doi: 10.15389/agrobiology.2025.5.rus
УДК 635.9:575
ЦИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ВИДОВ Fritillaria ФЛОРЫ УЗБЕКИСТАНА
J.G. TOSHTEMIROV1, 2, G.X. BUXOROV3, 4, B.A. KARIMOV1,
B.X. BAYSUNOV3, Е.В. ДУМАЧЕВА2, E.A. ORTIKOV5,
Sh.S. URAKOVA6, Z.O. YUSUPOV1 ✉
Fritillaria L. — род геофитных многолетних растений, распространенных в умеренных регионах Северного полушария. Некоторые виды Fritillaria используются в традиционной китайской медицине и садоводстве. Цитогенетические исследования дают представление об эволюционных связях и путях одомашнивания. Настоящее сообщение представляет собой первый отчет о морфологии хромосом у видов Fritillaria из Узбекистана. В представленной работе выполнено изучение морфологии хромосом у четырех видов Fritillaria — F. bucharica, F. baisunensis, F. eduardiiи F. sewerzowii. Все виды имели постоянное диплоидное число хромосом 2n = 24. На основе положения центромеры были идентифицированы четыре различных типа хромосом (m, sm, st, t).У F. bucharica и F. baisunensis обнаружены три типа (m, st, t), тогда как у F. eduardii и F. sewerzowii — все четыре (m, sm, st, t). Общая гаплоидная длина хромосом и другие кариотипические параметры были измерены и сравнены между видами. Сравнительный анализ показал, что наиболее симметричный кариотип наблюдался у F. eduardii, что подтверждается его минимальными значениями коэффициента вариации длины хромосом (CVCL = 19,56±0,79), индекса асимметрии (AI = 29,88±1,54), а также классификацией по Stebbins — 1A. Остальные виды — F. bucharica, F. baisunensis и F. sewerzowii — отнесены к категории 1B, что указывает на более выраженную степень асимметрии. Наибольшее значение AI (42,45±1,44) и коэффициента межхромосомной вариации (A2 = 0,27±0,02) было зафиксировано у F. baisunensis. Показатель общей гаплоидной длины (HCL) варьировал от 163,27±7,37 у F. sewerzowii до 177,48±5,78 у F. bucharica. Результаты предоставляют новые цитогенетические данные, которые улучшают понимание кариотипического разнообразия и эволюции в пределах рода Fritillaria. Впервые для видов F. bucharica, F. baisunensis, F. eduardii и F. sewerzowii, произрастающих в Узбекистане, получены хромосомные изображения высокого разрешения с использованием современного микроскопического оборудования, что позволило точно измерить морфологические параметры хромосом. Представленные данные включают полные показатели диплоидного числа (2n = 24), типы хромосом по положению центромеры (m, sm, st, t), а также детальные кариотипические индексы — AI, A1, A2, CVCL, CVCI и другие. Выявленные различия в степени симметрии кариотипа между видами отражают различную степень хромосомной дифференциации и могут быть интерпретированы как проявления направленной эволюции внутри рода Fritillaria. Например, более симметричный кариотип у F. eduardii (Stebbins 1A) может указывать на базальное положение этого вида, тогда как повышенная асимметрия у F. baisunensis и F. sewerzowii (Stebbins 1B) свидетельствует о более продвинутом эволюционном статусе. Таким образом, результаты нашего исследования расширяют представления о кариотипической эволюции и внутридородовом разнообразии Fritillaria.
Ключевые слова: Fritillaria L., хромосома, анализ кариотипа.
CYTOLOGICAL STUDY OF SOME Fritillaria SPECIES OF THE FLORA OF UZBEKISTAN
J.G. Toshtemirov1, 2, G.X. Buxorov3, 4, B.A. Karimov1,
B.X. Baysunov3, E.V. Dumacheva2, E.A. Ortikov5,
Sh.S. Urakova6, Z.O. Yusupov1 ✉
Fritillaria L. is a genus of geophytic perennial plants distributed in temperate regions of the Northern Hemisphere. Some species of Fritillaria are used in traditional Chinese medicine and horticulture. Cytogenetic studies provide insights into evolutionary relationships and domestication pathways. The present report is the first account of chromosome morphology in Fritillaria species from Uzbekistan. This study investigated the chromosome morphology of four Fritillaria species — F. bucharica, F. baisunensis, F. eduardii, and F. sewerzowii. All species exhibited a constant diploid chromosome number of 2n = 24. Based on the position of the centromere, four chromosome types were identified (m = metacentric, sm = submetacentric, st = subtelocentric, t = telocentric). In F. bucharica and F. baisunensis, three types (m, st, t) were found, whereas F. eduardii and F. sewerzowii showed all four types (m, sm, st, t). Total haploid chromosome length and other karyotypic parameters were measured and compared across species. Comparative analysis revealed that the most symmetrical karyotype was observed in F. eduardii, which is supported by its minimal coefficient of chromosome length variation (CVCL = 19.56±0.79), asymmetry index (AI = 29.88±1.54), and Stebbins classification as 1A. The remaining species — F. bucharica, F. baisunensis, and F. sewerzowii — were classified as 1B, indicating a higher degree of asymmetry. The highest values of AI (42.45±1.44) and interchromosomal variation coefficient (A2 = 0.27±0.02) were recorded in F. baisunensis. The total haploid chromosome length (HCL) ranged from 163.27±7.37 in F. sewerzowii to 177.48±5.78 in F. bucharica. These results provide new cytogenetic data that enhance understanding of karyotypic diversity and evolution within the genus Fritillaria. For the first time, high-resolution chromosome images have been obtained for F. bucharica, F. baisunensis, F. eduardii, and F. sewerzowii growing in Uzbekistan using advanced microscopic equipment, allowing precise measurement of chromosome morphological parameters. The data presented include full diploid counts (2n = 24), chromosome types based on centromere position (m, sm, st, t), as well as detailed karyotypic indices — AI, A1, A2, CVCL, CVCI, and others. The revealed differences in karyotype symmetry among species reflect varying degrees of chromosomal differentiation and may be interpreted as manifestations of directional evolution within the genus Fritillaria. For instance, the more symmetrical karyotype of F. eduardii (Stebbins 1A) may indicate a basal evolutionary position of this species, whereas the increased asymmetry observed in F. baisunensis and F. sewerzowii (Stebbins 1B) suggests a more advanced evolutionary status. Thus, this study broadens our understanding of karyotypic evolution and intrageneric diversity in Fritillaria.
Keywords: Fritillaria L., chromosome, karyotype analysis.
1Институт ботаники Академии наук Узбекистана, |
Поступила в редакцию
Принята к публикации |
