Morphological, Population and Phytochemical Assessment of Thermopsis mongolica (Fabaceae) in Steppe Communities of the Altai Republic

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Eight coenopopulations of Thermopsis mongolica were studied in grazed steppe phytoceneses of the Altai Republic. Thermopsis is a medicinal, poisonous herbaceous long-rhizome perennial plant. The coenopopulations (CP) were assessed using a set of population and organismal characteristics, as well as the content of phenolic compounds in plant leaves and the antioxidant activity of T. mongolica extracts. The following organismal characteristics were selected: phytomass of the aboveground part, height of ramets, number of leaflets per shoot, length of a compound odd-pinnate leaf. The following population parameters were considered: total projective cover, projective cover of the species, proportion of generative partial formations, and ecological density. The position of each studied coenopopulation was assessed in points, corresponding to the value of each characteristic. Plants have the largest size, weight of the above-ground mass and length of the leaflets in the habitats near cattle pens, where Thermopsis colonized empty plots rich in humus. Population indices with maximum density values are also highest there. High indices are found in T. mongolica CPs in grazed communities with suppression of grass stand up to stage III of pasture degradation. The minimum points for organismal and population indices are found in plants under excessive grazing, with pasture devastation. According to the total score, CP 2 (thickets) has an optimal position, CP 8 (devastated pasture) — a pessimal one. In coenopopulations with intensive grazing and/or territories captured by Thermopsis, the higher content of phenolic compounds (more than 20 mg/g of absolutely dry weight in terms of gallic acid) in the leaves and beans was determined. Hydroalcoholic extracts of the same samples exhibited effective antioxidant activity (IC50 = 0.31–0.59 mg/ml).

About the authors

N. A. Karnaukhova

Central Siberian Botanical Garden SB RAS

Email: karnaukhova-nina@rambler.ru
Novosibirsk, Russia

E. P. Khramova

Central Siberian Botanical Garden SB RAS

Novosibirsk, Russia

T. M. Shaldaeva

Central Siberian Botanical Garden SB RAS

Novosibirsk, Russia

S. Ya. Syeva

Gorno-Altay research Institute of agriculture (branch) of National research Tomsk State University

Mayma village, Altai Republic, Russia

References

  1. Курбатский В. И. 1994. Thermopsis R. Br. — Термопсис. — В кн.: Флора Сибири. Т. 9. Новосибирск. С. 208.
  2. Карнаухова Н. А., Зверева Г. К., Сыева С. Я. 2023. Динамика ценопопуляций Thermopsis mongolica (Fabaceae) в степных сообществах Республики Алтай. — Бот. журн. 108(8): 3—14. https://doi.org/10.31857/S0006813623080033
  3. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейства Hydrangeaceae—Haloragaceae. 1987. Л. 326 с.
  4. Dixon R. A., Paiva N. L. 1995. Stress-induced phenylpropanoid metabolism. — Plant Cell. 7(7): 1085—1097. https://doi.org/10.1105/tpc.7.7.1085
  5. Mierziuk J., Kostyn K., Kulma A. 2014. Flavonoids as important molecules of plant interactions with the environment. — Molecules. 19(10): 16240—16265. https://doi.org/10.3390/molecules191016240
  6. Kumar M., Tak Ya., Pokule J. et al. 2020. Phenolics as plant protective companion against abiotic stress. — In: Plant Phenolics in Sustainable Agriculture. Singapore. P. 277—308. https://doi.org/10.1007/978-981-15-4890-1_12
  7. Tak Ya., Kumar M. 2020. Phenolics: a key defence secondary metabolite to counter biotic stress. — In: Plant Phenolics in Sustainable Agriculture. Singapore. P. 309—329. https://doi.org/10.1007/978-981-15-4890-1_13
  8. Pratyusha S. 2022. Phenolic compounds in the plant development and defense: an overview. — In: Plant Stress Physiology — Perspectives in Agriculture. P. 1—17. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.102873
  9. Заугольнова Л. Б., Денисова Л. В., Никитина С. В. 1993. Принципы и методы оценки состояния популяций. — Бюлл. МОИП. Отд. биол. 98(5): 100—106. https://herba.msu.ru/russian/journals/bmsn/archive/moip_1993_098_5.djvu (дата обращения 02.02.2025).
  10. Заугольнова Л. Б. 1994. Структура популяций семенных растений и проблемы их мониторинга: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. СПб. 70 с. https://www.elibrary.ru/zkuoyi
  11. Горшкова А. А. 1983. Основные черты пастбищной дигрессии в степных сообществах Сибири. — Сиб. вестн. с.-х. науки. 4: 51—54.
  12. Ершова Э. А. 1995. Антропогенная динамика растительности юга Средней Сибири: Препринт. Новосибирск. 53 с.
  13. Работнов Т. А. 1950. Вопросы изучения состава популяций для целей фитоценологии. — В кн.: Проблемы ботаники. Вып. 1. М.; Л. С. 465—483.
  14. Уранов А. А. 1975. Возрастной спектр фитоценопопуляции как функция времени и энергетических волновых процессов. — Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 2: 7—34. https://www.elibrary.ru/skglep
  15. Ценопопуляции растений (основные понятия и структура). 1976. М. 217 с. https://www.elibrary.ru/recnzx
  16. Ценопопуляции растений (очерки популяционной биологии). 1988. М. 184 с. https://www.elibrary.ru/recnif
  17. Басарагина Е. А. 2007. Онтогенез термопсиса ланистовидного (Thermopsis lanceolata R. Br.). — В кн.: Онтогенетический атлас растений. Йошкар-Ола. Т. 5. С. 236—239.
  18. Басарагина Е. А. 2010. Биоморфология некоторых длиннокорневищных видов растений и структура их ценопопуляций на юге Сибири: автореф. дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск. 16 с. https://www.elibrary.ru/qhofrp
  19. Егорова П. С. 2016. Особенности онтогенеза Thermopsis lanceolata subsp. jacutica в центральной Якутии в условиях интродукции. — Вестник КрасГАУ. 1(112): 118—123. https://elibrary.ru/vpnmej
  20. Одум Ю. 1986. Экология. Т. 2. Пер. с англ. М. 209 с.
  21. Harborne J. B. 1976. Functions of flavonoids in plants. — In: Chemistry and biochemistry of plant pigments, 2nd ed. Vol. 1. London, New York, San Francisco. 736 p.
  22. Harborne J. B. 1988. The Flavonoids: recent advances. — In: Plant pigments. London. P. 299—343.
  23. Ardestani A., Yazdanparast R. 2007. Antioxidant and free radical scavenging potential of Achillea santolina extracts. — Food Chem. 104(1): 21—29. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.10.066
  24. Kumarasamy Y., Byres M., Cox P. J., Jaspars M., Nahar L., Sarker S. D. 2007. Screening seeds of some Scottish plants for free radical scavenging activity. — Phytother. Res. 21(7): 615—621. https://doi.org/10.1002/ptr.2129
  25. Gawron-Gzella A., Witkowska-Banaszczak E., Byłka W., Dudek-Makuch M., Odwrot A., Skrodzka N. 2016. Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of Sanguisorba officinalis L. extracts. — Pharm. Chem. J. 50(4): 244—249. https://doi.org/10.1007/s11094-016-1431-0
  26. Yang L., Zhou X.-K., Wang L., Shi H.-X., Liu X.-F., Wang Y.-G. 2018. Isolation of endophytic fungi from Thermopsis lanceolata and their antioxidant activity. — Acta Medica Mediterranea, 34: 27. https://doi.org/10.19193/0393-6384_2018_1_4
  27. Okawa M., Kinjo J., Nohara T., Ono M. 2001. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activity of flavonoids obtained from some medicinal plants. — Biol. Pharm. Bull. 24(10): 1202—1205. https://doi.org/10.1248/bpb.24.1202
  28. Колдаев В. М., Кропотов А. В. 2022. Каротиноиды в практической медицине. Тихоокеанский медицинский журнал. 1: 65—71. https://doi.org/10.34215/1609-1175-2022-1-65-71

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».