Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В результате выполненных за отчетный период работ были получены репрезентативные гербарные, живые материалы и образцы для выделения ДНК, собранные на популяционном уровне из разных точек ареалов изучаемых таксонов. На гербарном материале проведено изучение морфометрических признаков у образцов видов Beesia, Actaea и Eranthis, собранных в 2023–2024 годах, составлены таблицы по количественным и качественным характеристикам таксонов, сделан сбор информации по локациям в пределах ареалов изучаемых видов из ваучеров гербарных коллекций и собственных данных, составлена полноценная база данных для последующего анализа ареалов и поcтроения моделей. Проведеный статистический анализ данных по морфологии Beesia и Eranthis, в том числе микроскопический анализ трихом позволил выявить отличия между видами. В ходе исследования были использованы схемы классического секвенирования по Сэнгеру и технология скимминга генома для получения последовательностей пластидного генома и ядерной рДНК, а также реконструированы надежные филогенетические деревья. Проведенный анализ позволил построить качественные филогенетические деревья с высокой поддержкой основных клад для всех видов Eranthis, Beesia на популяциооном уровне в мировом масштабе, для рода Actaea на популяционном уровне из России и Китая с привлечением всех видов этой группы из других регионов. Проведено сравнительное изучение кариотипов восьми видов трибы: Actaea acuminata, A. asiatica, A. erythrocarpa, Beesia calthifolia, B. deltophylla и B. yangii sp. nov., Eranthis lobulata и E. albiflora. Для B. yangii sp. nov. и E. albiflora данное исследование проведено впервые. Предположены разные стратегии хромосомной эволюции в пределах каждого рода. Для самого многочисленного рода трибы Actaea характерен консерватизм структуры кариотипа, для большинства представителей рода его формально можно описать двумя близкими формулами. Различия касаются, в основном, числа и положения вторичных перетяжек. Малый род Beesia имеет умеренное разнообразие на кариотипическом уровне: выявлено различие структуры кариотипов между B. calthifolia и двумя другими видами. При этом B. deltophylla и B. yangii, имея схожие формулы кариотипов, различаются по числу и положению вторичных перетяжек. Наибольшее разнообразие кариотипов выявлено для рода Eranthis. Практически каждый вид имеет уникальный в пределах рода, четко идентифицируемый набор хромосом. Различия касаются основного числа хромосом (x = 8 и x = 7), плоидности (2x, 3x, 4x, 6x), морфологии неравноплечих хромосом, положения вторичных перетяжек. Впервые проведено исследование локализации консервативных последовательностей 45S и 5S рДНК на хромосомах Eranthis albiflora, E. lobulata, Actaea erythrocarpa при помощи двухцветной FISH с олигонуклеотидными ДНК-зондами. Характер распределения повторов 45S и 5S рДНК на хромосомах двух видов Eranthis схож: 45S рДНК выявлена только в области первичных перетяжек на коротких плечах пары субметацентриков, тогда как блоки 5S рДНК локализуются в прицентромерных областях всех хромосом. У A. erythrocarpa выявлен другой характер распределения: в геноме присутствует 10 блоков 45S рДНК, ассоциированных со вторичными перетяжками, и 2 блока 5S рДНК. Интегративный анализ морфологических, филогенетических, цитогенетических, биохимических, географических данных позволил подойти к таксономической ревизии ряда групп трибы Cimicifugae. Проведена таксономическая ревизия рода Beesia, закончен конспект рода, включая морфологические описания, сведения о номенклатурных типах, распространении, статусе редкости и изученных гербарных образцах. Кроме того, в конспекте приведен ключ для разграничения и идентификации видов, карта распространения и графические рисунки. Впервые выявлено, что надземные и подземные органы Actaea cimicifuga и A. erythrocarpa являются природными аккумуляторами биологически активных веществ. Метаболиты (более 60 соединений) были разделены и идентифицированы методом LC-HRMS, среди которых отмечены фенольные и азотсодержащие соединения, кумарины, хромоны, тритерпены и другие. Методом HPLC в экстрактах из надземной и подземной частей изученных видов, определено количественное содержание некоторых веществ. Проведенные исследования подчеркивают более выраженную антиоксидантную и противоопухолевую активность A. erythrocarpa, в сравнении с A. cimicifuga. Впервые получены видоспецифические метаболические паттерны эндемичных видов растений Beesia calthifolia, B. deltophylla и B. yangii, произрастающих в Китае, методом LC-HRMS. В составе метаболитов трех близкородственных видов Beesia имеются существенные различия. Впервые методом LC-HRMS подтверждено наличие фенольных соединений в надземной части Eranthis sibirica и E. tanhoensis – эндемиков юго-западной Сибири. В исследуемых экстрактах обнаружены: флавонолы, флаваноны, флавоны и изофлавоны, халконы, флаваны, катехины, а также фенольные кислоты и их производные, многие из которых – биологически активные соединения. Особый интерес представляют экстракты E. tanhoensis, поскольку они демонстрируют более высокую антиоксидантную активность (IC50 = 268,45 мкг/мл) по сравнению с E. sibirica. Этот вывод подтверждается более высоким содержанием антиоксидантных веществ фенольного спектра в экстрактах E. tanhoensis. Впервые проведено сравнительное хемофенетическое исследование секции Shibateranthis рода Eranthis по составу вторичных веществ фенольного спектра, обнаруженных и идентифицированных методом HPLC. Анализ метаболитов показал различия и сходство между исследуемыми близкородственными видами.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В результате выполненных за отчетный период работ были получены репрезентативные гербарные, живые материалы, образцы для выделения ДНК, собранные на популяционном уровне из разных точек ареалов изучаемых таксонов. На гербарном материале проведено изучение морфометрических признаков у образцов видов Beesia, Actaea и Eranthis, собранных в 2023–2025 годах, составлены таблицы по количественным и качественным характеристикам таксонов, сделан сбор информации по локациям в пределах ареалов изучаемых видов из ваучеров гербарных коллекций и собственных данных, составлена полноценная база данных для последующего анализа ареалов и поcтроения моделей. Проведеный статистический анализ данных по морфологии Beesia, Actaea и Eranthis, в том числе микроскопический анализ трихом позволил выявить отличия между видами. В ходе исследования были использованы схемы классического секвенирования по Сэнгеру и технология скимминга генома для получения последовательностей пластидного генома и ядерной рДНК, а также реконструированы надежные филогенетические деревья. Проведенный анализ позволил построить качественные филогенетические деревья с высокой поддержкой основных клад для всех видов Eranthis, Beesia на популяционом уровне в мировом масштабе, для рода Actaea на популяционном уровне из России и Китая с привлечением всех видов этой группы из других регионов. Проведен детальный сравнительный анализ хромосомных наборов новых популяций Eranthis. Подтверждена видовая специфичность кариотипов для большинства представителей данного рода. В целом, изученные нами за отчетный период и ранее эрантисы секции Shibateranthis по хромосомным характеристикам подразделяются на группы, соответствующие молекулярно-филогенетическим кладам, выявленным на основании анализа последовательностей пяти маркерных пластидных и ядерного регионов. При помощи флуоресцентной in situ гибридизации (FISH) с олигонуклеотидными ДНК-зондами впервые изучена локализация 45S и 5S рибосомальной ДНК для новых восточно-сибирских и дальневосточных популяций Eranthis, Actaea erythrocarpa, A. asiatica, A. spicata. Для исследованных Eranthis характерно диспергированное распределение повторов 5S рДНК по всем хромосомам набора (1–2 блока в каждой хромосоме), а повторы 45S рДНК выявляются в 2-х парах хромосом. Для изученных Actaea наоборот характерны множественные сайты локализации 45S рДНК (до 10 у A. erythrocarpa) и 2–4 сайта локализации 5S рДНК. Вероятно, изменение паттерна распределения данных умеренных повторов играло важную роль в эволюционных преобразованиях хромосомных наборов в пределах трибы Cimicifugeae наряду с полиплоидией, дисплоидией и хромосомными перестройками. Интегративный анализ морфологических, филогенетических, цитогенетических, биохимических, географических данных позволил подойти к таксономической ревизии ряда групп трибы Cimicifugae. Было интегрировано несколько форм данных, чтобы лучше понять разграничение видов и таксономию в пределах восточноазиатского рода Beesia (Ranunculaceae), который традиционно считался включающим два вида. Проведенное исследование продемонстрировало, как более широкое применение интегративных подходов в систематической биологии может способствовать глубокому пониманию ранее не обнаруженного таксономического разнообразия и разработке более эффективных мер сохранения биоразнообразия. Недавно обнаруженный вид, B. yangii, известен из очень ограниченного числа мест и уже представляет собой серьезную проблему с точки зрения охраны. Закончен интегративный анализ типовой секции Eranthis рода Eranthis. Комплексный анализ показывает, что видовое разнообразие в пределах этой группы с желтыми цветками ранее недооценивалось, скрытое видообразование нельзя реконструировать только с помощью филогенетического анализа, а диверсификация в пределах этой клады была обусловлена изоляцией узколокализованных эндемичных таксонов и быстрой радиации. Интегративный таксономический анализ, включающий различные молекулярные маркеры вместе с количественными и качественными морфологическими метаданными, идентифицировал 7 таксонов в секции Eranthis, в том числе один новый криптический вид. Все таксоны были идентифицированы как монофилетические и морфологически, цитогенетически и биохимически различные согласно многочисленным анализам. Впервые проведено профилирование метанольных экстрактов из листьев трех видов растений рода Beesia: B. calthifolia, B. deltophylla и B. yangii методом LC-HRMS. Проведена подробная аннотация неидентифицированных соединений. Профилирование экстрактов выявило более 100 вторичных метаболитов в представителях рода Beesia, включая кумарины, флавоноиды, ди- и тритерпеноиды, ксантоны, фенольные и жирные кислоты и другие. Впервые выявлены виды растений рода Actaea c наиболее высоким содержанием действующих веществ и проявляющие наибольший антиоксидантный эффект. Проведен сравнительный фитохимический скрининг 15 экстрактов из надземных и подземных органов 6 ресурсных видов растений рода Actaea. В соцветиях и листьях растений A. erythrocarpa и A. cimicifuga, произрастающих в Сибири, выявлено большее суммарное содержание фенольных соединений, в том числе флавоноидов, катехинов, кумаринов, а также сапонинов. В листьях растений A. racemosa, A. rubra, A. podocarpa и A. asiatica, произрастающих в Англии, накапливается больше фенолкарбоновых кислот и танинов, а также пигментов каротиноидов, хлорофиллов A и B. Обнаружено, что наибольшую антирадикальную активность в тесте c радикалом 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил (DPPH) проявляют экстракты из листьев и соцветий A. erythrocarpa и A. cimicifuga Антиоксидантная активность экстрактов из Actaea положительно связана с содержанием фенольных соединений, в том числе фенольных кислот, танинов и кумаринов. Оксикоричные кислоты, фукинолевая кислота и цимицифуговые кислоты и их производные повсеместно встречаются в растениях рода Actaea и отвечают за их антиоксидантную активность. Дальнейшее исследование состава и содержания фенольных кислот в растениях родa Actaea и их антиоксидантной активности поможет найти вещества с сильными антиоксидантными свойствами. Впервые проведено сравнительное хемофенетическое исследование 7 таксонов растений рода Eranthis секции Eranthis по составу вторичных веществ фенольного спектра, обнаруженных и идентифицированных методом HPLC. Анализ метаболитов показал различия и сходство между исследуемыми близкородственными видами.