CC BY
57
УДК 630* 232:630*174.754
ИЗМЕНЧИВОСТЬ РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ У ПОТОМСТВА ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS SYLVESTRIS L.) В УСЛОВИЯХ ВЕРХНЕДНЕПРОВСКОГО ЛЕСОСЕМЕННОГО РАЙОНА
А.Н. Ткаченко, А.А. Середин
Приведены сведения об изменчивости роста шишек и семян у семенного потомства второго поколения плюсовых деревьев сосны обыкновенной, произрастающего на лесосеменной плантации. Наибольшее варьирование признаков выявлено у семей с наиболее крупными шишками и семенами. Длина и диаметр шишек и семян обладают низким уровнем изменчивости, масса шишек - повышенным, масса семян - средним. Признаки шишек более вариабельны, чем семян.
Ключевые слова: плюсовые деревья, семья, изменчивость, шишки, семена.
В лесном кодексе РФ [1] указывается на рациональное использование лесных ресурсов, охрану и защиту ценных лесных пород. Важное место отводится комплексу мероприятий по созданию и использованию постоянной лесосеменной базы (ПЛСБ) на генетико-селекционной основе. Во многих лесничествах РФ заложены лесосеменные плантации (ЛСП), сформированы постоянные лесосеменные участки (ПЛСУ). В Брянской области в результате селекционной инвентаризации выделены плюсовые деревья (ПД) сосны, ели, дуба и других ценных пород, на основе которых созданы ПЛСУ и ЛСП [2].
Для реализации программы развития сортового семеноводства лесообразующих пород в Верхнеднепровском лесосеменном районе, куда входит и Брянская область [3], необходимо обращать внимание на исследование семенного и вегетативного потомства ПД, представленных на ЛСП [4,5]. В связи с этим целью нашего исследования была оценка изменчивости репродуктивных органов у семенного потомства второго поколения ПД сосны на ЛСП в Навлинском лесничестве Брянской области. С этой целью на одном из полей плантации были собраны шишки и из них получены семена.
Шишки собирали в центральной части кроны равномерно с четырех сторон у трех деревьев каждого из десяти потомств семенного происхождения. В итоге было собрано по 50 шишек у десяти потомств ПД (всего 500 шт.). Длину и диаметр шишек измеряли штангенциркулем, семян - измерительной лупой, массу шишек и семян - на электронных весах.
Анализ результатов измерений проводили на основе статистических показателей: средней величины признака (М), ее ошибки (m), коэффициента изменчивости (С,%), критерия достоверности различия признака в каждом варианте от среднего значения выборки ^факт.), относительного отклонения величины признака от среднего значения (М, %). Среднее значение признака всей выборки (10 семей) служило контролем для сравнения с ним величины признака в каждом варианте (семье).
В таблице 1 представлены статистические показатели изменчивости длины шишек у семенного потомства второго поколения 10 плюсовых деревьев сосны.
Таблица 1
Изменчивость длины шишек____________________________________
№ семьи М±т, см М, в % от контроля -M-min, см Mmax, см С, % 1факт. от контроля
3 4,34±0,074 96 3,3 5,5 12 1,87
4 4,96±0,076 104 2,6 5,6 11 1,77
5 4,53±0,072 100 3,2 5,5 11 0,16
6 4,06±0,046 90 3,4 4,9 8 5,78
7 4,51±0,050 100 3,8 5,2 8 0,10
8 4,51±0,074 100 3,7 5,5 11 0,11
9 4,84±0,061 107 3,8 5,8 9 3,60
10 4,46±0,056 99 3,3 5,3 9 0,69
11 4,47±0,054 99 3,7 5,1 8 0,56
12 4,77±0,077 106 3,8 6,1 11 2,54
Контроль 4,52±0,064 100 3,5 5,5 10 -
Анализ таблицы 1 показывает, что средняя длина шишек у семей варьирует в пределах 4,06...4,84 см. Лучшие показатели у семей ПД № 9 и 12. Достоверное превышение длины шишек по сравнению с контролем (на 4.7 %) отмечено также у этих семей ^факт > Ъабл.), различие существенно на 1-м и 3-м доверительных уровнях, соответственно.
Длина шишек у семей ПД № 3, 6, 10, 11 меньше на 1.10 % контрольного значения. При этом
достоверное различие признака отмечено лишь у семьи ПД № 6 и находится на 1-м доверительном уровне 0;факт> -Ьтабл. при Р = 95,0%).
Изменчивость (С, %) длины шишек варьирует в пределах от 8 % (семьи № 6, 7, 11) до 12 % (семья № 3). Коэффициент изменчивости признака [6] у семей ПД находится на низком уровне (по шкале С.А. Мамаева - 7,1. 12,0 %).
Варьирование абсолютной величины признака (тт-тах) находится в пределах от 2,6 см (семья ПД №4) до 6,1 см (семья ПД № 3). Предельные величины длины шишек отмечены у семьи ПД № 4, т.е. семьи, имеющей наибольшую длину шишек.
В таблице 2 отражены показатели изменчивости диаметра шишек.
Таблица 2
Изменчивость диаметра шишек
№ семьи М±т, см М, в % от контроля Mmin, см Mmax, см С, % 1факт. от контроля
3 2,11±0,027 97 1,7 2,5 9 1,70
4 2,34±0,034 108 1,8 2,8 10 3,74
5 2,10±0,020 96 1,8 2,4 7 2,29
6 2,08±0,036 96 1,7 2,9 12 2,10
7 2,09±0,026 96 1,8 2,4 9 2,15
8 2,12±0,030 97 1,5 2,5 10 1,45
9 2,30±0,027 106 1,9 2,7 8 3,12
10 2,18±0,038 100 1,7 2,8 12 0,15
11 2,16±0,021 99 1,8 2,4 7 0,47
12 2,28±0,027 105 1,9 2,6 8 2,67
Контроль 2,18±0,029 100 1,8 2,6 9 -
Анализ таблицы 2 показывает, что средний диаметр шишек у семей находится в пределах 2,08.2,34 см. Наиболее высокие показатели отмечены у семей ПД № 4, 9. При этом достоверное превышение диаметра шишек по сравнению с контролем отмечено также у семей ПД № 4, 9 ^факт. > Ъабл.), различие существенно на 1-м и 2-м доверительных уровнях, соответственно.
Диаметр шишек у семей ПД № 3, 5 - 8, 11 меньше на 1.4 % контрольного значения. Однако достоверное различие диаметра шишек отмечено только у семей ПД № 5, 6, 7 ^факт. > 1табл), различие существенно на 1-м и 3-м доверительных уровнях.
Изменчивость (С, %) диаметра шишек находится в пределах от 8% (семьи ПД № 9, 12) до 12 % (семьи ПД № 6, 10). Коэффициент изменчивости признака находится на низком уровне.
Варьирование абсолютной величины признака (min - max) находится в пределах от 1,5 см (семья ПД № 8) до 2,9 см (семья ПД № 6). Предельные величины диаметра шишек отмечены у семьи ПД № 6, т.е. у семьи, имеющей наибольший диаметр шишек.
Данные по изменчивости массы шишек отражены в таблице 3.
Таблица 3
Изменчивость массы шишек
№ семьи M±m, г М, в % от контроля Mmin, г Mmax, г С, % 1факт. от контроля
3 6,75±0,26 92 3,1 11,0 27 1,68
4 8,76±0,32 119 5,1 13,8 26 3,48
5 6,95±0,21 94 4,6 10,1 21 1,26
6 6,14±0,22 83 4,0 11,1 25 3,68
7 6,63±0,19 90 4,0 9,2 20 2,31
8 6,92±0,26 94 4,0 11,9 26 1,22
9 8,50±0,28 116 4,1 12,9 23 3,06
10 7,07±0,30 96 3,9 12,6 30 0,73
11 7,38±0,20 100 4,5 10,9 19 0,08
12 8,43±0,24 115 5,0 12,6 20 3,15
Контроль 7,35±0,25 100 4,2 11,6 24 -
Анализ таблицы 3 показывает, что средняя масса шишек у семей находится в пределах 6,14.8,76 г. Лучшие показатели у семей ПД № 4, 9, 12. Достоверное превышение массы шишек по сравнению с контролем (на 15.19 %) отмечено также у семей ПД № 4, 9, 12 (;факт. > ^л ), различие существенно на 1-м (у семьи ПД № 4) и на 2-м (у семей ПД № 9, 12) доверительных уровнях.
Масса шишек у семей ПД № 3, 5 - 8, 10 меньше на 4.17 % контрольного значения. Однако раз-
личие признака достоверно только у семей ПД № 6, 7 ^факт. > ^.абл.), различие существенно на 1-м и 3-м доверительных уровнях, соответственно.
Изменчивость (С, %) массы шишек варьирует в пределах от 19 % (семья ПД № 11) до 30 % (семья ПД № 10). У большинства семей коэффициент изменчивости признака находится на повышенном уровне (по шкале С.А. Мамаева - 20,1. 30,0 %).
Варьирование абсолютной величины признака (min - max) находится в пределах 3,1.13,8 г. Предельные величины массы шишек отмечены у семей ПД № 4, 9, 10, 12, т.е. у семей, имеющих наибольшую массу шишек.
По параметрам шишек высокое ранговое положение занимают семьи ПД № 4, 9, 12, низкое - №
3, 6, 7.
У семенного потомства ПД выявлена положительная коррелятивная связь между длиной, диаметром и массой шишек. Наиболее высокая коррелятивная связь отмечена между диаметром и массой шишек (г = 0,97). Коэффициент корреляции между длиной и массой шишек составляет 0,87. Наиболее слабая положительная корреляция отмечена между длиной и диаметром шишек (г = 0,78).
Изменчивость длины, диаметра и массы семян представлены, соответственно, в таблицах 4, 5, 6.
Таблица 4
Изменчивость длины семян____________________________________
№ семьи М±т, мм М, в % от контроля Mmin, мм Mmax, мм С, % ^-факт. от контроля
3 4,69±0,062 98 3,9 5,2 7 0,84
4 4,62±0,048 97 4,1 5,3 6 1,81
5 5,10±0,089 107 4,3 6,1 10 2,89
6 4,74±0,051 99 4,2 5,3 6 0,38
7 4,79±0,066 100 4,1 5,4 8 0,14
8 4,58±0,101 96 3,3 5,7 12 1,57
9 4,87±0,059 102 4,1 5,5 7 1,01
10 4,93±0,112 103 4,2 6,0 12 1,21
11 4,78±0,055 100 4,3 5,6 6 0,11
12 4,63±0,076 97 4,1 5,3 9 1,37
Контроль 4,77±0,070 100 4,06 5,56 8 -
Анализ таблицы 4 показывает, что средняя длина семян у семей варьирует в пределах 4,58.5,10 мм. Лучшие показатели отмечены у семьи ПД № 5. Достоверное превышение длины семян по сравнению с контролем также отмечена у семьи ПД № 5, различие существенно на 2-м доверительном уровне ^факт. > traüx при Р = 99,0%).
Длина семян у семей ПД № 3, 4, 6, 8, 12 меньше на 1.4 % контрольного значения. Однако различие признака не достоверно ^факт. < ^абл.).
Изменчивость (С, %) длины семян варьирует в пределах от 6 % (семьи ПД № 4, 6, 11) до 12 % (семьи ПД № 1, 2, 6, 8). Коэффициент изменчивости признака находится на очень низком уровне у семей ПД № 3, 4, 6, 9, 11 (по шкале С.А. Мамаева - < 7,1 %) и на низком уровне у семей ПД № 5, 7, 8, 10, 12.
Варьирование абсолютной величины признака (min - max) находится в пределах от 3,3 см (семья ПД № 8) до 6,1 см (семья ПД № 5). Наибольший размах варьирования признака отмечен у семьи ПД №
8.
Таблица 5
Изменчивость диаметра семян
№ семьи М±m, мм М, в % от контроля Mmin, мм Mmax, мм С, % ^-факт. от контроля
3 2,70±0,074 100 2,2 4,5 15 0,02
4 2,72±0,051 101 2,1 3,2 10 0,37
5 2,72±0,047 101 2,1 3,5 10 0,33
6 2,81±0,036 104 2,5 3,2 7 1,99
7 2,60±0,033 96 2,3 3,1 7 1,82
8 2,68±0,030 99 2,2 3,0 6 0,29
9 2,57±0,041 95 2,2 3,0 9 2,11
10 2,75±0,043 102 2,3 3,0 9 0,84
11 2,82±0,031 105 2,5 3,1 6 2,35
12 2,60±0,043 96 2,3 3,1 9 1,58
Контроль 2,70±0,004 100 2,27 3,27 9 -
Анализ таблицы 5 показывает, что средний диаметр семян у семей находится в пределах 2,57.2,82 мм. Наиболее высокие показатели отмечены у семей ПД № 6, 11. Однако достоверное превышение диаметра семян по сравнению с контролем отмечено только у семьи ПД № 11 различие существенно на 3-м доверительном уровне^факт. > t^. при Р = 99,9%).
Диаметр семян у семей ПД № 7 - 9, 12 меньше на 1.5 % контрольного значения, различие признака достоверно только у семьи ПД № 9 ^факт. > t^. на 3-м доверительном уровне).
Изменчивость диаметра семян находится в пределах от 6 % (семья № 11) до 15 % (семья № 3). У семьи ПД № 3 коэффициент изменчивости признака находится на среднем уровне, у семей ПД № 4, 5,
9, 10, 12 - на низком уровне, у семей ПД № 6 - 8, 11 - на очень низком.
Варьирование абсолютной величины диаметра семян (min - max) находится в пределах 2,1.4,5 мм. Наибольший размах варьирования признака отмечен у семьи ПД № 3.
Таблица 6
Изменчивость массы семян
№ семьи М±m, мг М, в % от контроля Mmin, мг Mmax, мг С, % ^акт. от контроля
3 7,0±0, 26 96 6,8 7,2 18,6 0, 82
4 7,4±0, 27 102 7,2 7,6 18,2 0, 27
5 6,8±0, 21 93 6,6 7,0 15,4 1, 50
6 7,6±0, 28 104 7,4 7,8 18,4 0, 79
7 7,5±0, 24 103 7,3 7,7 16,0 0, 56
8 7,6±0, 27 104 7,4 7,8 17,8 0, 80
9 7,0±0, 25 96 6,8 7,2 17,9 0, 83
10 7,3±0, 26 100 7,1 7,5 17,8 0, 00
11 8,3±0, 31 114 8,1 8,5 18,7 2, 47
12 6,4±0, 21 88 6,2 6,6 16,4 2, 69
Контроль 7,3±0, 26 100 7,1 7,5 17,5 -
Анализ таблицы 6 показывает, что средняя масса семян у семей находится в пределах 6,4...8,3 мг. Лучшие показатели отмечены у семьи ПД № 11. Достоверное превышение массы семян по сравнению с контролем (на 14%) отмечено лишь у этой семьи ^факт. > t^.). Различие признака существенно на 2-м доверительном уровне, т.е. при Р = 99,0%.
Масса семян у семей ПД № 3, 5, 9, 12 меньше на 4.12 % контрольного значения. Однако различие признака по сравнению с контролем достоверно только у семьи ПД №12 ^факт. > ^абл. при Р = 99,0 % ). Отмечен средний уровень изменчивости признака у всех семей ПД (15,4. 18,7 %).
Варьирование абсолютной величины признака (min - max) находится в пределах 6,2.8,5 мг. У всех семей пределы варьирования признака незначительны.
У семей проявляется тесная связь показателей семян: между диаметром и массой (г = 0,61). Низкая корреляция отмечена: положительная между длиной и диаметром (г = 0,10) и отрицательная между длиной и массой (г = - 0,15).
В заключение следует отметить, что наибольшее варьирование морфологических признаков выявлено у семей с наиболее крупными шишками. Длина и диаметр, как шишек, так и семян обладают низким уровнем изменчивости, масса шишек - повышенным, а масса семян - средним. В целом морфологические признаки шишек более вариабельны, чем признаки семян.
У шишек отмечена более высокая корреляция между признаками, чем у семян. Наибольшая положительная связь проявляется между диаметром и массой, как у шишек, так и у семян.
Ранговая оценка семей по морфологическим признакам шишек и семян позволила выявить лидирующие и отстающие семьи. Лучшими показателями шишек обладают семьи ПД № 4, 9, 12, значительно отстают семьи ПД № 6, 7. По признакам семян лидируют семьи ПД № 4, 11, отстают семьи ПД № 3, 5, 12.
Выявленные закономерности целесообразно использовать при оценке и отборе семенного потомства ПД для их дальнейшего испытания.
The data of cone and seed growth variability of seed breed second generation of Scotch pine plus trees springing up on the forest seed plantation are given. The highest variability of signs was discovered in the families with the largest cones and seeds. The length and diameter of cones and seeds possess low variability, the mass of cones - high, the mass of seeds -middle. The signs of cones are more variable than of the seeds.
The key words: plus trees, family, variability, cones, seeds.
Список литературы
1 Лесной кодекс Российской Федерации[Текст]. М.: Проспект КноРус, 2010. 48 с.
2 Ткаченко, А.Н. Лесное сортовое семеноводство в лесхозах Брянской области [Текст] / А.Н. Ткаченко. Брянск: БГИТА, 1999. 96 с.
3 Лесосеменное районирование основных лесообразующих пород в СССР [Текст]. М.: Лесн. пром-сть, 1982. 386 с.
4 Ткаченко, А.Н. Репродуктивная способность клонов сосны на лесосеменной плантации Брянской области [Текст] / А.Н. Ткаченко // Лесное хозяйство. 2001. №1. С. 38-39.
5 Ткаченко, А.Н. Взаимосвязь роста сеянцев и репродуктивных органов у клонов и семей сосны обыкновенной в условиях Верхнеднепровского лесосеменного района [Текст] / А.Н. Ткаченко, И.Ф. Подстольный //Вестник МГУЛ. Лесной вестник. 2009. №4. С. 24-30.
6 Мамаев, С.А. О закономерностях внутривидовой изменчивости древесных растений [Текст] / С.А. Мамаев. Теоретические основы внутривидовой изменчивости и структура популяций хвойных пород. Свердловск, 1974. С. 3-12.
Об авторах:
Ткаченко А. Н. - доктор сельско-хозяйственных наук, профессор кафедры садово-паркового и ландшафтного строительства Брянской государственной инженерно-технологической академии. Домашний адрес: г. Брянск, ул. Дуки, д. 62, кв. 45. Тел. 8-920-601-67-61.
Середин А. А. - аспирант кафедры садово-паркового и ландшафтного строительства Брянской государственной инженерно-технологической академии. Домашний адрес: г. Брянск, пр-кт Ст. Димитрова, 1б, общежитие №5, к. 523. Тел. 8-952-960-54-77.
VARIABILITY OF REPRODUCTIVE ORGANS OF SCOTCH PINE (PINUS
SYLVESTRIS L.) PLUS TREES BREED UNDER CONDITIONS OF
VERKHNEDNEPROVSKIY FOREST SEED AREA
A.N. TKACHENKO, A.A. SEREDIN
