CC BY
8
Хвойные бореальной зоны. XXXVIII, № 5-6, 2020
УДК 630.232.5
Хвойные бореальной зоны. 2020. Т. XXXVIII, № 5-6. С. 271-275
ИЗМЕНЧИВОСТЬ ТРЕХЛЕТНИХ СЕЯНЦЕВ СОСНЫ КЕДРОВОЙ СИБИРСКОЙ -ПОТОМСТВ КЛОНОВ ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ
С. В. Попова, Ю. Е. Щерба, Р. Н. Матвеева
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Сопоставлена изменчивость показателей трехлетних сеянцев сосны кедровой сибирской, выросших из семян клонового потомства плюсовых деревьев 91/55, 94/58, 100/64 и 111/75, произрастающего на гибридно-семенной плантации, расположенной на территории Караульного лесничества Учебно-опытного лесхоза СибГУ им. М. Ф. Решетнева. Данные клоны были получены прививкой черенков с плюсовых деревьев, аттестованных по семенной продуктивности в Колыванском лесхозе Новосибирской области. Способ проведения прививок «сердцевиной на камбий» по Е. П. Проказину. Шишки с рамет разных клонов были собраны осенью 2017 года. Семена после стратификации посеяны 16 июня 2018 г. У трехлетних сеянцев сосны кедровой сибирской в зависимости от клоновой принадлежности материнских деревьев наблюдается высокий и очень высокий уровень изменчивости по приростам побега, количеству верхушечных почек, повышенный по длине хвои, средний по высоте и низкий по диаметру стволика. Наибольшие показатели по высоте, приростам побега за два года были у трехлетних сеянцев клона плюсового дерева 91/55, диаметру, длине хвои клона 111/75, количеству почек клона 94/58. Наибольший процент сеянцев, отличающихся интенсивностью роста, отмечен в семье клона 91/55, длиной хвои 111/75, количеством верхушечных почек 94/58. Отселектированные сеянцы по показателям роста и развития являются объектом для дальнейших исследований с целью разработки элементов ранней диагностики.
Ключевые слова: сосна кедровая сибирская, сеянцы, изменчивость, биометрические показатели.
Conifers of the boreal area. 2020, Vol. XXXVIII, No. 5-6, P. 271-275
VARIABILITY OF THREE-YEARS SIBERIAN CEDAR PINE SEEDLINGS -PROGENY OF PLUS TREE CLONES
S. V. Popova, Iu. E. Shcherba, R. N. Matveeva
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarskii rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The variability Siberian cedar pine three-year seedlings indicators, grown from seeds of clonal progeny ofplus trees 91/55, 94/58, 100/64 and 111/75 that are growing on hybrid seed plantation which is located on-site Reshetnev Siberian State University's of Science and Technology Training and Experimental forestry was compared. These clones were obtained by grafting cuttings from certified by seed productivity plus trees in the Kolyvan forestry Department of the Novosibirsk region. Grafting was made by E. P. Procazin 's method "core to the cambium ". Cones from ramets of different clones were collected in the fall of 2017, and the seeds were sown after stratification on June 16, 2018. Three-years Siberian pine seedlings, depending on the clonal affiliation of the parent trees, have a high level of variability in height, stem diameter, length of needles, number of apical buds, and high and very high shoot growth in 2020. The highest indicators for height and shoot growth were in three-year-old seedlings from the clone of the plus tree 91/55, diameter, length of the needles of the clone 111/75, and the number of buds of the clone 94/58. The level of variability in indicators is generally high. The highest percentage of seedlings differed by growth intensity is observed in the family of clone 91/55, the length of needles 111/75, and the number of apical buds 94/58. Selected by growth parameter and development seedlings are objects for developing elements of early diagnostics.
Keywords: siberian cedar pine, seedlings, variability, biometric indicators.
ВВЕДЕНИЕ
Сохранение лесных генетических ресурсов является одной из главных задач селекции древесных растений. В связи с этим проводится выделение плюсовых
деревьев, проверка их на элитность по потомству, выращивание селекционного посадочного материала, создание высокопродуктивных плантаций лесосемен-ных и целевого назначения. В «Стратегии развития
лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года» [21] планируется создание лесных селекционно-семеноводческих центров.
Выделение плюсовых деревьев сосны кедровой сибирской проводится с учетом целевого назначения на стволовую или семенную продуктивность.
Изучается изменчивость показателей деревьев в популяциях, географических культурах, на плантациях. Предлагается проведение отбора деревьев для дальнейшего размножения [1; 3; 6; 7; 8; 9; 14; 22] и др.
Учитывая продолжительный период до вступления хвойных древесных пород в период семеношения, многие исследователи приходят к выводу о необходимости проведения отбора не только материнских деревьев, но и их семенного потомства. В этом направлении имеются публикации по сосне кедровой сибирской Р. Н. Матвеевой [11; 13], Н. П. Братиловой [2], В. А. Брынцева, М. М. Храмовой [4], А. М. Пастуховой [17], и др., сосне обыкновенной В. Я. Попова, В. М. Жарикова [18], Е. Г. Орленко, З. С. Поджаровой [16], Ю. П. Ефимова [5], Е. Н. Наквасиной [15], Е. В. Прохоровой, А. А. Прохоровой [20] и др. Отмечается проявление индивидуальной изменчивости биометрических показателей внутри семей и между семьями отселектированных деревьев, что позволяет определить их общую комбинационную способность.
Оценка наследственности древесных растений по семенному потомству проводится и в других странах. Так, в канадском журнале лесных исследований группой авторов [23] опубликована статья о результатах анализа клонов и семей сосны обыкновенной. Они отмечают, что традиционный метод отбора деревьев по показателям потомства может успешно применятся в селекционных целях. Изменчивость показателей хвои Pinus roxburghii Sargent с использованием их при отборе отмечено в работе Sheeraz Saleem Bhat и др. [24].
Целью проведения наших исследований явилось сопоставление показателей трехлетних сеянцев сосны кедровой сибирской от клонового потомства плюсовых деревьев, аттестованных по семенной продуктивности.
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Объектами исследования явились трехлетние сеянцы сосны кедровой сибирской, выращенные из семян с клонового потомства плюсовых деревьев, произрастающих на территории Колыванского лесхоза (Наименование предприятия приведено на период аттестации плюсовых деревьев). Новосибирской области. Материнские деревья 91/55, 94/58, 100/64 и
111/75 были аттестованы по семенной продуктивности. Они имели возраст 110-150 лет, высоту 17-23 м, диаметр ствола 44-72 см, протяженность женского яруса 5-10 м. Среднее количество шишек на дереве за десятилетний период (1968-1977) составило 309-336 шт. Шишки больших размеров были на дереве 100/64. Они имели длину 8,5 см, количество семян в шишке -122 шт., меньших - 94/58 (6,7 см и 94 шт., соответственно) [12].
С данных плюсовых деревьев в мае 1988 года были заготовлены черенки и привиты на 6-летние сеянцы сосны кедровой сибирской местного происхождения. Весной 1996 года привитые растения были пересажены на гибридно-семенную плантацию. Сбор шишек с привитых деревьев проведен осенью 2017 г. Стратифицированные семена посеяны 16 июня 2018 г.
У трехлетних сеянцев были измерены биометрические показатели, которые обработаны статистически с установлением достоверности их различий по /ф, сравнивая его с /05. Уровень изменчивости показателей устанавливали по шкале С. А. Мамаева [10].
РЕЗУЛЬТАТЫ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
У сеянцев сосны кедровой сибирской в трехлетнем возрасте уровень изменчивости показателей варьирует от низкого до очень высокого (табл. 1).
Высокий и очень высокий уровень изменчивости отмечен по приростам побега в двухлетнем и трехлетнем возрасте, количеству верхушечных почек; повышенный - по длине хвои; средний - по высоте и низкий по диаметру стволика.
Наибольшая средняя высота, текущий прирост побега были у трехлетних сеянцев от клонового потомства плюсового дерева 91/55, диаметр стволика и длина хвои 111/75, количество верхушечных почек 94/58. Достоверно меньшие показатели по высоте были у трехлетних сеянцев клона 100/64, по диаметру стволика 91/55 и 94/58, по количеству верхушечных почек 111/75.
Максимальные показатели трехлетних сеянцев превосходили по высоте на 43,7 % (клон 91/55), по длине хвои на 57,4 % (клон 111/75), по количеству почек на 150 % (клон 94/58) (табл. 2).
Были сопоставлены данные между трехлетними сеянцами - потомством клонов по проценту экземпляров, отличающихся интенсивностью роста (высота), экологичностью (длина хвои), ранним образованием мутовок (количество верхушечных почек 2-4 шт.) (см. рисунок).
Таблица 1
Изменчивость показателей трехлетних сеянцев в зависимости от клоновой принадлежности материнских деревьев
Номер клона Хср ±5 ±m V, % P, % t.j, при t05 = 2,01 Уровень изменчивости
Высота, см
91/55 9,2 1,68 0,34 18,3 3,7 - средний
94/58 9,0 1,22 0,24 13,6 2,7 0,48 средний
100/64 8,0 1,56 0,31 19,5 3,9 2,61 средний
111/75 8,5 1,35 0,27 15,9 3,2 1,63 средний
Среднее значение 8,7
Хвойные бореальной зоны. XXXVIII, № 5-6, 2020
Окончание таблицы 1
Номер клона Хср ±5 ±т V, % Р, % tф при ¿05 = 2,01 Уровень изменчивости
Диаметр стволика, мм
91/55 2,9 0,36 0,11 12,3 3,9 4,12 низкий
94/58 3,1 0,39 0,12 12,6 4,0 2,77 низкий
100/64 3,3 0,42 0,13 12,7 3,9 1,67 низкий
111/75 3,6 0,42 0,13 11,7 3,7 - низкий
Среднее значение 3,2
Прирост побега двухлетних сеянцев, см
91/55 1,9 0,61 0,12 32,1 6,4 - высокий
94/58 1,4 0,43 0,09 30,9 6,2 3,33 высокий
100/64 1,9 0,60 0,12 40,0 6,3 0,00 высокий
111/75 1,7 0,56 0,11 32,9 6,6 1,25 высокий
Среднее значение 1,7
Прирост побега трехлетних сеянцев, см
91/55 2,5 1,17 0,23 46,8 9,4 - очень высокий
94/58 2,3 0,76 0,15 33,2 6,6 0,74 высокий
100/64 1,6 0,67 0,13 41,9 8,1 3,46 очень высокий
111/75 2,1 0,76 0,15 36,4 7,3 1,48 высокий
Среднее значение 2,1
Длина хвои, см
91/55 5,2 1,17 0,23 22,5 4,5 1,43 повышенный
94/58 5,2 1,25 0,25 24,0 4,8 1,35 повышенный
100/64 5,6 1,36 0,27 24,2 4,8 0,26 повышенный
111/75 5,7 1,37 0,27 24,1 4,7 - повышенный
Среднее значение 5,4
Количество верхушечных почек, шт.
91/55 1,5 0,51 0,10 33,9 6,8 2,77 высокий
94/58 2,0 0,76 0,15 38,2 7,6 - высокий
100/64 1,8 0,63 0,12 35,0 6,7 1,05 высокий
111/75 1,4 0,51 0,10 36,4 7,3 3,33 высокий
Среднее значение 1,6
Таблица 2
Максимальная высота, длина хвои и количество верхушечных почек у трехлетних сеянцев по вариантам опыта
Номер клона Высота Длина хвои Количество почек
см % к Хср см % к Хср шт. % к Хср
91/55 12,5 143,7 7,3 135,2 3 187,5
94/58 11,3 123,9 7,9 146,3 4 250,0
100/64 12,0 137,9 8,2 151,8 3 187,5
111/75 11,0 126,4 8,5 157,4 3 187,5
Среднее значение 8,7 100,0 5,4 100,0 1,6 100,0
91/55
94/58 100/64
Номер клона
111/75
■ высота ^ длина хвои ■ количество почек
Процент отселектированных сеянцев в разных вариантах опыта
Наибольшее количество сеянцев, отселектирован-ных по высоте, было у потомства клона плюсового дерева 91/55, по длине хвои 111/75, количеству верхушечных почек 94/58.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Исследования показали, что при селекционной оценке сеянцев необходимо учитывать не только генотип материнских деревьев, но и индивидуальную изменчивость показателей их потомства, что позволяет проводить отбор экземпляров по целевому назначению на ранних этапах онтогенеза.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. Алексеев Ю. Б. Формирование орехоплодных насаждений кедра сибирского // Интродукция древес-ых растений и вопросы семеноводства в лесном хозяйстве. Новосибирск, 1981. С. 163-166.
2. Братилова Н. П. Изменчивость кедра сибирского в плантационных культурах юга Средней Сибири в зависимости от формового разнообразия всходов, сеянцев / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2005. 116 с.
3. Братилова Н. П., Матвеева Р. Н., Орешенко С. А. Изменчивость и отбор 42-45-летних деревьев сосны кедровой сибирской разного географического происхождения (зеленая зона г. Красноярска) / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2013. 132 с.
4. Брынцев В. А., Храмова М. М. Индивидуальная и семейственная изменчивость сеянцев сосны кедровой сибирской, выращенных из семян интро-дуцированных популяций // Вестник МГУЛ. Лесной вестник. 2011. № 5. С. 4-10.
5. Ефимов Ю. П. Итоги многолетнего испытания материнских деревьев сосны обыкновенной по семенному потомству // Генетическая оценка исходного материала в лесной селекции / НИИЛГиС. Воронеж, 2000. С. 33-44.
6. Ильичев Ю. Н. Генетические объекты кедра сибирского в Республике Алтай и их роль в сохранении генофонда природных кедровников // ИНТЕРЭКСПО Гео-Сибирь. 2011. Т. 3, № 2. С. 173-175.
7. Кузнецова Г. В. Опыт создания клоновой плантации кедровых сосен в Красноярской лесостепи // Хвойные бореальные зоны. 2007. Т. XXIV, № 2-3. С. 217-224.
8. Кузнецова Г. В. Клоновое и семенное потомства кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) в условиях Красноярской лесостепи // Леса России : материалы II Междунар. науч.-техн. конф. ; СПбГЛТУ им. С. М. Кирова. СПб., 2017. С. 99-102.
9. Ирошников А. И. Полиморфизм популяции кедра сибирского // Изменчивость древесных растений Сибири / ИЛиДСОАН СССР. Красноярск, 1974. С. 77-103.
10. Мамаев С. А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений. М. : Наука, 1973. 284 с.
11. Матвеева Р. Н. Изменчивость кедра сибирского и проведение отбора в молодом возрасте / ЦБНТИлесхоз, № 720-лх. М., 1988. 170 с.
12. Матвеева Р. Н., Буторова О. Ф. Коллекция клонов, полусибов, разных морфологических форм кедра
сибирского на плантациях СибГТУ (юг Средней Сибири) / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2012. 47 с.
13. Матвеева Р. Н., Буторова О. Ф. Изменчивость семенного и вегетативного потомства плюсовых деревьев сосны кедровой сибирской в условиях юга Средней Сибири / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск. 2013. 218 с.
14. Матвеева Р. Н., Буторова О. Ф., Щерба Ю. Е. Семенное и вегетативное размножение отселектиро-ванных деревьев сосны кедровой сибирской / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск. 2016. 206 с.
15. Наваксина Е. Н. Испытание межгеографических полусибовых гибридов сосны обыкновенной в Средней подзоне тайги // Лесной журнал. 2001. № 2. С. 15-20.
16. Орленко Е. Г., Поджарова З. С. Ранняя диагностика роста сеянцев сосны обыкновенной разного географического происхождения // Лесоведение и лесное хозяйство. 1980. № 15. С. 39-43.
17. Пастухова А. М. Перспективность отбора полусибов кедра сибирского по интенсивности роста в раннем возрасте // Лесной журнал. 2017. № 5. С. 73-81.
18. Попов В. Я., Жариков В. М. Методы отбора и ранней диагностики наследственных свойств плюсовых деревьев сосны и ели : метод. рекомендации ; АИЛиЛХ. Архангельск, 1973. 40 с.
19. Проказин Е. П. Новый метод прививки хвойных для создания семенных участков // Лесной хозяйство. 1960. № 5. С. 22-28.
20. Прохорова Е. В., Прохорова А. А. Изменчивость двухлетних полусибов сосны обыкновенной по высоте и диаметру // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений ; Сиб. гос. техно-логич. ун-т. Красноярск, 2005. С. 91-93.
21. «Стратегия развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 года» от 20.09.2018 № 1989-р. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс».
22. Титов Е. В. Плантационное лесовыращивание кедровых сосен / Воронеж, гос. лесотехн. акад., 2004. 165 с.
23. Brian S. Baltunis, Dudley A Huber, Timothy L White, Barry Goldfarb, and Henry E Stelzer Genetic analysis of early field growth of loblolly pine clones and seedlings from the same full-sib families [Электронный ресурс] // Canadian Journal of Forest Research (01 January 2006). URL: https://doi.org/10.1139/x06-203 (дата обращения: 18.09.2020).
24. Sheeraz Saleem Bhat N. B. Singh H. P. Sank-hyan, K. R. Sharma Variability studies for needle and wood traits of different half sib progenies of Pinus roxburghii Sargent [Электронный ресурс] // Physiology and Molecular Biology of Plants, 2016. Vol. 22, P. 231239. URL: https://www.researchgate.net/publication/ 303978343_Variability_studies_for_needle_and_wood_tr aits_of_different_half_sib_progenies_of_Pinus_roxburghi i_Sargent (дата обращения: 18.09.2020).
REFERENCES
1. Alekseev Yu. B. Formation of nut-bearing stands of Siberian cedar // Introduction of woody plants and
Хвойные бореальной зоны. XXXVIII, № 5-6, 2020
issues of seed production in forestry. Novosibirsk, 1981, P. 163-166.
2. Bratilova N. P. Variability of Siberian cedar in plantation cultures of the South of Central Siberia depending on the form diversity of seedlings and seedlings / Sib. State. Technological. Un-t. Krasnoyarsk, 2005, 116 p.
3. Bratilova N. P., Matveeva R. N., Oreshenko S. A. Variability and selection of 42-45-year-old Siberian pine trees of different geographical origin (green zone of Krasnoyarsk) / Sib. State Technologist. Un-t. Krasnoyarsk, 2013, 132 p.
4. Bryntsev V. A., Khramova M. M. Individual and family variability of Siberian pine seedlings grown from seeds of introduced populations // Vestnik MGUL. Lesnoy Vestnik. 2011, No. 5, P. 4-10.
5. Efimov Yu. P. the Results of a long-term test of the mother feathers of Scots pine for seed progeny / / Genetic assessment of the source material in forest selection / NIILGIS. Voronezh, 2000, P. 33-44.
6. Ilichev Yu. N. Genetic objects of Siberian cedar in the Altai Republic and their role in preserving the gene pool of natural cedar forests // INTEREXPO geo-Siberia. 2011, Vol. 3, No. 2, P. 173-175.
7. Kuznetsova G. V. Experience of creating a clone plantation of cedar pines in the Krasnoyarsk forest-steppe // Coniferous boreal zones. 2007, Vol. XXIV, No. 2-3, P. 217-224.
8. Kuznetsova G. V. Clone and seed progeny of Siberian cedar (Pinus sibirica Du Tour) in the Krasnoyarsk forest-steppe // Forests of Russia. Proceedings of the II international scientific and technical conference ; SPbGLTU named after S. M. Kirov. Saint Petersburg, 2017, P. 99-102.
9. Iroshnikov A. I. Polymorphism of Siberian cedar population // Variability of woody plants in Siberia ; Ilidsoan USSR. Krasnoyarsk, 1974, P. 77-103
10. Mamaev S. A. Forms of intraspecific variability of woody plants. Moscow, Nauka, 1973, 284 p.
11. Matveeva R. N. Variability of Siberian cedar and selection at a young age / CBNTIleskhoz. Moscow, 1988, 170 p.
12. Matveeva R. N., Butorova O. F. Collection of clones, half-sibs, and various morphological forms of Siberian cedar on the plantations of SibSTU (South of Central Siberia) / Sib. State. Technological. Un-t. Krasnoyarsk, 2012, 47 p.
13. Matveeva R. N., Butorova O. F. Variability of seed and vegetative progeny of plus trees of Siberian cedar pine in the South of Central Siberia / Sib. State. Technological. Un-t. Krasnoyarsk, 2013, 218 p.
14. Matveeva R. N., Butorova O. F., Shcherba Yu. E. Seed and vegetative propagation of selected Siberian pine trees / Sib. State. Technological. Un-t. Krasnoyarsk, 2016, 206 p.
15. Navaksina E. N. Testing of intergeographic semi-Siberian hybrids of Scots pine in the Middle subzone of the taiga // Lesnoy Zhurnal. 2001, No. 2, P. 15-20.
16. Orlenko E. G., Podzharova Z. S. Early diagnostics of growth of Scots pine seedlings of different geographical origin // Forest science and forestry. 1980, No. 15, P. 39-43.
17. Pastukhov A. M. Prospect selection plusebow of Siberian stone pine in growth rate at an early age // Lesnoy journal. 2017, No. 5, Pp. 73-81.
18. Popov V. Ya., Zharikov V. M. Methods of selection and early diagnostics of hereditary properties of plus trees of pine and spruce : Guidelines ; AILiSH. Arkhangelsk, 1973, 40 p.
19. Prokazin E. P. A New method of grafting conifers to create seed plots // Forestry. 1960, No. 5, P. 22-28.
20. Prokhorova E. V., Prokhorova A. A. Variability of two-year-old Scots pine semisibs in height and diameter // Fruit growing, seed growing, introduction of woody plants ; Sib. State. Technological. Un-t. Krasnoyarsk, 2005, P. 91-93.
21. "Strategy for the development of the forest complex of the Russian Federation until 2030" from 20.09.2018, No. 1989-R/ Access from help.- legal system "ConsultantPlus".
22. Titov E. V. Plantation forest growing of cedar pines / Voronezh, State Forestry Engineering. Akad., 2004, 165 p.
23. Brian S. Baltunis, Dudley A Huber, Timothy L White, Barry Goldfarb, and Henry E Stelzer Genetic analysis of early field growth of loblolly pine clones and seedlings from the same full-sib families [Electronic resource] // Canadian Journal of Forest Research (01 January 2006). URL: https://doi.org/10.1139/x06-203 (date of visit: 18.09.2020).
24. Sheeraz Saleem Bhat N. B. Singh H. P. Sank-hyan, K. R. Sharma Variability studies for needle and wood traits of different half sib progenies of Pinus roxburghii Sargent [Electronic resource] // Physiology and Molecular Biology of Plants, 2016. Vol. 22, P. 231239. URL: https://www.researchgate.net/publication/ 303978343_Variability_studies_for_needle_and_wood_tr aits_of_different_half_sib_progenies_of_Pinus_roxburghi i_Sargent (date of visit: 18.09.2020).
© Попова С. В., Щерба Ю. Е., Матвеева Р. Н., 2020
Поступила в редакцию 08.10.2020 Принята к печати 14.12.2020
