Связь диcсимметрии шишек сосны кедровой сибирской с формированием в них семян

УДК

630*181

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2019.4.66

Аннотация

Сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour) – вид, активно интродуцируемый в леса таежной зоны Восточно-Европейской равнины. Признано, что улучшение ценных хозяйственных свойств этого древесного вида и сохранение его внутривидового разнообразия следует осуществлять селекционными методами. При этом наибольшую селекционную ценность представляют семена, имеющие пищевое значение. В связи c этим актуален анализ косвенных морфологических признаков, связанных с семенной продуктивностью. Исследования проведены в целях выявления связей диссимметрии шишек сосны кедровой сибирской с их морфометрическими параметрами и череззернистостью. Изучены образцы шишек, отобранные в интродукционной Жерноковской кедровой роще (в 25 км к востоку от г. Грязовец Вологодской области). Выявлено, что правизна-левизна диссимметрии шишек сопряжена с череззернистостью. Для D-изомеров (правые изомеры) шишек характерно образование значительного количества односеменных чешуй. Их содержание предопределяет существенную флуктуацию количества и массы семян. У левых изомеров (L-изомеры) масса семян в шишках больше обусловлена массой 1000 шт., чем вариацией размеров шишек (за исключением их длины). При создании орехоносных насаждений следует выбраковывать деревья с череззерницей. Для выявления особей, продуцирующих такие шишки, требуется исследовать образцы шишек с D-изомерией. Ввиду того, что для L-форм взаимосвязь размеров шишек и количества семян выражена сильнее, для отбора деревьев крупношишечной формы (по признаку длины шишек) в качестве образцов необходимо использовать шишки с левосторонней изомерией.

Сведения об авторах

Р.С. Хамитов¹, д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: Z-1461-2018, ORCID: 0000-0003-1490-3553
С.А. Корчагов¹, д-р с.-х. наук, проф.
М.Д. Мерзленко², д-р с.-х. наук, проф., гл. науч. сотр.
В.Ф. Ковязин³, д-р биол. наук, проф.; ResearcherID: Y-5917-2018, ORCID: 0000-0002-3118-8515
Е.Н. Кузнецов⁴, канд. с.-х. наук, доц.
¹Вологодская государственная молочнохозяйственная академия им. Н.В. Верещагина, ул. Шмидта, д. 2, с. Молочное, г. Вологда, Россия, 160555; e-mail: r.s.khamitov@mail.ru, kors45@yandex.ru
²Институт лесоведения РАН, ул. Советская, д. 21, п/о Успенское, Московская обл., Россия, 143030; e-mail: md.merzlenko@mail.ru
³Санкт-Петербургский горный университет, Васильевский о-в, 21-я линия, д. 2, Санкт-Петербург, Россия, 199106; e-mail: vfkedr@mail.ru
⁴Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург, Россия, 194021; e-mail: evg_kuznetsov@mail.ru

Ключевые слова

сосна кедровая сибирская, лесная селекция, шишки, диссимметрия, череззерница

Для цитирования

Хамитов Р.С., Корчагов С.А., Мерзленко М.Д., Ковязин В.Ф., Кузнецов Е.Н. Связь диссимметрии шишек сосны кедровой сибирской с формированием в них семян // Лесн. журн. 2019. № 4. С. 66–73. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.66

Литература

1. Андронова M.M., Корчагов C.A. Рост и развитие сосны кедровой сибирской в Вологодской области // Вестн. МГУЛ–Лесн. вестн. 2015. Т. 19, № 6. С. 45–49.
2. Бабич H.A., Хамитов P.C., Хамитова C.M. Селекция и семенная репродукция кедра сибирского. Вологда–Молочное: ВГМХА, 2014. 154 c.
3. Брынцев B.A. Методика определения филлотаксиса (на примере шишек ели европейской): учеб.-метод. пособие. M.: УМЦ, 2004. 35 c.
4. Матвеева P.H., Буторова O.Ф. Генетика, селекция, семеноводство кедра сибирского. Красноярск: СибГТУ, 2000. 243 c.
5. Романовский М.Г. Групповая изменчивость количественных признаков. Доклады на заседаниях совместного семинара МГУ леса и Института лесоведения РАН. LAP Lambert Academic Publishing, 2011. 136 с.
6. Савельев C.C. Репродуктивный потенциал клонов плантации сосны сибирской (Pinus sibirica Du Tour) на юге Красноярского края: автореф. дис. … канд. биол. наук. Красноярск, 2011. 20 c.
7. Титов Е.В. Кедр: царь сибирской тайги. М.: Колос, 2007. 175 с.
8. Титов Е.В. Разнокачественность родителей и рост внутривидовых гибридов кедра сибирского // Лесотехн. журн. 2016. № 1. С. 62–72. DOI: 10.12737/18728
9. Тихонова И.B., Шемберг M.A. Сопряженная изменчивость морфологических признаков сосны обыкновенной на юге Средней Сибири // Лесоведение. 2004. № 1. C. 48–55.
10. Хохрин А.В. Методика отбора правых и левых форм у сосны обыкновенной и других пород // Леса Урала и хозяйство в них. Вып. 5. Свердловск: Урал. лесн. опыт. станция ВНИИЛМ, 1970. С. 110–114.
11. Храмова O.Ю. Репродуктивная способность и перспективы хозяйственного использования сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour) при интродукции в Поволжье (на примере Нижегородской области): дис. … канд. с.-х. наук. М., 2009. 164 с.
12. Чернов H.H. Биотектоника – методологическая основа изучения форм в живой природе. Екатеринбург: УГЛТУ, 2013. 137 с.
13. Юрасов П.Б., Лобанов A.И. Диссимметрия шишек хвойных и способ ее определения у лиственницы сибирской // Лесохозяйств. информ. 2001. № 3. С. 19–23.
14. Danell O. Survey of Past, Current and Future Swedish Forest Tree Breeding // Silva Fennica. 1991. Vol. 25, no. 4. Pp. 241–247. DOI: 10.14214/sf.a15621
15. Kurm M., Kaur U., Maaten T., Kiviste A. Pärilikkuse mõjust hariliku männi (Pinus sylvestris L.) kasvuomadustele järglaskatsetes [About the Heritability Influence to the Growth Performance in Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Progeny Trials] // Metsanduslikud Uurimused [Forestry Studies]. 2008. Vol. 48. Pp. 79–87.
16. Sivacioglu A., Ayan S. Evaluation of Seed Production of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Clonal Seed Orchard with Cone Analysis Method // African Journal of Biotechnology. 2008. Vol. 7(24). Pp. 4393–4399. DOI: 10.5897/AJB08.776

Поступила 10.01.19

Ссылка на английскую версию:

Correlation between Dissymmetry of Siberian Pine Cones and Formation of Seeds in Them

UDC 630*181
DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.66

Correlation between Dissymmetry of Siberian Pine Cones and Formation of Seeds in Them

R.S. Khamitov¹, Doctor of Agriculture, Prof.; ResearcherID: Z-1461-2018, ORCID: 0000-0003-1490-3553
S.A. Korchagov¹, Doctor of Agriculture, Prof.
M.D. Merzlenko², Doctor of Agriculture, Prof., Chief Research Scientist
V.F. Kovyazin³, Doctor of Biology, Prof.; ResearcherID: Y-5917-2018, ORCID: 0000-0002-3118-8515
E.N. Kuznetsov⁴, Candidate of Agriculture, Assoc. Prof.; ResearcherID: Y-5917-2018, ORCID: 0000-0002-3118-8515
¹Vologda State Dairy Farming Academy named after N.V. Vereshchagin, ul. Shmidta, 2, Molochnoe, Vologda, 160555, Russian Federation; e-mail: r.s.khamitov@mail.ru, kors45@yandex.ru
²Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences, ul. Sovetskaya, 21, p/o Uspenskoe, Moscow region, 143030, Russian Federation; e-mail: md.merzlenko@mail.ru
³Saint-Petersburg Mining University, Vasilyevsky Ostrov, 21-ya liniya, 2, Saint Petersburg, 199106, Russian Federation; e-mail: vfkedr@mail.ru
⁴St. Petersburg State Forest Engineering University named after S.M. Kirov, Institutskiy per., 5, Saint Petersburg, 194021, Russian Federation; e-mail: evg_kuznetsov@mail.ru

Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour) is a species actively introduced into the taiga zone forests of the East European plain. It is recognized that the improvement of the economically valuable properties and preservation of intraspecific diversity of Siberian pine should be carried out by selection methods. At the same time, seeds of the greatest breeding value have nutritional value. In this regard, it is important to analyse the indirect morphological features related to seed productivity. The studies were carried out in order to reveal the correlation between dissymmetry of Siberian pine cones and their morphometric parameters, and formation of fine-grained seeds. Samples of cones selected in the introduction Zhernokovskaya Siberian pine grove (in 25 km to the East of the town of Gryazovets, Vologda region) were studied. It was found out that left/right dissymmetry of cones is connected with fine-grained seeds. D-isomers (right dissymmetry) of cones are characterized by the formation of a significant amount of single-seeded scales. Their content predetermines a significant fluctuation in amount and weight of seeds. The mass of seeds in the cones for L-isomers (left dissymmetry) is largely determined by the quality of the seeds themselves (mass of 1000 pcs.), than by the variation of cone sizes. The exception is the length of the cones. In the creation of nut-bearing plantations trees with fine-grained seeds have to be culled. In order to identify trees producing cones with such seeds, it is necessary to examine samples of cones with D-isomerism. Due to the fact that for L-isomers the correlation between size of cones and number of seeds is stronger, it is necessary to use cones with L-isomerism in order to select trees with large-scale cones (based on the cone length).
For citation: Khamitov R.S., Korchagov S.A., Merzlenko M.D., Kovyazin V.F., Kuznetsov E.N. Correlation between Dissymmetry of Siberian Pine Cones and Formation of Seeds in Them. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2019, no. 4, pp. 66–73. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.4.66
Keywords: Siberian pine, forest tree breeding, cones, dissymmetry, fine-grained seeds.

REFERENCES

1. Andronova M.M., Korchagov S.A. The Growth and Development of Siberian Stone Pine in the Vologda Region. Vestnik Moskovskogo gosudarstvennogo universiteta lesa – Lesnoy vestnik [Forestry Bulletin], 2015, vol. 19, no. 6, pp. 45–49.
2. Babich N.A., Khamitov R.S., Khamitova S.M. Selection and Seed Reproduction of Siberian Pine. Vologda–Molochnoe, Vologda SDFA Publ., 2014. 154 p.
3. Bryntsev V.A. Procedure of Determination of Phyllotaxis (On the Example of European Spruce Cones): Study Guide. Moscow, UMTs Publ., 2004. 35 p.
4. Matveeva R.N., Butorova O.F. Genetics, Selection, Seed Growing of Siberian Pine. Krasnoyarsk, SibGTU Publ., 2000. 243 p.
5. Romanovskiy M.G. Group Variability of Quantitative Characters. Reports at Meetings of the Joint Seminar of MSFU and the Institute of Forest Science of RAS. LAP Lambert Academic Publishing, 2011. 128 p.
6. Savel’ev S.S. Breeding Potential of Siberian Pine (Pinus Sibirica Du Tour) Plantation Clones in the South of Krasnoyarsk Krai: Cand. Biol. Sci. Diss. Abs. Krasnoyarsk, 2011. 20 p.
7. Titov E.V. Cedar: The Tsar of the Siberian Taiga. Moscow, Kolos Publ., 2007. 152 p.
8. Titov E.V. The Heterogeneity of Parents and the Growth of Intraspecific Hybrids of Siberian Cedar. Lesotekhnicheskiy zhurnal [Forestry Engineering Journal], 2016, no. 1, pp. 62–72. DOI: 10.12737/18728
9. Tikhonova I.V., Shemberg M.A. Interrelated Variability of Morphological Characteristics in Scots Pine in the South of Central Siberia. Lesovedenie [Russian Journal of Forest Science], 2004, no. 1, pp. 48–55.
10. Khokhrin A.V. Methods of Selection of Right and Left Forms of Scots Pine and Other Species. Forests of the Ural and Their Forest Managrment. Iss. 5. Sverdlovsk, Ural’skaya lesnaya opytnaya stantsiya VNIILM Publ., 1970, pp. 110–114.
11. Khramova O.Yu. Reproductive Ability and Prospects of Economic Use of Siberian Pine (Pinus Sibirica Du Tour) during Introduction in Povolzhye (Case Study of Nizhny Novgorod Region): Cand. Agric. Sci. Diss. Moscow, 2009. 164 p.
12. Chernov N.N. Biotectonics – A Methodological Basis for Studying the Forms in Nature. Yekaterinburg, USFEU Publ., 2013. 137 p.
13. Yurasov P.B., Lobanov A.I. Dissymmetry of Coniferous Cones and the Method of Its Determination in Siberian Larch. Lesokhozyaystvennaya informatsiya [Forestry information], 2001, no. 3, pp. 19–23.
14. Danell O. Survey of Past, Current and Future Swedish Forest Tree Breeding. Silva Fennica, 1991, vol. 25, no. 4, pp. 241–247. DOI: 10.14214/sf.a15621
15. Kurm M., Kaur U., Maaten T., Kiviste A. Pärilikkuse mõjust hariliku männi (Pinus sylvestris L.) kasvuomadustele järglaskatsetes [About the Heritability Influence to the Growth Performance in Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Progeny Trials]. Metsanduslikud Uurimused [Forestry Studies], 2008, vol. 48, pp. 79–87.
16. Sivacioglu A., Ayan S. Evaluation of Seed Production of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Clonal Seed Orchard with Cone Analysis Method. African Journal of Biotechnology, 2008, vol. 7(24), pp. 4393–4399. DOI: 10.5897/AJB08.776

Received on January 10, 2019