Development Features of the Medicinal Plants Introduced to the Moscow Region

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Regular long-term phenological observations of new cultivating plants allows for the conclusion on their possible successful cultivation in new conditions. The article presents the results of phenological observations of 19 domesticated species of medicinal plants from 10 families: Asteraceae (Klasea quinquefolia (Willd.) Greuter et Wagenitz, Klasea radiate (Waldst. et Kit.) Á. Löve et D. Löve ssp. Gmelini (Tausch) L. Martins, Serratula tinctoria L., Centaurea scabiosa L.), Campanulaceae (Platycodon grandifloras A. DC.), Crassulaceae (Phedimus aizoon (L.) ‘t Hart), Datiscaceae (Datisca cannabina L.), Fabaceae (Desmodium canadense (L.) DC.), Lamiaceae (Lycopus exaltatus L., Lycopus europaeus L., Monarda fistulosa L., Scutellaria baicalensis Georgi), Onagraceae (Epilobium angustifolium L.), Papaveraceae (Macleaya×kewensis Turrill), Ranunculaceae (Pulsatilla patens (L.) Mill.) and Rosaceae (Potentilla megalantha Takeda, Potentilla alba L., Geum rivale L., Sanguisorba officinalis L.). The weather and climatic conditions over a period of observation (2016—2023) were diverse, which made it possible to deduce stable average periodic indicators of the phenological cycles of the studied species for the Moscow region. The ranges of the effective accumulated temperatures (EAT) at the o of onset of vegetation, the onset of flowering and massive seed maturation are determined. The duration of the interstage periods has also been established, which is a stable parameter characterizing the dynamics of seasonal plant development. In most introduced species, the onset of flowering is 36—56 days, the flowering duration is 21—50 days, the seeds technical ripeness is 21—53 days and the growing season duration is 130—166 days, which fits into the frost-free period in the Moscow region: the plants have time to bloom and form full-fledged seeds. The combination of indicators: “the timing of the onset of vegetation”, “the duration of interphase periods” and “the EAT range at the time of the onset a certain phenophases” allows not only to assess the degree of adaptation of the introduced species to new growing conditions, but also to predict with high probability the fruiting of the species in a particular growing season.

About the authors

I. N. Korotkich

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

Author for correspondence.
Email: slavnica241270@yandex.ru
Moscow, Russia

N. V. Makarova

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

Email: slavnica241270@yandex.ru
Moscow, Russia

N. I. Kovalev

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

Email: slavnica241270@yandex.ru
Moscow, Russia

L. V. Babenko

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants

Email: slavnica241270@yandex.ru
Moscow, Russia

References

  1. Lupanova I. A., Krepkova L. V., Ferubko E. V., Trumpe T. E., Bortnikova V. V., Babenko A. N., Kurmanova Ye. N., Fateeva T. V., Mizina P. G., Sidelnikov N. I. 2021. [New original medicinal plant-based drugs from VILAR]. Moscow. 160 p. https://www.elibrary.ru/djsfkw (In Russian)
  2. [Atlas of medicinal plants of Russia]. Moscow. 2021. 646 p. (In Russian)
  3. Lepeshkina L. A., Kalaev V. N. 2012. [Invasive flora of the Botanical Garden named after Prof. B. M. Kozo-Polyanskiy of Voronezh State University]. — Proceedings of Voronezh State University. Series: Geography. Geoecology. 2: 32—35. https://www.elibrary.ru/poofcj (In Russian)
  4. Soltani G. A. 2015. [New information on the acclimatization of tree introduced species on the Black Sea coast of the Caucasus]. — In: [Biodiversity of the Caucasus and the Southern regions of Russia. Proceedings of the XVII International conference]. Nalchik. P. 196. https://www.elibrary.ru/zeaoab (In Russian)
  5. Anishenko L. V., Shishlova Zh. N. 2018. Results of introduction species of officinal herbs of North American flora in Botanical Garden of the Southern Federal University. — In: [Prospects of the medicinal plants breeding: Proceedings of the International scientific conference]. Moscow. P. 153—157. https://www.elibrary.ru/guymzp (In Russian)
  6. Pautova I. A. 2018. Collection of medicinal plants of the Komarov Botanical Institute RAS. — Works of the State Nikit. Botan. Gard. 146: 12—17. https://doi.org/10.25684/NBG.scbook.146.2018.02 (In Russian)
  7. Olennikov D. N., Kashchenko N. I. 2017. Phytoecdysteroids of Serratula L. and Klasea Cass. genera: chemodiversity, methods of isolation and analysis. — Khimija Rastitel’nogo Syr’ja. 4: 123—135. https://doi.org/10.14258/jcprm.2017042016 (In Russian)
  8. Volodina S. O., Volodin V. V., Chadin I. F., Bacharov D. S., Pylina Ya. I., Alekseev I. N., Gruzdev I. V., Dzhumyrko S. F., Butenko L. I. 2011. The influence of the light on the ecdysteroid composition in wild and cultivated plants of Serratula quinquefolia (Asteraceae). — Rastitelnye Resursy. 47(1): 87—98. https://www.elibrary.ru/nuyfed (In Russian)
  9. Kaminskii I. P., Kadyrova T. V., Kalinkina G. I., Larkina M. S., Ermilova E. V., Belousov M. V. 2020. Comparative pharmacognostic research of Centaurea scabiosa L. wild-growing and cultivated in the conditions of Tomsk. — Khimija Rastitel’nogo Syr’ja. 2: 119—126. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020026165 (In Russian)
  10. Kondratieva V. V., Semenova M. V., Voronkova T. V., Shelepova O. V., Danylyna N. N. 2009. Physiological and biological changes in the underground shoots of white cinquefoil Potentilla alba L. and snowdrop Galanthus nivalis L. during wintering in introduction. — Plant Var. Stud. Prot. 2: 19—27. https://www.elibrary.ru/vlqqff (In Russian)
  11. Torikov V. E., Meshkov I. I. 2016. Introduction, ecology, cultivation and element composition of Potentilla alba L. in the Bryansk Region. — Vestnik of the Bryansk State Agricultural Academy. 2(54): 15—19. https://www.elibrary.ru/vsbdqf (In Russian)
  12. Bykova O. A., Kadatskaya T. G., Thaganov R. N., Anikina A. Y. 2016. Bioproductivity of Potentilla alba L. introduced in the central zone of the Krasnodar Region. — Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry. 19(9): 19—23. https://www.elibrary.ru/wtpqcz (In Russian)
  13. Shilova I. V., Grigorieva O. V. 2007. [Features of seed germination of Sanguisorba officinalis L. introduced in Saratov]. — Bulletin of Botanic Garden of Saratov State University. 6: 75—79. https://www.elibrary.ru/ummxhz (In Russian)
  14. Dedukhina O. N. 2006. The preliminary results of the perennial herbaceous plants introduction in the Udmurt Republic. — Bulletin of Udmurt University. Series Biology. Earth Sciences. 10: 11—16. https://www.elibrary.ru/hvplih (In Russian)
  15. Zagumennikova T. N. 1985. [Biological features of Chamerion angustifolium (L.) Holub) introduced in the middle zone of the European part of the USSR: Аbstr. … Dis. Cand. (Biology) Sci]. Кiev. 17 p. (In Russian)
  16. Starkovskij B. N., Kapustin N. I. 2000. [On the issue of the Epilobium angustifolium L. introduction]. — In: [Promising research areas of young scientists in Northwestern Russia]. Vologda. P. 76—78. (In Russian)
  17. Najda N. M. 2014. [Biology of flowering and pollination of medicinal plants in the collection nursery of SPbGAU]. — Izvestiya Sankt-Peterburgskogo Gosudarstvennogo Agrarnogo Universiteta. 37: 9—16. https://www.elibrary.ru/uxwkop (In Russian)
  18. Kuchareva L. V., Titok V. V., Popoff E. G., Gill T. V. 2018. Baikal skullcap (Scutellaria baicalensis Georgi) — useful properties, biology, growth and development at the introduction to Belarus. — Problems of Botany of South Siberia and Mongolia. 17: 485—487. https://www.elibrary.ru/xufjvz (In Russian)
  19. Banaeva Yu. A. 1994. [Scutellaria baicalensis Georgi (ecology, biology, introduction): Аbstr. … Dis. Cand. (Biology) Sci]. Novosibirsk. 14 p. (In Russian)
  20. Orlova O. N., Sorokopudova O. A. 2011. Estimation of the perspectivity species of subfamily Sedoideae Berger (Crassulaceae DC.) in the south-west of Russia. — Belgorod State University. Scientific Bulletin. Series: Natural sciences. 15—2(104): 30—35. https://www.elibrary.ru/rylsmh (In Russian)
  21. Mozhaeva G. F., Vyal J. A., Mazei N. G. 2014. Anatomic-morphological features of the leaf structure of species and varieties of the subfamily Sedoideae Berger (Crassulaceae DC.) when introduced to the Penza Botanical Garden named I. I. Sprygin. — Bulletin of Bryansk dpt. of RBS. 1(3): 10—17. https://www.elibrary.ru/satqix (In Russian)
  22. Orlova A., Kysil E., Tsvetkova E., Meshalkina D., Whaley A., Whaley A. O., Laub A., Francioso A., Babich O., Wessjohann L. A., Mosca L., Frolov A., Povydysh M. 2022. Phytochemical characterization of water avens (Geum rivale L.) extracts: structure assignment and biological activity of the major phenolic constituents. — Plants. 11(21): 2859. https://doi.org/10.3390/plants11212859
  23. Łaska G., Maciejewska-Turska M., Sieniawska E., Świątek Ł., Pasco D. S., Balachandran P. 2021. Extracts from Pulsatilla patens target cancer-related signaling pathways in HeLa cells. — Sci. Rep. 11(1): 10654. https://doi.org/10.1038/s41598-021-90136-3
  24. Kosjukova O. V., Petrova N. A., Stepanov M. V. 2014. Variability of some morphological parameters of plants in populations of Pulsatilla patens and Pulsatilla pratensis. — Izv. Sarat. Univ. Chemistry. Biology. Ecology. 14(1): 64—69. https://www.elibrary.ru/skelxx (In Russian)
  25. Marfin Ya. Yu., Gretsov A. V., Ryzhov V. M. 2018. Introduction of the distributed pulsatilla (Pulsatilla patens (L.) Mill. and Pulsatilla pratensis (L.) Mill.) in the conditions of the lower Volga (Samara region, Khvorostyansk district)]. — In: [Pharmaceutical botany: modernity and prospects. Proceedings of III Interuniversity conference]. Samara. P. 22—31. https://www.elibrary.ru/yoznch (In Russian)
  26. Anishchenko L. V., Shishlova Zh. N. 2014. [Biological features of Pulsatilla Mill. species during introduction (Brief communication)]. — Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry. 4(1): 38—39. (In Russian)
  27. Zhinkina N. A., Evdokimova E. E. 2020. Development of anther in Platycodon grandiflorus (Campanulaceae). — Botanicheskij Zhurnal. 105(3): 300—309. https://doi.org/10.31857/S0006813620030102 (In Russian)
  28. Shanaida M., Hudz N., Jasicka-Misiak I., Wieczorek P. P. 2021. Polyphenols and pharmacological screening of a Monarda fistulosa L. dry extract based on a hydrodistilled residue by-product. — Front Pharmacol. 12: 563436. https://doi.org/10.3389/fphar.2021.563436
  29. Bedulenko M. A. 2013. Introduction, environmental aspect and modern trends of study and application of medicinal, aromatic and essential oils Monarda fistulosa L. (review)]. — Proceedings of the Belarusian State University. 8(2): 52—60. https://www.elibrary.ru/rexjnh (In Russian)
  30. Feskov S. A., Shevchuk O. M. 2017. Identification of plants’ species of genus Monarda L. according to the complex of morphological indications on introduction in the Nikitsky Botanical Gardens. — Bull. of the State Nikit. Botan. Gard. 124: 81—89. https://www.elibrary.ru/zqjadv (In Russian)
  31. Korchashkina N. V. Terekhin A. A., Malankina E. L. 2002. [Biological features of the Monarda fistulosa L. plants development in the Moscow Region]. — In: [The agricultural sector and its development. Proc. of the Conference of the Agricultural department of RUDN]. Moscow. P. 209—210. (In Russian)
  32. Saodatova R. Z., Yershova A. A. 2016. Experience of introduction of protected plants of the Moscow region on the exposition of flora of Eastern Europe of MBG RAS. — Herald of NorthEastern Federal University named after M. K. Ammosov. 5(55): 53—56. https://www.elibrary.ru/wzzlav (In Russian)
  33. Babenko L. V. 2020. Aspects of growing plants Pulsatilla patens (L.) Mill. in the Moscow Region. — In: [Floriculture: theoretical and practical aspects. Proceedings of 2nd International conference]. Simferopol. P. 5. https://www.elibrary.ru/sgqenl (In Russian)
  34. Babenko L. V. 2021. [Aspects of growing plants Platycodon grandiflorus (Jacq.) A. DC. in the Moscow Region. — In: [The role of botanical gardens in conservation and enrichment of natural and cultivated flora]. Yakutsk. P. 270—274. https://www.elibrary.ru/bjqgki (In Russian)
  35. Klimakhin G. I., Makarova N. V., Semikin V. V., Fonin V. S. 2012. [Introduction is the basis for development of medicinal agriculture]. — Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry. 1: 23—28. https://www.elibrary.ru/pvbsqd (In Russian)
  36. Karpun Yu. N. 2004. The main problems of introduction. — Hortus Botanicus. 2: 17—32. https://hb.karelia.ru/files/redaktor_pdf/1366053594.pdf (Accessed 28.02.2025) (In Russian)
  37. Bejdeman I. N. 1974. [Methods of studying the phenology of plants and plant communities]. Novosibirsk. 155p. (In Russian)
  38. Tsitsilin A. N., Kovalev N. I., Korotkikh I. N., Basalaeva I. V., Babenko L. V., Savchenko O. M., Khazieva F. M. 2022. [Research methodology for the introduction of medicinal and essential oil bearing plants]. Moscow. 64 p. https://www.elibrary.ru/elwoos (In Russian)
  39. [Agro-climatic handbook of the Moscow region]. 1967. Moscow.135 p. (In Russian)
  40. [On the transition to new climate normals. Roshydromet.] https://www.meteorf.gov.ru/press/news/28963/?ysclid=ma25t4jevn32592113. (Accessed 28.02.2025) (In Russian)
  41. [Archive of the weather in Moscow (VDNH).] https://rp5.ru/Архив_погоды_в_Москве_(ВДНХ) (Accessed 28.02.2025) (In Russian)
  42. Samatadze T. E., Amosova A. V., Suslina S. N., Zagumennikova T. N., Tsitsilin A. N., Bykov V. A., Zelenin A. V., Muravenko O. V. 2012. A comparative analysis of karyotypes of three species of Macleaya — producers of a complex of isoquinoline alkaloids. — Biology Bulletin. 39(6): 512—524. https://doi.org/10.1134/S1062359012060106

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

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».