4527

Плантация заложена с целью изучения особенностей роста, цветения и семеношения привитых клонов, изучения пыльцевого режима и проведения опытов по искусственному опылению, стимуляции цветения гормональными препаратами.

В 1972 ‒ 1974 гг. на пл.1,0 га посажены 2-летние подвойные саженцы сосны (по 2 ‒ 3 шт. в каждом посадочном месте) с размещением 5 × 5 м. Привойный материал заготовлен на клоновой семенной плантации 1961-1963 гг. закладки в Сомовском лесхозе. По результатам многолетнего изучения репродуктивного развития 24 клонов отобрано в качестве модельных 12, объединенных в 3 группы: обильно-, средне- и слабоплодоносящие. С каждого из этих клонов заготовлены черенки разных половых типов: мужские, женские и ростовые. Раздельная прививка их проведена в 1976 году (дополнения - в 1977 ‒ 1981гг., способ прививки – в приклад сердцевиной на камбий, смешение клонов - систематическое линейное. Уход за почвой - по той же технологии, что и на плантациях дуба (объекты 1 ‒ 3).

Проводятся ежегодные наблюдения за сроками сезонного развития мужских и женских генеративных органов, обилием цветения и урожая шишек, выходом и полнозернистостью семян. Установлено, что при повторных прививках в основном сохраняются присущие маточным клонам особенности репродуктивного развития, причем половой тип прививаемого черенка не влияет на тип цветения привоя.

Урожай семян в последние 5 - 7 лет составляет от 3 до 15 кг на I га. Клоны существенно различаются по семенной продуктивности и качеству семян. Обеспеченность плантации собственной пыльцой наступает в возрасте 12 лет (продукция пыльцы свыше 2 кг/га). В более молодом возрасте эффективно искусственное доопыление неизолированных женских стробилов (повышает семенную продуктивность в несколько раз).

Опрыскивание деревьев препаратами, содержащими гиббереллин, практически не повлияло на семеношение.

Задание: Пользуясь схемой смешения клонов, провести по фенотипическим признакам оценку клонов и выявить различия между ними по росту привоев, габитусу кроны, урожаю шишек.

Объект № 6 Клоновая семенная плантация ели обыкновенной

Цель опыта: изучение влияния географического перемещения привойного материала на репродуктивное развитие клонов ели.

21

В 1980 году на участке пл.0,2 га высажены с размещением 5 × 3 м привитые саженцы ели (4 + 2 года). Привоичеренки семи высокоурожайных клонов из Ленинградской области и Литвы. Параллельно эти же клоны привиты у себя на родине. За 12 лет после закладки плантации женское цветение отсутствовало полностью 4 раза (1986, 1968, 1990, 1991 гг.), относительно обильным оно было в 1962, 1985, 1987, 1992гг., в остальные годы - слабым. Клоны заметно различаются по повторяемости и обилию урожаев семян. Репродуктивная активность клонов ленинградского происхождения выше, чем литовских. Перемещение привойного материала южнее границы естественного ареала ели в целом благоприятно отразилось на плодоношении привоев (у себя на родине те же клоны цвели реже).

Объект № 7 Клоновая семенная плантация сосны обыкновенной с разной густотой размещения деревьев

Цель опыта: изучить влияние первоначальной густоты размещения и режима изреживания на репродуктивное развитие деревьев и урожайность семян с единицы площади.

В 1974 году на пл.1,5 га заложены подвойные культуры посадкой однолетних сеянцев сосны (по 2 ‒ 3 шт. в одном посадочном месте) в 4 секциях с разной густотой: 2,5 × 5 м (800 шт/га), 5 × 5 м (400 шт/га), 5 × 7,5 м (267 шт/га), 7,5 × 7,5 м (178 шт/га). Прививка проведена в 1978 году (дополнения - в 1979 ‒ 1983гг). В каждой секции по схеме систематического линейного смешения привиты черенки одних и тех же 10 клонов, отобранных в качестве обильно- и среднеплодоносящих на клоновой плантации в Сомовском лесхозе.

На участке проводятся регулярные измерения высоты деревьев и ширины крон, учеты мужского и женского цветения и урожая шишек и семян.

Всреднем за последние 5 лет урожай семян (в пересчете на I га) ежегодно составил по секциям: 5,0 кг; 3,3 кг; 2,9 кг; 2,2 кг. В расчете на одно дерево, наоборот, наивысшие показатели отмечены на редких секциях. Густота посадки начинает заметно влиять на показатели семеношения деревьев с того момента, когда проективное покрытие площади кронами превышает 40-50 %

В1991 году на половине секции с густотой 800 шт/га проведена вырубка каждого второго дерева для изучения реакции семенных деревьев на изреживание.

22

Задание: Пользуясь схемой смешения клонов, провести сравнительную оценку развития крон и обилия плодоношения деревьев одних и тех же клонов на секциях с разной густотой посадки (замеры проекции крон, подсчет числа шишек в кронах).

Объект № 8 Клоновая семенная плантация дуба черешчатого с разной густотой размещения

Цель опыта: та же, что и по объекту № 7.

Подвойные культуры заложены в 1974 году на пл.2,5 га посадкой 1-2- летних сеянцев дуба ранней формы (по 2 - 3 шт. в каждом посадочном месте)

в 5 секциях густоты 2,5 × 2,5 м (1600 шт/га), 2,5 × 5 м (800 шт/га), 5 × 5 м (400 шт/га), 5 × 7,5 м (267 шт/га), 7,5 × 7,5 м (178 шт/га). В 1980 году переросшие подвои посажены на пень, а из образовавшейся поросли оставлено по 2 - 3 лучших экземпляра. Прививка на них проведена в 1982 - 1983 гг. (дополнения - в 1984 - 1986гг.) способом в мешок.

В каждой секции по схеме систематического линейного смешения привиты черенки одних и тех же 20 клонов, отобранных на плантациях 1976 и 1977гг. закладки (объекты % I и 3) по обилию и синхронности цветения.

Цветение наступило на 2 - 3 год после прививки, но вследствие молодого возраста привоев различия в густоте посадки пока не влияют на урожайность желудей.

Объект № 9 Семейственная плантация дуба черешчатого

Объект заложен с целью отработки технологии создания семейственных плантаций дуба первого порядка, изучения особенностей репродуктивного развития и роста деревьев, а также для оценки сравнительной эффективности плантаций дуба, созданных вегетативным и семенным методами.

Весной 1976 года на пл.1,8 га по сплошь обработанной почве с размещением 5 × 5 м высеяны желуди, заготовленные осенью 1975 года от 54 плюсовых деревьев в Шиповом лесу (из них 46 деревьев использованы и при закладке клоновых плантаций, объекты № 1 и 3).

В каждом посадочном месте (микроплощадки размером 0,3 × 0,3 м) высевалось по 6 - 10 шт. желудей в 3 посадочные лунки. Семьи плюсовых деревьев размещались по схеме челночного смешения. К возрасту 6-8 лет в каждом месте оставлено по одному лучшему растению, остальные удалены.

23

Периодически измеряются высота деревьев и ширина крон. Проводятся учеты цветения.

Единичное цветение отмечено на 9 - 10 год после посева. В последние 5 - 7 лет ежегодно цвело от 16 до 50 % деревьев, но слабый урожай желудей сформировался линь дважды. В пределах каждой семьи наблюдается высокая степень изменчивости деревьев по репродуктивной активности ввиду расщепления материнских признаков при семенном размножении .

Показатели роста семенных потомств используются для генетической оценки материнских плюсовых деревьев. К числу быстрорастущих отнесено около 20 % семей, но корреляция между показателями роста потомств и материнских деревьев отсутствует.

Это подтверждает недостаточную надежность отбора деревьев только по фенотипическим признакам, без их генетической проверки по потомству.

Объект № 10 Испытательные культуры сосны обыкновенной

Цель опыта: Оценка генетических свойств плюсовых деревьев по семенному потомству.

Культуры заложены в 1976 году на пл.0,25 га посадкой 2-летних саженцев, выращенных из семян, заготовленных в 1972 и 1973 гг. на плантациях вегетативного (раздельно по клонам) и семенного происхождений (общий сбор). Семьи высажены делянками по 20-30 шт., размещение 2,5 × I м, повторность 2-кратная. В 1962 году в рядах вырублено каждое второе дерево.

В результате изучения роста культур основные выводы сводятся к следующему:

1.Семенные потомства плюсовых деревьев заметно различаются между собой по быстроте роста, но корреляция с показателями роста материнских плюсовых деревьев практически отсутствует.

2.Потомства от одних и тех же деревьев, но выращенные из семян разных репродукций, часто характеризуются неодинаковой энергией роста, что предположительно можно объяснить влиянием опылителей.

3.До 16-летнего возраста ранги семей по средней высоте в испытываемой совокупности еще не стабилизировались, поэтому окончательную оценку генетических свойств плюсовых деревьев делать рано.

4.Между средними показателями роста потомств с клоновой и семейственной плантации различия практически отсутствуют, что свидетельствует об одинаковом селекционном эффекте плантаций сосны первого порядка, созданных разными методами.

24

Объект № 11 Гибридно-семенная плантация лиственниц

Объект заложен с целью апробации различных схем смешения опылителей и семенников для массового получения семян первого гибридного поколения от межвидовых, скрещиваний лиственницы.

Плантация заложена весной 1980 года посадкой 2-летних сеянцев лиственниц европейской, сибирской и японской на пл. 1,3 га с размещениями 2,5 × 5 м, 5 × 5 м, 7,5 × 7,5 м. Испытываются разные комбинации видов опылителей и семенников и разные схемы смешения: рядами, шахматное и др.

Объект № 12 Архив клонов сосны обыкновенной зарубежного происхождения

Объект заложен в рамках международного сотрудничества для изучения влияния географического перемещения черенков на репродуктивное развитие привоев и проведения отдаленных внутривидовых (экологогеографических скрещиваний сосны.

В 1987 году на пл.0,7 га высажены привитые саженцы о закрытой корневой системой (возраст 2 + 2 года) с размещением 5 × 4 м. На участке представлено 35 клонов из Финляндии, 12 - из Болгарии, 4 - из Венгрии. Клоны северного происхождения растут медленнее южных, однако активность генеративных процессов у первых выше. Но решающими факторами на данном этапе являются не географическое происхождение привойного материала, а наследственно обусловленные особенности роста и семеношения, присущие каждому клону.

Объект № 13 Клоновая семенная плантация дуба черешчатого

Цель опыта: оценка влияния генеративных особенностей маточных деревьев на плодоношение привоев, изучение совместимости привоев с подвоями разных семей, а также влияния подвоев на цветение и урожайность привоев.

Весной 1976 года на пл.1,4 га высеяны желуди 63 деревьев, отобранных по фенотипическим признакам на ПЛСУ дуба в Шиповом лесу, с размещением 5 × 5 м. В 1979 - 1986 гг. проведена прививка черенками 21 наиболее обильно плодоносящих деревьев (из числа отобранных ранее 63 шт., причем, каждый клон привит на подводные растения трех разных семей.

25

В результате проведенных исследований выявлены клоны, относящиеся к категориям хорошо-, средне- и слабосовместимых в системе привойподвой.

Объекты № 14-15 Испытательные культуры дуба

Объекты заложены с целью оценки селекционного эффекта клоновых семенных плантаций дуба и генетической проверки плюсовых деревьев по потомству. Посадочный материал (однолетние сеянцы) выращивался в теплице из желудей, заготовленных на клоновых плантациях (объекты № 1- 3) в 1962 году (10 клонов) и 1984 году (34 клона плюсовых деревьев Шипова леса и 11 клонов дуба разных видов и происхождений). Сеянцы высажены на участке собственно в 1984 году (пл.0,3 га) и в 1986 году (1,0 га) с размещением 2,5 × 1 м. Повторность опыта - 3-х кратная, смешение делянок в блоках - рендомизированное. В качестве контроля высажены сеянцы, выращенные из желудей массового сбора (Шипов лес).

В 9-летних (1 + 8) культурах из 10 потомств 4 достоверно превышают контроль по средней высоте (на 19 - 32 %), в 7-летних (1 + 6) лучше контроля растут 10 семей плюсовых деревьев из 34 (на 10 % и более, однако достоверные различия наблюдаются лишь у двух семей).

Объект № 16. Архив клонов сосны обыкновенной разного происхождения

Цель опыта и технология закладки – те же, что у объекта № 12.

В 1987 году на пл.1,3 га с размещением 5 × 4 м высажены привитые саженцы 86 клонов от 19 географических происхождений из разных частей естественного ареала сосны на территории бывшего СССР и 31 высокоурожайный клон из 11 районов Европейской части этой территории. Каждый клон представлен 5 привоями, смешение клонов - рядами.

Задание: Оценить различия между клонами.

Обьект № 17 Сортоиспытательный участок полиплоидных тополей

Авторы объекта: А. И. Сиволапов, О. С. Машкина. Год закладки 1983, площадь - 0,5 га. Представлено четыре полиплоидных клона и два диплоидных. Размещение 4 × 4 м, повторность трёхкратная по 5 деревьев на делянке.

26

Женский клон гибридного вида тополя сереющего отобран в пойме реки Хопер А. И. Сиволаповым в 1976 году. Спонтанный аллотриплоид (миксоплоид) характеризуется быстротой роста, устойчивостью и качественной древесиной. В настоящее время этот тополь зарегистрирован как сорт тополя Хоперский 1 (Патент на селекционное достижение № 1187), удовлетворительно размножается зелеными черенками и превосходно – методом культуры тканей.

Тополь Э.С.- 38, Воронежский гигант получен М. М. Вересиным в 1952 году от скрещивания тополя дельтовидного смесью пыльцы тополя бальзамического, осины и тополя белого. Этот аллотриплоид отличается быстрым ростом (в пойме Волги в первые годы дает прирост до 4 - 5 м за вегетацию), пол мужской, хорошо черенкуется; нашел применение в промышленных посадках плантационных культур, озеленении и защитном лесоразведении.

Аллотриплоиды № 1 и № 2 получены в 1976 году Е. М. Гуляевой и А. Д. Свиридовой в результате опыления тополя дельтовидного нередуцированной (колхицинированной) пыльцой тополя бальзамического. Их цитологическая природа установлена О. С. Машкиной.

Тополь Робуста-236 (диплоид) – один из лучших Евроамериканских тополей, получен из Астраханской ЛОС.

Результаты 25-летнего испытания показали лучшие параметры у тополя сереющего Хоперский 1.

Задание: Изучить коэффициент наследуемости в широком смысле по высоте и диаметру на сортоиспытательном участке тополей, используя собранные материалы. Лесоводственное значение генетической гетерогенности (разнообразия) очень важно при создании культур. Развитие любого признака происходит под влиянием генотипа и условий внешней среды. Мерой оценки генетической гетерогенности совокупности растений по дискретным признакам является наличие и доля особей с тем или иным фенотипом.

Критерием оценки генетической гетерогенности (неоднородности) совокупности испытуемых растений по количественным признакам служит коэффициент наследуемости (Н2). Он отражает долю влияния генетического разнообразия особей на величину изменчивости фенотипа признака

27

2ph - общая фенотипическая варианса.

Задача данной работы состоит в том, чтобы познакомить студентов с изучением наследуемости количественных признаков в популяциях растений.

Определение коэффициента наследуемости в широком смысле Задание: Рассчитать коэффициент наследуемости в широком смысле у

шести клонов тополя по темпам роста в высоту и диаметру.

Пояснения к заданию. Принципиальной основой расчета Н2 на участке, где произрастают клоны тополя, является генотипическая однородность деревьев (саженцев) внутри клона и генотипическая разнородность клонов между собой. В этом случае фенотипическая изменчивость между деревьями одного клона будет экологической и генетической, то есть,

ph2 е2 g2 ,

где е2 - средовая (паратипическая) варианса,

g2 - генотипическая варианса

Изменчивость между саженцами одного клона, выраженная фенотипической вариансой, обусловлена различиями между генотипами клонов и неоднородностью экологических условий, то есть

2ph g2 е2 . Тогда g2 2ph е2 .

Отсюда коэффициент наследуемости (Н2) равен

Рассчитываются средние значения признака по каждому клону ( хк ) и

суммы квадратов отклонений вариант от среднего значения клона

хi хк 2 .

Фенотипическая и экологическая дисперсия определяются по формуле

хi хк 2 , n 1

где хi – значение признака в клоне;

хк – средняя арифметическая; n – общее число наблюдений.

28

Пример. Определить коэффициент наследуемости высоты 3 клонов тополя (табл. 3).

Таблица 3 - Вычисление экологической дисперсии ( е2 )

29

х 21618 12 ;

Вывод. Коэффициент наследуемости равен 0,293, то есть наследственные различия между клонами составляют 29,3 %; изменчивость высоты деревьев в большей степени обусловлена условиями внешней среды

(70,7 %).

Объект № 18 Испытательные культуры березы F1

Цель создания: Изучение наследования признака “карелистости” (у деревьев березы белорусского происхождения) при разных способах опыления; влияния однократного самоопыления на рост и развитие F1 березы указанного происхождения. Автор И. Ю. Исаков. Объект создан в середине апреля 2002 года.

Местонахождение, тип лесорастительных условий: Воронежская область, Семилукский лесной селекционный опытно-показательный питомник, почва – выщелоченный чернозем, D2. Площадь 0,54 га.

Объект № 19 Коллекция тополей - индуцированных мутантов

Авторы объекта: Е. М. Гуляева, А. И. Сиволапов, О. С. Машкина. Год закладки 1979, площадь - 1,4 га. Представлены клоны контрастных мутантов тополя (узкопирамидальная, плакучая, кустовидная, тетраплоидиая и др. формы). Размещение 4 × 4 м.

Задание: Каждой бригаде оценить различия между сортобразцами и мутантами тополя.

Объект № 20 Коллекция гибридов ольхи черной

Автор объекта: Благодарова Татьяна Александровна. Год создания: весна 1997 г. Тип лесорастительных условий: днище оврага с проточным увлажнением. Площадь, га: 0,52 (рис. 6).

Размещение посадочных мест (расстояние в ряду, расстояние между рядами): 3 × 3 м.

30