Видоспецифичность регенеративной способности черенков тиса при интродукции в Нижегородскую область

Исследовали видоспецифичность представителей рода Тис (Taxus L.) по регенеративной способности черенков и реакциям на применение различных субстратов и биологически активных препаратов при интродукции в Нижегородскую область. Актуальность работы обусловлена потребностью в расширении перечня видов древесных и кустарниковых растений, используемых в городских насаждениях различного функционала. Объект исследования – типичные особи тиса канадского (Taxus canadensis Marshall) и тиса ягодного (Taxus baccata L.), а также декоративные формы: золотисто-кончиковая (Taxus baccata L., f. Capitata Aurea) и элегантная (Taxus baccata L., f. Elegantissima). Все учетные растения дислоцированы на участке с координатами 56°15'19.9"N 44°00'24.2"E и высотой над уровнем моря 173 м. Предметом исследования выступали процессы каллусогенеза и ризогенеза, а также темпы пострегенеративного развития надземной части. Черенки размещали по единым схемам в идентичных по конструкции и размерам вегетационных сооружениях с автоматизированной системой орошения, в которых поддерживались одинаковые для всех вариантов и повторностей опыта условия. Субстрат представлен крупнозернистым речным песком или агроперлитом М-150. Биостимуляторами выступали водные растворы гетероауксина и корневина. Установлена специфика видов и декоративных форм тиса по интенсивности каллусо- и ризогенеза, линейным параметрам корневых систем и надземной части стеблевых черенков. Наиболее активно каллусообразование в песке с применением в качестве стимулятора гетероауксина и протекало у тиса канадского (84,20±2,93 %). Труднее регенерация проходила у элегантной формы тиса ягодного (18,33±1,51 %). Преимущества тиса канадского выявлено по количеству придаточных корней (12,66±0,61 шт.). Наименьшим их общим числом обладала золотисто-кончиковая форма тиса ягодного (2,96±0,25 шт.). Дисперсионный анализ подтвердил существенность межвидовых различий по всем показателям регенерационной способности черенков и пострегенерационного развития их корневых систем и надземной части.  

1. Бессчетнов В.П., Кентбаев Е.Ж. Опыт зеленого черенкования облепихи крушиновидной в условиях юго-востока Казахстана // Известия Высших учебных заведений. Лесной журнал. 2018. № 4. С. 56–62. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.4.56.

2. Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Есичев А.О. Оценка физиологического состояния представителей рода лиственница (Larix Mill.) в условиях Нижегородской области // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2018. № 1. С. 9–17. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.1.9.

3. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Изменчивость морфометрических признаков хвои на клоновой плантации плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2017. Том 21, № 2. С. 198–206. DOI: 10.18699/VJ17.237.

4. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Вышегородцев А.В., Широков А.И. Пигментный состав хвои тиса при интродукции в Нижегородской области // Эффективный ответ на современные вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий: социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса. Матер. XIII Междунар. науч.-тех. конф.: Екатеринбург, 02-04 февраля 2021 г. Екатеринбург: УГЛТУ, 2021. С. 55–59.

5. Бессчетнова Н.Н., Кулькова А.В., Вышегородцев А.В., Широков А.И. Укореняемость черенков тиса канадского (Taxus canadensis Marshall) в экологических условиях Нижегородского Поволжья // Экономические аспекты развития АПК и лесного хозяйства. Лесное хозяйство Союзного государства России и Белоруссии. Матер. Междунар. науч.-практ. конф.: Нижний Новгород, 26 сентября 2019 г. / под общ. ред. Бессчетновой Н.Н. Нижний Новгород: Нижегородская ГСХА, 2019. С. 139–145.

6. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Ершов П.В. Генотипическая обусловленность пигментного состава хвои плюсовых деревьев ели европейской // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2019. № 1. С. 63–76. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.1.63.

7. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Кулькова А.В. Мишукова И.В. Содержание крахмала в тканях побегов разных видов ели (Picea А. Dietr.) в условиях интродукции // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2017. № 4. С. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57.

8. Вышегородцев А.В. Содержание жиров в тканях побегов тиса канадского при интродукции в нижегородскую область // Роль аграрной науки в развитии лесного и сельского хозяйства Дальнего востока. Матер. V Междунар. науч.-практ. конф. Уссурийск, 06–07 декабря 2021 г. В 3-х частях, Ч. 1 / отв. ред. И.И. Бородин. Уссурийск: Приморская ГСХА, 2021. С. 19–28.

9. Вышегородцев А.В. Содержание крахмала в побегах тиса канадского при интродукции в Нижегородскую область // Вестник Нижегород. гос. сельскохоз. акад. 2021. № 4 (32). С. 14–26.

10. Исаев А.С., Коровин Г.Н., Сухих В.И., Титов С.П., Уткин А.И., Голуб А.А., Замолодчиков Д.Г., Пряжников А.А. Экологические проблемы поглощения углекислого газа посредством лесовосстановления и лесоразведения в России. Москва: Центр экологической политики России. 1995. 156 с.

11. Коммонер Б. Замыкающийся круг: Природа, человек, технология. Ленинград : Гидрометеоиздат, 1974. 279 с.

12. Котынова М.Ю., Бессчетнов В.П., Регенерационная способность представителей рода туя при укоренении черенков в теплицах // Современное лесное хозяйство – проблемы и перспективы. Матер. Всеросс. науч.-практ. конф., посвященной 50-летию «ВНИИЛГИСбиотех»: г. Воронеж, 3–4 декабря 2020 г. Воронеж : Истоки. 2020. С. 40–43.

13. Котынова М.Ю., Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Укоренение черенков декоративных форм туи западной (Thúja occidentális L.) в теплицах // Актуальные проблемы развития лесного комплекса : Матер. XVIII Междунар. науч.-тех. конф. Вологда, 1 декабря 2020 г. / отв. ред. С.М. Хамитова. Вологда : ВолГУ, 2020. С. 147–149.

14. Кулагин Ю.З. Древесные растения и промышленная среда. Москва: Наука, 1974. 125 с.

15. Кулькова А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Многопараметрический анализ в оценке видоспецифичности представителей рода ель (Picea) // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2018. № 6. С. 23–38. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2018.6.23.

16. Кулькова А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Применение стимулирующей обработки в укоренении черенков ели Коника // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 232. С. 79–91. DOI: 10.21266/2079-4304.2020.232.79-91.

17. Курбанов Э.А. Углерододепонирующие насаждения Киотского протокола. Йошкар-Ола: Марийский государственный технологический университет, 2007. 184 с.

18. Лабутин А.Н., Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Эффективность лесных культур сосны и ели, созданных в Нижегородской области в рамках реализации проекта «Леса Киото» // Актуальные проблемы развития лесного комплекса. Матер. XVIII Междунар. науч.-тех. конф.: Вологда, 1 декабря 2020 г. / отв. ред. С.М. Хамитова. Вологда: ВоГУ, 2020. С. 72–74.

19. Ляховенко О.И., Чулков Д.И. Основные экологические проблемы российских городов и стратегия их разрешения // Русская политология - Russian political science. 2017. № 3 (4). С. 21–26.

20. Ньюмен А. Легкие нашей планеты. Москва: Мир, 1989. 335 с.

21. Оганян Т.А., Бессчетнов В.П. Эффективность черенкования видов из рода можжевельник в защищенном грунте // Актуальные проблемы лесного комплекса / Под общ. ред. Е.А. Памфилова. Сб. науч. тр. по итогам междунар. науч.-практ. конф.: Брянск, 1–30 ноября 2020 г. Выпуск 58. Брянск: БГИТУ, 2020. С. 120–124.

22. Улитин М.М., Бессчетнов В.П. Сравнительная оценка таксационных показателей лесных культур лиственницы сибирской (Larix sibirica) при интродукции в Нижегородской области // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2020. № 6. С. 33–41. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-6-33-41.

23. Bishop B.H., Nelson S.H. Propagation and transplanting of saskatoon (Amelanchier alnifolia Nutt.) soft-wood cuttings // Canadian Journal of Plant Science 1980. Vol. 15. Is 6. Pp. 1172–1176 DOI:10.4141/cjps80-129.

24. Block R.M.A., Knight J.D., Booth N.W.H., Van Rees K.C.J. Nursery stock type, nitrogen fertilization and shoot pruning effects on the growth of juvenile hybrid poplar in Saskatchewan. // Canadian Journal of Plant Science. 2009. Vol. 89. Is. 2. Pp. 289–301 DOI: 10.4141/CJPS08092.

25. Bloomberg W.J. Root formation of black cotton-wood cuttings in relation to region of parent shoot // The Forestry Chronicle. 1959. Vol. 35. Is. 1. Pp. 13–18. DOI: 10.5558/tfc35013-1.

26. Brown R.P. Polymers in agriculture and horticulture // Rapra Review Reports. 2004. Vol. 15, Is. 2. Pp. 1–103. ISBN 1-85957-460-2.

27. Brown, C.S., Schuerger A.C., Sager J.C. Growth and photomorphogenesis of pepper plants under red light-emitting-diodes with supplemental blue or far-red lighting. // Journal of the American Society for Horticultural Science. 1995. Vol. 120, Is. 5. Pp. 808–813. DOI: 10.21273/JASHS.120.5.808.

28. Chong C., Hamersma B., Bellamy K.L. Comparative rooting of deciduous landscape shrub cuttings in media amended with paper mill biosolids from four different sources // Canadian Journal of Plant Science. 1998. Vol. 78. Is 4. Pp 519–526 DOI: 10.4141/P97-111.

29. Corpuz O.S., Abas E.L., Adam Z.M. Root growth potentials of selected hardwood tree Species in the Philippines // Direct Research Journal of Agricultural and Food Science. 2013. Vol. 1, Is. 4. Pp. 48–51.

30. Dale A., Galić D. Repetitive vegetative propagation of first-year sea buckthorn (Hippophae rhamnoides L.) cuttings. // Canadian Journal of Plant Science. 2018. Vol. 98. Is. 3. Pp 609–615 DOI:10.1139/cjps-2017-0039.

31. Dean A., Voss D., Draguljić D. Design and Analysis of Experiments (Springer Texts in Statistics) 2nd Edit., Kindle Edition. Heidelberg, Germany: Springer-Verlag GmbH, 2017. 865 p.

32. Di Filippo A., Alessandrini A., Biondi F., Blasi S., Portoghesi L., Piovesan G. Climate change and oak growth decline: Dendroecology and stand productivity of a Turkey oak (Quercus cerris L.) old stored coppice in Central Italy // Annals of Forest Science. 2010. Vol. 67, Is. 7, Article Numb. 706. Pp. 1–14. DOI: 10.1051/forest/2010031.

33. Edser C. Light manipulating additives extend opportunities for agricultural plastic films // Plastics, Additives and Compounding. 2002. Vol. 4, Is. 3. Pp. 20–24. DOI: 10.1016/S1464-391X(02)80079-4.

34. Espi E., Salmeron A., Fontecha A., Real A.I. New Ultrathermic Films for Greenhouse Covers // Journal of Plastic Film & Sheeting. 2006. Vol. 22, Is. 1. Рр. 59–68. DOI: 10.1177/8756087906062764.

35. Espi E., Salmeron A., Fontecha A., Garcia Y., Real A.I. Plastic films for agricultural applications // Journal of Plastic Film and Sheeting. 2006. Vol. 22, Is. 2. Рр. 85–102. DOI:10.1177/8756087906064220/.

36. Franke A.K., Aatsinki P., Hallikainen V., Huhta E., Hyppönen M., Juntunen V., Mikkola K., Neuvonen S., Rautio P. Quantifying changes of the coniferous forest line in Finnish Lapland during 1983–2009 // Silva Fennica. 2015. Vol. 49. Is 4, article id 1408. Рр. 1–18. DOI: 10.14214/sf.1408.

37. Garcia-Alonso Y., Espi E., Salmeron A., Fontecha A., Gonzalez A. Viral Diseases Control with UV-Blocking Films in Greenhouses of Southern Spain // ISHS Acta Horticulturae 659. VII International Symposium on Protected Cultivation in Mild Winter Climates: Production, Pest Management and Global Competition: Kissimmee, Florida, USA, 25 November 2004. Acta Horticulturae (ISHS). 2004. Vol. 659. Pp. 331–338. DOI: 10.17660/ActaHortic.2004.659.43.

38. Gimmi U., Wohlgemuth T., Rigling A., Hoffmann C.W., Bürgi M. Land-use and climate change effects in forest compositional trajectories in a dry Central-Alpine valley // Annals of Forest Science. 1994. Vol. 51, Is. 6. Pp. 529–551. DOI: 10.1051/forest:19940601.

39. González Benavente-Garcia A., Rodríguez R., Bañón S., Franco J.A., Fernández J.A. The influence of photoselective plastic films as greenhouse cover on sweet pepper yield and on insect pest levels // ISHS Acta Horticulturae 559. V International Symposium on Protected Cultivation in Mild Winter Climates: Current Trends for Suistainable Technologies: Cartagena, Spain, 18 October 2001. Acta Horticulturae (ISHS). 2001. Vol. 559. Pp. 233–238. DOI:10.17660/ActaHortic.2001.559.34.

40. H. Hager, R. Haslinger, H. Schume. Productivity and LAI of floodplain forest sites in relationships to water supply // Ecology (Bratislava). Journal for ecological problem of the biosphere. 1999. Vol. 18, Supplement 1/1999. Pp. 5–14.

41. Harmer R. Production and Use of Epicormic Shoots for the Vegetative Propagation of Mature Oak // Forestry. An International Journal of Forest Research. 1988. Vol. 61, Is. 4. Pp. 305–316 DOI:10.1093/forestry/61.4.305-a.

42. Hinkelmann K., Kempthorne O. Design and Analysis of Experiments, Volume 1: Introduction to Experimental. 2nd edition. Hoboken, New Jersey (Printed in the USA): Wiley-Interscience, Wiley Series in Probability and Statistics, 2008. 631 p.

43. Khramov R., Martynova N., Besschetnova N., Besschetnov V., Luponosov Y. The effectiveness of agrotextile cover with organic photoluminophore in rooting cuttings of Hungarian lilac (Syringa josikaea J. Jacq. ex Rchb.) // BIO Web of Conferences. International Scientific and Practical Conference “Sustainable Development of Traditional and Organic Agriculture in the Concept of Green Economy” (SDGE 2021). Section Agrobiotechnology in Crop and Livestock Production. 2022. Vol. 42. Article Number 01017. Is. 7. Рр. 01017.1–01017.7. DOI: 10.1051/bioconf/20224201017.

44. Kul’kova A.V., Besschetnova N.N., Besschetnov V.P., Kentbaev Y.Zh., Kentbaeva B.A. Growth of Schrenk’s Spruce (Picea schrenkiana) Seedlings Related to the Pre-Sowing Stimulating Seed Treatment // Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal. 2022. № 4. Рр. 39–51. DOI: 10.37482/0536-1036-2022-4-39-51.

45. López-Villamor A., Míguez-Soto B., Fernández-López J. Adventitious root formation in Castanea sp. semi-hard cuttings is under moderate genetic control caused mainly by non-additive genetic variance // Canadian Journal of Forest Research. 2017. Vol. 47, Is. 7. Pp. 946–956. DOI:10.1139/cjfr-2016-0397.

46. Martynova N. & Besschetnova N. & Besschetnov V. & Martynov R. Effectiveness of stimulating treatment cuttings of privet common (Ligustrum vulgare L.) with biologically active preparations. // Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions. International Forestry Forum: Voronezh, Russian Federation, 9-10 September 2021, Voronezh, Russian Federation. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. IOP Publishing, 2021. (Published online: 10 November 2021). Vol. 875. Article number 012081. Рр. 1–8. DOI: 10.1088/1755-1315/875/1/012081.

47. Mason R.L., Gunst R. F., Hess J.L. Statistical Design and Analysis of Experiments: With Applications to Engineering and Science. 2nd. Edition. Hoboken, New Jersey (Printed in the USA): Wiley-Interscience, Wiley Series in Probability and Statistics, 2003. 752 p.

48. Max J.F.J., Schurr U., Tantau H.-J., Mutwiwa U.N., Hofmann T., Ulbrich A. Greenhouse Cover Technology // Horticultural Reviews. 2012. Vol. 40, (Horticultural Reviews; Book 108). Pp. 259–396. ISBN 978-1-118-34583-2.

49. Mead R., Curnow R. N., Hasted A.M. Statistical Methods in Agriculture and Experimental Biology. 3rd ed. New York: Chapman and Hall/CRC, 2003. 488 p.

50. Moon H.K., Yi J.S. Cutting propagation of Quercus acutissima clones after rejuvenation through serial grafting // Annals of Forest Science. 1993. Vol. 50, Nu. Supplement. Pp. 314–318. DOI:10.1051/forest:19930732м

51. Noll F., Lyons C.K. A novel method for manually falling trees // The Forestry Chronicle. 2010. Vol. 86, Is. 5. Pp. 608–613. DOI: 10.5558/tfc86608-5.

52. Oszlanyi J. Consequences of anthropic impact on Danuble floodplain forests in Slovakia // Ecology (Bratislava). Journal for ecological problem of the biosphere. 1999. Vol. 18, Supplement 1/1999. Pp. 103–110.

53. Palmroth S. Boreal forest and climate change – from processes and transport to trees, ecosystems and atmosphere // Silva Fennica. 2009. Vol. 43. Is 4, article id. 461. Pp. 711–713. DOI: 10.14214/sf.461.

54. Panetsos K., Scaltsoyiannes A., Alizoti P. Effect of genotype and cutting type on the vegetative propagation of the pine hybrid (Pinus brutia (Ten) × Pinus halepensis (Mill)) // Annals of Forest Science. 1994. Vol. 51, Is. 5. Pp 447–454. DOI: 10.1051/forest:19940502.

55. Scarratt J.B. Greenhouse Managers: Beware Combustion Fumes in Container Greenhouses // The Forestry Chronicle. 1985. Vol. 61. Is 4. Pp. 308–311. DOI: 10.5558/tfc61308-4.

56. Sedaghathoor S., Kayghobadi S., Tajvar Y. Rooting of Mugo pine (Pinus mugo) cuttings as affected by IBA, NAA and planting substrate // Forest Systems. 2016. Vol. 25, Is. 2, eSC08. Pp. 1–4. DOI:10.5424/fs/2016252-09087.

57. Wael M., Semida P., Hadley W., Sobeih N. El-Sawah A., Barakat M.A.S. The Influence of Thermic Plastic Films on Vegetative and Reproductive Growth of Iceberg Lettuce ‘Dublin’ // International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and Biotechnological Engineering. 2013. Vol. 7, Is. 7. Pp. 661–616.

58. Smith N.G., Wareing P.F. The Effect of Gravity on Root Emergence from Cuttings of Some Tree Species // Forestry. An International Journal of Forest Research. 1971. Vol. 44, Is. 2. Pp. 177–187 DOI:10.1093/forestry/44.2.177.

59. Smith N.G., Wareing P.F. The Distribution of Latent Root Primordia in stems of Populus×robusta, and factors affecting the Emergence of Preformed Roots from Cuttings // Forestry: An International Journal of Forest Research. 1972. Vol. 45, Is. 2. Pp. 197–209 DOI:10.1093/forestry/45.2.197.

60. Spethmann W., Harms P. Influence of fertilized substrate on rooting and growth of oak cuttings // Annals of Forest Science. 1993. Vol. 50, Nu Supplement. Pp. 308–313. DOI:10.1051/forest:19930731.

61. Tousignant D., Richer C., Rioux J.-A., Brassard N., Mottard J.-P. Vegetative propagation of sugar maple: Relating stem water content and terminal bud developmental stage to adventitious rooting of stem cuttings // Canadian Journal of Plant Science. 2003. Vol. 83, Is. 4. Pp. 859–867. DOI:10.4141/P02-178.

62. Wise F.C., Blazich F.A., Hinesley L.E. Propagation of Abies fraseri by softwood stem cuttings // Canadian Journal of Forest Research. 1985. Vol. 15, Is. 6. Pp. 1172–1176. DOI: 10.1139/x85-190.

63. Wiese A.H., Zalesny J.A., Donner D.M., Zalesny R.S. Bud Removal Affects Shoot, Root, and Callus Development of Hardwood Populus Cuttings // Silvae Genetica. 2006. Vol. 55, Is. 3. Pp. 141–148. DOI: 10.1515/sg-2006-0020.

64. Yang G., Li X., Xu Q., Ling J., Yin T. Effects of cutting size on the growth and wood property traits of short-rotation coppice willows // Canadian Journal of Forest Research. 2020. Vol. 50, Is. 12. Pp. 1365–1372. DOI: 10.1139/cjfr-2020-0113.

65. Zar J.H. Biostatistical Analysis: Fifth Edition. Edinburg Gate: Pearson New International edition – Pearson Education Limited, 2014. 756 p.