Experimental study of the structure of variability of natural populations of Origanum vulgare L. from mountainous Dagestan, Russia

Aim. To identify plasticity and stability and to evaluate interpopulation differentiation in terms of accumulation of secondary metabolites in an ecological and geographical experiment with two model populations of Origanum vulgare L., belonging to different subspecies and vicarious along the altitu...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: A. M. Musaev, G. K. Radzhabov, A. M. Aliyev, F. I. Islamova, А. М. Мусаев, Г. К. Раджабов, А. М. Алиев, Ф. И. Исламова
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan 2023
Subjects:
эфирные масла
ecotypes
altitudinal gradient
terpenoids
antioxidants
essential oils
экотипы
высотный градиент
терпеноиды
антиоксиданты
Sibirica
Online Access:https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2909
https://doi.org/10.18470/1992-1098-2023-3-81-94
id ftjsred:oai:oai.ecodag.elpub.ru:article/2909
record_format openpolar
institution Open Polar
collection South of Russia: ecology, development (E-Journal)
op_collection_id ftjsred
language Russian
topic эфирные масла
ecotypes
altitudinal gradient
terpenoids
antioxidants
essential oils
экотипы
высотный градиент
терпеноиды
антиоксиданты
spellingShingle эфирные масла
ecotypes
altitudinal gradient
terpenoids
antioxidants
essential oils
экотипы
высотный градиент
терпеноиды
антиоксиданты
A. M. Musaev
G. K. Radzhabov
A. M. Aliyev
F. I. Islamova
А. М. Мусаев
Г. К. Раджабов
А. М. Алиев
Ф. И. Исламова
Experimental study of the structure of variability of natural populations of Origanum vulgare L. from mountainous Dagestan, Russia
topic_facet эфирные масла
ecotypes
altitudinal gradient
terpenoids
antioxidants
essential oils
экотипы
высотный градиент
терпеноиды
антиоксиданты
description Aim. To identify plasticity and stability and to evaluate interpopulation differentiation in terms of accumulation of secondary metabolites in an ecological and geographical experiment with two model populations of Origanum vulgare L., belonging to different subspecies and vicarious along the altitudinal gradient.Material and Methods. Ecological and geographical experiment with transplanted plants of Origanum vulgare L. at two experimental bases, at altitudes of 1100 and 1730 m and simulating the conditions of the mountain‐valley and upper mountain belts. The total content of antioxidants was determined by the electrochemical method. The essential oil was obtained by hydrodistillation on a Clevenger apparatus. The component composition of the oil was established on a gas chromatograph with a mass spectrometric detector. Components were identified using mass spectra libraries.Results. We studied the structure of variability in the yield and component composition of essential oil, as well as the total antioxidant activity in two populations of Origanum vulgare L. belonging to different subspecies. Regularities have been revealed that make it possible to attribute the studied populations to foothill and highland ecotypes.Conclusions. The yield of essential oil and the content of total antioxidants are clearly correlated with the conditions in the experimental plots and are not associated with microevolutionary processes under the control of abiotic factors of the altitudinal gradient. Цель. Выявление пластичности и стабильности, а также оценка межпопуляционной дифференциации по накоплению вторичных метаболитов в эколого-географическом эксперименте с двумя модельными популяциями Origanum vulgare L., относящимся к разным подвидам и викарирующих вдоль высотного градиента.Материал и методы. Эколого-географический эксперимент с пересаженными растениями Origanum vulgare L. на двух экспериментальных базах (высота 1100 и 1730 м), моделирующих условия горно-долинного и верхнего горного поясов. Суммарное содержание ...
format Article in Journal/Newspaper
author A. M. Musaev
G. K. Radzhabov
A. M. Aliyev
F. I. Islamova
А. М. Мусаев
Г. К. Раджабов
А. М. Алиев
Ф. И. Исламова
author_facet A. M. Musaev
G. K. Radzhabov
A. M. Aliyev
F. I. Islamova
А. М. Мусаев
Г. К. Раджабов
А. М. Алиев
Ф. И. Исламова
author_sort A. M. Musaev
title Experimental study of the structure of variability of natural populations of Origanum vulgare L. from mountainous Dagestan, Russia
title_short Experimental study of the structure of variability of natural populations of Origanum vulgare L. from mountainous Dagestan, Russia
title_full Experimental study of the structure of variability of natural populations of Origanum vulgare L. from mountainous Dagestan, Russia
title_fullStr Experimental study of the structure of variability of natural populations of Origanum vulgare L. from mountainous Dagestan, Russia
title_full_unstemmed Experimental study of the structure of variability of natural populations of Origanum vulgare L. from mountainous Dagestan, Russia
title_sort experimental study of the structure of variability of natural populations of origanum vulgare l. from mountainous dagestan, russia
publisher State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan
publishDate 2023
url https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2909
https://doi.org/10.18470/1992-1098-2023-3-81-94
genre Sibirica
genre_facet Sibirica
op_source South of Russia: ecology, development; Том 18, № 3 (2023); 81-94
Юг России: экология, развитие; Том 18, № 3 (2023); 81-94
2413-0958
1992-1098
10.18470/1992-1098-2023-3
op_relation https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2909/1363
Ličina B.Z. et al. Biological activities of the extracts from wild growing Origanum vulgare L // Food control. 2013. V. 33. N 2. P. 498–504.
Teixeira B. et al. Chemical composition and bioactivity of different oregano (Origanum vulgare) extracts and essential oil // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2013. V. 93. N 11. P. 2707–2714.
Morshedloo M.R. et al. An over review to Origanum vulgare L. and its pharmacological properties // Journal of Medicinal Plants. 2018. V. 17. N 68. P. 15–31.
Chalchat J.C., Pasquier B. Morphological and chemical studies of Origanum clones: Origanum vulgare L. ssp. Vulgare // Journal of Essential Oil Research. 1998. V. 10. N 2. P. 119–125.
De Falco E. et al. Chemical composition and biological activity of essential oils of Origanum vulgare L. subsp. vulgare L. under different growth conditions // Molecules. 2013. V. 18. N 12. P. 14948–14960.
Ietswaart J.H. A taxonomic revision of the genus Origanum (Labiatae) // Leiden Botanical Series. 1980. V. 4. N 1. P. 1–153.
Ietswaart J.H., Barel R.A., Ikelaar M.E. Male sterility and ecology of Dutch Origanum vulgare populations // Acta botanica neerlandica. 1984. V. 33. P. 335–345.
Kokkini S. Taxonomy, diversity and distribution of Origanum species. Proceedings of the IPGRI International Workshop on Oregano, 8–12 May 1996, CIHEAM, Valenzano (Bari), Italy. 1997. P. 2–12.
Fryer J.H., Ledig F.T. Microevolution of the photosynthetic temperature optimum in relation to the elevational complex gradient // Canadian Journal of Botany. 1972. V. 50. N 6. P. 1231–1235.
Stöcklin J., Kuss P., Pluess A. Genetic diversity, phenotypic variation and local adaptation in the alpine landscape: case studies with alpine plant species // Botanica Helvetica. 2009. V. 119. N 2. P. 125–133.
Baughman O.W. et al. Strong patterns of intraspecific variation and local adaptation in Great Basin plants revealed through a review of 75 years of experiments // Ecology and Evolution. 2019. V. 9. N 1. P. 6259–6275.
Baser K.H.C. The turkish origanum species. Oregano. The Genera Origanum and Lippia. 2002. V. 109. P. 109–126.
Мусаев А.М., Сулейманова З.Г. Изучение межпопуляционной дифференциации душицы (Origanum vulgare L.) в природных популяциях и при интродукции // Ботанический вестник Северного Кавказа. 2016. N 4. С. 31–40.
Ухова М.О. Pодо-видовой анализ семейства Lamiaceae в разных локусах кавказского экорегиона // Современная наука: актуальные вопросы, достижения и инновации. 2019. С. 18–20.
Сулейманова З.Г. и др. Структура изменчивости морфологических, биологических и фитохимических признаков Origanum vulgare L. и возможности ее использования в лекарственном растениеводстве горных регионов // Биологические и гуманитарные ресурсы развития горных регионов. 2009. С. 121–124.
Richardson B.A. et al. Will phenotypic plasticity affecting flowering phenology keep pace with climate change? // Global change biology. 2017. V. 23. N 6. P. 2499–2508.
Брынцев В.А., Коженкова А.А. Географическая изменчивость сосны кедровой сибирской (pinus sibirica du tour) при интродукции // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2016. N 6. C. 89–97.
Kitiki A. Status of cultivation and use of oregano in Turkey // Proceedings of the IPGRI International Workshop on Oregano. 1996. P. 122–132.
Skoula M., Kamenopoulos S. Origanum dictamnus L. and Origanum vulgare L. subsp. hirtum (Link) Ietswaart: traditional uses and production in Greece // Proc IPGRI Intern. Workshop on Oregano. Valenzano: Bari, Italy. 1996. P. 26–32.
Leto C., Salamone A. Bio-agronomical behaviour in Sicilian Origanum ecotypes // Proceedings of the IPGRI International Workshop on Oregano. CIHEAM. 1996. P. 68–73.
Adams R.P. Identification of essential oil components by gas chromatography / mass spectrometry. 5 online ed. Texensis Publishing, 2017.
Исламова Ф.И., Мусаев А.М., Раджабов Г.К. Структура изменчивости некоторых пряно-ароматических растений по содержанию суммарных антиоксидантов в эколого-географическом эксперименте // Овощи России. 2019. N 3. С. 87–90. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-3-87-90
Яшин А.Я., Яшин Я.И., Черноусова Н.И. Определение природных антиоксидантов амперометрическим методом // Пищевая промышленность. 2006. N 2. С. 10–12.
Яшин А.Я. Инжекционно-проточная система с амперометрическим детектором для селективного определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках // Российский химический журнал. 2008. Т. 52. N 2. С. 130–135.
Kokkini S. Taxonomy, diversity and distribution of Origanum species // Proceedings of the IPGRI international workshop on Oregano. CIHEAM: Valenzano (Bari), Italy, 1996. V. 8. P. 6–12.
Kokkini S., Vokou D. Carvacrol – rich plants in Greece // Flavour and Fragrance Journal. 1989. V. 4. N 1. P. 1–7.
https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2909
doi:10.18470/1992-1098-2023-3-81-94
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_doi https://doi.org/10.18470/1992-1098-2023-3-81-9410.18470/1992-1098-2023-310.18619/2072-9146-2019-3-87-90
_version_ 1784256008523087872
spelling ftjsred:oai:oai.ecodag.elpub.ru:article/2909 2023-12-03T10:30:16+01:00 Experimental study of the structure of variability of natural populations of Origanum vulgare L. from mountainous Dagestan, Russia Экспериментальное изучение структуры изменчивости природных популяций Origanum vulgare L. из Горного Дагестана A. M. Musaev G. K. Radzhabov A. M. Aliyev F. I. Islamova А. М. Мусаев Г. К. Раджабов А. М. Алиев Ф. И. Исламова 2023-11-02 application/pdf https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2909 https://doi.org/10.18470/1992-1098-2023-3-81-94 rus rus State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2909/1363 Ličina B.Z. et al. Biological activities of the extracts from wild growing Origanum vulgare L // Food control. 2013. V. 33. N 2. P. 498–504. Teixeira B. et al. Chemical composition and bioactivity of different oregano (Origanum vulgare) extracts and essential oil // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2013. V. 93. N 11. P. 2707–2714. Morshedloo M.R. et al. An over review to Origanum vulgare L. and its pharmacological properties // Journal of Medicinal Plants. 2018. V. 17. N 68. P. 15–31. Chalchat J.C., Pasquier B. Morphological and chemical studies of Origanum clones: Origanum vulgare L. ssp. Vulgare // Journal of Essential Oil Research. 1998. V. 10. N 2. P. 119–125. De Falco E. et al. Chemical composition and biological activity of essential oils of Origanum vulgare L. subsp. vulgare L. under different growth conditions // Molecules. 2013. V. 18. N 12. P. 14948–14960. Ietswaart J.H. A taxonomic revision of the genus Origanum (Labiatae) // Leiden Botanical Series. 1980. V. 4. N 1. P. 1–153. Ietswaart J.H., Barel R.A., Ikelaar M.E. Male sterility and ecology of Dutch Origanum vulgare populations // Acta botanica neerlandica. 1984. V. 33. P. 335–345. Kokkini S. Taxonomy, diversity and distribution of Origanum species. Proceedings of the IPGRI International Workshop on Oregano, 8–12 May 1996, CIHEAM, Valenzano (Bari), Italy. 1997. P. 2–12. Fryer J.H., Ledig F.T. Microevolution of the photosynthetic temperature optimum in relation to the elevational complex gradient // Canadian Journal of Botany. 1972. V. 50. N 6. P. 1231–1235. Stöcklin J., Kuss P., Pluess A. Genetic diversity, phenotypic variation and local adaptation in the alpine landscape: case studies with alpine plant species // Botanica Helvetica. 2009. V. 119. N 2. P. 125–133. Baughman O.W. et al. Strong patterns of intraspecific variation and local adaptation in Great Basin plants revealed through a review of 75 years of experiments // Ecology and Evolution. 2019. V. 9. N 1. P. 6259–6275. Baser K.H.C. The turkish origanum species. Oregano. The Genera Origanum and Lippia. 2002. V. 109. P. 109–126. Мусаев А.М., Сулейманова З.Г. Изучение межпопуляционной дифференциации душицы (Origanum vulgare L.) в природных популяциях и при интродукции // Ботанический вестник Северного Кавказа. 2016. N 4. С. 31–40. Ухова М.О. Pодо-видовой анализ семейства Lamiaceae в разных локусах кавказского экорегиона // Современная наука: актуальные вопросы, достижения и инновации. 2019. С. 18–20. Сулейманова З.Г. и др. Структура изменчивости морфологических, биологических и фитохимических признаков Origanum vulgare L. и возможности ее использования в лекарственном растениеводстве горных регионов // Биологические и гуманитарные ресурсы развития горных регионов. 2009. С. 121–124. Richardson B.A. et al. Will phenotypic plasticity affecting flowering phenology keep pace with climate change? // Global change biology. 2017. V. 23. N 6. P. 2499–2508. Брынцев В.А., Коженкова А.А. Географическая изменчивость сосны кедровой сибирской (pinus sibirica du tour) при интродукции // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2016. N 6. C. 89–97. Kitiki A. Status of cultivation and use of oregano in Turkey // Proceedings of the IPGRI International Workshop on Oregano. 1996. P. 122–132. Skoula M., Kamenopoulos S. Origanum dictamnus L. and Origanum vulgare L. subsp. hirtum (Link) Ietswaart: traditional uses and production in Greece // Proc IPGRI Intern. Workshop on Oregano. Valenzano: Bari, Italy. 1996. P. 26–32. Leto C., Salamone A. Bio-agronomical behaviour in Sicilian Origanum ecotypes // Proceedings of the IPGRI International Workshop on Oregano. CIHEAM. 1996. P. 68–73. Adams R.P. Identification of essential oil components by gas chromatography / mass spectrometry. 5 online ed. Texensis Publishing, 2017. Исламова Ф.И., Мусаев А.М., Раджабов Г.К. Структура изменчивости некоторых пряно-ароматических растений по содержанию суммарных антиоксидантов в эколого-географическом эксперименте // Овощи России. 2019. N 3. С. 87–90. https://doi.org/10.18619/2072-9146-2019-3-87-90 Яшин А.Я., Яшин Я.И., Черноусова Н.И. Определение природных антиоксидантов амперометрическим методом // Пищевая промышленность. 2006. N 2. С. 10–12. Яшин А.Я. Инжекционно-проточная система с амперометрическим детектором для селективного определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках // Российский химический журнал. 2008. Т. 52. N 2. С. 130–135. Kokkini S. Taxonomy, diversity and distribution of Origanum species // Proceedings of the IPGRI international workshop on Oregano. CIHEAM: Valenzano (Bari), Italy, 1996. V. 8. P. 6–12. Kokkini S., Vokou D. Carvacrol – rich plants in Greece // Flavour and Fragrance Journal. 1989. V. 4. N 1. P. 1–7. https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/2909 doi:10.18470/1992-1098-2023-3-81-94 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). South of Russia: ecology, development; Том 18, № 3 (2023); 81-94 Юг России: экология, развитие; Том 18, № 3 (2023); 81-94 2413-0958 1992-1098 10.18470/1992-1098-2023-3 эфирные масла ecotypes altitudinal gradient terpenoids antioxidants essential oils экотипы высотный градиент терпеноиды антиоксиданты info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2023 ftjsred https://doi.org/10.18470/1992-1098-2023-3-81-9410.18470/1992-1098-2023-310.18619/2072-9146-2019-3-87-90 2023-11-07T01:18:43Z Aim. To identify plasticity and stability and to evaluate interpopulation differentiation in terms of accumulation of secondary metabolites in an ecological and geographical experiment with two model populations of Origanum vulgare L., belonging to different subspecies and vicarious along the altitudinal gradient.Material and Methods. Ecological and geographical experiment with transplanted plants of Origanum vulgare L. at two experimental bases, at altitudes of 1100 and 1730 m and simulating the conditions of the mountain‐valley and upper mountain belts. The total content of antioxidants was determined by the electrochemical method. The essential oil was obtained by hydrodistillation on a Clevenger apparatus. The component composition of the oil was established on a gas chromatograph with a mass spectrometric detector. Components were identified using mass spectra libraries.Results. We studied the structure of variability in the yield and component composition of essential oil, as well as the total antioxidant activity in two populations of Origanum vulgare L. belonging to different subspecies. Regularities have been revealed that make it possible to attribute the studied populations to foothill and highland ecotypes.Conclusions. The yield of essential oil and the content of total antioxidants are clearly correlated with the conditions in the experimental plots and are not associated with microevolutionary processes under the control of abiotic factors of the altitudinal gradient. Цель. Выявление пластичности и стабильности, а также оценка межпопуляционной дифференциации по накоплению вторичных метаболитов в эколого-географическом эксперименте с двумя модельными популяциями Origanum vulgare L., относящимся к разным подвидам и викарирующих вдоль высотного градиента.Материал и методы. Эколого-географический эксперимент с пересаженными растениями Origanum vulgare L. на двух экспериментальных базах (высота 1100 и 1730 м), моделирующих условия горно-долинного и верхнего горного поясов. Суммарное содержание ... Article in Journal/Newspaper Sibirica South of Russia: ecology, development (E-Journal)

Similar Items