stringtranslate.com

Крепис

Crepis , широко известный в некоторых частях мира как hawksbeard или hawk's-beard (но не путать с родственным родом Hieracium с похожим общим названием), является родом однолетних и многолетних цветковых растений семействаAsteraceae , внешне напоминающих одуванчик , наиболее заметным отличием является то, что Crepis обычно имеет ветвящиеся стебли с несколькими головками (хотя могут встречаться и одиночные головки). Название рода Crepis происходит от греческого krepis , что означает « туфелька » или « сандалия », возможно, в связи с формой плода. [1]

Род распространен по всему Северному полушарию и Африке , [2] и несколько растений известны как интродуцированные виды практически по всему миру. [1] Центр разнообразия находится в Средиземноморье . [2]

Экология

Виды Crepis используются в качестве пищевых растений личинками некоторых видов Lepidoptera , включая широкополосную белую моль. Известно, что муха Tephritis formosa атакует головку этого растения. [3]

Семена видов Crepis являются важным источником пищи для некоторых видов птиц. [4]

Репродукция

Crepis может размножаться половым или бесполым путем . Crepis опыляется насекомыми , как правило, пчелами и другими опылителями-универсалами. [5] Виды этого рода способны производить жизнеспособные семена путем гибридизации . Некоторые из этих гибридов (в зависимости от их родительского вида) могут воспроизводить себя. [6] Как и у астры, цветки Crepis тесно сгруппированы на корзинке , которая окружена лепестковидными лучами . Бесполое размножение (или автогамия ) между цветами на одной и той же корзинке наблюдалось в роде. [7]

Апомиксис вКрепис

Как и в случае с несколькими другими родами Asteraceae , многие виды Crepis демонстрируют апомиксис — форму бесполого размножения, при которой цветы производят клональные семена без необходимости оплодотворения. [8] В отличие от особей, размножающихся половым путем, которые являются диплоидными , апомикты, как правило, полиплоидны , с тремя или более наборами хромосом. [9] Механизм апомиксиса у Crepis — апоспория, при которой диплоидная ткань возникает во время мейоза в семяпочке . Благодаря апоспории бесполые семена могут спонтанно развиваться в цветах неапомиктического Crepis . [10]

Crepis является частью трибы Cichorieae в Asteraceae и является одним из нескольких родов этой трибы, которые демонстрируют апомиксис. [11] [12] [13] Самая большая группа бесполых видов обнаружена в Северной Америке и называется «североамериканским агамическим комплексом Crepis » [8] [9] Агамический комплекс, возможно, впервые возник в плиоцене , между 5,3 и 2,6 миллионами лет назад. [14] По крайней мере один евразийский вид Crepis , C. tectorum , был замечен самооплодотворяющимся. [6] Другой агамический комплекс, как полагают, существует в Азии. [15] Виды, известные тем, что производят апомикты, включают C. acuminata, C. barbigera, C. intermedia и C. occidentalis. Полиплоидные особи все еще могут осуществлять половое размножение и, следовательно, производить половое потомство, что позволяет формировать новые полиплоидные гибриды. [6]

Репродуктивное вмешательство

Апомиктические особи могут предотвращать размножение у половых особей несколькими способами. Как и другие апомиктические виды Cichorieae, полиплоидные апомикты могут по-прежнему производить жизнеспособную пыльцу, которая может быть передана половым диплоидам посредством обычного процесса опыления. [16] Смешанный апомиктно-половой род может производить полиплоидный гибрид (как это наблюдалось, когда апомиктичный C. barbigera скрещивается с диплоидным видом C. atribarba [17] ). Количество семян, заложенных в диплоиде, может быть уменьшено, или пыльца может производить гибридные семена, которые неспособны воспроизводиться или выживать до нормальной продолжительности жизни. [18] Пыльца апомикта также может предотвращать прорастание пыльцы из диплоидного цветка. Когда пыльца из полиплоидной особи оплодотворяет диплоидные цветы, полученные семена, как правило, полиплоидны, что снижает диплоидную популяцию на протяжении поколений. [9]

В результате этого репродуктивного вмешательства половое размножение между диплоидными растениями снижается, когда апомикты попадают в популяцию. Поскольку диплоидным видам для размножения требуется обмен пыльцой, а апомикты могут производить семена путем партеногенеза , апомикты не испытывают никаких репродуктивных последствий в смешанной диплоидно-полиплоидной популяции. Между тем, репродуктивный успех диплоидов, размножающихся половым путем, падает, в результате чего диплоиды чаще встречаются в популяциях, изолированных от апомиктов. [9]

Эволюционные последствия

Хотя апомиксис считался «тупиком эволюции», исследования апомиктических видов и комплексов видов поставили это под сомнение. Апомиктические клады в других местах Cichorieae продемонстрировали способность «возвращаться» к половому способу размножения, что снижает риск вымирания из-за отсутствия интрогрессии . [ 8] Видообразование у Crepis произошло благодаря его способности к самооплодотворению, гибридизации и образованию полиплоидных апомиктов. [6]

Апомиксис может способствовать расширению ареала способами, которые половое размножение не делает. Апомиктам не требуется ввод генетического материала для другой особи, и поэтому они могут производить семена по достижении зрелости без помощи опылителей. Это позволяет апомиктическим популяциям расширяться в новые географические области быстрее, чем половым. Поскольку апомиксис у Crepis включает несколько уровней плоидности, существует достаточно генетической изменчивости для адаптации к новым экосистемам. [19] Кроме того, некоторые виды апомиктов Crepis обладают способностью гибридизироваться с другими апомиктами, что приводит к генетической рекомбинации наряду с партеногенезом . [20]

Использует

На Крите , в Греции, листья Crepis commutata , называемые гликосиридами ( γλυκοσυρίδα ), едят сырыми, вареными, приготовленными на пару или подрумяненными в салатах. Еще два вида на том же острове, Crepis vesicaria , называемый коккиногоула ( κοκκινογούλα ), леканида ( λεκανίδα ) или prikousa ( πρικούσα ), и местная разновидность, называемая maryies ( μαργιές ) или пикрусес ( πικρούσες ) местные жители едят и листья, и нежные побеги вареными. [ необходима ссылка ]

Вторичные метаболиты

Род Crepis является богатым источником гваянолидов типа костус-лактона [21] , класса сесквитерпеновых лактонов .

Фенольные соединения, обнаруженные в Crepis, включают флавоноиды типа лютеолина и производные кофеоилхинной кислоты , такие как хлорогеновая кислота и 3,5- дикофеоилхинная кислота . Кроме того, виды Crepis содержат производные кофеоилвинной кислоты: кофеоилвинную кислоту и цикориевую кислоту . [22]

Разнообразие

В роду насчитывается около 200 видов. [1] [2]

Крепис tectorum
Скрепа пиренейская
Crepis aurea
Цветы креписа привлекают шмелей

Виды включают:

Ссылки

  1. ^ abc Crepis. Флора Северной Америки.
  2. ^ abc Enke N., Gemeinholzer B. (2008). «Повторный визит к Бэбкоку: Новые идеи в области родового разграничения и эволюции признаков у Crepis L. (Compositae: Cichorieae) на основе данных последовательностей ITS и matK». Taxon . 57 (3): 756–68. doi :10.1002/tax.573008.
  3. ^ Уайт, ИМ (1984). Мухи-тефритиды (Diptera: Tephritidea) . Справочники по идентификации британских насекомых . Том 10, стр. 5а. Королевское энтомологическое общество Лондона . стр. 134 стр. ISBN 0901546682.
  4. ^ DL Buckingham и WJ Peach (2005). «Влияние управления скотом на качество среды обитания птиц на сельскохозяйственных угодьях». Animal Science . 81 (2): 199–203. doi :10.1079/asc50700199.[ постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ Cheptou, P.-O.; Lepart, J.; Escarre, J. (2002-08-21). «Изменение системы спаривания вдоль сукцессионного градиента у аллогамного и колонизирующего растения Crepis sancta (Asteraceae)». Журнал эволюционной биологии . 15 (5): 753–762. doi : 10.1046/j.1420-9101.2002.00443.x . ISSN  1010-061X. S2CID  82159600.
  6. ^ abcd Бабкок, Эрнест Б. (1947), Цитогенетика и видообразование в Crepis, Advances in Genetics, т. 1, Elsevier, стр. 69–93, doi :10.1016/s0065-2660(08)60483-6, ISBN 9780120176014, получено 2023-03-21
  7. ^ Cheptou, PO; Lepart, J.; Escarre, J. (2001-01-01). "Дифференциальные скорости ауткроссинга в рассеивающихся и не рассеивающихся семянках гетерокарпического растения Crepis sancta (Asteraceae)". Evolutionary Ecology . 15 (1): 1–13. Bibcode : 2001EvEco..15....1C. doi : 10.1023/a:1011961905525. ISSN  0269-7653. S2CID  45368325.
  8. ^ abc Hörandl, E.; Hojsgaard, D. (2012-09-01). «Эволюция апомиксиса у покрытосеменных: переоценка». Plant Biosystems . 146 (3): 681–693. doi :10.1080/11263504.2012.716795 (неактивен 1 ноября 2024 г.). ISSN  1126-3504.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на ноябрь 2024 г. ( ссылка )
  9. ^ abcd Уиттон, Жанетт; Сирс, Кристофер Дж.; Мэддисон, Уэйн П. (2017-12-06). «Совместное возникновение родственных бесполых, но не половых линий предполагает, что репродуктивное вмешательство ограничивает сосуществование». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 284 (1868): 20171579. doi :10.1098/rspb.2017.1579. ISSN  0962-8452. PMC 5740271. PMID 29212720  . 
  10. ^ Стеббинс, GL; Дженкинс, JA (1939-05-01). «Апоспорическое развитие у североамериканских видов Crepis». Genetica . 21 (3): 191–224. doi :10.1007/BF01508152. ISSN  1573-6857. S2CID  13385832.
  11. ^ Ферер, Юдит; Бертран, Янн ЙК; Хартманн, Маттиас; Чаклова, Петра; Йозефова, Йиржина; Бройтигам, Зигфрид; Хртек, Йиндржих (30.09.2022). «Мультигенная филогения ястребинок американских индейцев (Hieracium Subgen. Chionoracium, Cichorieae, Asteraceae): происхождение, закономерности видообразования и маршруты миграции». Растения . 11 (19): 2584. doi : 10.3390/plants11192584 . ISSN  2223-7747. PMC 9571344. PMID  36235450 . 
  12. ^ Рауси, Арне (1973). «Исследования цитотаксономии и способа размножения Leontodon (Compositae)». Annales Botanici Fennici . 10 (3): 201–215. ISSN  0003-3847. JSTOR  23725033.
  13. ^ MOGIE, MICHAEL; FORD, HENRY (1988-10-01). «Половые и бесполые виды Taraxacum». Biological Journal of the Linnean Society . 35 (2): 155–168. doi :10.1111/j.1095-8312.1988.tb00463.x. ISSN  0024-4066.
  14. ^ Бабкок, Э. Б., Стеббинс, Г. Л. (1938). Американские виды Crepis; их взаимоотношения и распространение под влиянием полиплоидии и апомиксиса . Издание Института Карнеги в Вашингтоне.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  15. ^ Андерссон, Стефан (1989-09-01). "Эволюция самофертильности у Crepis tectorum (Asteraceae)". Систематика и эволюция растений . 168 (3): 227–236. Bibcode : 1989PSyEv.168..227A. doi : 10.1007/BF00936101. ISSN  1615-6110. S2CID  12708772.
  16. ^ Meirmans, PG; Den Nijs, H. (j) CM; Van Tienderen, PH (2006-01-01). «Мужская стерильность у триплоидных одуванчиков: бесполые самки против бесполых гермафродитов». Наследственность . 96 (1): 45–52. doi : 10.1038/sj.hdy.6800750 . ISSN  1365-2540. PMID  16189541. S2CID  2326241.
  17. ^ Херш, Эван; Гримм, Хайме; Уиттон, Жанетт (2016-09-01). «Атака клонов: репродуктивное вмешательство между половыми и бесполыми особями в агамном комплексе Crepis». Экология и эволюция . 6 (18): 6473–6483. Bibcode : 2016EcoEv...6.6473H. doi : 10.1002/ece3.2353. ISSN  2045-7758. PMC 5058521. PMID 27777723  . 
  18. ^ Андерссон, Стефан (1993-03-01). «Морфометрическая дифференциация, закономерности интерфертильности и генетическая основа эволюции признаков у Crepis tectorum (Asteraceae)». Систематика и эволюция растений . 184 (1): 27–40. Bibcode : 1993PSyEv.184...27A. doi : 10.1007/BF00937777. ISSN  1615-6110. S2CID  24288667.
  19. ^ Хойсгаард, Диего; Хёрандл, Эльвира (2015), «Апомиксис как фактор расширения ареала и диверсификации растений», Эволюционная биология: Биодиверсификация от генотипа к фенотипу , Cham: Springer International Publishing, стр. 305–327, doi :10.1007/978-3-319-19932-0_16, ISBN 978-3-319-19931-3, получено 2023-03-09
  20. ^ Уиттон, Жанетт; Длугош, Катрина М.; Сирс, Кристофер Дж. (01.08.2008). «Молекулярные и морфологические доказательства за и против потока генов у симпатрических апомиктов североамериканского комплекса Crepis agamic (Asteraceae)». Ботаника . 86 (8): 877–885. doi :10.1139/B08-071. ISSN  1916-2790.
  21. ^ Zidorn, C. (2008). «Сесквитерпеновые лактоны и их предшественники как хемосистематические маркеры в трибе Cichorieae семейства Asteraceae». Фитохимия . 69 (12): 2270–2296. Bibcode : 2008PChem..69.2270Z. doi : 10.1016/j.phytochem.2008.06.013. ISSN  0031-9422. PMID  18715600.
  22. ^ Зидорн, К.; и др. (2008). «Фенолы как хемосистематические маркеры для рода Crepis (Asteraceae, Cichorieae)». Scientia Pharmaceutica (Вена, Австрия) . 76 (4): 743–50. дои : 10.3797/scipharm.0810-25 . ISSN  0036-8709.
  23. ^ "Crepis palaestina (Boiss.) Bornm. | Растения мира онлайн | Kew Science".

Внешние ссылки