РОЗДІЛ 2
ФЕНЕТИКО-ЕКОЛОГОТАКСОНОМІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ
РОДУ ASTRAGALUS L.
Використовуючи сучасні інформаційні технології, проведено морфологотаксономічне, хемотаксономічне та хемо-морфолого (фенетико-) екологотаксономічне дослідження роду Astragalus L.
Нами проаналізовано систему роду Astragalus L., побудовано еволюційні дендрограми, для виявлення основної групи таксонів, що лежить в основі еволюційного розвитку роду, визначення найбільш еволюційно розвинених таксонів, встановлення кореляції між морфологічними, екологічними, флавоноїдними та циклоартановими ознаками видів для систематичного пошуку БАР в роді Astragalus L. [99, 107, 118, 230а, 254,256].
2.1.Фенетична (морфолого-хімічна) характеристика
роду Astragalus L.
Фенетико-екологотаксономічне дослідження проводилось серед 80 видів та однієї різновидності роду Astragalus L., з використанням флавоноїдів та циклоартанів як хімічних маркерів (схеми 2.1; 2.3; 2.4; додатки А, Б, В, Д).
Короткий хронологічний огляд дослідження роду представлено на схемі 2.2. Великий вклад у дослідження роду Astragalus L. внесли А. Бунге, А. Шренк, Гончаров М.Ф., Борисова А.Г., А.К. Ситін та ін. Фітохімічні роботи з включенням хемотаксономічних досліджень є у Аланії М.Д., Казакова А.Л., Полякової Л.В. та ін. [7,20, 97,190-193, 227-229].
Фенетико-екологічне таксономічне дослідження ми розділили на такі етапи:
- вибір об'єктів, який базується на вивченні застосування рослини в науковій та народній медицині;
- порівняльне вивчення морфологічних, або морфолого-анатомічних ознак і екологічних умов існування континууму рослин;
- хімічне вивчення речовин-маркерів (ознак), використовуючи методи хроматографії, методи молекулярного спектрального аналізу (ІЧ, УФ, ЯМР, ПМР), хімічні методи якісного, кількісного аналізу і перетворень речовин;
- виявлення корелятивних зв'язків між хімічними, морфологічними і екологічними ознаками і на підставі знайденого алгоритму виявлення перспективних груп рослин для пошуку БАР;
- систематична інтерпретація одержаних результатів.
Представляє інтерес створити систему роду з урахуванням усіх параметрів - від морфологічних до хімічних і морфолого-хемо-екологічних.
Якщо флавоноїди можуть відображати явища хімічної конвергенції видів різних підродів, секцій, то морфологічні генеративні ознаки перш за все пов'язані з філогенетичною спорідненістю, а вегетативні ознаки можуть перебувати в корелятивних відношеннях з екотопом рослини.
Встановивши таку схему взаємовідношень, можна створити систему цілеспрямованих досліджень, направлених на виявлення перспективних рослинних джерел БАР.
Приводимо коротку морфолого-хімічну характеристику крупних рангів - підродів роду Astragalus L., які ростуть у країнах СНД, в тому числі в Україні, використовуючи власні результати і аналізу попередніх досліджень [136, 106, 108, 111].
Морфолого-таксономічні відстані між таксонами роду показано на схемі 2.1. і рис.2.1.
Підрід I. Phaca (L.) Bunge флори СНД об'єднує 19 секцій, які містять в собі 81 вид. Представники підроду поширені у східньоєвропейсько-азіатському регіоні. Це багаторічні трави, напівчагарники, рідше чагарники та чагарнички.
Рослини опушені простими, прикріпленими одним кінцем, волосками. Чашечка дзвоникувата або короткотрубчаста. Боби перепончасті. Прилистки з черешком не зростаються. Здебільшого - це мезофіти з добре розвинутими стеблами, крім секцій 2.Macropodium O. et B. Fedtsch., а також частково 5.Lithophilus Bunge і 16.Hemiрhragmium Koch., які є безстебловими рослинами [263-266].
На території Україні ростуть близько 5 видів астрагалів цього підроду: A.galegiformis L., A.glycyphyllos L., A.glycyphylloides DC., A.krajianae Domin та A.olgianus Krytzka.
Схема. 2.1
Граф-дендрограма морфологотаксономічних відстаней
між видами роду Astragalus L.
У хімічному відношенні вивчено 11 видів, в тому числі перші згадані вище три українські види. Виявлено та виділено 23 флавоноїдні сполуки, тритерпенові сапоніни, алкалоїди [106, 269, 270].
Для підроду I. Phaca (L.) Bunge, найбільш стародавнього за походженням у роді Astragalus L., характерна наявність кверцетину та його глікозидів: ізокверцетину і рутину, а також ізорамнетину, ізорамнетин-3-О-?-D-глюкорамнозил-(6-1)-О-?-L-рамнопіранозиду, ізорамнетин-3-О-?-D-глюкорамнозиду і кемпферолу.
Для трьох видів цього підроду - A.mongholicus Bunge, A.membranaceus (Fisch.) Bunge, A. propinquus B.Schischk. (A.penduliflorus Bunge) (секц. 11. Cenantrum Koch., підсекц. 2.Semilunaria Gontsch.) характерні пропінгозид (рамноцитрин-3-О-?-L-арабінопіранозид), кактицин (ізорамнетин-3-О-?-D-галактопірано-зид), куматакенін (5,41-диокси-3,7-диметоксифлавон). У інших видів підроду ці флавоноїдні глікозиди не виявлені.
Морфологічна близькість цих видів, одні й ті ж райони існування дозволили систематикам об'єднати їх в один вид - A. penduliflorus Lam.[278]. Цей поліморфний вид є найбільш еволюційно розвиненим в підроді І.Phaca (L.) Bunge.
Поліморфізму виду, розширенню його ареалу сприяє різноманітний набір флавоноїдів, який складається з більш ніж 13 компонентів.
Синтезуючи більш еволюційно молоді флавоноїдні сполуки, A.penduliflorus Lam., тим самим пристосовується до різних ґрунтових, кліматичних умов, до існування в різних рослинних співдружностях. Процес не торкається поки що зовнішніх морфологічних ознак, які залежать насамперед від генетичної природи [16].
Поодинокими випадками в підроді є виділення лютеоліну з A.melilotoides Pal.(секц.18.Melilotopsis Gontsch.) і його глікозиду сколимозиду (лютеолін-7-О-?-D-глюкопіранозил-?-L-рамнопіранозид), біокверцетину, кемпферолу, нікотифлорину і кемпферолу-софорозиду; а також моноглікозидів апігеніну і кемпферолу з A.glycyphyllos L.(секц.19.Glycyphyllos (Stev.) Bunge), цукрові залишки кожного з яких представлені D-глюкозою, L-рамнозою і L - арабінозою.
Тобто, дані види продукуют