Фенотипическая оценка клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в лесостепной зоне Башкирского Предуралья. С. 9–25

УДК

630:575.21:582.475(470.57)

DOI:

10.37482/0536-1036-2024-4-9-25

Аннотация

Проведена оценка основных морфометрических признаков рамет клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной в сравнительном аспекте. Вегетативное потомство плюсовых деревьев вида представлено в составе клоновой плантации, созданной в 2005 г. в Дюртюлинском лесничестве лесостепной зоны Республики Башкортостан на участке с типом лесорастительных условий С2. Обеспечено соблюдение селекционно-генетического принципа фенотипической оценки внутрии межгруппового различия клонов и рамет сосны обыкновенной, а также методических и методологических требований к проведению полевого этапа исследования. Учтены таксационные показатели: высота и диаметр ствола, диаметр и протяженность кроны, приросты осевого побега по высоте – у 100 клонов при сплошном перечете. Выявлен различный характер распределения средних значений анализируемых показателей стволов у вегетативных потомств плюсовых деревьев. Лучший рост по диаметру ствола (25,5±0,73 см), высоте (11,2±0,16 м), приросту осевого побега (0,45±0,02 м) свойствен потомству клонов плюсового дерева 29/17. Высокую селекционную ценность представляют клоны 263/40, 264/41, 262/39 с таксационными показателями выше средних для всей совокупности деревьев в архиве клонов, что указывает на специфику генотипов этих экземпляров. Определены уровни существенности различий и интенсивности отбора лучших клонов плюсовых деревьев по морфометрическим признакам, что свидетельствует о различном характере индивидуальной неидентичности каждого из плюсовых деревьев относительно остальных изученных. Выявленные в архиве клонов ценные генотипы потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной могут быть рекомендованы для дальнейшего использования в лесном селекционном семеноводстве при создании высокопродуктивных и устойчивых искусственных насаждений данного ценного древесного вида в регионе.

Сведения об авторах

В.Ф. Коновалов*, д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: G-2775-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2020-5540
А.А. Габитова, канд. биол. наук, доц.; ResearcherID: JXX-2216-2024, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2310-805X
А.К. Габделхаков, канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: G-3023-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7129-880X
Д.А. Рафикова, ассистент; ResearcherID: HKV-8568-2023, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1074-4671
Э.Р. Ханова, канд. с.-х. наук, доц.; ResearcherID: G-4662-2018, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5399-2232
Башкирский государственный аграрный университет, ул. 50-летия Октября, д. 34, г. Уфа, Россия, 450001; vfkonovalov@bk.ru*, abigabi@yandex.ru, aliya201199@mail.ru, din-ka5@mail.ru, elvira-nr@yandex.ru

Ключевые слова

сосна обыкновенная, плюсовое дерево, архив клонов, раметы, рост сосны обыкновенной, диаметр ствола, высота ствола, диаметр кроны, протяженность кроны, прирост осевого побега

Для цитирования

Коновалов В.Ф., Габитова А.А., Габделхаков А.К., Рафикова Д.А., Ханова Э.Р. Фенотипическая оценка клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в лесостепной зоне Башкирского Предуралья // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. № 4. С. 9–25. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-4-9-25

Литература

1. Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Эффективность отбора плюсовых деревьев: моногр. Н. Новгород: Нижегородская СХА, 2016. 464 с.

2. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Горелов А.Н., Михалюк А.В. Рост клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной на лесосеменной плантации во Владимирской области // Тр. СПбНИИЛХ. 2022. № 2. С. 18–32. https://doi.org/10.21178/2079-6080.2022.2.18

3. Бондаренко А.С. Взаимосвязь сохранности растений с уровнем генетического разнообразия по основным количественным признакам в насаждениях сосны обыкновенной и ели европейской // Тр. СПбНИИЛХ. 2019. № 3. С. 38–50. https://doi.org/10.21178/2079-6080.2019.3.38

4. Бондаренко А.С., Жигунов А.В. Статистическая обработка материалов лесоводственных исследований. СПб.: Политехн. ун-т, 2016. 125 с.

5. Буторина А.К., Машкина О.С., Камалова И.И. Использование молекулярных маркеров в генетике, селекции и семеноводстве лесных древесных растений // Лесные культуры, селекция древесных пород на юге Русской равнины: материалы межрегион. конф., посвящ. 95-летию со дня рождения доц. Еньковой Елизаветы Ивановны. Воронеж: ВГЛТА, 2007. С. 10–35.

6. Видякин А.И. Эффективность плюсовой селекции древесных растений // Хвойные бореал. зоны. 2010. Т. XXVII, № 1–2. С. 18–24.

7. Гостимский С.А., Кокаева З.Г., Коновалов Ф.А. Изучение организации и изменчивости генома растений с помощью молекулярных маркеров // Генетика. 2005. Т. 41, № 4. С. 480–492. https://doi.org/10.1007/s11177-005-0101-1

8. Ефимов В.М., Тараканов В.В., Роговцев Р.В. Применение методов многомерной статистики для ранней диагностики лучших по росту популяций сосны в географических культурах // Хвойные бореал. зоны. 2010. Т. XXVII, № 1–2. С. 58–62. 

9. Ефимов Ю.П. Генетико-селекционная оценка объектов постоянной лесосеменной базы // Генетика и селекция – на службе лесу: материалы междунар. науч.-практ. конф. Воронеж: НИИЛГиС, 1997. С. 298–307. 

10. Ефимов Ю.П. Современные проблемы и перспективы улучшения лесов селекционно-генетическими методами // Лесохоз. информ. 2008. № 3–4. С. 30–32.

11. Ефимов Ю.П. Семенные плантации в селекции и семеноводстве сосны обыкновенной. Воронеж: Истоки, 2010. 253 с.

12. Ильинов А.А., Раевский Б.В. Сравнительная оценка генетического разнообразия естественных популяций и клоновых плантаций сосны обыкновенной и ели финской в Карелии // Экол. генетика. 2015. Т. XIII, № 4. С. 55–67. https://doi.org/10.17816/ecogen13455-67

13. Ирошников А.И. Генетические факторы устойчивости и продуктивности лесных биоценозов // Продуктивность и стабильность лесных экосистем: тез. докл. Междунар. симп. Красноярск: Ин-т леса и древесины, 1982. С. 28–29. 

14. Кальченко Л.И., Тараканов В.В. Поэтапная паспортизация деревьев на клоновых плантациях сосны обыкновенной: использование метода фенетики // Хвойные бореал. зоны. 2010. Т. XXVII, № 1–2. С. 87–90.

15. Коршиков И.И., Демкович А.Е. Генетический полиморфизм клонов и их семенного потомства в архивно-клоновой плантации плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Цитология и генетика. 2010. Т. 44, № 1. С. 36–45. 

16. Кострикин В.А., Беспаленко О.Н., Котельников Д.С., Порываев М.В. Опыт создания архива клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной в Моршанском лесничестве Тамбовской области // Экологические и биологические основы повышения продуктивности и устойчивости природных и искусственно возобновленных лесных экосистем: материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию высш. лесн. образования в г. Воронеже и ЦЧР России. Воронеж, 2018. Т. 1. С. 542–550. 

17. Лакин Г.Ф. Биометрия. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1980. 293 с. 

18. Милютина Т.Н., Шейкина О.В., Новиков П.С. Молекулярно-генетические исследования изменчивости клонов плюсовых деревьев Pinus sylvestris по ISSR-маркерам // Хвойные бореал. зоны. 2013. Т. ХXXI, № 1–2. С. 102–105. 

19. Новиков П.С., Шейкина О.В., Милютина Т.Н. Изменчивость плюсовых деревьев сосны обыкновенной на архиве клонов по ISSR-маркерам // Вестн. Марийск. гос. техн. ун-та. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. 2011. № 3. С. 82–87.

20. Падутов В.Е. Генетические и биотехнологические основы рационального использования лесных генетических ресурсов Беларуси // Лесохоз. информ. 2008. № 3–4. С. 23–24. 

21. Политов Д.В. Применение молекулярных маркеров в лесном хозяйстве для идентификации, инвентаризации и оценки генетического разнообразия лесных ресурсов // Лесохоз. информ. 2008. № 3–4. С. 24–27.

22. Потылев В.Г. Проблемы лесного селекционного семеноводства // Лесохоз. информ. 1997. № 3. С. 14–30. 

23. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. М.: Наука, 1964. 191 с. 

24. Семериков Л.Ф., Исаков Ю.Н., Тараканов В.В., Семериков В.Л., Глотов Н.В. О генетико-селекционном аспекте сохранения и улучшения лесов России (окончание) // Лесохоз. информ. 1998. № 10. С. 29–40. 

25. Царев А.П. Программы лесной селекции в России и за рубежом: моногр. М.: Моск. гос. ун-т леса, 2013. 164 с. 

26. Царев А.П., Лаур Н.В. Вопросы и проблемы плюсовой селекции // Лесн. вестн. 2006. № 5. С. 118–123. 

27. Шейкина О.В., Гладков Ю.Ф. Обоснование показателей генетического разнообразия для лесосеменных плантаций сосны обыкновенной в Республике Марий Эл // Изв. Оренбург. гос. аграр. ун-та. 2016. № 4(60). С. 73–76. 

28. Шейкина О.В., Лебедева Э.П., Шигапов З.Х. Фенотипическая и генетическая изменчивость клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной на лесосеменной плантации в Чувашской Республике: моногр. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2013. 160 с. 

29. Шейкина О.В., Романов Е.М. SSR-анализ плюсовых деревьев сосны обыкновенной из Республики Марий Эл // Лесохоз. информ. 2023. № 2. С. 91–101. https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2023.2.07

30. Шигапов З.Х. Сравнительный генетический анализ лесосеменных плантаций и природных популяций сосны обыкновенной // Лесоведение. 1995. № 3. С. 19–24. 

31. Шигапов З.Х., Тимерьянов А.Ш., Янбаев Ю.А., Шигапова А.И. Динамика генетической структуры потомства по годам на лесосеменной плантации и в природной популяции сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. // Генетика. 1996. Т. 32, № 10. С. 1363–1370.

32. Andersson B., Elfving B., Persson T., Ericsson T., Kroon J. Characteristics and Development of Improved Pinus sylvestris in Northern Sweden. Canadian Journal of Forest Research, 2007, vol. 37, no. 1, pp. 84–92. https://doi.org/10.1139/x06-224

33. Androsiuk P., Zielinski R., Polok K. B-SAP Markers Derived from the Bacterial KatG Gene Differentiate Populations of Pinus sylvestris and Provide New Insights into Their Postglacial History. Silva Fennica, 2011, vol. 45, no. 1, art. no. 29. https://doi.org/10.14214/sf.29

34. Ackzell L. A Сomparison of Planting, Sowing and Natural Regeneration for Pinus sylvestris (L.) in Boreal Sweden. Forest Ecology and Management, 1993, vol. 61, iss. 3–4, pp. 229–245. https://doi.org/10.1016/0378-1127(93)90204-Z

35. Eding H., Crooijmans R.P.M.A., Groenen M.A.M., Meuwissen T.H.E. Assessing the Contribution of Breeds to Genetic Diversity in Conservation Schemes. Genetics Selection Evolution, 2002, vol. 34, art. no. 613. https://doi.org/10.1186/1297-9686-34-5-613

36. Feng F.-J., Wang F.-Y., Liu T. The Influence Factors of the ISSR-PCR Experiment System on Pinus koraiensis Sieb. et Zucc. Chinese Bulletin of Botany, 2004, vol. 21, iss. 3, pp. 326–331.

37. Feng F.-J., Han S.-J., Wang H.-M. Genetic Diversity and Genetic Differentiation of Natural Pinus koraiensis Population. Journal of Forestry Research, 2006, vol. 17, pp. 21–24. https://doi.org/10.1007/s11676-006-0005-5

38. Gömöry D., Bruchánik R., Paule L. Effective Population Number Estimation of Three Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Seed Orchards Based on an Integrated Assessment of Flowering, Floral Phenology, and Seed Orchard Design. Forest Genetics, 2000, vol. 7, iss. 1, pp. 65–75.

39. Gömöry D., Bruchánik R., Longauer R. Fertility Variation and Flowering Asynchrony in Pinus sylvestris: Consequences for the Genetic Structure in Seed Orchards. Forest Ecology and Management, 2003, vol. 174, iss. 1–3, pp. 117–126. https://doi.org/10.1016/S0378-1127(02)00031-2

40. Haapanen M., Hynynen J., Ruotsalainen S., Siipilehto J., Kilpeläinen M.-L. Realized and Projected Gains in Growth, Quality and Simulated Yield of Genetically Improved Scots Pine in Southern Finland. European Journal of Forest Research, 2016, vol. 135, pp. 997–1009. https://doi.org/10.1007.s10342-016-0989-0

41. Haapanen M., Ruotsalainen S. Adaptive Performance of Genetically Improved and Unimproved Seedlings of Scots Pine. Silva Fennica, 2021, vol. 55, no. 5, art. no. 10534. https://doi.org/10.14214/sf.10534

42. Huili W., Shuxue Y., Li G., Hailong L., Wei L. Genetic Diversity Assessment and Fingerprint Construction of Superior Tree Populations of Pinus sylvestris var. mongolica. Journal of GANSU Agricultural University, 2022, vol. 57, iss. 3, art. no. 057. https://doi.org/10.13432/j.cnki.jgsau.2022.03.013

43. Jansson G., Hansen J.K., Haapanen M., Kvaalen H., Steffenrem A. The Genetic and Economic Gains from Forest Tree Breeding Programmes in Scandinavia and Finland. Scandinavian Journal of Forest Research, 2017, vol. 32, iss. 4, pp. 273–286. https://doi.org/10.1080/02827581.2016.1242770

44. Ivetić V., Devetaković J., Nonić M., Stanković D., Šijačić-Nikolić M. Genetic Diversity and Forest Reproductive Material – from Seed Source Selection to Planting. iForest-Biogeosciences Forestry, 2016, vol. 9, iss. 5, pp. 801–812. https://doi.org/10.3832/ifor1577-009

45. Kroon J. Spatiotemporal Patterns of Genetic Variation for Growth and Fertility in Scots Pine. Doctoral Thesis. Umeå, Swedish University of Agricultural Sciences, 2011. 59 p.

46. Li L., Lejing L., Zhiyong Z., Bo L., Jie R. Construction of SSR Fingerprint and Genetic Diversity Analysis of 93 Maple Germplasm Resources. Molecular Plant Breeding, 2022, vol. 20, iss. 4, pp. 1250–1263. https://doi.org/10.13271/j.mpb.020.001250

47. Wasielewska M., Klemm M., Burczyk J. Genetic Diversity and Mating System of Scots Pine Plus Trees. Dendrobiology, 2005, vol. 53, pp. 57–62.