Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Иозус А.П. 1 Морозова Е.В. 1

---

1 Камышинский технологический институт (филиал) Государственного образовательного учреждения «Волгоградский государственный технический университет»

В статье приводятся результаты работ по селекции и гибридизации хвойных и лиственных древесных пород с целью расширения их ассортимента для защитного лесоразведения в сухой степи Нижнего Поволжья. Даются обзор и результаты селекции сосны, лиственницы, тополей, ильмовых, дуба, клена и ясеня. Гибриды этих пород показали себя засухоустойчивее родительских видов. Они с успехом могут быть использованы при создании приовражных, полезащитных лесных полос и других защитных насаждений, на малопродуктивных бросовых землях в условиях засушливых юго-восточных районов нашей страны. По результатам исследований рекомендуется выявленные у гибридов полезные признаки закрепить в последующих поколениях повторными скрещиваниями. Большинство гибридов обладает гетерозисом, значительно снижающимся в последующих поколениях. Вследствие этого через несколько поколений гибриды целесообразно обновлять путем повторных скрещиваний.

Статья в формате PDF

134 KB

хвойные древесные породы

лиственные древесные породы

гибриды

защитное лесоразведение

селекция

гибридизация

1. Иозус А.П., Калинина И.В. Итоги и перспективы селекции и гибридизации на Нижневолжской станции по селекции древесных пород // Вековой опыт формирования лесных пород экосистем в агроландшафтах засушливого пояса России. Волгоград: ВНИАЛМИ, 2003. – С. 40–46.

2. Иозус А.П., Морозова Е.В., Зеленяк А.К. Селекционный отбор сосны по генетическому разнообразию семенного потомства в условиях сухой степи Нижнего Поволжья // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 4; URL: www.science-education.ru/118-14325.

3. Иозус А.П., Морозова Е.В., Макаров В.М. Основные результаты селекции и гибридизации лиственных древесных пород для защитного лесоразведения // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 11 – С. 613–617.

4. Калинина И.В. и др. Рост гибридов клена, вяза и ясеня селекции ВНИАЛМИ в лесных полосах. Бюлл. ВНИИ агролесомелиорации, вып. 1 (26). Волгоград, 1978. – с.18-21

5. Каргов В.А., Долгих А.А. Предложения по использованию гибридных тополей для создания полезащитных лесных полос в степной зоне Поволжья и Западной Сибири. – Волгоград, 1974. – 16 с.

6. Краснова Т.С. Морфологические особенности гибридов кленов и ясеней. Бюлл. ВНИИ агролесомелиорации, вып. 9. Волгоград, 1971. – С. 34–36

7. Маттис Г.Я., Крючков С.Н. Лесоразведение в засушливых условиях. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 2003. – 292 с.

8. Морозова Е.В., Иозус А.П., Зеленяк А.К. Основные результаты и перспективы селекции и гибридизации хвойных древесных пород для защитного лесоразведения в сухой степи Нижнего Поволжья // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 11 – С. 618–621.

9. Озолин Г.П., Маттис Г.Я., Калинина И.В. Селекция древесных пород для защитного лесоразведения. – М.: Лесная промышленность, 1978. – 152 с.

Защитные лесные насаждения в степных и полупустынных районах страны являются средством многофункционального воздействия на среду. Однако эффективность защитного лесоразведения в этих регионах недостаточно высока в связи с суровыми зимами и жесткими засухами, которые в последнее время значительно усиливаются в связи с процессами глобального потепления. Большой интерес для расширения ассортимента устойчивых в данных условиях древесных пород наряду с селекцией и интродукцией ценных форм и разновидностей представляет межвидовая гибридизация. Высокая засухоустойчивость,  малая требовательность к почвам выведенных форм делают гибриды перспективными при создании разнообразных защитных насаждений [6, 8].

В связи с тем, что изначально для защитного лесоразведения в регионах юго-востока европейской части России, Западной и Восточной Сибири использовалось небольшое количество пород, в 1937 г. в г. Камышин Волгоградской области были начаты работы по гибридизации основных древесных пород. [1, 2, 3, 4, 7]

Цель исследования

Получить для условий сухой степи Нижнего Поволжья гибриды основных древесных пород, имеющих здесь хороший рост, состояние, устойчивость к неблагоприятным факторам среды.

Результаты исследования и их обсуждение

Лиственница. В Камышинском опорном пункте ВНИАЛМИ при селекции лиственницы были использованы сибирская, европейская, японская лиственницы [7].

Данные роста всех гибридов в возрасте 22 и 40 лет показали, что в первом поколении отмечался гетерозис, полученные гибриды превышали контроль по высоте и диаметру на 25-30% (табл. 1).

Таблица 1

Таксационные показатели роста гибридов и родительских форм лиственницы

Сосна. Работа по гибридизации сосен была начата И.В. Калининой в 1955 г. в Камышине [1, 2, 7, 8]. При скрещивании использовали хорошо растущие в этом районе сосну крымскую, входящую в одну секцию с сосной обыкновенной, и сосну Банкса из соседней секции, имеющие одинаковое число хромосом. «Матерью» служили растения 20-летнего возраста, опылителями - 40-летнего, ранее выделенные как лучшие в насаждениях по комплексу признаков. Использование сосны Банкса материнским видом признано нецелесообразным, так как стволы ее растут кривыми, и быстрый рост в первые годы жизни резко замедляется в дальнейшем.

В 18-19-летнем возрасте у гибридов выявлены колебания средней и максимальной высоты во всех комбинациях (табл. 2). Наибольшее увеличение высоты (40% по отношению к опылителю) оказалось у сосны обыкновенной х сосна Банкса и сосны обыкновенной х сосна крымская; у сосны крымской х сосна обыкновенная и сосны крымской х сосна Банкса увеличение высоты достигало 16-25%. Изучение гибридов сосен обыкновенная, крымская и Банкса показало, что скрещиваниями можно улучшить рост в высоту популяций гибридов сосны обыкновенной на 10-18%, сосны крымской - до 30% по сравнению с контролем.

Таблица 2

Таксационные показатели роста гибридов и родительских форм сосны

У сосны обыкновенной х сосна крымская усиливался рост боковых побегов и почти на 25% увеличивалась ширина кроны.

В Камышине получена гибридная сосна, устойчивая к тяжелым почвенно-климатическим условиям аридного региона. Это ценно и потому, что у гибридных растений лучшая против контроля водоудерживающая способность хвои при засухах, а интенсивность транспирации ниже почти в 1,5 раза.

Тополь. Тополь является одной из основных пород защитного лесоразведения на орошаемых землях, а также в богарных условиях на легких песчаных почвах с близким залеганием грунтовых вод. Широкую известность в зоне защитного лесоразведения  получили  гибриды селекции А.В. Альбенского, П.Л. Богданова, А.С. Яблокова, Г.П. Озолина [1, 3, 5, 8].

Гибридизация тополей непосредственно для защитного лесоразведения без полива в зоне сухой степи на основе использования интродуцированного материала была проведена с привлечением широкого ассортимента видов. С целью испытания и выделения перспективных гибридов на опорном пункте ВНИАЛМИ в 1980 г. заложена коллекция из 31 гибрида селекции А.В. Альбенского, а в 1983 г. - из 80 гибридов отечественной и зарубежной селекции. Наиболее выделяющиеся таксационные показатели гибридов в коллекции 1980 г. представлены в таблице 3, остальные гибриды занимают промежуточное положение.

Таблица 3

Выделяющиеся таксационные показатели роста гибридов тополя

Ильмовые. При гибридизации ильмовых использовали в качестве материнских растений  растущие в Камышине молодые деревья вяза приземистого, а опылителями были 25-30-летние вяз обыкновенный и берест (вяз листоватый). Опыляли типично женские цветки вяза приземистого без кастрации пыльников.

Из таблицы 4 видно, что гибридные растения превышали по таксационным показателям родительские в первые годы после посадки. Однако под действием комплекса крайне неблагоприятных почвенно-климатических факторов через 10 лет отличия гибридов по росту в значительной степени нивелировались, и гибриды практически не отличались от родительских форм.

Таблица 4

Таксационные показатели роста гибридов и родительских форм ильмовых

Преимущество по росту гибридов вяза приземистого в молодом возрасте над контролем у деревьев более взрослых далее не сохраняется.

Отличительными признаками гибридов вязов являются засухоустойчивость, выражающаяся в более высокой водоудерживающей способности листьев, меньшая восприимчивость к голландской болезни.

И.В. Калинина [1, 4, 8] обнаружила уменьшение гетерозиса от поколения к поколению при самоопылении и предложила выращивать новые гибридные сеянцы с использованием лучших растений среди гибридов и лучших экземпляров в эко- и географоформах.

Дуб. Наиболее перспективными для гибридизации в условиях сухой степи являются дуб черешчатый и дуб красный. Дуб черешчатый - медленнорастущая порода, дуб красный - быстрорастущая.

В молодом возрасте до 10 лет средняя высота гибридов дуба черешчатого 1962 г. посадки на 16% превышала контрольные деревья, 1965 г. - на 4,6%. Более поздние наблюдения (табл. 5) показали, что к возрасту 40 лет в условиях сухой степи имеющиеся в молодом возрасте различия между гибридами и контролем нивелируются [1, 3, 8].

Таблица 5

 Таксационные показатели роста гибридов и родительских форм дуба

По результатам наблюдений перспективным вариантом скрещиваний является дуб черешчатый х дуб красный.

Ясень. Перед селекционерами была поставлена задача - вывести быстрорастущую, засухоустойчивую и зимостойкую главную породу для защитных посадок Заволжья, Западной Сибири и Северного Казахстана. Поставленная задача была решена скрещиванием ясеня европейского, ясеня маньчжурского, ясеня зеленого и пушистого из Северной Америки. Эти виды выращены в Камышине из семян, полученных непосредственно из Северной Америки [1, 4, 8].

Среди полученных девятилетних гибридов выделили лучшие растения с высотой 4,2 м и диаметром 4 см. Среди них не было заметного расщепления по морфологическим признакам. В 1952 г. И.В. Калининой установлено уменьшение транспирации ясень зеленый х ясень европейский на 30% сравнительно с контролем. В таблице 7 видны преимущества гибридов ясеня европейского над контролем.

Таблица 7

Таксационные показатели роста гибридов и родительских форм ясеня, возраст 20 лет

Гибриды показали себя засухоустойчивее исходных видов, водоудерживающая способность их листьев была выше контроля. Они с успехом могут быть использованы при создании защитных лесных насаждений на малопродуктивных бросовых землях в условиях аридного региона.

Клен. Клены - спутники главных пород при создании лесных культур, лучшая примесь к дубу и ясеню европейскому при выращивании защитных насаждений. В скрещиваниях использовались следующие виды кленов: остролистный, татарский, серебристый и ясенелистный.

Анализ таблицы 6 показывает, что клен остролистный х клен ясенелистный на 23-30% превышает свой контроль, а реципрокные гибриды - на 14%.

Таблица 6

Таксационные показатели роста гибридов и родительских форм клена

К тенденциям доминирования гибридов клена ясенелистного относятся: увеличение ширины сложного листа, изменение окраски однолетних побегов, увеличение ширины крылаток семян, укорачивание семенных кистей [3, 8]. Для полного доминирования характерны: появление у некоторых растений листьев с простыми пластинками (потеря непарноперистости), стройность стволика и увеличение количества одноствольных растений. Доминирование закреплено в поколениях.

У гибридов клен остролистный х клен ясенелистный параллельно изменениям реципрокного скрещивания изменился характер листа и увеличились его размеры.

Выводы

Таким образом, в сухой степи Нижнего Поволжья гибридизация древесных пород в пределах одного рода осуществляется успешно, хотя завязываемость семян не всегда достаточно высока.

Адаптация (жизненность) гибридов оказывается выше родительских видов вследствие повышения генетического разнообразия, объединения наследственных возможностей двух видов, в результате чего гибридный посадочный материал отличается большей устойчивостью и долговечностью в защитных насаждениях сухой степи.

Для успешного скрещивания целесообразно брать материнские деревья моложе, чем опылители. Необходим селекционный отбор гибридных сеянцев для дальнейшего выращивания и размножения на конкретные признаки, полезные для защитного лесоразведения, с отбраковкой неполноценных.

Установлено, что большинство полученных гибридов обладает гетерозисом, который в последующих поколениях при неконтролируемом опылении значительно снижается. Вследствие этого через несколько поколений гибриды целесообразно обновлять путем повторных скрещиваний, как и в сельском хозяйстве. Также необходимо разработать эффективные технологии вегетативного размножения селекционного гибридного материала для сохранения полученного эффекта гетерозиса.

Васильев Ю.И., д.с.-х.н., профессор, главный научный сотрудник Всероссийского НИИ агролесомелиорации Российской академии наук, г. Волгоград;

Рулев А.С., д.с.-х.н., заместитель директора по науке Всероссийского НИИ агролесомелиорации Российской академии наук, г. Волгоград.

Библиографическая ссылка