Пыльцесмесь – показатель разнокачественности родителей при гибридизации кедра сибирского

Считается, что основой гетерозиса является генетическая разнокачественность родителей по биологическим свойствам, структурным, морфологическим, функциональным признакам и происхождению. Впервые в селекции хвойных принцип разнокачественности был экспериментально подтвержден нами при изучении роста 35-летних субальпийских (1640 м над ур.моря) внутри – и межпоясных гибридов кедра сибирского из Северо-Восточного Алтая, испытываемых в зоне хвойно-широколиственных лесов Брянской области. Они были получены при опылении обычной, чистой пыльцой родителей. В комбинациях партнеров, резко различающихся по нескольким высоко генетически обусловленным свойствам, прежде всего, по типу сексуализации, определяющего весь ход развития организма, в быстрорастущих семьях выявлены особи с соматическим гетерозисом.

В настоящей статье приведены результаты исследований в южной части подзоны широколиственных лесов и лесостепи (Воронежская область) 38-летних горнотаежных (1100 м над ур. моря) роста гибридов кедра сибирского из Горноалтайского региона, полученных при опылении смесью пыльцы родителей, различающихся по типу сексуализации, урожайности, быстроте роста, структурным признаками урожая, пыльцевой продуктивности. Установлен усиленный рост и большое количество быстрорастущих особей в семьях при опылении смесью пыльцы разнокачественных по многим биологическим свойствам родителей. При достоверно одинаковой площади размещения, они превосходят одновозрастные гибриды от скрещивания родителей одного, женского полового типа, по высоте на 1,6–1,8 м или на 14–19 %, по диаметру – на 32–34 %. Выделен генотип с соматическим гетерозисом: истинным – 17 %, гипотетическим – 26 %. Его морфологическими показателями, отражающими угнетающее воздействие энергично растущего центрального побега на боковые, являются повышенное количество в мутовках средних и тонких ветвей, отходящих от ствола под пологим углом (80– 90°). В итоге установлено, что смесь пыльцы деревьев различного полового типа является показателем биохимической разнокачественности партнеров, как основы гетерозисной селекции.

1. Гилязетдинов Ш. Я. Молекулярно-генетические и биохимические основы гетерозиса у растений // Пути генетического улучшения лесных древесных растений. М. : Наука, 1985. С. 63–90.

2. Жученко А. А. Экологическая генетика культурных растений. Кишинев : Штиинца, 1980. 588 с.

3. Крамер П. Д., Козловский Т. Т. Физиология древесных растений. М. : Лесн.пром-сть, 1983. 346 с.

4. Ларионова Н. А. Природные регуляторы роста в генеративных органах кедра сибирского // Изменчивость древесных растений Сибири. Красноярск : ИЛиД СО АН СССР, 1974. С. 104–119.

5. Лешковцева И. И. О физиолого-морфологической гетерогенности и полиморфизме пыльцевых зерен лесных древесных растений // Физиология и экология древесных растений. Свердловск, 1968 С. 168–174.

6. Матвеева Р. Н., Буторова О. Ф., Нарзяев В. В. Особенности роста, семеношения 30–35-летних рамет и полусибов плюсовых деревьев сосны кедровой сибирской (юг Средней Сибири). Красноярск : СибГТУ, 2021. 208 с.

7. Минина Е. Г. Значение смещения пола у растений для селекции. О связях гетерозиса и полиплоидиии с сексуализацией // Журнал общей биологии, 1965. Т. 26, № 4. С. 414–426.

8. Минина Е. Г., Ларионова Н. А. Морфогенез и проявление пола у хвойных. М. : Наука, 1979. 215 с.

9. Минина Е. Г., Третьякова И. Н. Геотропизм и пол у хвойных. Новосибирск : Наука, 1983. 200 с.

10. Молотковский Г. Х. Механизм полярности процесса оплодотворения при прямом и обратном скрещивании у растений // Цитология и генетика. 1968. Т. 2, № 2. С. 127–132.

11. Молчан И. М. Избирательность оплодотворения у кукурузы // Агробиология. 1963. № 4(142). С. 497–501.

12. Некрасова Т. П. Пыльца и пыльцевой режим хвойных Сибири. Новосибирск : Наука, 1983. 169 с.

13. Осетрова Г. В., Кудашова Ф. Н. Углеводный и аминокислотный состав пыльцы кедра сибирского и сосны обыкновенной // Материалы конференции по физиологии и биохимии растений. Красноярск : ИЛиД, 1972. С. 41–46.

14. Сабинин Д. А. Физиология развития растений. М. : Изд-во АН СССР, 1963. 195 с.

15. Скупова О. П. Экспериментальные данные о связи между селективностью оплодотворения и гетерозисом в потомстве : автореф. дис. … канд. биол. наук. Мичуринск, 1972. 23 с.

16. Старова Н. В. Понятие «гетерозис» и его классификация. М. : Наука, 1985. С. 61–63.

17. Титов Е. В. Продуцирование и прорастание пыльцы у деревьев кедра сибирского различных половых форм // Лесная геоботаника и биология древесных растений. Тула, 1980. С. 124–128.

18. Титов Е. В. Гибридизация кедра сибирского. Воронеж : ВГЛТА, 2006. 128 с.

19. Титов Е. В. Разнокачественность родителей и рост внутривидовых гибридов кедра сибирского // Лесотехнический журнал. 2016, № 1. С. 62–72.

20. Титов Е. В. Эндогенная изменчивость текущего прироста внутривидовых гибридов кедра сибирского в Центральной лесостепи // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. Красноярск, 2018. С. 233–236.

21. Титов Е. В. Разнокачественность горнотаежных гибридов кедра сибирского // Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных растений. Красноярск, 2022. С. 103–106.

22. Третьякова И. Н. Эмбриология хвойных. Новосибирск : Наука, Сиб. отд-ние, 1990. 157 с.

23. Турбин Н. В. Гетерозис и генетический баланс // Гетерозис. Теория и методы практического использования. Минск : АН БССР, 1961. С. 3–35.

24. Филатов Г. В. Гетерозис: физиолого-генетическая природа. М. : Агропромиздат, 1988. 96 с.

25. Чайлахян М. Х. Гормональная теория развития растений. Л. : АН СССР, 1937. 200 с.

26. Щепетьев П. Природа полового процесса и гетерозис растений. Кишинев : Изд-во с.-х. лит-ры, 1961. 60 с.

27. Little C. H. Apical dominance in long shoots of white pine (Pinus strobes). Can. I. Bot., 1970, Vol. 48, no. 2, p. 239–253.

28. Mikola P. On variations in tree growch and their singnificance to growth studies // Inst. Forestry Genetica Commun. 1950. Nо. 38(5), р. 1–131.

29. Münch E. Investigation of the hormony of tree shape. Jahrb. wiss. Bot., 1938, Bd. 86, no. 4, p. 581–673.

30. Stanley R. G. Pollen / R. G. Stanley, H. F. Linskens // Biology Biochemistry management. BerlinHeidelberg-New York, Springer. Verl., 1974. 307 p.