Лаборатория оранжерейных растений

Основные направления научных и прикладных исследований

• разработка научных основ интродукции в Беларусь тропических и субтропических видов растений мировой флоры;
• разработка и поиск эффективных приемов и технологий их культивирования и репродукции;
• мониторинг роста и развития интродуцированных тропических и субтропических растений мировой флоры в условиях оранжерейных комплексов Беларуси;
• разработка научных основ использования тропических и субтропических растений для озеленения интерьеров различного функционального назначения;
• поддержание и расширение генофонда тропических и субтропических растений для более широкого использования в народно-хозяйственном комплексе республики;
• селекция высоко декоративных сортов тропических и субтропических растений;
• организация и проведение международного обмена семенами и посадочным материалом с ботаническими садами и растениеводческими учреждениями биологического профиля с целью использования мировых растительных ресурсов для пополнения генофонда ценных тропических и субтропических растений мировой флоры в Беларуси.

Важнейшие результаты научных исследований

Пополняется и расширяется генофонд тропических и субтропических растений, являющийся Национальным достоянием Республики Беларусь и насчитывающий 2801 таксонов. Это, в первую очередь, коллекции фондовой оранжереи: травянистые (792 наименований), древесно-кустарниковые (349 таксонов) и суккулентные растения (899 таксонов); коллекционный фонд экспозиционной оранжереи – 416 таксонов; плодовые субтропические растения – 112 наименований; коллекция орхидей – 197 таксонов; селекционный фонд герберы – 36 сортов собственной и зарубежной селекции и гибридных форм.

При переносе растений из естественных мест обитания (тропический и субтропический пояса земли) в условия закрытого грунта умеренного климата существенно изменяется ритм их роста и развития. Знание этих процессов необходимо при разработке ассортимента растений для озеленения интерьеров различного функционального назначения и рекомендаций по их содержанию.

Впервые нами применен метод фенологических наблюдений H. Hatta, D. Darnaedi (Phenology and growth habits of tropical trees: long-term observations in the Bogor and Cibodas Botanical Gardens, 2005), проводивших исследования 180 видов древесных растений в известных в мире ботанических садах тропического климата о. Ява (Богор и Чибодас). Исследованиями в ЦБС НАН Беларуси охвачено 70 таксонов (относящихся к 31 семейству), при этом 6 из них идентичны видам в списке японских авторов.

Сравнение фенологических данных, полученных по одинаковой методике для идентичных таксонов (Nandina domestica, Psidium guajava, Cinnamomum camphora, Eriobotrya japonica, Magnolia grandiflora, Theobroma cacao), произрастающих в условиях влажных тропических лесов о.Ява (ботанические сады в Богоре и Чибодасе) и культивируемых в условиях закрытого грунта ЦБС НАН Беларуси, позволило установить направления адаптивных изменений у изученных древесных видов при интродукции в защищенный грунт, а именно: сокращение периодов роста побегов и уменьшение числа этих периодов, снижение обилия и периодичности цветения, более равномерный и не столь массовый листопад, бóльшая продолжительность жизни листьев. Все эти отклонения связаны, в первую очередь, с иными продолжительностью светового дня в умеренной климатической зоне и с интенсивностью света в условиях оранжерей.

Проведенные фенологические наблюдения у 70 изученных таксонов в условиях фондовой оранжереи ЦБС НАН Беларуси выявили различия по характеру смены листвы, типам роста побегов, наличием цветения и плодоношения. Важными показателями успешной интродукции видов служит прохождение полного цикла развития в новых условиях, что отмечено для 21,4% от исследованных таксонов, а также стабильность феноритмов в новых микроклиматических условиях закрытого грунта при интродукции, что характерно для 28,6% исследованных таксонов. Данные виды следует рассматривать как перспективные для расширения ассортимента растений, рекомендуемых для внутреннего озеленения.

Впервые разработана система мониторинга роста и развития тропических и субтропических видов в световых условиях оранжерей, позволяющая оценить их адаптивный потенциал по стабильности феноритмов, а также по параметрам функциональной анатомии листа, раскрывающих механизм адаптации, в основе которого – сопряженность между объемом палисадной паренхимы и параметрами индукции флуоресценции хлорофилла a: ее максимальным уровнем (Fm) и переменной величиной (Fv), что обеспечивает наиболее эффективное аккумуляцию листом солнечной энергии.

Комплексные исследования физиологических аспектов репродукции у 28 представителей сем. Cactaceae, включающие изучение влияния различных факторов на эффективность вегетативного и семенного размножения видов и разработку новых биотехнологических приемов репродукции, позволили выявить видоспецифическую реакцию растений на обработку физиологически активными веществами при вегетативном и семенном размножении и культивировании in vitro. Подобранное соотношение гормональных добавок в среде культивирования не нарушает формирования присущих генотипу анатомических и физиологических признаков, что обеспечивает в дальнейшем формирование нормального габитуса и быструю адаптацию растений при переносе их в условия ex vitro.

На основании проведенных исследований впервые разработаны методы повышения эффективности вегетативного размножения для 7 видов, увеличения всхожести семян для 6 видов кактусов. Введены в культуру in vitro 15 видов, впервые для 4 видов разработаны схемы микроклонального размножения.

Анатомо-морфологические исследования вегетативных и генеративных органов гибридных форм представителей рода Phalaenopsis (Orchidaceae), эпифитов влажных тропических лесов, позволили впервые идентифицировать в тканях и клетках этих растений признаки структуры, позволяющие им запасать и экономно расходовать воду и питательные вещества, осуществляя САМ-фотосинтез, подобно растениям аридных зон Земли, включая и С4-модель фиксации СО2. Эти результаты необходимо учитывать при разработке технологий культивирования тропических орхидей-эпифитов в условиях оранжерей умеренного климата.

Впервые исследован состав легко летучих компонентов и антимикробная активность эфирных масел листьев представителей семейств Lauraceae (коричники и лавры), Myrtaceae (мирт и псидиум), Buxaceae (самшит), Apocynaceae (охрозия), культивируемых в условиях оранжерей, в отношении Sarcina lutea, Bacillus megaterium, Bacillus fluorescens, Staphylococcus saprophyticus, Pseudomonas fluorescens, Escherichia coli, присутствующих в атмосфере помещений. Показано, что она связана с наличием в составе легко летучих соединений листьев таких кислородсодержащих соединений, как гексиловый спирт и миртенил ацетат (в листьях охрозии и буксуса), альдегид (гексаналь) и сложные эфиры карбоновых кислот (в листьях мирта). Антибактериальная активность эфирных масел листьев у видов семейства Lauraceae (д.в. – камфара и эвкалиптол) имеет видовую специфику и уменьшается в ряду по числу ингибированных тест-культур бактерий: C. tamala, L. azorica (6 культур), C. camphora (4) и C. glanduliferum, L. nobilis (2).

Результаты исследований внедрены

• В разработку и применение ассортимента тропических и субтропических экзотических растений для озеленения интерьера Национальной библиотеки РБ (2006 – 2007 гг.) - по заданию Совмина РБ.
• В разработку ассортимента тропических и субтропических растений для организации экспозиций тропической. субтропической и аридных зон Земли и создание Экспозиционной оранжереи Центрального ботанического сада НАН Беларуси.
• В Республиканское унитарное предприятие электроэнергетики «МИНСКЭНЕРГО» МОЛОДЕЧНЕНСКИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ для создания локальной ландшафтной композиции «Зимний сад» в интерьере спортивно-оздоровительного комплекса предприятия.
• В отдел Экологического образования «Зимний сад» межфакультетского Центра экологии и природоведения Брестского государственного университета им. А.С.Пушкина для создания экспозиций тропической, субтропической и пустынной флоры Земли путем подбора и передачи 96 таксонов из коллекционного фонда оранжерейных растений ЦБС НАН Беларуси.

Международное сотрудничество

Поддерживается тесный контакт с коллегами из Ботанических садов России (Ботанический сад БИН РАН, г. Санкт-Петербург; Главный ботанический сад РАН, г. Москва; Никитский ботанический сад, г. Ялта; Ботанический сад УрО РАН, г. Екатеринбург), Украины (Центральный ботанический сад НАНУ им. Н.Н.Гришко, Ботанический сад им. Фомина Киевского университета, г. Киев; Донецкий ботанический сад), Литвы (Каунасский ботанический сад Университета Витаутаса Великого; Ботанический сад Вильнюсского университета), Грузии (Тбилисский ботанический сад, Батумский ботанический сад), Абхазии (Сухумский ботанический сад) и другими учреждениями ботанического профиля. Ведется сотрудничество по обмену интродукционным растительным материалом (семена, черенки и др.), оказывается взаимная консультативная помощь в идентификации таксонов оранжерейных растений.

Патентно-лицензионная деятельность

Список авторских свидетельств на сорта:

Созданы 9 новых декоративных сортов оранжерейных растений, рекомендуемых для промышленного выращивания, озеленения интерьеров различного функционального назначения и комнатного цветоводства Республики Беларусь. Получены авторские свидетельства на сорта:

1. №0000128 от 26.01.1998 г. на сорт герберы «Натхненне» (Михно Н.М., Янукова Н.А.);
2. №0000411 от 29.12.2001 г. на сорт герберы «Лотос» (Глушакова Н.М., Янукова Н.А.);
3. №0000412 от 29.12.2001 г. на сорт герберы «Мая мара» (Михно Н.М., Янукова Н.А.);
4. №0003721 от 31.12.2013 г. на сорт герберы «Павлинка» (Глушакова Н.М., Шамшур Г.Ч., Вайновская И.Ф.);
5. №0003702 от 31.12.2013 г. на сорт лимона «Народный» (Алехна А.И., Гетко Н.В., Роговой П.А., Титок В.В.);
6. №0003704 от 31.12.2013 г. на сорт лимона «Ароматный» (Алехна А.И., Роговой П.А., Титок В.В.);
7. №0003703 от 31.12.2013 г. на сорт лимона «Мейер белорусский» (Алехна А.И., Гетко Н.В., Роговой П.А., Титок В.В.);
8. №0003706 от 31.12.2013 г. на сорт помело «Богатырь» (Алехна А.И., Роговой П.А., Титок В.В.);
9. №0003705 от 31.12.2013 г. на сорт грейпфрута «Оранжевый карлик» (Алехна А.И., Роговой П.А., Титок В.В.).

Созданы 3 сорта эхинацеи пурпурной, получены свидетельства на сорта:

1. № 002015 от 11.01.2006 г. на сорт эхинацеи пурпурной «Дуэт» (Шкляров А.П., Хоменков А.В., Гетко Н.В., Крипулевич В.);
2. № 0002125 от 24.12.2008 г. на сорт эхинацеи «Элегия» (Гетко Н.В., Манкевич О.И., Лунина Н.М., Кручонок А.В., Кабушева И.Н., Володько И.К.);
3. № 0002591 от 30.12.2011 г. на сорт эхинацеи пурпурной «Мустанг» (Гетко Н.В., Кабушева И.Н., Кручонок А.В., Кронивец В.С., Лунина Н.М., Володько И.К.).

Список технических нормативно-правовых актов:

1. ТУ BY 100233786.044 – 2015 «Сеянцы и черенки древовидных лиственных и хвойных оранжерейных растений» (Кабушева И.Н., Гетко Н.В., Чертович В.Н., Алехна А.И., Алексеева Е.И., Поболовец Т.А.);
2. ТУ BY 100233786.045 – 2015 «Саженцы древовидных лиственных и хвойных оранжерейных растений» (Кабушева И.Н., Гетко Н.В., Чертович В.Н., Алехна А.И., Алексеева Е.И., Поболовец Т.А.).