Научная деятельность ЦСБС СО РАН

Основные направления научной деятельности
  • изучение биоразнообразия растительного мира Сибири, его структурно-динамической организации; разработка концепции сохранения биоразнообразия на различных уровнях организации;
  • сохранение и обогащение генофонда природной флоры методами акклиматизации, интродукции и селекции растений; рациональное использование растительных ресурсов.

Направления деятельности соответствуют разделу VI (Биологические науки) Программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук (ПФНИ ГАН) на 2021 — 2025 годы. Институт выполняет работы по направлению VI.52. Биологическое разнообразие.
Проекты
    Согласно государственному заданию на 2021 год, в Институте выполняется 4 «базовых» темы:
    Теоретические и прикладные аспекты изучения генофондов природных популяций растений и сохранения растительного разнообразия вне типичной среды обитания (ex situ)
    АААА-А21-121011290027-6
    Руководитель: Банаев Е.В., д.б.н., г.н.с.
    Исполнители: лаборатория дендрологии, лаборатория интродукции пищевых растений, отдел научно-образовательных программ
    В основу работ по сохранению биологического многообразия должны быть положены исследования биологии видов в природе и в культуре, без которых невозможно решение вопросов систематики и таксономии видов, выработки научно-обоснованного подхода к отбору форм для интродукции и селекции и использовании их в народном хозяйстве. Целью проекта является – получение новых фундаментальных знаний о популяционной структуре и динамике видов пищевых, лекарственных и декоративных растений in situ, анализ адаптационных особенностей видов в условиях ex situ, сохранение уникального природного генофонда.
    Анализ биоразнообразия, сохранение и восстановление редких и ресурсных видов растений с использованием экспериментальных методов
    АААА-А21-121011290025-2
    Руководитель: О.В. Дорогина, д.б.н., проф., г.н.с., заведующий лабораторией интродукции редких и исчезающих растений
    Исполнители: лаборатория интродукции редких и исчезающих видов растений, лаборатория фитохимии, лаборатория биотехнологии, лаборатория интродукции декоративных растений, Алтайский филиал ЦСБС СО РАН «Горно-Алтайский ботанический сад»
    Цель работы – провести комплексную оценку состояния природных и интродукционных популяций редких, исчезающих, эндемичных и ресурсных видов по морфологическим, биохимическим и молекулярно-генетическим признакам; выявить основные причины редкости и пути их сохранения и восстановления; оценить устойчивость и продуктивность ресурсных видов растений с использованием морфолого-анатомических и цитоэмбриологических методов; разработать и оптимизировать системы клонального микроразмножения редких, эндемичных и полезных растений и биотехнологии получения биологически активных веществ, обладающих лекарственными свойствами; оценить перспективы рационального использования природных и интродукционных популяций ресурсных видов сибирского региона в качестве источников сырья для создания лекарственных препаратов противовирусного и антибактериального действия и биологически ценных пищевых добавок.
    Биологическое разнообразие криптогамных организмов и сосудистых растений Северной Азии и сопредельных территорий, их эколого-географическая характеристика и мониторинг
    АААА-А21-121011290024-5
    Руководитель: Ю.В. Науменко, д.б.н., в.н.с.
    Исполнители: лаборатория микологии, альгологии и лихенологии, лаборатория систематики сосудистых растений, лаборатория Гербарий
    Проект направлен на выявление таксономического разнообразия, хорологических особенностей и экологических закономерностей криптогамных организмов и сосудистых растений Северной Азии и сопредельных территорий, решение проблем систематики, филогении и эволюции полиморфных таксонов, сохранение флористического разнообразия и изучение динамических процессов, изучение филогеографии и мониторинг влияния биотических, абиотических, в том числе климатических, факторов на диверсификацию таксонов различного уровня и состояние их ареалов.
    Растительность Северной Азии: разнообразие, экологические и географические закономерности формирования, функционирование популяций
    АААА-А21-121011290026-9
    Руководитель: Е.Г. Зибзеев, к.б.н., доц., в.н.с., заведующий лабораторией экологии и геоботаники
    Исполнители: лаборатория экологии и геоботаники, лаборатория популяционной биологии и биоморфологии, лаборатория географии и экологии биоразнообразия
    Проект направлен на решение фундаментальной проблемы – выявление ценотического разнообразия, эколого-географических закономерностей формирования и пространственной организации растительного покрова, а также изучение функционирования природных популяций растений Северной Азии. Исследования тесно связаны с поддержанной Президиумом академии наук РФ программой «Классификация Растительности России». Особую роль в понимании современного состояния и динамики развития популяций играет познание механизмов существования видов в растительных сообществах в экологическом градиенте под влиянием антропогенного фактора. Растения различных жизненных форм могут выступать модельными объектами в изучении функционирования популяций видов в широких природно-климатических и эколого-ценотических условиях.
    Оцифровка гербария
    Работы по договору ЕП/29-10-21-4 (заказчик Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН)
    Гербарные фонды биологического разнообразия растений и грибов Коллекционного фонда Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН: модернизация, развитие и сетевое взаимодействие как основа фундаментальных исследований и совершенствования генетических технологий
    12111300032-8
    Руководитель: Ковтонюк Наталия Каримулловна, к.б.н., с.н.с., руководитель группы по оцифровке гербария ЦСБС СО РАН
    Исполнители: лаборатория систематики сосудистых растений, лаборатория интродукции редких и исчезающих видов растений, лаборатория Гербарий, лаборатория микологии, альгологии и лихенологии, лаборатория дендрологии, лаборатория экологии и геоботаники, лаборатория географии и экологии биоразнообразия.
    Работы выполняются в рамках реализации отдельных мероприятий Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019 – 2027 годы (II очередь. Биоресурсные коллекции).

    ЦСБС СО РАН проводит научно исследовательские работы в 3 этапа по следующим разделам:

    • Инсерация образцов растений и грибов в гербарные фонды ЦСБС СО РАН. Оцифровка гербарных образцов сосудистых растений с последующим включением их в цифровой гербарий. Генотипирование гербарных коллекций, в том числе редких и эндемичных видов растений, пополнение коллекции ваучерными образцами. Ответственные за раздел: с.н.с., к.б.н. Н.К. Ковтонюк и с.н.с., к.б.н. Н.С. Нуждина.
    • Изучение уровня плоидности и хромосомных чисел для некоторых инвазивных, редких и эндемичных видов растений методами цитокариологии на популяционном уровне и оценка корреляции размера генома (уровня плоидности) со степенью «агрессивности» вида на территории России. Ответственный за раздел: с.н.с., к.б.н. Т.В. Панкова
    • ДНК-штрихкодирование ваучерных образцов грибов и миксомицетов. Ответственный за раздел: с.н.с., к.б.н. А.В. Власенко
    Результаты по разделам:
    • Инсерировано 3200 гербарных образцов биоресурсных коллекций NS и NSK. По международным стандартам оцифровано 3000 образцов сосудистых растений с использованием сканера ObjectScan 1600 (Microtek), их изображения и метаданные внесены в Цифровой гербарий ЦСБС (http://herb.csbg.nsc.ru:8081). Проведено генотипирование 100 гербарных образцов, ваучерная коллекция пополнена на 100 экз.
    • Изучены 250 образцов семян инвазивных, редких и эндемичных видов растений с территории России. Числа хромосом определены для 20 видов.
    • Выполнено ДНК-штрихкодирование 30 ваучерных образцов грибов и миксомицетов.
    Основные результаты научной деятельности за последние 5 лет
    2025 год
    Разработан способ получения сухого экстракта из сабельника Залесова (Comarum salesovianum), обладающего противогриппозной активностью. Технология включает измельчение сырья, получение экстракта с использованием различных экстрагентов (вода, или 70%-ный водный раствор этанола, или этилацетат, или н-бутанол) методом ремацерации с получением сухого экстракта, проявляющего активность в отношении РНК-геномного вируса гриппа субтипов A/H3N2 и A/H5N1. Работоспособность технологии продемонстрирована тремя методами оценки противовирусной активности in vitro и in vivo: по показателям индекса нейтрализации и по показателям индекса селективности в культуре клеток MDCK, а также по показателям выживаемости и средней продолжительности жизни мышей. Изобретение может быть использовано в биотехнологии, фармацевтической промышленности и медицине. Применение сухих экстрактов из корней сабельника Залесова будет способствовать расширению арсенала средств с противовирусной активностью в отношении гриппа человека A(H3N2) и птиц A(H5N1).

    Патент на изобретение № 2838993 «Способ получения экстракта из высшего растения Сабельника Залесова (Comarum salesovianum), обладающего противогриппозной активностью» выдан по заявке № 2024116719 с датой приоритета 17.06.2024 г. Зарегистрирован в государственном реестре изобретений РФ 24.04.2025 г.
    С целью поиска новых перспективных источников биологически активных соединений, обладающих антирадикальной активностью, исследованы экстракты листьев 6 сибирских видов рода Caragana L. (Fabaceae): C. spinosa, C. arborescens, C. bungei, C. microphylla, C. frutex и C. pygmaea. Выявлено, что наибольшим содержанием вторичных метаболитов (дубильных веществ, флавонолов и тритерпеновых сапонинов) и высокой антирадикальной актив­ностью характеризуются экстракты листьев C. frutex и C. arborescens. Для C. frutex исследование содержания вторичных метаболитов, фотосинтетических пигментов, полисахаридов и оценка антирадикальной активности экстрактов проведены впервые. Высоким содержанием катехинов (4,88 мг/г) выделяются растения C. spinosa. Установлен значительный антиоксидантный потенциал водно-этанольных экстрактов из листьев, что согласуется с высоким содержанием фенольных соединений и сапонинов и подтверждается корреляционным анализом. Исследование показало потенциальную возможность использования сибирских видов Caragana в нутрицевтиках и фармацев­тических препаратах.


    Сведения о публикациях: Храмова Е. П., Банаев Е. В., Томошевич М. А., Шалдаева Т. М., Эрст А. А. Биологически активные соединения, фотосинтетические пигменты и антирадикальная активность в экстрактах листьев сибирских видов рода Caragana (Fabaceae) // Сибирский экологический журнал. 2025. №. 1. С. 46–65. DOI: 10.15372/SEJ20250104 [Khramova E.P., Banaev E.V., Tomoshevich M.A., Shaldaeva T.M., Erst A.A. Biologically active compounds, photosynthetic pigments, and antiradical activity in leaf extracts of Siberian Caragana species (Fabaceae) Siberia // Contemporary Problems of Ecology. 2025. Vol. 18, No. 1. P. 37–54. DOI: 10.1134/S1995425524700884]
    Проведен биохимический скрининг экстрактов корней и корневищ трёх видов шиповника (Rosa majalis, R. canina и R. glauca) для оценки их потенциала в качестве источников соединений с антиоксидантной и противогриппозной активностью. Изучение локализации метаболитов в тканях подземных органов исследованных видов показало, что фенольные соединения распределены преимущественно во флоэме и коре (рис.). Наиболее высокие концентрации фенольных соединений (галловая и эллаговая кислоты и их производные; 84,51 мг/г сухой массы корней) и сапонинов (166,23 мг/г) обнаружены в водно-этанольном экстракте R. majalis. Водный экстракт R. glauca характеризовался наивысшей антирадикальной активностью (7,01 эквивалента троллокса) и противогриппозным действием в отношении штаммов A/Aichi/2/68 (H3N2) и A/chicken/Kurgan/05/2005 (H5N1) (IC50 15,6 и 76,7 мкг/мл соответственно). На основе полученных результатов вид R. glauca рекомендован как перспективный в качестве источника соединений с антиоксидантной и противогриппозной активностью.
    Сведения о публикации: Karpova E.A., Khramova E.P., Kozlova M.V., Buglova L.V., Vasil'eva O.Yu., Shaldaeva T.M., Shishkina L.N., Filippova E.I., Makarevich E.V., Protsenko M.A., Krasnikov A.A. Rosa roots and rhizomes as a sustainable source of bioactive compounds with anti-influenza properties // South African Journal of Botany. 2025. Vol. 186. P. 303–322. DOI:10.1016/j.sajb.2025.08.025. IF=2,7
    В рамках выполнения многолетнего комплексного исследования растений семейства Boraginaceae проведена критическая ревизия видов рода Hackelia Opiz в пределах Евразии. Анализ морфологических, кариологических, палиноморфологических, карпологических признаков и результатов молекулярно-генетических исследований показал, что на территории Евразии встречается девять видов рода Hackelia из трех секций. Установлены изменения в таксономии и распространении видов рода Hackelia, описана новая секция Popovia Ovczinnikova, валидизировано название секции Macrophylla Lian et J. Q. Wang ex Ovczinnikova, описан новый для науки вид H. lipschitzii Ovczinnikova из Республики Таджикистан, выявлены новые местонахождения видов. H. deflexa (Walenb.) Opiz впервые указывается для Синьцзян-Уйгурского автономного района в Китае.  Показано, что H. thymifolia (A.DC.) I.M. Johnst. ограничен в своем распространении Северной и Центральной Азией, на Памире не произрастает; памирские растения описаны в качестве нового вида. Обозначен лектотип названия Myosotis deflexa Walenb. При обсуждении таксономии рода в пределах полного ареала предложена новая номенклатурная комбинация австралийского вида H. torvum (Dimon et M.A.M. Renner) Ovczinnikova. Проведенное фундаментальное исследование вносит вклад в изучение разнообразия растительного мира Земли.

    Сведения о публикации: Овчинникова С.В. Конспект видов рода Hackelia (Boraginaceae) Евразии // Растительный мир Азиатской России. 2025. Т. 18, № 4. С. 287–306. DOI: 10.15372/RMAR20250401
    Одним из эффективных инструментов, позволяющих решать задачи сохранения биологического разнообразия, изучения состояния локальных популяций редких и эндемичных видов является моделирование их ареалов. Выполнено компьютерное моделирование ареала алтае-саянского эндемика Euphorbia pilosa L. (Euphorbiaceae), оценено влияние на его распространение климатических и биоклиматических факторов окружающей среды, выделены климатические оптимумы. Согласно прогнозной модели, один из хорошо очерченных климатических оптимумов находится на северном пределе распространения вида в Западной Сибири, в окрестностях города Томска. Методом широтных и долготных полос выявлены участки с большим числом точек регистрации E. pilosa, а по значениям показателя вероятности присутствия вида определены участки с наиболее благоприятным для него климатом. Полученные результаты соотнесены с возможным влиянием антропогенной нагрузки в границах Томской городской агломерации. Показано, что сведение лесов на участках местности, выделенных для садоводческих обществ и строительства линейных объектов инфраструктуры, приводит к изменению фитоценотической приуроченности вида и фрагментации ареала на северном пределе его распространения в Западной Сибири.


    Сведения о публикациях: Байков К.С., Байкова Е.В. Экологические особенности ареала Euphorbia pilosa (Euphorbiaceae) на северном пределе распространения в Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. 2025. №1. С. 86–97. DOI 10.15372/SEJ20250106 [Baikov K.S., Baikova E.V. Ecological features of the range of Euphorbia pilosa (Euphorbiaceae) at the northern limits of distribution in Western Siberia // Contemporary Problems of Ecology. 2025. Vol. 18, No. 1. P. 72–81. DOI: 10.1134/S1995425524700902]
    Разработаны методические подходы к мониторингу и диагностике состояния окружающей среды, выявлению уровня техногенного воздействия на северных территориях России на основе оценки общего содержания вторичных метаболитов (фенольных соединений, флавоноидов, танинов, фенолокислот, фотосинтетических пигментов) в листьях березы Черепанова (Betula pubescens ssp. czerepanovii). Установлено, что при повышении уровня техногенного воздействия ответная реакция растений на стресс проявлялась в накоплении в листьях катехинов и увеличении общего содержания фенольных соединений, концентрация которых в зоне максимального техногенного воздействия возрастала в 1,4–1,7 раза по сравнению с фоном. Содержание фотосинтетических пигментов (хлорофиллы, каротиноиды) в листьях березы снижалось в 1,5–1,9 раза по мере приближения к источнику загрязнения. Разработанный подход, основанный на оценке изменений концентрации фенольных соединений, фотосинтетических пигментов, а также антирадикальной активности экстрактов из листьев березы Черепанова, можно использовать для мониторинга и диагностики состояния окружающей среды на севере России.

    Сведения о публикациях: Храмова Е.П., Лобанова И.Е., Шалдаева Т.М., Зибзеев Е.Г. Влияние техногенного стресса на содержание биологически активных соединений в листьях Betula czerepanovii на Кольском полуострове // Сибирский экологический журнал. 2025. № 3. С. 408–421. DOI: 10.15372/SEJ20250307 [Khramova E.P., Lobanova I.E., Shaldaeva T.M., Zibzeev E.G. Influence of anthropogenic stress for the content of biologically active compounds in Betula czerepanovii leaves from the Kola Peninsula // Contemporary Problems of Ecology. 2025. Vol. 18, No. 3. P. 382-392. DOI: 10.1134/S1995425525700039]
    2024 год
    В результате комплексных молекулярно-генетических исследований, выполненных совместно с китайскими учёными, разработана биогеографическая модель подсемейства Thalictroideae, широко распространенного в Северном полушарии. На основе анализа фрагментов хлоропластной и ядерной ДНК построено наиболее полное филогенетическое древо Thalictroideae, включающее 3 основные клады, установлено время дивергенции, ареалы предковых групп и темпы диверсификации. Показано, что ближайший общий предок группы обитал в Восточной Азии в позднем эоцене (~ 36 млн. лет назад). Начиная с миоцена зафиксировано 46 событий расселения, которые обусловили современное распространение этого подсемейства. Полученная биогеографическая модель подтверждает гипотезу двунаправленного обмена растениями между Восточной Азией и другими регионами Северного полушария в результате глобального похолодания, наступившего после климатического оптимума среднего миоцена, в сочетании со снижением уровня мирового океана и появлением мостов суши. Подобные сценарии развития, вероятно, характерны не только для Thalictroideae, но и для других групп травянистых растений Северного полушария.
    Сведения о публикации: Ling Y.-Y., Peng H.-W., Lian L., Erst A.S., Xiang K.-L, Wang W. Out of and in East Asia: phylogeny, biogeography and diversification of Thalictroideae (Ranunculaceae) in the Northern Hemisphere // Annals of Botany. 2024, mcae148. DOI: 10.1093/aob/mcae148. IF=5.04
    В результате многолетнего комплексного изучения разнообразия растительного мира Северной Азии выполнена инвентаризация флоры сосудистых растений азиатской части России и разработано новое флористическое районирование этой территории. Установлено, что в Азиатской России сосредоточено 73,3% всей флоры России. Детальный список составлен на основе монотипической концепции вида; близкородственные и/или трудноразличимые виды сгруппированы в 1156 агрегатов, которые могут быть использованы на практике широким кругом исследователей. Учтены не только аборигенные виды и гибриды растений, но и чужеродные – как случайные, так и натурализовавшиеся, либо убегающие из культуры, а также наиболее часто культивируемые растения. Установлено, что флора сосудистых растений Азиатской России включает 8251 вид и 489 гибридов, относящихся к 165 семействам, 1199 родам и 9 нотородам. Из них 7760 видов и гибридов аборигенные, 730 чужеродные и 250 культивируемые. Из числа аборигенных 1235 видов являются эндемиками Азиатской России, 252 вида включены в Красную книгу Российской Федерации. Опубликованный чек-лист служит отправной точкой для полной и точной инвентаризации флоры нашей страны.
    Сведения о публикации: Chepinoga V.V. et al. Checklist of vascular plants of Asian Russia // Botanica Pacifica. 2024. 13(sp.iss.): 3–310. DOI: 10.17581/bp.2024.13S01
    Разработан способ улучшения воздушной среды закрытых помещений с использованием транспирирующих и газопоглотительных свойств комнатных растений. Санирующий эффект достигается путем размещения в помещении рекомендуемых растений, обладающих высокой транспирирующей способностью (10 видов). Из них 3 вида – Chlorophytum comosum, Sansevieria trifasciata и Cyperus alternifolius – обладают повышенной газопоглотительной способностью. Баланс газопоглотительной и транспирирующей способности указанных растений достигается при соотношении их листовой поверхности в фитомодулях 1:1:2 соответственно. Листовая поверхность размещенных растений должна составлять 1,0-1,4 м2 на 100 м3 помещения при освещенности в интервале 1000-3500 люкс и исходной относительной влажности воздуха в помещении 34-36%. Разработанная технология санации воздуха в помещениях на основе использования интактных (живых) растений не имеет аналогов как в России, так и за рубежом. Апробирована в детских садах, школах, студенческих аудиториях, учреждениях города Новосибирска. Рекомендуется для широкого внедрения в целях оптимизации условий внутренней среды помещений различного функционального назначения
    Патент на изобретение № 2823058 «Способ улучшения воздушной среды закрытых помещений с использованием транспирирующих и газопоглотительных свойств комнатных растений» выдан по заявке № 2024100687 с датой приоритета 10.01.2024 г. Зарегистрирован в государственном реестре изобретений РФ 17.07.2024 г.
    Разработан способ увеличения содержания фенольных антиоксидантов в плодах земляники садовой с помощью биостимулятора - механокомпозита на основе шелухи риса и зеленого чая. Обработку растений проводят в фазы начала отрастания листьев, бутонизации – начала цветения и после плодоношения путем полива растений под корень водной суспензией биостимулятора рано утром, в вечернее время или днем в пасмурную, но не дождливую погоду. Норма расхода рабочей суспензии составила 17,4 л/м2. Изобретение позволяет повысить содержание фенольных соединений из групп гидроксибензойных, гидроксикоричных кислот, катехинов, эллаговой кислоты и ее дериватов, гликозидов флавоноидов в зеленых плодах на 40%, в красных плодах земляники садовой – на 20% по сравнению с вариантами без обработки. Применение экологически безопасного биостимулятора из возобновляемого растительного сырья будет способствовать получению органической продукции улучшенного качества в части повышения фенольных антиоксидантов.
    Патент на изобретение № 2824378 «Способ увеличения фенольных соединений в плодах земляники садовой» выдан по заявке № 2023132929 с датой приоритета 13.12.2023 г. Зарегистрирован в государственном реестре изобретений 07.08.2024 г.
    2023 год
    Разработана новая схема геоботанического разграничения арктических и субарктических тундр Западной Сибири. Исследования выполнены с применением современных картографических методов анализа, спектральной декомпозиции, моделирования ареалов, а также собственных разработанных алгоритмов. Проведенный анализ существующих систем районирования растительности позволил выявить и оценить основные используемые критерии разграничения тундровой зоны. Полученная новая граница арктических и субарктических тундр расположена севернее всех представленных ранее вариантов. На полуострове Гыданский она расположена севернее, чем на полуострове Ямал. Использованные методические подходы позволяют с высокой точностью выполнить циркумполярное картографирование подзональных границ тундровой растительности.
    Сведения о публикации: Ermokhina K.A., Terskaia A.I., Ivleva T.Yu., Dudov S.V., Zemlianskii V.А., Telyatnikov M.Yu., Khitun O.V., Troeva E.I., Koroleva N.E., Abdulmanova S.Yu. The High–Low Arctic boundary: How is it determined and where is it located? // Ecology and Evolution. Vol. 13. Iss. 10. 2023;13:e10545. DOI: 10.1002/ece3.10545. IF=2.912
    С использованием методов молекулярно-генетического анализа выполнена реконструкция исторического развития флоры Арктики, получены данные о ее происхождении и эволюционной динамике. Исследованы 3626 видов покрытосеменных растений, входящих в 32 клады. Показано, что диверсификация арктической флоры in situ и распространение видов в Арктику началось примерно 10-9 млн лет назад, резко увеличилось около 2,6 млн лет назад и достигло пика около 1,0–0,7 млн лет назад. Установлено существование долговременного коридора миграции между Арктикой и западной частью Северной Америки. Полученные результаты показывают корреляцию распространения и диверсификации арктической флоры с изменениями ландшафта и климата, а также колебанием уровня моря с начала позднего миоцена. Результаты исследования важны для прогнозирования динамики арктической флоры в меняющихся климатических условиях и разработки мер охраны арктической тундры — биома, чрезвычайно чувствительного к воздействию глобального потепления.
    Сведения о публикации: Zhang J., Li X.-Q., Peng H.-W., Hai L., Erst A.S., Jabbour F., Ortiz R., Xia F.-C., Soltis P.S., Soltis D.E., Wang W. Evolutionary history of the Arctic flora // Nature Communications.2023. 14, 4021. DOI: 10.1038/s41467-023-39555-6. IF=16.6
    Новый вид Nitraria iliensis Banaev & Tomoshevich описан из бассейна р. Или, Алматинской обл., Республики Казахстан. Вид относится к секции Nitraria ser. Sibiricae и морфологически сходен с N. sibirica Pall. Интегративный таксономический подход, основанный на молекулярном, биохимическом и морфологическом анализе, наряду с палинологическими данными использован для определения этого таксона. Представлен типовой образец, фотографии отличительных морфологических, палинологических признаков, молекулярно-генетические и фитохимические особенности N. iliensis. Указан ареал распространения, фенология, экология, особенности местообитания. Составлен ключ для определения всех известных видов рода Nitraria.
    Сведения о публикации: Banaev, E., Integrative Taxonomy of Nitraria (Nitrariaceae), Description of the New Enigmatic Species and Key to All Currently Known Species / E. Banaev, M. Tomoshevich, S. Khozyaykina, A. Erst, A. Erst // Plants. – 2023. – N. 12. – 593. – https://doi.org/10.3390/plants12030593 Q1 Impact Factor: 4,5
    Получен новый сорт жимолости синей Голубая Мечта. Исходные формы – сорт Берель (гибрид между образцами алтайского и камчатского происхождения) и сорт Голубое Веретено (подвид L. caerulea subsp. kamtschatica камчатского происхождения). Сорт зимостойкий, устойчивость к засухе и жаростойкость средние. Вкус плодов кисло-сладкий. Плоды характеризуются прочным прикреплением, сухим отрывом, плотной мякотью и хорошей транспортабельностью, что делает этот сорт пригодным для механизированной уборки урожая. По сравнению с сортами сибирской селекции, пригодными для механизированной уборки урожая (Берель, Бархат, Селена), характеризуется десертным вкусом плодов и хорошим качеством пыльцы. Может быть хорошим опылителем для вышеперечисленных сортов. По сравнению с распространенными сортами камчатского и приморского происхождения, новый сорт отличается более прочным прикреплением плодов, высокой продуктивностью крупноплодностью, повышенным содержанием биологически активных соединений в плодах и засухоустойчивостью.
    Области возможного использования – сельскохозяйственное производство и любительское садоводство.
    Патент № 13018 на сорт жимолости Голубая мечта выдан в соответствии с решением Государственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений от 15.08.2023 по заявке №8654950. Патентообладатель ФГБУН Центральный сибирский ботанический сад СО РАН. Автор: Боярских И.Г. Авторское свидетельство № 63394.

    2022 год
    Исследовано влияние климатических засух на рост деревьев во Внутренней Азии. Динамика растительности в условиях глобальных изменений климата в значительной степени обусловлена увеличением числа и интенсивности засух. Изучив скорость роста деревьев во время и после засухи, а также увеличение прироста, связанное с влажностью климата, на 32 лесных участках во Внутренней Азии, было установлено, что компенсация роста влажностью климата может достигать 278%. Прирост деревьев увеличивается на 0,39 мм во время влажных периодов и уменьшается до 0,14 мм во время засухи, что в 2,5 раза выше, чем в среднем в мире. Выявленная закономерность отражает адаптацию лесов в вододефицитных районах к часто повторяющимся экстремальным климатическим явлениям. Было обнаружено исчезновение дополнительной компенсации роста деревьев влажностью климата с 1980-х годов; значительное снижение роста происходит в засушливые периоды. Тренд уменьшения дополнительной компенсации роста деревьев приводит к постоянной и повсеместной деградации древостоев в районе исследования. Полученный результат долгосрочного мониторинга позволит дать прогноз состояния экосистем на фоне климатических изменений.
    Сведения о публикации: Cao J., Liu H., Zhao B., Peng R., Liang B., Anenkhonov O.A., Korolyuk A.Yu., Sandanov D.V. Mixed forest suffered less drought stress than pure forest in southern Siberia //Agricultural and Forest Meteorology 325 (2022) 109137. DOI: 10.1016/j.agrformet.2022.109137 IF=6.424

    Xu C., Liu H., Anenkhonov O.A., Sandanov D.V., Korolyuk A.Yu., Wu X., Shi L., Zhou M., Zhao P. Increased drought frequency causes the extra-compensation of climate wetness on tree growth to fade across inner Asia // Agricultural and Forest Meteorology 315 (2022). DOI: 10.1016/j.agrformet.2022.108829 IF=6.424

    Впервые проведен ДНК баркодинг и составлен перечень эндемиков Алтайской горной страны, включающий 321 вид сосудистых растений, входящих в 34 семейства. Все виды ДНК-штрихкодированы, снабжены электронным паспортом, содержащим диагностические генетические ключи – редактированные и оригинальные последовательности ITS, matK и rbcLa, географические локации, фотографии ваучеров с указанием гербарных фондов; таксономическая принадлежность приведена согласно системе APG4. Полученные данные интегрированы в международную базу BOLD Systems. Интерпретация результатов молекулярной филогении показывает высокую степень таксономического разнообразия эндемиков Алтайской горной страны. Полученные в ходе работы базы данных ДНК станут основой дальнейших ботанических исследований и помогут разработать стратегию охраны редких и эндемичных видов растений Алтая.
    Сведения о публикации: Erst A.S., Nikulin A.Yu., Nikulin V.Yu., Ebel A.L., Zibzeev E.G., Sharples M.T., Baasanmunkh S., Hyeok J.C., Olonova M.V., Pyak A.I., Gureyeva I.I., Erst T.V., Kechaikin A., Luferov A., Maltseva S.Yu., Nobis M., Lian L., Wang W. Distribution analysis, updated checklist, and DNA barcodes of the endemic vascular flora of the Altai Mountains, a Siberian biodiversity hotspot // Systematics and Biodiversity. 2022. Manuscript ID: TSAB-2022-0021. DOI: 10.1080/14772000.2022.2049391 IF=2.321

    Проведена оценка противовирусного и антиоксидантного потенциала и определен профиль и содержание фенольных соединений в сухих экстрактах 3-х видов: Spiraea – S. hypericifolia L., S. media Schmidt и S. salicifolia L.D. В экстрактах из S. media и S. hypericifolia обнаружена умеренная противовирусная активность в отношении вирусов гриппа А и В, а самая высокая антиоксидантная активность в - экстракте S. salicifolia. Выявлена положительная связь между противовирусной активностью сухих экстрактов и содержанием в них флавоноидов и гликозидов изорамнетина. Более сильная корреляция обнаружена между антиоксидантной активностью сухих экстрактов и содержанием в них катехинов и гликозидов кемпферола.
    Сведения о публикации: Kostikova V.A., Zarubaev V.V., Esaulkova I.L., Sinegubova E.O., Kadyrova R.A., Shaldaeva T.M., Veklich T.N., Kuznetsov A.A. The antiviral, antiradical, and phytochemical potential of dry extracts from Spiraea hypericifolia, S. media, and S. salicifolia (Rosaceae) // South African Journal of Botany. 2022. Vol. 147. P. 215‒222. DOI: 10.1016/j.sajb.2022.01.013

    Выполнен анализ пыльцевых зерен видов рода Nitraria (селитрянка): N. sibirica Pall., N. schoberi L., N. komarovii Iljin & Lava ex Bobrov, N. pamirica L. Vassil., N. tangutorum Bobrov и N. praevisa Bobrov. с использованием сканирующего электронного микроскопа. Впервые изучены пыльцевые зерна двух видов – N. pamirica и N. praevisa. Установлены систематически важные для рода Nitraria признаки пыльцевых зерен: отношение длины полярной оси к длине экваториальной оси, характеристики пыльцы при полярном ракурсе, морфология кольпуса и орнаментация поверхности. Для видов N. tangutorum, N. praevisa и N. pamirica выявлены видоспецифичные особенности формы пыльцы. Отмечена внутривидовая дифференциация N. sibirica по выделенным морфометрическим признакам пыльцы. Для образцов всех изученных популяций N. schoberi характерно наличие аномальных форм пыльцевых зерен.
    Сведения о публикации: M. Tomoshevich, E. Banaev, S. Khozyaykina, A. Erst . Pollen morphology of some species from genus Nitraria // PLANTS. – 2022. – N. 11. – 2359. –https://doi.org/10.3390/plants11182359 IF: 4,658

    2021 год
    Впервые проведена оценка глобальных закономерностей видового богатства высокогорных экосистем Земли, определена их связь с экологическими, географическими и историческими факторами на уровне регионов и сообществ. Выявлено, что, в отличие от хорошо известного широтного градиента разнообразия, видовое богатство высокогорных растений умеренных регионов Евразии объясняется протяженностью альпийской зоны и историей оледенения, в то время как богатство сообществ зависит от местных факторов окружающей среды. Полученные результаты подтверждают, что центры видового богатства высокогорных растений в средних широтах связаны с региональными и с историческим особенностями альпийских экосистем, а не с текущими макроклиматическими градиентами.
    Сведения о публикации: Testolin R., … Korolyuk A.Yu., Lenoir J., Makunina N., … Zibzeev E.G., Jiménez-Alfaro B. Global patterns and drivers of alpine plant species richness // Global Ecology and Biogeography. 2021; 30:1218–1231. DOI: 10.1111/geb.13297
    Впервые для флоры Евразии проведен анализ происхождения и датирована филогениия рода Eranthis (Ranunculaceae). На основе эколого-географического анализа выявлены корреляции четырех событий викарирования с двумя ранними поднятиями Цинхай-Тибетского нагорья (в позднем эоцене и на границе олигоцена-миоцена) и двумя поднятиями Иранского нагорья в среднем и позднем миоцене. Происхождение и дивергенция таксонов Монгольского плато связаны с двумя его поднятиями – в среднем и позднем миоцене. Установлено, что представители рода возникли в Восточной Азии, а затем распространились на запад в период между 56 и 41 млн.л.н. Диверсификация рода началась 41 млн.л.н. Восточные таксоны отделились от таксонов Северной Азии примерно 26 млн.л.н. Диверсификация желтоцветковой группы произошла около 12 млн.л.н. Расхождение южно-европейских и анатолийских линий датировано 6 млн.л.н. Исследования показали, что эволюция рода Eranthis связана с формированием трех великих азиатских плато. Полученные результаты важны для получения новых знаний о времени ключевых тектонических событий в Азии.
    Сведения о публикации: Xiang K.L., Erst A.S., Yang J., Peng, H.W., Ortiz R.D.C., Jabbour F., Erst T.V. & Wang W. Biogeographic diversification of Eranthis (Ranunculaceae) reflects the geological history of the three great Asian plateaus // Proceedings of the Royal Society B. 2021. 288(1948), 20210281.https://doi.org/10.1098/rspb.2021.0281
    2020 год
    Выявлены структурные особенности одного из типов термокарстовых котловин, развивающихся на ледовом комплексе в дельте р. Лены в подзоне типичных тундр.
    В работе использовано сочетание методов ГИС-анализа аэрофотоснимков и цифровой модели рельефа, полученных посредством съемки местности беспилотным летательным аппаратом с данными наземного обследования. Дно котловины представлено полем байджарахов, сформировавшихся при деградации ледовых жил.
    Сведения об опубликовании: Lashchinskiy N. N., Kartoziia A. A., Faguet A. N. Permafrost Degradation as a Supporting Factor for the Biodiversity of Tundra Ecosystems // Contemporary Problems of Ecology. 2020. Vol. 13, No. 4. P. 401–411. DOI: 10.1134/S1995425520040071
    Выявлены закономерности филогеографии рода Mahonia (Berberidaceae) в мировом масштабе на основании комплексных исследований генетического и морфологического разнообразия популяций, взаимосвязи с различными экологическими факторами среды и взаимодействия с компонентами природных сообществ.
    Сведения об опубликовании: Chen X.-H., Xiang K.-L., Lian L., Peng H.-W., Erst A.S., Xiang X.-G., Chen Z.-D., Wang W. Biogeographic diversification of Mahonia (Berberidaceae): Implications for the origin and evolution of East Asian subtropical evergreen broadleaved forests // Molecular Phylogenetics and Evolution. 2020. Vol. 151. Article number 106910. DOI: 10.1016/j.ympev.2020.106910. IF–4.383, Q1
    2019 год
    Впервые установлена роль спящих почек в жизни травянистых растений.
    - Побеги, образующиеся из спящих почек, имеют длинные подземные части. Часть таких побегов становятся укореняющимися корневищами.
    - Формирование корневища сопровождается периферийным разрастанием особи и образованием центров закрепления. В результате этого происходит трансформация биоморфы и усложнение онтогенеза.
    - Пробуждение спящих почек является неотъемлемой частью биологии большинства травянистых биоморф, отражающее механизм морфологической адаптации видов.
    - Функционирование спящих почек и развитие их в конструкционные элементы можно рассматривать как ароморфоз в соматической эволюции жизненных форм травянистых растений, приводящий к усилению побегообразования и возникновению переходных и новых биоморф.
    Сведения об опубликовании: A.Yu. Astashenkov, V.A. Cheryomushkina. The Role of Dormant Buds in Transformation of Herbaceous Biomorphs (by the Example of Nepeta L. sect. Spicatae (Benth.) Pojark.) // Biology Bulletin. 2019. Vol. 46. № 6. P. 562–569.
    Впервые для флоры Сибири выполнен эколого-географический анализ наиболее редких эндемичных видов сосудистых растений.
    Эти виды представляют собой наименее изученную часть генофонда сибирской флоры, которая требует особого режима охраны, как в природе, так и в условиях ботанических садов. Получены оригинальные научные результаты, подтверждающие узкую экологическую нишу редких эндемичных видов сосудистых растений Сибири и их высокую чувствительность к колебаниям климата, которые наиболее контрастно проявляются в лесостепном экотоне горных территорий Южной Сибири.
    Установлено, что уровень государственной охраны изученных видов недопустимо низкий, поскольку ни один из них не внесен в Красную книгу Российской Федерации. Разработанные рекомендации должны стать основанием для рассмотрения вопросов по внесению исследованных эндемичных видов сосудистых растений Сибири в списки редких и исчезающих растений Российской Федерации.
    Сведения об опубликовании: Baikov K.S., Baikova E.V., Banaev, E.V. Ecological and geographical analysis of endemic vascular plants in Siberia and problems of their conservation ex situ // Contemporary Problems of Ecology. 2019. Vol.12, Iss. 5. P. 418–433. DOI: 10.1134/S1995425519050032
    2018 год
    Впервые определены числа хромосом в казахстанских и таджикистанских популяциях трех видов галофитного рода Nitraria: N. komarovii Iljin & Lava, N. schoberi L., N.sibirica Pall.
    Установлено, что N. sibirica является диплоидом, N. komarovii – тетраплоидом, для этих видов характерны числа хромосом 2n=24 и 2n=48, соответственно.
    У N. schoberi не установлено определенного числа хромосом, наиболее часто встречающееся – 2n=48. Также обнаружены клетки с 2n= 56, 60, 72 и 76, что подтверждает наличие в этом роде явления миксоплоидии, выявленного нами ранее в сибирских популяциях N. schoberi и N. sibirica (Муратова, Горячкина, Банаев, 2013).
    Вероятно, виды рода Nitraria являются палеополиплоидами, а соотношение клеток с разным уровнем плоидности – один из факторов адаптации растений к экстремальным засоленным местообитаниям.
    Сведения об опубликовании: Banaev E. V., Tomoshevich M. A., Ak-Lama T. A. Nitrariaceae / Marhold K. & Breitwieser I. IAPT / IOPB chromosome date 27 // Taxon, 67 (5), 2018 - P. 1042, E2. (Q 1).
    На основе датированной филогении рода Coptis, проведенной с использованием оптимальной хронометражной модели, сделаны выводы об изменении ареалов и исторических закономерностях распределения этого рода и сегрегатных таксонов в Восточной Азии и Северной Америке.
    Установлено, что разделение родов Coptis и Xanthorhiza произошло в среднем Миоцене (около 15,47 млн. лет), а изменение ареала Coptis началось в начале позднего Миоцена (около 9,55 млн. лет). События фрагментации позднего Миоцена привели к восточно-азиатской и западно-северо-американской дизъюнкции. В Восточной Азии расселение от материковой Азии до Японии и от Японии до Тайваня произошли около 4,85 и 1,34 млн. лет, соответственно. Исследования показали что современное распределение и эндемизм рода Coptis являются результатами эвстатического изменения уровня океана, процессов горообразования, уменьшения влажности и охлаждения климата со среднего Миоцена.
    Сведения об опубликовании: Xiang K.-L., Erst A.S., Xiang Х.-G., Jabbour F., Wang W. Biogeography of Coptis Salisb. (Ranunculales, Ranunculaceae, Coptidoideae), an Eastern Asian and North American genus // BMC Evolutionary Biology. 2018. V. 18: 74.
    Важнейшие результаты
    • Завершены комплексные крупномасштабные исследования по выявлению таксономического разнообразия флоры Азиатской России. Фундаментальная 14-томная коллективная сводка по систематике и хорологии сосудистых растений Сибири «Флора Сибири» издана на русском и английском языках. Опубликован Конспект флоры Азиатской России: Сосудистые растения» (2012). Установлено, что на территории, составляющей 75 % территории России, представлено 6692 вида сосудистых растений из 1187 родов и 191 семейства. Уточнены сведения по их номенклатуре, распространению и экологической приуроченности. Полученные результаты необходимы для разработки научно обоснованной стратегии охраны и рационального использования растительных ресурсов восточных регионов России.
    • На основе полевых исследований, дешифрирования космических снимков и использования современных ГИС-технологий проведены работы по оценке современного состояния растительного покрова на территории юго-западной и средней Сибири. Созданы карты, являющиеся основой для текущего и долгосрочного мониторинга, оценки ресурсного потенциала растительного мира основных нефтегазодобывающих и промышленно освоенных северных регионов России, разработки научно обоснованных схем рационального природопользования, систем особо охраняемых территорий и объектов.
    • Разработана концепция сохранения растительных сообществ и редких видов растений Сибири. Изданы «Красные книги растений» отдельных регионов Сибири: Республики Алтай, Республики Тыва, Республики Хакасия, Новосибирской и Кемеровской областей. Усовершенствованы методы сохранения генофонда растений природной флоры в ботанических садах. Разработаны рекомендации по реставрации популяций редкого вида Hedysarum theinum, внесенного в Красную книгу Республики Алтай, в пределах естественного ареала.
    • Разработаны протоколы клонального микроразмножения редких и хозяйственно ценных видов и форм растений. Впервые получены стабильно растущие в культуре in vitro генетически трансформированные «бородатые» корни («hairy roots») лекарственных растений обладающих иммуностимулирующими, антиоксидантными, кардиотоническими, гепатопротекторными, противодиабетическими и противовирусными свойствами. Способы клонального микроразмножения растений и противовирусные средства, полученные на их основе, защищены патентами РФ.
    • Разработаны технологические приемы и ассортимент растений для ландшафтного строительства и озеленения городов и населенных пунктов Сибири, рекультивации нарушенных земель, внутреннего озеленения помещений различного назначения. Разработаны способы озеленения помещений детских дошкольных учреждений фитонцидными растениями, позволяющие снизить частоту и длительность и острых респираторных заболеваний детей в зимне-весенний период.
    • На основе комплексных монографических исследований крупных полиморфных таксонов сосудистых растений – родов Euphorbia, Polygonum, Salvia, Ranunculus, Suaeda, Primula, Myosotis и др. установлены закономерности их структурной адаптации, морфологической эволюции и филогении.
    • Исследовано разнообразие лихенобиоты Горного Алтая, составившее 1711 видов из 310 и 94 семейств. Выявлен высокий уровень богатства лихенофлоры этой территории, превышающий разнообразие лишайников Хакасии, Тувы, Монголии и позволяющий считать ее эталонной, репрезентативной для Алтае-Саянской горной области.
    • Созданы уникальные научные коллекции, являющиеся национальным достоянием России: Гербарий высших сосудистых растений, лишайников и грибов (более 800000 образцов) и коллекции живых растений в открытом и закрытом грунте (генофонды более 11000 видов, сортов, садовых форм и гибридов). Наряду с представителями местной флоры, значительное место в коллекциях занимают виды и сорта, перспективные для введения в культуру в условиях Сибири. Оцифрованные изображения типовых гербарных образцов размещены в международной базе «Virtual Herbaria» в сети Интернет.
    • Проведен скрининг 68 видов растений сибирской флоры на активность против вируса гриппа человека А/Aichi/2/68 (H3N2) и вируса гриппа птиц A/chicken/Kurgan/05/2005(H5N1). Установлена высокая противовирусная активность 15 видов из семейств Rosaceae, Leguminosae и Lamiaceae. Их экстракты рекомендованы для более углубленного изучения в качестве базовых для создания фитопрепаратов противовирусного действия. Разработки защищены патентами РФ.
    • На основе многолетних исследований древесных растений на территории Сибири обобщены результаты введения их в культуру и создания искусственных насаждений различного функционального назначения. Проведен мониторинг и дана комплексная оценка повреждений древесных растений патогенными организмами. Выявлен состав патогенных микромицетов, паразитирующих на листьях древесных растений в Сибири.
    • Созданы новые, устойчивые в Сибири и урожайные сорта томатов, перца, баклажана, черемухи, лекарственных и пряно-ароматических растений, а также новых для Сибири овощных культур, обладающих ценными свойствами – вигны, кивано, момордики, бенинказы. Селекционные достижения защищены патентами РФ.