<<<  Назад

2021 год, № 91

УДК: 630*.1
ГРНТИ: 06.01.05

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ГЕНОТИП-СРЕДА И СЕЛЕКЦИЯ PINUS SYLVESTRIS L. НА ЗАСУХО- И СТРЕССОУСТОЙЧИВОСТЬ

Прослежен жизненный цикл Pinus sylvestris L. от закладки генеративных органов до естественного распада лесных экосистем. Показано, что каждая генерация леса проходит поочередно все варианты сочетаний генотипической и модификационной изменчивости, и комбинации взаимодействий с внешней средой (субстратом и климатом). Сохранение нормы вида, генетического разнообразия и устойчивости является основным принципом ее организации в сменяющихся поколениях. Приведен материал алгоритма генетической и средовой изменчивости сосны обыкновенной во время полового воспроизведения и онтогенеза. Описаны закономерности, характеризующие цикличность изменений генотипического состава и взаимодействия генотип-среда (ВГС) по ходу этапов и при их смене. Во время микроспорогенеза и мегаспорогенеза (1 этап) стабильность развития спорогенных клеток (мужских, женских) обеспечивает гомеостаз материнского дерева и микроклимат внутри почек. Начало гаметогенеза и эмбриогенеза (2-3 этапы) связано с расширением генотипической изменчивости мужских и женских гамет, зародышей, а естественный отбор по ходу этапов ведет к ее сужению. В начале онтогенеза фенотипическая изменчивость сеянцев увеличивается, а в процессе формирования популяций она уменьшается. Связь ВГС с нуцеллусом, эндоспермом, почвенным субстратом по ходу этапов усиливается, а при их смене ослабевает. Морфологический эффект связей ВГС проявляется на контрастном экологическом фоне (засуха, меловые почвы) на межпопуляционном, внутрипопуляционном, организменном и клеточном уровне. Обсуждается роль ВГС для адаптивной селекции и полевых работ по отбору засухоустойчивых и стрессоустойчивых популяций и ценных генотипов сосны.
Ключевые слова: Сосна обыкновенная, генетическая изменчивость, взаимодействие генотип-среда, устойчивость, адаптивная селекция.
DOI: 10.21515/1999-1703-91-181-186

Литература:

1. Михеев, А. Н. Проблемы теории биологической эволюции (Пролегомены эволюционистики) / А. Н. Михеев. - Киев: Фитосоциоцентр, 2014. - 199 с.
2. Kijowska-Oberc, J. Adaptation of forest trees to rapidly changing climate / J. Kijowska-Oberc, A. V. Staszak, J. Kaminski, E. Ratajczak. // Forests. - 2020. - № 11 (2). - P. 123-147.
3. Драгавцев, В. А. Модель эколого-генетического контроля количественных признаков растений / В. А. Драгавцев, П. П. Литун, Н. М. Шкель, Н. Н. Нечипоренко. // Докл. АН СССР. - 1984. - № 3 (274). - С. 720-723.
4. Кочерина, Н. В. Введение в теорию эколого-генетической организации полигенных признаков растений и теорию селекционных индексов / Н. В. Кочерина, В. А. Драгавцев. - СПб.: Изд. Центр «Дон Боско», 2008. - 86 с.
5. Krakau, U-K. Scots pine (Pinus sylvestris L.) / U-K. Krakau, M. Liesebach, T. Aronen, M-A. Letu-Walter, V. Schneck. // Forest tree breeding in Europe: Current state and perspective. - Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 2013. - P. 267-323.
6. Cavers, S. The basis of resilience in forest tree species and its use in adaptive forest management in Britain / S. Cavers, J. E. Cottrell // Forestry: An International Journal of Forest Research. - 2015. - № 1 (88). - P. 13-26.
7. Кузнецова, Н. Ф. Оценка селекционного материала и сортоиспытание засухоустойчивого сорта сосна Острогожская / Н. Ф. Кузнецова. // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2020. - № 85. - С. 104-109.
8. Bozzola, J. J. Electron microscopy: prenciples and techniques for biologists / J. J. Bozzola, L. D. Russell. - Boston: Jones and Bartlett Publ., 1999. - 670 p.
9. Singh, H. Embryology of Gymnosperms / H. Singh. // Encyclop. Plant Anatomy. - Berlin-Stuttgart: Gebrüder Borntraeger, 1978. - Vol. X. - 302 р.
10. Козубов, Г. М. Репродуктивные структуры голосеменных (сравнительное описание) / Г. М. Козубов, В. В. Тренин, М. А.Тихова, В. П. Кондратьева. - Л.: Наука, 1982. - 104 с.
11. Тренин, В. В. Введение в цитоэмбриологию хвойных / В. В. Тренин. - Петрозаводск: Карельский филиал АН СССР, 1988. - 151 с.
12. Kuznetsova, N. F. Introduction to the three-plane corpuscular-wave nature of forest tree species / N. F. Kuznetsova. - New-York: Nova Science Publ., 2010. - 346 p.
13. Кузнецова, Н. Ф. Репродуктивное развитие инициали спорофита Pinus sylvestris L. / Н. Ф. Кузнецова. // Цитология. - 2002. - № 2 (44). - С. 159-165.
14. Минина, Е. Г. Морфогенез и проявление пола у хвойных / Е. Г. Минина, Н. А. Ларионова. - М.: Наука, 1979. - 215 с.
15. Носкова, Н. Е. Репродукция сосны обыкновенной в условиях глобального изменения климата и стратегические пути сохранения вида / Н. Е. Носкова, И. Н. Третьякова // Хвойные бореальной зоны. - 2011. - № 1(XXVIII). - С. 41-47.
16. Кузнецова, Н. Ф. Развитие мужского гаметофита сосны обыкновенной при самоопылении и свободном опылении / Н. Ф. Кузнецова. // Лесоведение. - 1991. - № 3. - С. 27-33.
17. Кузнецова, Н. Ф. Направления отбора в жизненном цикле сосны обыкновенной / Н. Ф. Кузнецова // Лесоведение. - 2003. - № 4. - С. 9-16.
18. Правдин, Л. Ф. Сосна обыкновенная: изменчивость, внутривидовая систематика и селекция / Л. Ф. Правдин. - М.: Наука, 1964. - 192 с.
19. Мамаев, С. А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений / С. А. Мамаев. - Москва: Наука, 1973. - 283 с.
20. Санников, С. Н. Дифференциация популяций сосны обыкновенной / С. Н. Санников, И. В. Петрова. - Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - 247 с.
21. Lefevre, F. Considering evolutionary processes in adaptive forestry / L. Lefevre, T. Boivin, A. Bontemps, F. Courbet, H. Davi, M. Durand-Gillmann, B. Fady, J. Gauzere, C. Gidoin. // Annals of For. Sci. - 2014. - № 71. - P. 723-739.

Авторы:

1. Кузнецова Нина Федоровна, канд. биол. наук, вед. науч. сотрудник, зав. лаб. экологической генетики, Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики, селекции и биотехнологии».