ВВЕДЕНИЕ 3
1 Кедровые сосны восточного Байкала 6
1.1 Сосна кедровая сибирская (Pinus sibirica Du Tour) и ее хозяйственное значение ...6
1.2 Сосна кедровая стланиковая (Pinus pumila (Pall.) Regel) и ее хозяйственное
значение 7
1.3 Фертильные гибриды Pinus sibirica x Pinuspumila и перспективы 9
2 Материал и методы исследования 12
2.1 Результаты сбора 13
2.2 Описание исследуемого участка 13
2.3 Механическая обработка материала 15
2.4 Фиксирование основных параметров 16
2.5 Рентгенография 17
2.6 Нахождение средних величин 20
2.7 Сводная таблица 20
3 Анализ полученных данных и сравнение с другими результатами 22
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ 26
ПРИЛОЖЕНИЕ А 29
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 43
ПРИЛОЖЕНИЕ В 47
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 51
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 56
ПРИЛОЖЕНИЕ Е 60
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж 63
Род сосна (Pinus) - является частью одноименного семейства и представлен большим количество древесных (чаще) и кустарниковых (реже) вечнозеленых форм. Для растений этого рода характерно мутовчатое расположение побегов: брахибласты (укороченные) и ауксибласты (удлиненные). Первые, способствуют появлению видоизмененных листьев - хвоинок, которые могут быть собраны в два, три или пять штучек в одном пучке. Вторые образуют бурые чешуевидные листья, которые способны, в свою очередь, одревесневать. Корневая система - стрежневая, мощная и уходящая глубоко под землю, что делает представителей данного рода устойчивыми к сильным ветрам, а боковые корни, образующие сеть, лишь усиливают этот эффект. Однодомное растение опыляется ветром с образованием генеративных органов - шишек, содержащих в себе семена, которые могут быть представлены маленькими размерами и иметь крыло или же наоборот, более крупные, без крыльев, так называемые «орешки». Нас данный род интересует в рамках межвидового скрещивания, явление которого можно наблюдать как в лабораторных (контролируемых) условиях, так и в полевых (естественных) (Род Сосна [Электронный ресурс] // Экосистемы. - Электрон. дан. - [Б. м.], 2001-2020. - URL: http://ecosystema.ru/08nature/trees/64p.htm).
Сущность гибридизации заключается в оплодотворении половых клеток, которые различны по генотипу. В дальнейшем формируется зигота, которая даст начало новому организму, несущему в себе признаки обоих родителей. Данное явление можно разделить на два типа. Первым является естественная гибридизация - процесс, который происходит в рамках природы и без вмешательства человека. Второй - полная противоположность, потому как человеческий фактор играет здесь ключевую роль. В селекции растений гибридизация пользуется широкой популярностью, как среди ученых, так и среди любителей-садоводов. Здесь можно выделить два подхода. Первый - комбинационная селекция. Данный метод включает в себя достижение целей «сбора» нового организма, который вберет в себя полезные свойства родителей. Второй метод - трансгрессивная селекция. Этот способ нацелен на отбор лучших по сравнению с родителями генотипов. При изучении данного вопроса отдается предпочтение скрещиванию внутри одного вида (внутривидовое скрещивание). Такой подход открыл для современного человека множество полезных сортов, которые широко применяются в хозяйстве и промышленности. Также стоит упомянуть отдаленную гибридизацию (аутбридинг) - более сложный процесс образования гибридов. Проблема часто заключается в несовместимости гамет или же при оплодотворение образуется стерильный дочерний организм. В рамках
наших исследований стоит обратить внимание на межвидовую гибридизацию родственных, между собой, двух видов рода Pinus: сосна кедровая сибирская и сосна кедровая стланиковая, которые способны образовывать фертильные гибриды, вбирающие в себя свойства своих родительских форм (Гибридизация [Электронный ресурс] // Beaplanet. - Электрон. дан. - [Б. м.], 2010-2014. - URL:
http://beaplanet.ru/selekciya rasteniy/metody selekcii rasteniy/gibridizaciya.html).
Актуальность темы. Кедровые сосны являются важным элементом экосистемы, которые также играют большую роль в хозяйственной деятельности человека. Рациональный подход к использованию и своевременные мероприятия могут стать основой для экономически выгодной модели эксплуатации кедровых насаждений. Также стоит выделить декоративную составляющую этих древесных пород. Эстетический потенциал, в общем положении вещей в стране реализован не полностью. Для нас особенной ценностью данные виды и, образованные в ходе естественного скрещивания, гибриды представляют собой большой пласт неизученного материала.
Разработанность. Данному направлению исследований посвящены работы по изучению гибридов сосны кедровой сибирской и сосны кедровой стланиковой за авторством сотрудников лаборатории Дендроэкологии института мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук (ИМКЭС СО РАН): С. Н. Горошкевич, Г. В. Васильева, Е. А. Петрова, Д. В. Политов, М. М. Белоконь, А. Г. Попов и др. Также стоит упомянуть множество авторов, которые внесли свой вклад в изучение 5-хвойных сосен и процессу гибридизации, таких как: Т. П. Некрасова, Е. В. Титов и множество других авторов.
Цель работы:
1. Провести анализ семенной продуктивность естественных гибридов Кедра
сибирского (Pinus sibirica Du Tour) и Кедрового стланика (Pinuspumila (Pall.) Regel).
Задачи:
1. Собрать материал для исследования.
2. Измерить и рассчитать показатели шишек и семян.
3. Проанализировать полученные данные.
4. Сравнить результаты с работами, представленными ранее.
Объект исследования: семенная продуктивность гибридов 5-хвойных сосен
Предмет исследования: промежуточные признаки, наследуемые гибридами от родительских форм.
Методы исследования. Для получение каких-либо первичных данных было необходимо применить метод наблюдения и метод измерения, исследуемого материала. В
4
первом случае - это визуальный осмотр и фиксирование данных в тетрадь о внешнем состоянии шишек. Такой подход позволил выявить образцы из выборки, подвергшиеся нападению огневки или поврежденные плесневыми грибами. Второй метод дает нам возможность зафиксировать характеристики, выраженные в числовом эквиваленте (длина, диаметр и т.д.). В этом случае, все цифры записываются в тетрадь для дальнейшего подсчета и анализа.
В качестве теоретической основы приемлемы методы сравнительного анализа и обобщения, позволяющие провести параллель между гибридами и родительскими формами с целью нахождения сходств и различий в семенной продуктивности и некоторых других признаков.
Данная работа выполнена при поддержке Института мониторинга климатических и экологических система Сибирского отделения Российской академии наук (ИМКЭС СО РАН). Отдельная благодарность Г. В. Васильевой, канд. биол. наук, научный сотрудник лаборатории дендроэкологии ИМКЭС СО РАН.
Данные ВКР изъяты на основании решения руководителя ООП по направлению подготовки 35.03.01 Лесное дело согласно пункту 3.2 Регламента размещения текстов выпускных квалификационных работ в электронной библиотеке Научной библиотеки ТГУ (Приказ Томского государственного университета № 301/ОД от 22.04.2016).
