Селекция сосны обыкновенной

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………….3

1 Селекция сосны обыкновенной……….……………………………….. 4

2 Лесное селекционное  семеноводство…………………………………. 6

3 Направление селекции и исходный материал …………………………8         

4 Методы селекции………………………..…………………………….. 13

5 Результаты селекции сосны  обыкновенной…………………………. 18

5.1 Выращивание селекционного материала……………….…….19

Заключение………………………………………………………………. 22

Литература……………………………………………………………….. 23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Сосна обыкновенная Pirtus sylvestrts — уникальная по народнохозяйственному значению, обширности ареала, степени экологической пластичности и уровню генетического полиморфизма лесообразующая порода Республики Беларусь.

Основные достоинства  сосны обусловлены высокой продуктивностью  и техническими качествами стволовой  древесины, благодаря которым она  широко используется в строительстве  и промышленности. Важным сырьем является смола-живица, употребляемая для  получения скипидара, канифоли и  других продуктов. Велико почвозащитное, водоохранное, санитарно-гигиеническое и климаторегулирующее значение сосновых лесов Республики Беларусь.

К настоящему времени накоплен значительный объём новых данных по географической изменчивости, популяционной  структуре, наследуемости хозяйственно-ценных признаков сосны, а также по созданию объектов Постоянной лесосеменной базы (ПЛСБ) этой породы в Республике Беларусь. В результате дальнейшего развития лесной генетики и селекции в значительной мере изменились представления о  возможностях рационального использования  лесных генетических ресурсов, в том  числе в решении экологических  проблем. Этот материал нуждается в  обобщении и анализе с целью  своевременной корректировки программ по сохранению генофонда и селекции сосны в Республике Беларусь.  Необходимость такой корректировки  усиливается и структурно-экономическими преобразованиями лесной отрасли.

Цель  данной работы изучить процесс селекции сосны обыкновенной.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

— изучить качественные особенности популяционно-географической изменчивости и оценить уровень генетической дивергенции насаждений сосны под воздействием антропогенных факторов (пожары, искусственное лесовосстановление);

— охарактеризовать эколого-генетическую структуру изменчивости признаков различной природы и на этой основе уточнить спектр перспективных направлений и методов селекции;

— изучить накопленный опыт и разработать региональные рекомендации по созданию селекционно-семеноводческих объектов сосны в условиях Республики  Беларусь.

На основе анализа результатов, полученных при изучении эколого-генетической структуры изменчивости интенсивности  роста сосны в условиях РБ, и данных литературы обоснован вывод о перспективности применения в селекции этого вида не только индивидуального отбора, но и методов популяционной и гетерозисной селекции; систематизированы возможные подходы к отбору сосны на гетерозис.

1 Селекция сосны обыкновенной

 

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L) - самая распространенная на территории нашей страны, занимает площадь более 100 млн. га. Масштабами и границами современного ареала сосна обыкновенная обязана ледниковому периоду, к этому времени относят и начало формирования её подвидов и экотипов. Изолированные участки сосны в период оледенения были объединены в две группы (западную и восточную), из которых происходило расселение сосны, и началась дифференциация сосны обыкновенной на подвиды и географические экотипы.

Обширная информация исследований характеризует значительную изменчивость сосны обыкновенной по морфологическим  и анатомическим признакам. На этом основании в пределах вида Pinus silvestris L. предложено выделять 5 подвидов. В целом сосна обладает быстрым ростом, не требовательна к почвенному плодородию, засухоустойчива, что позволяет выращивать её в жестких лесорастительных условиях. Имеет климатические и почвенные экотипы и отдельные формы.

Хозяйственное значение сосны  обыкновенной трудно переоценить. Ценная древесина используется во всех отраслях промышленности и хозяйства страны. Живица и эфирное масло являются ценными лесохимическими продуктами. P. sylvestris обладает быстрым ростом, не требовательна к почвенному плодородию, засухоустойчива. На сухих песчаных почвах сосна образует мощную двухъярусную корневую систему, состоящую из глубоко идущей "редьки" и поверхностного яруса, широко распространяющихся сильно разветвленных корней. Такое строение корневой системы позволяет сосне закреплять от развеивания поверхностный слой песка, обеспечивать себя водой из нижележащих слоев и выдерживать частичное оголение корней при выдувании песка ветром.

Столь широкий диапазон мест произрастания и разнообразные  биологические особенности способствовали образованию у сосны обыкновенной множества различных популяций, классификация которых позволила  выделить в пределах вида несколько  географических рас с множеством типов.

Многочисленные исследования показывают что P. sylvestris L. обладает огромным запасом генетической изменчивости, которая, по-видимому, и объясняет высокую экологическую пластичность данного вида, и говорит о большом эволюционном потенциале. В этой связи необходимо отметить, что сосна обыкновенная является уникальной моделью для изучения микроэволюционных процессов. Генетико-популяционный анализ сосны в различных частях ареала имеет особую актуальность.

Сосна обыкновенная является типичной лесообразующей породой. Она создает внешний облик леса и совместно с другими растениями образует характерные лесные сообщества — группу сосновых типов леса.                

Древесина сосны прочная, стойкая против гнили, хорошо поддается обработке. Из бревен строят дома, изготавливают шпалы, рудстойку, телеграфные столбы. Кору сосновых деревьев прессуют в брикеты, которые можно использовать в качестве топлива. Сосновая смола — ценное сырье для получения канифоли и скипидара, который применяется при производстве лаков, красок и даже лекарств. Она хорошо приспособлена к различным условиям произрастания: растет на песчаных и глинистых почвах, скалах, болотах, часто там, где другие древесные породы произрастать не могут[1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Лесное селекционное семеноводство

 

Производство посевного  или посадочного материала с  наследственно обусловленным быстрым  ростом, устойчивого к вредителям и болезням и т. п., для целей искусственного лесовосстановления, и есть главная цель лесного селекционного семеноводства. Отбор элиты или, другими словами, генетическая оценка плюсовых деревьев, а точнее их клонов, которые являются источником данного материала, должна осуществляться по специальной методике в испытательных культурах в течение сравнительно длительного периода. Поскольку в лесной селекции и семеноводстве преодоление фактора времени было и остается насущной задачей, то соответственно всегда существовала потребность в разработке и совершенствовании методов так называемой ранней диагностики.

Под ранней диагностикой наследственных свойств понимается научно обоснованное прогнозирование будущих параметров взрослой особи на основе ранее выявленных для данного вида статистически достоверных корреляций морфобиологических признаков семян и сеянцев с ростом этих же растений в последующие годы. Предпринималась попытка провести оценку полусибсовых семей вышеупомянутых хорошо изученных клонов, используя ряд методик. Метод, основанный на таком раннедиагностическом признаке как число семядолей. Данный метод основан на закономерностях расщепления потомства отдельных деревьев и популяций сосны по числу семядолей у всходов (семян) и роста этого потомства в течение первых 10 лет жизни растений. Интенсивность роста деревьев сосны возрастает от 4- к 8-семядольной линии, при этом лучшей энергией роста обладают деревья 6–8-семядольных линий. В 20–29-летнем возрасте они превосходят деревья 4–5-семядольных линий по объему ствола на 12–38%. Перспективность признака семядольности для ранней диагностики энергии роста сеянцев сосны разного географического происхождения подчеркивалась в разных публикациях. В то же время в ряде работ высказывалось мнение, что однолетние всходы сосны с повышенным количеством семядолей не имеют преимущества в росте в сравнении с остальными. У ели этот признак также не имел раннедиагностического значения[2].

Важнейшими показателями, характеризующими степень развития сеянцев, являются их высота, диаметр у корневой шейки и биомасса. Весьма

эффективным для отбора деревьев-лидеров  является производный показатель D2H (диаметр в квадрате, умноженный на высоту).

Чем мельче сеянцы, тем большую  часть их биомассы составляет ассимилирующий орган – хвоя. В изменении этого показателя по классам высоты в нашем примере просматриваются качественные скачки, позволяющие разделить растения на три группы:

I – сеянцы высотой  4–16 см;

II – 16–31 см;

III – 31–37 см.

С этой группировкой хорошо увязываются такие параметры, как диаметр и D2H. Отбраковка группы I оставила бы в нашем распоряжении около 36% наиболее гармонично развитых сеянцев.

Такая дифференциация двухлетних сеянцев по биометрическим показателям в загущенных посевах естественно является некоторым итогом конкурентных отношений на грядке, где распределение важнейших экологических факторов (влаги и питательных веществ) не идеально равномерно.

Однако есть все основания  предположить, что основной вклад  в результат этого внутривидового соревнования делается наследственностью. Поэтому сортировка сеянцев перед посадкой на лесокультурную площадь по категориям крупности может быть одним из эффективных методов ранней диагностики посадочного материала по быстроте роста.

Справедливости ради надо отметить, что размеры вклада генотипа в наблюдаемое фенотипическое разнообразие на клоновых ЛСП с использованием статистических процедур не представляет особой сложности, во всех иных случаях возникают серьезные проблемы.

 Среди других признаков, характеризующих качество посадочного материала, учитывались длина главного корня, количество верхушечных почек и боковых побегов, длина максимального бокового побега, наличие треххвойных брахибластов. Данные о длине главного корня характеризовали, главным образом, глубину копки сеянцев, которая для всех вариантов была примерно одинаковой – около 18 см. Усредненные показатели количества верхушечных почек колебались в узких пределах – от 2,7 до 3,5 шт. Это создает им после пересадки преимущество по числу  ветвей в первой мутовке и охвоенности. Количество сеянцев с боковыми побегами и их размеры в целом характеризуют степень развития вегетативных органов сеянцев до посадки в школьное отделение или на лесокультурную площадь. Этому показателю всегда придавалось существенное значение в качестве предпосылки хорошей приживаемости и сохранности культур.