // Масложировая промышленность. 1970. - № 9. - C. 22-23.

113. Пидотти О.А. Определитель семян декоративных растений. -М.; Л.: Изд-во АН СНГ,

1952. - 115 с.

114. Полякова Л.В., Ершова Э.А. Изменчивость фенольных соединений у некоторых

травянистых и древесных растений от межпопуляционного до внутрииндивидуального

(эндогенного) уровня// Химия растительного сырья. - 2000. - №1. - С.121–129.

115. Пономарев А.Н. Экология цветения и опыления злаков //Науч. докл. высш. школы.

Сер. биол. наук. - 1960. - № 1.

116. Пономарев А.Н., Демьянова Е.И. К изучению гинодиэции у растений // Ботан. журн.

- 1975. - Т. 60, № 1. - С. 3-15.

117. Прокофьев А.А. Климат и продуктивность растений // Всесоюз. об-ва по распростр.

полит. и научн. знаний, сер. III. -1956. - № 34.

118. Работягов В.Д. Математическая модель продуктивности лаванды //Физиология и

биохимия культурных растений. - 1983. - Т.15, № 6. - C. 566-571.

119. Рачковская Е.И. К биологии пустынных полукустарничков //Геоботаника. - М.; Л.:

Изд-во АН СНГ, 1957. - Т. 11. - С. 5-87.

120. Роннигер К. Род Thymus L. // Гроссгейм А.А. Флора Кавказа. - Тифлис-Эривань. -

1932. - Т. 3. - С. 334-347.

171

121. Рубцов Н.И., Привалова Л.А. Флора Крыма и ее географические связи //Тр. Никит.

ботан. сада. - 1964. - Т. 37. - С.16-36.

122. Савчук Л.П. Эфирно-масличные культуры и климат. - Л.:Гидрометеоиздат, 1977. -

104 с.

123. Селекция эфиромасличных культур //Методические указания. - Симферополь. - 1977.

- 150 с.

124. Сергиевская Л.П. 560. Thymus L. //Флора Западной Сибири.- Томск: Типолит. изд-во

"Красное знамя".- 1937. - Т.9. - С. 2383-2393.

125. Серебряков И.Г., Серебрякова Т.И. Жизненные формы покрытосеменных и их

эволюция в отдельных таксономических группах //Ботан. журн. - 1969. - Т. 54, № 9. -

С. 1321-1325.

126. Синицина Н.И., Гольцберг И.А., Струнников Э.А. Агроклиматология. - Л.:

Гидрометеоиздат, 1973. - 344 с.

127. Смиряев А.В., Гохман М.В. Биометрические методы в селекции растений. - М:

Агропромиздат, 1985. - 216 с.

128. Спиридонова С.И. Исследование эфирного масла степного чабреца (Thymus

Marschallianus Willd.) // Журн. общ. химии. -1936. - Т. 6, Вып. 10. - С. 1510-1513.

129. Станков С.С., Талиев В.И. Род Thymus L. // Определитель высших растений

европейской части СНГ. - М.: Сов. наука, 1957. -С. 519.

130. Стоянов Н., Стефанов Б., Китанов Б. Род Thymus L. //Флора Болгарии. - 2. 4 Изд.

София, 1967.

131. Сур С.В. Состав эфирных масел лекарственных растений //Растительные ресурсы. -

1993. - Т. 29, вып. 1. - С. 107-108.

132. Танасиенко Ф.С., Касимовская Н.Н., Шляпников В.А., Шляпникова А.П. Эволюция

представлений об изменении содержания и состава эфирных масел в растениях //

Физиология и биохимия культурных растений. - 1995. - Т.27, № 3. - С. 124-129.

133. Тахтаджян А. Л. Биосистематика: прошлое, настоящее и будущее // Ботан. журн.

1970. Т. 55. № 3. С. 331—345.

134. Тер-Хачатурова С.Я. Род 894. Thymus L. - тимьян, чабрец // Флора Кавказа. - Л.:

Наука, 1967. - Т. 7. - С. 415-431.

135. Токарев П.В. Методика определения объема и удельного веса семян. - М.: "Колос",

1964. - 10 с.

136. Тюрин Ю.Н., Макаров А.А. Статистический анализ данных на компьютере. - М.,

1998. - 528 с.

137. Федоров Ал.А., Кирпичиков М.Э., Артюшенко З.Т. Атлас по описательной

морфологии высших растений: Стебель и корень. - М.;Л.: Изд-во АН СНГ, 1962. - 350

с.

138. Фурса Д., Зац Е. Уточнение сумм эффективных температур, определяющих развитие

винограда // Виноградарство и садоводство Крыма. - 1962. - № 6. - C. 13.

139. Фурса Д.И. Погода, орошение и продуктивность винограда. - Л.: Гидрометеоиздат,

1986. - 200 с.

140. Халяфян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных: Учебник 3-е изд. – М;

ООО «Бином-Пресс». – 2007. – 512 с.

141. Химический анализ лекарственных растений/ Под ред. Н.И.Гринкевич,

Л.Н.Сафронич. – М.: Высш.школа, 1983. – 176 с.

142. Хорт Т.П. Содержание эфирного масла в тимьяне Дзевановского в зависимости от

условий обитания // Бюл. Никит. ботан. сада. - 1968. - Вып. 1. - С. 3-6.

143. Хотин А.А. Накопление эфирного масла у мяты перечной под влиянием условий

внешней среды // ДАН СССР. - 1950. - Т. 72, № 5. - C. 965-968.

144. Хотин А.А. Роль внешних факторов в накоплении эфирных масел //"Труды

ВНИИЭМК". - 1968. - Вып. 1. - С. 35-43.

172

145. Хохлов С.С. Происхождение гинодиэцичных видов в свете исследований эволюции

цветка при апомиксисе // Апомиксис и цитоэмбриология растений. - Саратов: Изд-во

Саратов. ун-та, 1968. -Вып. 1. - С. 3-30.

146. Хромосомные числа цветковых растений (Thymus L.). - Л.:Наука, 1969. - С. 373.

147. Чайлахян М.Х., Хрянин В.Н. Пол растений и его гормональная регуляция. - М.:

Наука, 1982. - 169 с.

148. Чернева О.В. 36 Thymus L. // Растения Центральной Азии.- Л.: Наука, 1970. - Т. 5. - С.

85-90.

149. Чернявский П.И. Новые виды с Балканского полуострова //Новости систематики

высш. раст. - 1960. - С. 302-315.

150. Чириков Ю.Ф. Влияние условий внешней среды на образование эфирного масла в

листьях мяты: Автореф. канд. дисс./ М.,1954. - 13 с.

151. Шарапов Н.И., Смирнов В.А. Климат и качество урожая. -Л.: Гидрометеоиздат, 1966.

- 127 с.

152. Шмерко Е.П., Мазан И.Ф. Практическая фитотерапия: Опыт лечения растениями. -

Минск: "Лечприрода", 1996. - 640 с.

153. Шмидт П. Род Thymus L. // Флора северо-востока европейской части СССР. - Л.:

Наука, 1977. - С. 92-96.

154. Шостенко-Десятова Н.О. До питання про фiлогенiю видiв роду Thymus L. пiдсекцii

Serpylla Briquet // Учен. зап. Харьк.ун-та. - 1936. - № 6/7. - С. 287-304.

155. Шубина Л.С. Влияние почвенно-климатических условий Крыма на продуктивность

красной Крымской розы // Агробиология. 1965. - № 5.

156. Ascensao L., Figueiredo A.C., Barroso J.G., Pedro L. Schripsema J., Deans S., Scheffer

J.C.J. Plectranthus madagascariensis – morphology of the glandular trichomes, essential oil

composition, and its biological activity.// Internat. J. Plant Sci. 1998. № 159. P. 31–38.

157. Assouad M.W., Dommee B., Lumaret R. Reproductive capacities in the sexual forms of the

gynodioecious species Thymus vulgaris L. // Bot. J. Linnean Soc. - 1978. - Vol. 77, № 1. - P.

29-39.

158. Assouad W., Valdeyron G. Remarques sur la biologie du Thym, Thymus vulgaris L. // Bull.

Soc. bot. France. - 1975. - T. 122, № 1/2. - P. 21-34.

159. Bentham G. Herbari Wildenowiani Didynamia Gymnospermia cum Monographia

Benthamiana comperata // Linnaea. - 1837. - Bd.11. - Р. 327-348.

160. Bieberstein M.F. Flora taurico-caucasica // Ibid. -1819. - Vol. 3. - P. 401-405.

161. Bieberstein M.F. Flora taurico-caucasica // Charkoviae. - 1808. - Vol. 2. - P. 5-59.

162. Bonnet A.L.M. Contribution a l'etude cariologique du genre Thymus. 2. A propos Thymus

pulegioides L. des Etats-Unis d'Ameri- que et d'Europe // Ibid. - 1961a. - № 13. - P. 3-5.

163. Bonnet A.L.M. Contribution a l'etude carioloque du genre Thymus. 3. A propos Thymus

nitens Lamotte et de Thymus froelichianus Opiz de la flore Francaise // Ibid. - 1961b. – №

13. - P.7- 13.

164. Bonnet A.L.M. Etude caryologique de quelques Thymus mediterranees // Nat. monsp.

(Bot.). - 1959. - № 10. - P. 3-6.

165. Bonnet A.L.M. Contribution a I'etude cariologique du genre Thymus L. 5. A pro-pos de

Thymus alpigenus Kerncr. Th.mastichina L., Th.pofylrichus Keraer el Thymus pulegioides

L.//Ibid.- 1967. № 18. - Р. 193-199.

166. Boyet Ch., Jay M. Taxonomic variation in flavonoids in the Oryza latifolia complex //

Biochem. Syst. Ecol. 1989. Vol. 17. № 6. P. 443—447.

167. Braun H. Systematische Uebersicht and Verbreitung der Gattung Thymus L. in Nieder-

Oesterreich // Osterr. bot. Ztschr. - 1889. - Jg. 39, № 5. - Р. 186-188.

168. Braun-Blanquet J., Walter H. Zur Okologie der Mediterranpflanzen // Jb. Wiss. Bot.- 1931.

- Bd. 74. - Р.697-748.

169. Briquet J. Thymus L. (Labiatae) // Die Naturlichen Pflanzenfamilien. - Leipzig: Verlag von

Wilgelm Engelmann, 1897. - Bd. 4, Abt. 3a. - Р. 311-314.

173

170. Broucke C.O., Lemli J.A. Spasmolytic activity of the flavonoids from Thymus vulgaris //

Pharmacy World Science. 1983. V. 5. №1. P. 9–14.

171. Celakovsky L. Ueber einige Arten resp. Rasen der Gattung Thymus // Ibid. 1883. - Bd. 66.

- Р. 120-173.

172. Chang X., Alderson P.G., Wright Ch.J. Variation in the Essential Oils in Different Leaves

of Basil (Ocimum basilicum L.) at Day Time// The Open Horticulture Journal. – 2009. – Vol.

2. – P. 13-16.

173. Changes in Essential Oil Composition of Oregano (Origanum onites L.) due to Diurnal

Variations at Different Development Stages/ Tonger O., Karaman S., Kizil S., Diraz E.// Not.

Bot. Hort. Agrobot. Cluj. – 2009. – Vol. 37, № 2. – P. 177-181.

174. Chemical composition of the essential oils from Thymus mastichina “over a day period”/

Miguel M.G., Duarte F., Venâncio F., Tavares R.// World Conference on Medicinal and

Aromatic Plants, Budapeste, Hungria. – 2001. – P. 8-11.

175. Clausen J. Biosystematic consequences of ecotypic and chromosomal differentiation //

Taxon, 1967. – Vol. 16, № 4. – P. 271–279.

176. Cosentino S., Tuberoso C.I.G., Fadda M.E., Pisano B., Satta M., Mascia V., Palmas F.

Antimicrobial activity and chemical composition of essential oils from Sardinia // Igiene

Moderna. - 1999. - V. 112, № 4. - P. 1411-1421.

177. Couladis M., Tzakou O., Kujundzic S., Sokovic M., Mimica N. Chemical analysis and

antifungal activity of Thymus striatus // Phytother. Research. 2004. V. 18. №1. P. 40–42.

178. Darlington C.D., Wylie A.P. Chromosome atlas of flowering plants. - L.: Allen and

Unwin, 1955. - 519 p.

179. Darlington C.D. Chromosome botany. - L.: Allen and Unwin, 1956. - 186 p.

180. Dobreva A., Kovacheva N. Daily dynamics of the essential oils of Rosa damascena Mill.

and Rosa alba L.// Agricultural science and technology. – 2010. – Vol. 2, № 2. – P. 71-74.

181. Dommee B., Assouad M.W., Valdeyron G. Natural selection and gynodioecy in Thymus

vulgaris L. // Bot. J. Linnean Soc. -1978.- Vol. 77, № 1. - P. 17-28.

182. Dostal J. 580. Thymus L. // Klic k upline kwetene CSR.- Pr.: Naklad. Ceskosl. akad. ved. -

1958. - P. 536-540.

183. Dudareva N., Pyrchesky E., Gershenzon J. Biochemistry of plant volatiles// Plant

Physiology. – 2004. – Vol. 135. – P. 1893-1902.

184. Echeverrigaray G., Agostini G., Tai-Serfeni L., Paroul N., Pauletti G.F., Atti dos Santos

A.C. Correlation between the chemical and genetic relationships among commercial thyme

cultivars. //J. Agric. Food Chem. 2001. № 49, Р. 4220-4223.

185. Effect of Temperature on the Floral Scent Emission and Endogenous Volatile Profile of

Petunia axillaris/ Sagae M., Oyama-Okibo N., Ando T., Marchesi E., Nakayama M.//

Bioscience, Biotechnology, Biochemistry. – 2008. – Vol. 72, № 1. – P 110-115.

186. Essential oil composition and antibacterial activity of Thymus caramanicus at different

phenological stages/ Nejad Ebrahimi S., Hadian J., Mirjalili M.N., Sonboli A., Yousefzadi

M.// Food Chem. – 2008. – Vol. 110. – P. 927-931.

187. European Pharmacopoeia. 5th

Ed. Main Volume 5.0. 2005, Eucalyptus oil, P. 1570-1571.

188. Factors Affecting on Essential Chemical Composition of Thymus kotschyanus in Iran/

Aminzadeh M., Amiri F., Ashor Abadi E., Mahdevi K., Fadai Sh. / World Applied Sciences

Journal . – 2010. – Vol. 8б, № 7. – P. 847-856.

189. Fahlen A., Welander M., Wennersten R. Effects of light-temperature regimes on plant

growth and essential oil yield of selected aromatic herbs.//J.Sci. Food Agric. – 1997, №73. –

P. 111-119.

190. Flora Europaeace. - Cambridge: Univ. press, 1972. -Vol. 3.- P. 172-182.

191. Fournier P. 788. Thymus (Tourn.) L. // Les quatre flores de la France. - P.: Lechevalier,

1977. - P. 840-842.

192. Franz C., Hay R.K.M., Waterman P.G. (eds.) Volatile oil crops: their biology, biochemistry

and production// Genetics. In Longman Scientific & Technical, Harlow. – 1993. - P. 63-96.

174

193. Gabella Th.W.J., Kliphuis E. Chromosome numbers of flowering plants in the Netherlands

// Acta bot. neerl. - 1963. -Vol. 12, № 2. - P. 195-230.

194. Gang D.R., Wang J., Dudareva N., Nam K.H., Simon J.R., Lewinsohn E., Pichersky E. An

investigation of the storage and biosynthesis of phenylpropenes in sweet basil.// Plant

Physiol. 2001. V. 125. P. 539-555.

195. Gluchoff-Flasson K., Jay M., Viricel M.-R. Detection of new flavonoid patterns in Foxtail

Millet (Setaria italic (L.) Beauv.): Comparison between pure lines and hybrides // Biochem.

Syst. Ecol. 1990. Vol. 18. № 4. P. 221—227.

196. Gouyon P.H., Vernet P., Guillerm J.L., Valdeyron G. Polymorphims and environment: the

adaptative value of the oil polymorphism in Thymus vulgaris L.// Heredity. 1986. - №57. - P.

59-66.

197. Grander R., Passet J. Types chimiques (Chemotypes) de l'es- pece Thymus vulgaris L. //

C.r. Acad. Sci. D. - 1971.- Vol.273, № 23. – Р. 2350-2353.

198. Grossmann A., Schmidt P. Notiz on Thymus in der Rhon //Ber. Bayer. bot. Ges.- 1972. -

Bd. 43. – Р. 21-24.

199. Gusuleac M. Thymus L. // Flora Republicii Populare Romine. - Buc., 1961. - Vol. 8. - P.

301-334.

200. Halascy E. Uber Thymus richardii Pers. und Thymus nitidus Guss // Magy. bot. lapok. -

1913. - Bd. 12. - Р. 186-187.

201. Hallahan D.L. Monoterpenoid biosynthesis in glandular trichomes of Labiatae plants.// In:

Advances in Botanical Research: Plant Trichomes (Eds. D. L. Hallahan and J. C. Gray),

Academic Press, Amsterdam. 2000.- P. 77-120.

202. Hamideh J., Hesamzadeh Hejazi S.M., Babayev M.Sh. Karyotypic Studies of three Thymus

(Lamiaceae) species and populations in Iran// Caryologia. - Vol. 62, № 4, 2009. – P. 316-

325.

203. Hartvig, P. A taxonomical revision of Thymus sect. Teucrioides (Lamiaceae)// Pl. Syst.

Evol. – 1987. – 155. P. 197-213.

204. Hay R.K.M., Svoboda K.P. Botany. In: Hay, R.K.M., Waterman, P.G. (Eds.), Volatile Oil

Crops: Their Biology, Biochemistry and Production.// Longman Scientific & Technical,

Harlow, - 1993. - P. 5–22.

205. Hegnauer R. Biologische und systematische Bedeutung von chemischen Rassen // Pl. med.

1975. Bd. 28. № 3. Р. 230—243.

206. Hudaib M., Speroni E., Di Pietra A.M., Cavrini V. GCjMS evaluation of thyme (Thymus

vulgaris L.) oil composition and variations during the vegetative cycle.// J.Pharm. Biom. An.

2002. № 29. Р. 691-700.

207. Igolen G. Propos sur les lavandes et les lavandins //Par- fums, Cosmetigues, Savons de

France. - 1971. - Vol. 1, Р 10.- P. 5111-525.

208. Index Kewensis. - Oxford: Clarendon press, 1895. - Pt.2. - 1290 p. - 1076; Suppl. 1-16. -

Oxford: Univ. press,1901-1975.

209. Iversen T.H., Steen A.H. Arsrapport for delprosjektene 'Provedyrking' og 'Sikre

kvalitetsanalyser'. Annual Report 1996 for “Norwegian Herb Production (NUP)”. //The Plant

Biocentre, Department of Botany, Norwegian University of Science and Technology

(NTNU), 1997, 58 p. [Norwegian].

210. Iversen T.H., Steen A.H. Provedyrking og kvalitetsanalyser av sitronmelisse, peppermynte,

sakhalinmynte, bergmynte og timian. Annual Report 1995 for “Norwegian Herb Production

(NUP)”. //The Plant Biocentre, Department of Botany, Norwegian University of Science and

Technology (NTNU), 1996, 38 p. [Norwegian].

211. Jakobsen H., Olsen C. Influence of climatic factors on emission of flower volatiles in situ//

Planta. – 1994. – Vol. 192, № 3. – P. 365-371.

212. Jalas J. Genus Thymus L. // Flora of Turkey. Edinburgh, 1982. - Vol. 7. - P. 349-389.

213. Jalas J. Notes on Thymus L. (Labiatae) in Europe //Ibid. - 1974. - Vol. 11, № 4. - P. 262-

266.

175

214. Jalas J., Kaleva K. Chromosome studies in Thymus L.(Labiatae). 5 // Ibid. - 1967. - Vol. 4,

№ 1. - P. 74-80.

215. Jalas J., Kaleva K. Supraspezifische Gliederung und Verbreitungstypen in der Gattung

Thymus L.(Labiatae) //Feddes repert. - 1970. - Bd. 81, № 1/5. - Р. 93-106.

216. Jalas J., Uotibe M. Chromosome studies in Thymus L. (Labiatae). 6. Counts on

Macedonian and Fhracian taxa // Ibid.- 1976. - Vol. 13, № 2. - P. 61-64.

217. Jalas J. Chromosome studies in Thymus. 1. Somatic chromosome numbers with special

reference to the Fennoscandian forms // Hereditas. - 1948. - Vol. 34, № 4. - P. 414-434.

218. Jalas, J. Notes on Thymus L. (Labiatae) in Europe. I. Supraspecific classification and

nomenclature// Bot. J. Linn. Soc. – 1971. –Vol. 64, № 2. – P. 199-215.

219. Jalas J. Notes on Thymus L. (Labiatae) in Europe. 2. Comments on species and subspecies

// Ibid. - 1971b. - Vol. 64, № 3. - P. 247-275.

220. Jalas J. Thymus L. // Flora Europaea. - 1972. - Vol. 3.- P.172-182.

221. Jalas J. Thymus subsect. Pseudomarginati in the Himalayas and adjoining western

mountain ranges, and in Caucasia// Ann. Bot. Fennici 10. – 1973. – P. 104-122.

222. Jay M., Fiasson J. L., Lumaret R., Ardouin P. Tetraploidyand habitat differentiation

reflected by flavonoid patterns in Dactylis glomerata from Galicia (Spain) //Biochem. Syst.

Ecol. 1989. Vol. 17. № 4. P. 283—285.

223. Jenning W., Shibamoto T. Qualitative Analysis of Flavor and Fragrance Volatiles by Glass

Capillary Gas Chromatography. - Academic Press rapid Manuscript Reproduction, 1980. -

472 p.

224. Kahkonen M.P., Hopia A.I., Vuorela H.J. et al. Antioxidant аctivity of рlant еxtracts

сontaining рhenolic // J. Agric. Food Chem. 1999. № 47. Р. 3954–3962.

225. Kaleva K. Chromosome counts in Thymus L. (Labiatae) //Ibid. - 1969. - Vol. 6, № 4. - Р.

344-347.

226. Kaleva K. Notes on some epidermal characteristics in Thymus L. (Labiatae) // Ann. bot.

fenn. - 1967. - Vol. 4, № 1. - P. 95- 101.

227. Kerner A. Die Vegetations - Verhaltnisse des mitteren und ostlichen Ungarns und

angrenzenden Siebenburgens // Osterr. bot. Ztschr. - 1874. - Bd. 71, № 24. - P. 182-185.

228. Korayem M., Hasabo S., Ameen H. Effects and mode of action of some plant extracts on

certain plant parasitic nematodes // J. Pest. Science. 1999. Vol. 66. №2. P. 32–36.

229. Krause E.L., Ternes W. Bioavailability of the antioxidative thyme compounds thymol and

p-cymene-2, 3-diol in eggs // Europ. Food Research and Technology. - 1999. - V.209, № 2. -

P. 140-144.

230. Kulisiс T., Dragoviс-Uzelac V., Milos M. Antioxidant activity of aqueous tea infusions

prepared from Oregano, Thyme and Wild Thyme // Food Technol. Biotechnol. 2006. V. 44.

№4. P. 485–492.

231. Love A., Love D. Chromosome numbers of Central and Northwest European plant

species // Opera bot. - 1961. - Vol. 5. - P. 581.

232. Lyka K. Parallele Formen in Verwandschaftkreise der mitteleuropaeischen Thymi // Magy.

bot. lapok. - 1926. - Bd. 25, № 1- 2. – Р. 39-47.

233. Lyka K. Uber einige neuere Thymus - Formen // Ibid. -1930. - Bd. 29, № 1/12. - 1-3.

234. Lyka K., Gams H. Thymus L. // Illustrierte Flora von Mitteleuropa. - Munchen: Munchen

Univ. - 1927. - Bd. 5, T. 4. - Р. 2306-2327.

235. Machule M. Die mitteleuropaischen Thymus - Arten, Formen und Bastarde // Ibid. -

1960. - Bd. 2, № 1. - Р. 176-207.

236. Machule M. Die mitteleuropaischen Thymus - Arten, Formen und Bastarde // Mitt.

Thuring. bot. Ges. - 1957. - Bd. 1, № 4. - Р. 13-89.

237. Marhuenda E. Composition of essential oil of Thymus carnosus and its variation //

Fitoterapia. - 1986. - № 6. - P.57.

176

238. Massoud H.Y. Quantiative Vererbung einiger Ertragsmerkmale und der

Hauptkomponenten des atherischen Oles von Kamille, Matricaria chamomilla L. (syn.

Chamomilla recutita L.).// PhD Thesis, Technical University of Munich, Germany, 1989.

239. May G. Contribution s l'etude morphologique de quelques Thymus du Maroc // Trav. Inst.

Sci. Cherif. - 1960. - № 20. - P.10- 71.

240. Mayol M., Rossello J.A., Mus M., Morales R. Thymus herba-barona Loisel., novedad para

Espana, en Mallorca// Anales Jard. Bot. Madrid. – 1990. - 47(2). –P. 516.

241. McConkey M.E., Gershenzon J., Croteau R.B. Developmental regulation of monoterpene

biosynthesis in the glandular trichomes of peppermint.// Plant Physiol. 2000. Vol. 122. P.

215-224.

242. Meas J.A. Flavonoid diversity and geographic endemism in Parthenium // Biochem. Syst.

Ecol., 1980. – Vol. 8, № 4. – P. 360–370.

243. Miura K., Kikuzaki H., Nakatani N. Antioxidant activity of chemical components from

sage (Salvia officinalis L.) and thyme (Thymus vulgaris L.) measured by the oil stability

index method // J. Agric Food Chem. 2002. Vol. 50. №7. Р. 1845–1851.

244. Morales R. El genero Thymus L. en la region mediterranea occidental (Lamiaceae).//

Biocosme Mesogeen, 1989. - 6(4). – P. 205-211.

245. Morales R. Studies on the genus Thymus L./ Lamiales newsletter, Issue number 4 February

1996 ISSN 1358-2305 P. 6-8.

246. Morales R. Synopsis of the Genus Thymus L. in the Mediterranean area// Lagascalia №

19(1-2). – 1997. – P. 249-262.

247. Morales R. Taxonomia de los generos Thymus (excluida la seccion Serpyllum) y Thymbra

en la Peninsula Iberica// Ruizia, 1986. - № 3. – P. 1-324.

248. Morgan R. K. Chemotypic characteristics of Thymus vulgaris L. in Central Otago, New

Zealand // J. Biogeogr. 1989. Vol. 16. № 5. Р. 483—491.

249. Muller H. Die Befruchtung der Blumen durch Unsekten und die gegenseitigen Anpassung

beiden. - Leipzig, 1873. - 478 р.

250. Negre R. Note sur Thymus serpyllum L. dans la flore Pyreneenne // Coll. Bot. Barcinone,

1968. - Vol. 7, fasc. 2. - P.895- 916.

251. Negre R. Thymus L. // Petite flore des regions arides du Maroc occidental. - P., 1968. - Vol.

2. - P. 182-183.

252. Nejad Ebrahimi S., Hadian J., Mirjalili M.H., Sonboli A., Yousefzadi M. Essential oil

composition and antibacterial activity of Thymus caramanicus at different phenological

stages// Food Chemistry. – 2008. - № 110. – P. 927–931.

253. Nevo E. Genetic variation in natural population: patterns and theory // Theor. Biol. - 1978.

- Vol. 13. - P.121-177.

254. Nickavar, B., Mojab F., Dolat-Abadi R. Analysis of the essential oils of two Thymus

species from Iran// Food Chem. – 2005. – Vol. 90. – P. 609-611.

255. Opiz P.M. Nachtrag zu meinen phanerogamischen und cryptogamischen Gewachsen

Boheims // Flora. - 1824. - Bd. 7/11. -Р. 524-528.

256. Opiz P.M. Seznam rostlin kveteny ceske. - Prag: Ceske museum, 1852. - 216 р.

257. Orshan G. Seasonal dimorphism of desert and mediterranean chamaephytes and its

significance as a factor in their water economy // The water relation of plants: Brit. Ecol.Soc.

Symp. - 1969. - Vol. 3. - P. 205-222.

258. Ozguven M., Tansi S. Drug Yield and Essential Oil of Thymus vulgaris L. as in Influenced

by Ecological and Ontogenetical Variation// Tr. J. of Agriculture and Forestry. – 1998. – Vol.

22. – P. 537-542.

259. Paris R., Delaveau P. Possibilites et limites de la chimiotaxinomie // Memoires. 1965. Р.

143—149.

260. Paroni E. 524. Thymus // Gida botanica d'Italia.

261. Pawlowski B. Rozmieszczenie geograficzne kilku maclerzanek (Thymus L.) w Polsce i

zachodniej Ukrainie // Ibid. -1967. - Vol. 13. - P. 15-50.

177

262. Pawlowski B. Thymus L. // Flora Polska. - Warszawa; Krakow: Panstw. wydwo naukove. -

1967. - Vol. XI. - Р. 167-210.

263. Percival M. Floral biology. - Oxford: Pergamon press, 1965. - 243 p.

264. Pereira C.A.X. A Flora de Portugal. - P.: Ailland, 1913. - 766 p.

265. Petrov A. On the method of the morphologicla analysis of the structure of herbaceous

plants // Dokl. Bolg. AH. - 1964.- Vol. 17 , № 9.

266. Piccaglia R., Marotti M. Characterization of several aromatic plants grown in northern

Italy.// Flavour and Fragance J. 1993. № 8. Р. 115-122.

267. Pidott C.D. Species delimitation and racial divergence in British Thymus // New Phytol. -

1954. - Vol. 53, № 3. - P.470- 495.

268. Pidott C.D. Thymus L. // J. Ecol. - 1955. - Vol. 43, № 1. - P. 365-387.

269. Plack A. Sexual dimorphism in Labiatae // Nature. -1957. - Vol. 180. - P. 45-96.

270. Portuguese Thymbra and Thymus Species Volatiles: Chemical Composition and Biological

Activities/ Figueiredo A.C., Barroso J.G., Pedro L.G., Salgueiro L., Miguel M.G., Faleiro

M.L.// Current Pharmaceutical Design. – 2008. - Vol. 14, № 29. – P. 3120-3140.

271. Raven P.H. The relationships between "Mediterranean"floras // Plant life of South-West

Asia. - 1971. - P. 119-134.

272. Rechinger K.H. Die Gattung Thymus in Persien und angrenzenden Gebieten // Phyton. -

1954. - Bd. 5, Fasz. 4. - Р. 280-303.

273. Rechinger K.H. Thymus L. Thyme // Flora of lowland Iraq. - Menheim, 1964. - P. 530.

274. Rechinger K.H. Der Endemismus in der Griechischen Flora // Rev. Bot. - 1965. - Vol. 10,

fasc. 1/2. - P. 135-138.

275. Regulation of essential oil production in plants/ Sangwan N., Farooqi A., Shabih F. and

Sangwan R.// Plant Growth Regulation. – 2001. – Vol. 34, № 1. – P. 3-21.

276. Reparaz G.A. Lavande et lavandin, leur culture et leur economie en France // Publication

des annales dela Faculte des letres. Aix-on-Provence, Nouvelle serie. - 1965. - № 46.

277. Rodrigues R.A.F., Queiroga C.L., Rodrigues M.V.N., Foglio M.A., Sartoratto A.,

Montanari I. Study of the variation of the composition of the essential oil of leaves and

flowers of Achyrocline alata (DC) along a period of the day.// J.Essent. Oil Res. – 2002, №

14. – P. 280-281.

278. Rohloff J., Skagen E.B., Steen A.H., Beisva T., Iversen T.H. Essential oil composition of

Norwegian peppermint (Mentha piperita L.) and sachalinmint (Mentha sachalinensis (Briq)

Kudoˆ ).// Act. Agr. Scand. Sect. B. 50, - 2000a. – P. 161–168.

279. Rohloff J. Essential Oil Drugs – Terpene Composition of Aromatic Herbs// In: Production

Practices and Quality Assessment of Food Crops. 2002. Vol. 4: Post Harvest Treatments. Ed.

Dris R., Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The Netherlands, 59 p. [Review article,

submitted].

280. Rohloff J. Monoterpene composition of essential oil from peppermint (Mentha piperita L.)

with regard to leaf position using solid-phase micro-extraction and gas chromatography/mass

spectrometry analysis.// J. Agric. Food Chem., 1999. - № 47. – P. 3782–3786.

281. Rohloff J., Fiskaa Hagen S., Iversen T.-H. The effect of plant biochemical regulators on

strawberry production in field trials under drip irrigation management at 5 locations in

Norway. Proceedings of the 4th International Strawberry Symposium ISS at Tampere/

Finland July 2000, Act.Hort., in press. 2002.

282. Ronniger K. Eine unbeschriebene Thymus-Art (Th.Schimperi) aus Abessinien // Ibid. -

1933a. - Bd. 31. - Р.258-273.

283. Ronniger K. Die Thymus-Arten des Kaukasus und der sudlich angrenzenden Gebiete //Ibid.

- 1932-1933. - Bd. 31. - Р.135-157.

284. Ronniger K. The distribution of Thymus in Britain //Rep. Bot. esch. Club. - 1927. - P. 509-

517.

285. Ronniger K. Thymus L. Hayek A. (f.). Prodromus Florae peninsulae Balcanicae // Ibid. -

1931b. - Bd. 30, № 2. - Р.337-382.

178

286. Ronniger K. Thymus L. // Rechinger K.H. Florae Aegaea:Flora der Inseln und Halbinseln

des Agaischen Meeres. - Wien,1943. - Р. 533-541.

287. Ronniger K. XXIX. Labiatae - Thymus L. Plantae Sinensis a Dre H. Smith annis, 1921-

1922 et 1924 lactae // Acta horti berg.- 1934. - Bd. 9. - Р. 99-100.

288. Rossi E.R., Solbes D., Boldrini C., Olsen Ad. A predictive model of the yield of aromatic

species in relation to climatic variables // Proceedings of the XXY Int. Hort. Cong. Part 12.

Application of biotechnology and molecular biology and breeding, general breeding,

breeding and evaluation of temperate zone fruits for the tropics and subtropics/ Brussels,

Belgium. - 1998. - № 522. - Р. 43-48.

289. Rustaiyan A., Masoudi Sh., Monfared A., Kamalinejad M., Lajevardi T., Sedaghat S., Yari

M. Volatile constituents of three Thymus species grown wild in Iran // Plant and Soil. - 2000.

- Vol. 66, №2. - P. 197-198.

290. Sampaio G. Gen 561. Thymus Riv // Flora Portuguesa. -1947. - P. 511-513.

291. Schilling E. E. External flavonoid aglycons of Viguiera series Viguiera (Asteraceae:

Heliantheae) // Biochem. Syst. Ecol. 1989. Vol. 17. № 7, 8. P. 535—538.

292. Schlichting C. D., Levin D. A. Phenotypic plasticity: an evolving plant character // Biol. J.

Lin. Soc. 1986. Vol. 29. № 1. P. 37—47.

293. Schmidt P. Zu Wuchsform und Verzweigung der mitteleuropaischen Arten der Gattung

Thymus L. (Labiatae) – ein Beitrag zur Kenntnis der Morphologie von Zwerghalbstrauchern

//100-Jahre Arboretum, 1879-1979. - B., 1980. - Р. 167-187.

294. Schmidt P. Revision der Thymus-Arten von Ph.M. Opiz //Folia geobot. et phytotaxon. -

1977. - Bd. 12. - Р. 377-416.

295. Schmidt P., Knapp H.D. Die Arten der Gattung Thymus L.(Labiatae) im herzynischen

Florengebiet // Wiss. Ztschr. Univ. Halle. Math.-naturwiss. R. - 1977. - Bd. 26, N 2. - S. 71-

118.

296. Schmidt P.Bestimmungsschlusselfurdie mitteleuropaischen Arten und unterarten der

Gattung Thymus L.(Labiatae) // Mitt. flor. Kart. - 1978. - H. 1. - Р. 1-53.

297. Seasonal and diurnal variability of essential oil and its components in Origanum onites L.

grown in the ecological conditions of Cukurova/ Yaldiz G., Sekeroglu N., Ozguven M.,

Kirpik M.// Grasas y Aceites. – 2005. – Vol. 56, Fasc. 4. – P. 254-258.

298. Seasonal variation in yield and composition of Thymus zygis L. subsp. sylvestris essential

oil/ Moldao-Martins M., Bernardo-Gil M.G., Beirao-da-Costa M.L., Rouzet M.// Flavour

Fragr J. – 1999. – Vol. 14.- P. 177–182.

299. Silva M.G.D., Craveiro A.A., Matos F.J.A., Machado M.I.L., Alencar J.W. Chemical

variation during daytime of constituents of the essential oil of Ocimum gratissimum leaves.//

Fitoterapia. – 1999, № 70. – P. 32-34.

300. Smaili H., Sosa S., Brkic D. et al. Topical anti-inflammatory activity of extracts and

compounds from Thymus broussonettii// J. Pharmacy Pharmacology. 2002. Vol. 54. № 8. Р.

137–140.

301. Soo R. Thymi Hungariae // Fragm. florist. et geobot. -1970 - Vol. 16, № 1. - P. 25-37.

302. Sorsa P. Pollen morphological studies in the genus Thymus L. (Labiatae) // Ann. bot. fenn.

- 1966. - Vol. 3, № 2. - P. 140-146.

303. Sprengel C.K. Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und Befruchtung der Blumen. -

B.: Vieweg, 1793. - 444 р.

304. Spring O., Schilling E. Sesquiterpene lactones and the systematics of Helianthus

(Asteraceae: Helianthea) //Amer. J. Bot. 1990. Vol. 77. № 6. Suppl. 157 p.

305. Stahl-Biskup E., Saez F. Thyme// Taylor and Francis. – London, 2002. – P. 56-57.

306. Staykov V., Zolotovich G. Dynamics of the essential oil in the blossoms of the Kazanlak

oil-bearing rose (R.damascena Mill.)// Research on plant growing of the institutes of MA. –

1956. – Vol. Х. – P. 155-170 (Bg).

307. Stebbins G. L., Harvey B. L., Cox E. L. Identification of the ancestry of amphiploid Viola

with the aid of paper chromatography // Amer. J. Bot. 1963. Vol. 50. № 8. P. 830—839.

179

308. Stebbins G.L. Chromosomal evolution in higher plants. -L.: Arnold, 1971. - 216 p.

309. Sultan S. E. Evolutionary implications on phenotypic plasticity in plants // Evol. Biol.

1987. Vol. 21. P. 127—178.

310. Taherian A.A., Babaei M., Vafaei A.A., Jarrahi M., Jadidi M., Sadeghi H. Antinociceptive

effects of hydroalcoholic extract of Thymus vulgaris/ Pak. J. Pharm. Sci., Vol. 22, №1,

January 2009, Р. 83-89.

311. Tétényi P. Infraspecific chemical taxa of medicinal plants. – Budapest: Acad. Kiado, 1970.

312. Thymus carnosus Boiss.: effect of harvesting period, collection site and type of plant

material on essential oil composition/ Miguel M.G., Duarte J., Figueiredo A.C., Barroso J.G.,

Pedro L.G.// J. Essent Oil Res. – 2005. – Vol. 17. – P. 422-426.

313. Tkachenko K.G. Essential oils and systematics of the genus Heracleum L./ Turczaninowia.

2010, № 13(4). – Р. 74–87.

314. Trela-Sawicka Z. Further cytological studies in the genus Thymus L. from Poland // Ibid. -

1972. - Vol. 15. - P. 61-68.

315. Trela-Sawicka Z. Chromosome numbers of five species of Thymus L. from Slovakia // Ibid.

- 1970. - Vol. 13, № 2. - P.125- 132.

316. Trela-Sawicka Z. Cytological investigation in the genus Thymus L. // Acta biol. cracov.

(Bot.). - 1968. - Vol. 11, № 1. - P. 59-69.

317. Turner G.W., Gershenzon J., Croteau R.B. (2000). Distribution of peltate glandular

trichomes on developing leaves of peppermint.// Plant Physiol. 2000. Vol. 124. P. 655–664.

318. Valdeyron M.G. Recherches sur la genetique ecologique de Thymus vulgaris L.:

Presentation de theses M.W. Assouad et B.Dommee // C.r. Acad. sci. D. - 1974. - Vol. 1, №

1. – Р. 57-62.

319. Valdeyron G., Dommee B., Vernet P. Self-fertilization in malefertile plants of a

gynodioecious species: Thymus vulgaris L. // Heredity. - 1977. - Vol. 32, pt. 2. - P. 243-249.

320. Velenovsky J. Nachtrage zur Flora von Bulgarien //S.-Ber. Kgl. Bohm. Ges. Wiss. - 1903. -

Bd. 28. - Р. 10-26.

321. Velenovsky J. Vorstudien zu einer Monographie der Gattung Thymus L. // Beih. bot. Zbl.

B. - 1906. - Bd. 2, № 19. -Р. 271- 287.

322. Venkatachalam K.V., Kjonaas R., Croteau R. (1984). Development and essential oil

content of secretory glands of sage (Salvia officinalis).// Plant Physiol. 1984. № 76. P. 148–

150.

323. Vernet P., Guillerm J.L., Gouyon P.H. Le polymorphisme chimique de Thymus vulgaris L.

(Labiee): Repartition des formes chimiques en relation aves sertains bacteur ecologoques //

Oecol.plant. - 1977a. - Vol. 12, № 2. - P. 159-179.

324. Volatile ester formation in Roses. Identification on an Acetyl-Coenzyme A.

Geraniol/Citronellol Acetyltransferase in Developing Rose рetals/ Shalit M., Guterman I.,

Volpin H., Bar E., Tamari T., Menda N., Adam Z., Zamir D., Vainstein A., Weis D.,

Pichersky E. and Lewinsohn E.// Plant Physiology. – 2003. – Vol. 131. – P. 1- 9.

325. Wang M., Kikuzaki H., Lin C.-C. et al. Acetophenone glycosides from thyme (Thymus

vulgaris L.) // J. Agr. Food Chem. 1999. Vol. 47. № 5. Р. 1911–1914.

326. Werker E. Function of essential oil-secreting glandular hairs in aromatic plants of the

Lamiaceae – a review.// Flavour Fragr. J. 1993. Vol. 8. P. 249–255.

327. Werker E., Ravid U., Putievsky E. (1985). Structure of glandular hairs and identification of

the main components of their secreted material in some species of the Labiatae.// Israel J.

Bot. 1985. Vol. 34. P. 31–45.

328. Widen K.G., Alanko P., Uotila M. Thymus serpyllum L. x vulgaris L. morphology,

chromosome number and chemical composition // Ann. bot. fenn. - 1977. - Vol. 14, № 1.

329. Wiesner I., Novak J. Studie chemotypu Thymus pulegioides Aggr. H. Sb. Vysoke

skodepzemed v Praze // Fak.agron. R. A. - 1984. - № 41. - Р. 45-48.

330. Willis J.C. On gynodioecism in the Labiateae // Proc.Cambridge Philos. Soc. - 1892. - Vol.

7. - P. 348.

180

331. Wilson P. On ferring hybridity // Amer. J. Bot. 1989. Vol. 76, № 6. Suppl. P. 284.

332. Zatra-Polo M.C., Blazquez M.A., Willar A. Volatile constituents of Thymus Webbianus //

Plant med. et phytother. -1988. - № 3. - P. 22.

Наукове видання

КОРСАКОВА С. П. РАБОТЯГОВ В. Д ФЕДОРЧУК М.И. ФЕДОРЧУК В.Г.

ИНТРОДУКЦИЯ И СЕЛЕКЦИЯ

видов рода THYMUS L. (биология, зкология и биохимия)

Монографія

ІSВN 978-966-630-069-4

Технічний редактор -Дудченко СГ.

Підписано до друку 21.08.2012. Формат 60x84/16. Друк офсет. Папір офсетний. Гарнітура Times New Roman.

Умови, друк. арк. 15. Наклад 300 прим.

Видруковано у ТОВ «Айлант» 73000, Україна, м. Херсон, пров. Пугачова, 5/20

Свідоцтво про реєстрацію ХС № 1 від 20.08.2000р. Тел.: 26-67-22,49-33-48.

Documents

Korsakova Monographia Thymus