Лісова селекція

Размещено на http://allbest.ru

Навчально-науковий інститут лісового і садово-паркового господарства

Кафедра дендрології та лісової селекції

КУРСОВА РОБОТА

ЛІСОВА СЕЛЕЦІЯ

Виконала студентка 2 курсу 2 групи

Гайворонська Олександра Ігорівна

Київ 2014



Зміст

Вступ

1. Селекція дуба звичайного на декоративність методом добору

1.1 Загальна характеристика виду і його внутрішньовидових таксонів та їх господарське значення

1.2 Добір, як метод селекції. Види штучного добору та їх мета

1.3 Селекційні категорії дерев та їх характеристика

1.4 Вимоги до плюсового дерева дуба звичайного і основні критерії по яких проводиться добір

1.5 Складання документації на плюсове дерево дуба звичайного

1.6 Перевірка генотипу плюсових дерев виду Quercus robur L. за нащадками

2. Селекція Acer platanoides L. на декоративність методом гібридизації

2.1 Загальна характеристика клена гостролистого, її форми і господарське значення

2.2 Гібридизація як метод лісової селекції

2.3 Короткий літературний огляд робіт по гібридизації клена гостролистого

2.4 Основні принципи добору батьківських особин для гібридизації

2.5 Особливості цвітіння і плодоношення батьківських особин

2.6 Технологія схрещування батьківських особин

2.7 Вирощування і випробовування гібридних рослин

3. Перспективи селекції Morus nigra L. на декоративність методом індукованої поліплоїдії

3.1 Коротка характеристика шовковиці чорної

3.2 Теоретичні основи поліплоїдії як метод лісової селекції лісових деревних видів

3.3 Типи поліплоїдії, класифікація та її господарське значення

3.4 Характеристика каріотипу шовковиці чорної

Список використаної літератури



Вступ

Лісова селекція і генетика - наука про покращення якості і підвищення продуктивності лісів шляхом, управління спадковістю й мінливістю деревних, і чагарникових рослин.

Селекцією називають процес виведення нових і покращення існуючих сортів рослин і порід тварин. Сучасна селекція застосовує добір, користуючись при створенні вихідного матеріалу гібридизацією, поліплоїдією й мутагенезом.

Наука, яка вивчає закономірності спадковості й мінливості називається генетикою. Закономірності спадковості і мінливості рослин, встановлені і розроблені генетикою, становлять основу селекційної роботи по виведенню нових сортів. Генетика використовує для узагальнення і встановлення закономірностей спадковості й мінливості фактичний матеріал, отриманий селекцією в процесі створення сортів.

Підвищення продуктивності, покращення якісного складу та прискорення росту лісів із широким використанням у лісівництві селекційно-генетичних методів стає головною задачею та програмою сучасної лісогосподарської діяльності. Розробки перспективного асортименту видів та сортів деревних рослин для лісів та озеленення сучасних і майбутніх індустріальних міст - одне з найактуальніших завдань сучасності.

Велике значення для вирішення цієї задачі має вирощування високопродуктивних насаджень дуба звичайного, клена гостролистого та шовковиці чорної.

Дуб звичайний має велике господарське значення. Особливу цінність представляє його важка і міцна деревина зі світлим чи темно-бурим ядром і вузькою світлою заболонню. Попит на неї практично необмежений. У меблевій промисловості високо цінується деревина дуба, що пролежала на дні лісових рік і відома за назвою чорного мореного дуба. Дуб досить стійкий в умовах промислового середовища і здавна цінується в озелененні. Тому в курсовій роботі я буду проводити селекцію дуба звичайного методом добору на декоративність.

Клен звичайний - Медоносна, деревинна, харчова, кормова, фарбувальна й декоративна рослина. Попіл клена гостролистого містить багато поташу. 3 клена звичайного шляхом підсочки навесні добувають сік, з якого виготовляють безалкогольні напої, кленовий сироп. Клен є джерелом для добування таніну і галової кислоти, які використовують у науковій медицині. Він широко використовується в зеленому будівництві для створення масивів, груп, алей, вуличних насаджень, узлісь; його висаджують уздовж доріг. У клена звичайного відомі такі декоративні форми: строкатолиста, розсіченолиста, з кулястою і колоноподібною кроною та інші. Клен має важливе агролісомеліоративне значення. Він занесений в асортимент державних захисних лісосмуг і в асортимент порід для колгоспних і радгоспних полезахисних насаджень

Шовковиця чорна - дуже цінне дерево. Деревина шовковиці чорної міцна та щільна, застосовується як будівельний матеріал. Також її використовують в рукоділлі і для виготовлення музичних інструментів . Дерево шовковиці чорної відрізняється довговічністю(до 300 років).

Кожна з цих рослин має свої господарські та декоративні цінності, так, що вивчення декоративність та ширше використання цих порід може суттєво вплинути на народне господарство і вигляд населених пунктів.

селекція гібридизація поліплоїдія лісовий



1. Селекція дуба звичайного на декоративність методом добору

1.1 Загальна характеристика дуба звичайного і його господарське значення

Дуб звичайний (Quercus robur L.) це літнє, могутнє, красиве дерево із широкопірамідальною чи шатровидною кроною, міцними сучками і могутнім стовбуром. Звичайно живе 400-500 років, досягаючи понад 40 м висоту і 1- 1,5 (4) м у діаметрі стовбура. У насадженнях стовбури повнодеревні і високо очищаються від сучків. При рідкому чи одиночному стоянні крона широка, розкидиста, часто низькоопущенна з гілками, що йдуть у сторону. Кора товста (у старих дерев до 10 см), у коротких подовжніх тріщинах, темно-сіра. До 20-літнього віку кора звичайно залишається гладкою і називається дзеркальною. Однолітні пагони злегка п'ятигранні, зеленувато-червонуваті зі світлими цяточками. Бруньки яйцеподібні, темніше пагонів, багато лускові, бічні скупчені в кінцях пагонів, що завершується в центрі термінальною ростовою брунькою. Листки щорічно опадаючі, перистолопатеві, 7-15 (30) см довжиною з 5-7 парами бічних округлих лопатей і більш великої, теж округлою кінцевою лопаттю. При основі листки звужені в короткий (до 8 мм) черешок. Листки, що розпускаються, часто червонуваті чи жовтуваті, м'які, але до середини літа вони стають шкірястими, щільними, з верхньої сторони темно-зеленими, блискучими, із нижньої - матовими і світліше; іноді засіяні короткими чи волосками мають у підстави жилок борідки. Восени жовтіють чи буріють, обпадаючи утворюють пухкий шар підстилки; через наявність танінів листи розкладаються повільно.

Цвіте дуб незабаром після або під час розпускання листя.

Розмножується насінням. В перші роки життя він росте досить повільно й часто кущиться. Однак при підгоні, коли дубки мають бічне притінення і добре освітлену верхню частину крони, ріст виявляється значно більш енергійним, і до 10 років рослини досягають 2-4 м висотою. Часто, особливо в молодому віці, дуб дає 1, 2 і навіть 3 генерації повторно зростаючих пагонів, у здатності до утворення яких виявляється генетичний зв'язок біологічного ритму дуба черешкового з ритмікою його тропічних предків, що характеризуються багато циклічним ростом. З 10-15 до 60-80 років дуб росте у висоту швидко, пізніше енергія росту трохи падає, а з 150-200 років приріст зосереджується на потовщенні стовбура й збільшенні крони. Починаючи з 100-150 років дуб щорічно скидає наприкінці літа частину гілок, регулюючи тим самим обсяг крони.

Дуб утворить могутню глибоку стрижневу кореневу систему, що проникає всередину до 5 м і більш на піщаних, супіщаних і суглинних свіжих ґрунтах. На ґрунтах підвищеного ґрунтового зволоження коренева система стає поверхневою. На ґрунтах із великим змістом каменів дуб утворить якірну кореневу систему.

Могутня коренева система забезпечує високу вітростійкість дуба. При зростанні на волі дуб починає плодоносити з 10-20 років, у насадженнях - з 40-60;плодоносить до глибокої старості. У кращих умовах місцезростання врожайні роки настають через 2-3(1) роки, у найменш через 10 років і більш. Хоча дуб - дерево однодомне, у нього зустрічаються типові чоловічі екземпляри, так само як біотипи з більш стійким і рясним плодоносінням.

Дуб добре відновляється поросллю від пня, і навіть у віці 150 років близько 70 % пнів здатні утворювати порослеві пагони. Дерева порослевого походження менш довговічні, чим насінного, але плодоносити починають раніш.

Дуб звичайний також зростає в Карпатах, Криму . Таке поширення дуба вказує на те, що він є деревом помірного клімату. Дорослі особи досить зимостійкі й здатні переносити без ушкоджень зимові морози до -30 °С й нижче. Молоді дерева менш стійкі до морозів.

Розрізняють ранню й пізню форми дуба звичайного. Дуб пізній розпускається й цвіте в середньому на 2 тижні пізніше дуба раннього. Вегетацію він завершує також пізніше і нерідко зимує з не опалими відмерлими, бурими листами. У порівнянні з раннім дубом пізній рідше й слабкіше ушкоджується пізніми весняними заморозками, що на значній частині ареалу забезпечує його кращі ріст і плодоносіння. У дуба раннього молоді пагони й квітки навесні частіше ушкоджуються заморозками, але в цілому цей фенологічний різновид більш зимостійкий. У північній частині ареалу дуба найбільшої зимо - і морозостійкі, кращими показниками росту і плодоношення характеризується фенологічна форма, проміжна між типовою ранньою й пізньою. Ранній дуб тут звичайно страждає від весняних заморозків, пізній же частіше й сильніше ушкоджується зимовими морозами і, крім того, у цієї фенологічного різновиду систематично не визрівають жолуді. Тому як у природних насадженнях, так і в культурних посадках дуба в північної границі його ареалу ранній дуб зустрічається значно рідше проміжної фенологічної форми, а пізній узагалі представлений одиничними особинами.

Дуб - світлолюбний. Тому з'явившись під пологом насадження дубовий самосів уже у віці 2-3 років починає випробувати світлове голодування, припиняє ріст, перетворюється в так називані «стирчаки», а потім у масі гине. Вирослі в насадженнях дорослі дерева при їхній освітленості звичайно утворять на стовбурах численні порослеві пагони («вовчки»), що нерідко веде до суховершинності і відмирання крони.

Дуб дуже вимогливий до родючості ґрунту - типовий еутроф. Найбільш продуктивні деревостан із запасом деревини в 800 м³/га і більш він утворить тільки на ґрунтах родючих, нормального зволоження: на добре аерованих сірих лісових суглинках, деградованих чорноземах і на буроземах у горах, а також на алювіальних ґрунтах у заплавах великих рік, де він зосереджується на підвищених грядах.

Тому що ареал дуба характеризується великою різноманітністю лісорослинних умов, його популяції екологічно дуже різнорідні і дуб утворює цілий ряд екотипів - кліматипів і едатипів.

Дуб звичайний - основна лісоутворююча порода широколистяних і хвойно-широколистяні ліси України і Західної Європи. У своєму ареалі він утворить як чисті діброви, так може виростати спільно з багатьма деревними породами.

Південніше по вододілах він утворить змішані ліси з ялиною європейської, а деревостан з ялиною сибірської, ялицею сибірської і модриною сибірської; ще південніше - створює смугу широколистяні лісів із своїм пануванням, а по південній границі ареалу утворить невеликі урочища по, ярам, балкам і в заплавах рік. На більшій частині ареалу до дуба звичайно домішано сосну звичайна, осика, береза повисла, липа дрібнолиста, ясен звичайний, клен гостролистий, в'язові. У степовій зоні дуб утворить низькопродуктивні, низькоповнотні дубняки з ярусом із терну, скумпії і вишні чагарникової. На солонцях і деградованих солонцях зустрічаються низькостовбурні дубняки за участю клена польового й татарського, в'яза граболистого і груші звичайної.

Господарське значення дуба звичайного винятково велике. Особливу цінність представляє його важка і міцна деревина зі світлим чи темно-бурим ядром і вузькою світлою заболонню. Попит на неї практично необмежений. У меблевій промисловості високо цінується деревина дуба, що пролежала на дні лісових рік і відома за назвою чорного мореного дуба.

У дубовій корі містяться дубильні речовини, широко застосовувані для дублення шкір, жолуді йдуть на корм свиням і використовуються для виготовлення сурогату кави. Дуб є головною деревною породою в степовому й полезахисному лісорозведенні, у змішаних, широколистяних лісах і в лісостепу він широко використовується для створення лісових культур. Дуб досить стійкий в умовах промислового середовища і здавна цінується в озелененні.



1.2 Добір, як метод селекції. Види штучного добору та їх мета

Покращення деревних порід шляхом виявлення, відбору та розмноження цінних популяцій і форм являється основним методом лісової селекції.

Штучний добір дає добрі результати, якщо він застосовується до рослин, які до цього зовсім не піддавалися, або мало піддавалися селекційній обробці, тобто у різновиражених диких популяцій. До таких рослин відноситься більшість видів лісових дерев.

Зараз виділяють два напрямки добору в лісовій селекції:

а) проведення добору в гетерогенних природних популяціях і добір насіння з кращих дерев для вирощування з них високопродуктивних утворювальних лісових насаджень, у визначених лісорослинних умовах. Цей напрям оснований на використанні відібраних форм у лісокультурній справі, при збереженні деяких лісових умов вирощування з обмеженим доглядом.

б) створення високоякісних і продуктивних сортів деревних рослин з плантаційним схрещуванням їх на високому агрофоні із скороченим оборотом рубки. Рубки на плантаціях проводяться в період промислової а не природної зрілості. При створенні промислових плантацій переважно застосовується вегетативне розмноження відселекційованих форм.

Потрібно розрізняти три види відбору:

1 Масовий, або відбір кращих екотипів. Цей відбір можна назвати відбором за походженням.

2 Груповий, або відбір кращих популяцій у кращих екотипах, інакше цей вид відбору можна назвати, популяційним відбором, або відбором плюсових популяцій.

3 Індивідуальний, або відбір кращих біотипів, клонів в плюсових популяціях і екотипах:

а) відбір по фенотипу (приблизно відповідає поняттю масового відбору в селекції с/г культур),

б) відбір по генотипу, тобто відбір кращих біотипів, попередньо відібраних по фенотипу шляхом перевірки їх по потомству у випробовуваних посівах і культурах (відповідає поняттю індивідуального відбору в селекції с/г).

Відбір проводять з виділенням кращих географічних, кліматичних, високо-поясних екотипів, в межах яких відбирають кращі едафотипи, ценотипи і інші менш крупні екотипи. Це масовий добір, або добір за походженням. Експериментальною основою цього виду добору являється апробація (випробовування) екотипів в умовах окремих природніх районів в дослідних географічних і кліматичних культурах.

Серед відібраних екотипів виявляються кращі популяції. Першочерговий відбір їх по фенотипу контролюють апробацією, в дослідних популяційних культурах аналогічно екологічно-географічним і екологічним культурам. Це-груповий або популяційний відбір.

Краще відібрані популяції вони відрізняються, найбільш високою продуктивністю в даних умовах середовища, являються центром концентрації кращих дерев (біотипів) в лісах. В результаті перехресного запилення між іншими деревами, отримують насіння і потомство підвищеної генетичної якості і продуктивності.

Подальший більш інтенсивний селекційний процес, складається з відбору за фенотипом, найкращих плюсових дерев (біотипів), перш за все у виділених кращих популяціях. Перевіряють генотип плюсових дерев(або їх клонів на плантаціях), по їх насіннєвому потомству, в контрольних посівах і дослідних культурах. Це другий етап індивідуального добору. Перевіряють наслідницьку закріпленість цінних якостей плюсового дерева у потомства і комбінаційну здатність(гетерозис)при схрещуванні з іншими деревами.

Останній етап-реконструкція існуючих або закладка плантацій другого порядку, тобто певних насіннєвих плантацій щеплення саджанцями тільки від елітних дерев, або клонів. Вони повинні забезпечити максимальне генетичне покращення насіння.

При відборі перевагу віддають насадженням насіннєвого походження, або з перевагою дерев насіннєвого походження. Відбір проводять в кращих за продуктивністю лісах, для даної лісорослинної зони

Оптимальний вік відбору, коли з найбільшою достовірністю і щільністю проявляється господарсько-технічні і біологічні якості дерев. Абсолютний вік для різних видів буде різний.

1.3 Селекційні категорії дерев та їх характеристика

Робота по селекційній інвентаризації лісових порід ведеться шляхом комплексно-масового, групового і індивідуального добору плюсових дерев за фенотипом. При огляді насаджень створюється попередня оцінка. Після цього закладаються пробні площі в найкращих насадження, для яких визначаються основні таксаційні і селекційні показники. В подальшому ці показники служать критерієм при відборі плюсових, нормальних і мінусових насаджень даного регіону.

Окрім ширини і форми крони, інвентаризація проводиться по формі стовбура, ступеня очищення стовбурів від сучків, по якості деревини, ступеню плодоношення.

Плюсові дерева повинні володіти підвищеними господарськими показниками у порівнянні з іншими поруч ростучими в однакових умовах одновіковими деревами даного виду. Плюсове дерево - це найкраще дерево за продуктивністю і господарською цінністю форми, виділеного в результаті генетично-селекційного аналізу, популяції даного виду в окремо взятих умовах. В обширних природних ареалах у видів лісоутворювачів знижується доля участі цінних форм у загальному запасі насадження. Тому критерії для виділення плюсових дерев конкретизуються в залежності від внутрішньо видової таксономії даної деревної породи.

Плюсове дерево повинно значно перевищувати сусідні дерева, по росту і діаметру і в кінцевому висновку по масі деревини. При обов'язковій одновічності і однаковій площі живлення з поряд ростучими одновіковими екземплярами. Вони повинні мати високий приріст у висоту і по діаметру, хороше самоочищення від гілок, без наростів на стовбурі. Повнодеревний і прямий стовбур, стійкість до хвороб. Висота плюсового дерева на 10% вища від середньої висоти даного насадження, а діаметр на 30%. Це дерева без будь яких вад та пошкоджень з чудовою очищеністю від сучків, з повною згладжуваністю місць старих мутовок. Безсучкова частина плюсового дерева біля 3/5 висоти дерева (дуб). Крона рівномірно розвинена з гарним облисненням. Плюсові дерева зустрічаються рідко. Їх потрібно виявляти в процесі польових робіт, а не тільки на пробних площах. Плюсові дерева потрібно ретельно оберігати від будь яких пошкоджень. На кожне плюсове дерево заводиться спеціальна облікова картка, в якій заноситься попередній номер і детальний опис, оточуючі дерева, а також план місцезнаходження плюсового дерева з прив'язкою до доріг.

Відібрані плюсові дерева відмічаються кільцем білої фарби по окружності стовбура, шириною 10 см. На кожне плюсове дерево складається паспорт з описанням всіх показників і признаків з метою довшого зберігання і більш ефективного використання генетичного фонду плюсових дерев, з них утворюються колекційно-маточні плантації.

Нормальні дерева характеризуються проміжними признаками між плюсовими і мінусовими деревами. Нормальні дерева діляться на дві групи:нормально кращі і нормально середні. Нормально кращі великого росту і середньої якості. По діаметру середній діаметр повинні перевищувати більше ніж на 1.2. Від плюсового нормально краще може відрізнятися відсутністю якого не будь позитивного признаку при наявності всіх інших.

Нормальні середні дерева не мають явних вад, пошкоджень і хвороб,але мають 2-3 негативні признака, наприклад:однобоку крону, невелику кривизну стовбура, невелике потовщення у місцях мутовок. По діаметру повинна перевищувати середній діаметр насадження на 0.8-1.2.

Мінусові дерева: низькоякісні, пошкоджені, хворі, кривостовбурові, сучковаті.

Збір насіння з мінусових дерев для лісовирощувння заборонений. Кількість в насадженні коливається в широких межах, але завжди їх участь у деревостані більш менш значна, особливо в тонкомірних деревостанах.

1.4 Вимоги до плюсового дерева дуба звичайного і основні критерії по яких проводиться добір

У міжнародній практиці селекції виділяють кілька категорій плюсових дерев. Основними і загальними для більшості країн можна вважати три категорії:

1) високоякісні (плюсові дерева по якості, з високою добротністю), у яких якість стовбура і деревини поставлені на перше місце;

2) об'ємні (плюсові по продуктивності, високопродуктивні по масі);

3) комбіновані (абсолютні, комплексні) - найкращі як по цінності деревини, так і по масі. Виділяють іноді ще одну категорію з високою стійкістю до впливу несприятливих факторів абіотичний (неживий) і біотичний (шкідники зі світу рослин і тварин) середовища. Однак цією властивістю обов'язково повинні володіти і дерева перших трьох категорій.

Вимоги до плюсових дерев при доборі на високу продуктивність і якість деревини такі: прямої і повнодеревний стовбур; діаметр стовбура на 30 % і більш перевищує середній діаметр у насадженні, а висота на 10 % і більш середню висоту (бажано більш значне перевищення, максимально можливе в зімкнутому одновіковому деревостані при слабких рубаннях по діаметру до 60-70%, по висоті до 15 %; ще цінніше, якщо ці показники виходять за зазначені вище верхні межі варіаційного ряду); гарний показник поточного приросту; гарне очищення стовбура від сучків, мінімум до 1/3 його довжини і заростання місць відпалих сучків; відсутність косошару; крона вузька чи середньої ширини, пагони першого порядку не товсті, кут їх зі стовбуром можливо більший, до прямого, гарний стан дерева, без захворювань і ушкоджень, чи відсутність слабкий розвиток водяних пагонів на стовбурі, нормальне плодоносіння.

Для обстеження і виявлення плюсових дерев, якщо ця робота виконується не при лісовпорядженні масиву, спочатку за даними таксаційних описів підбирають ділянки високопродуктивних насаджень відповідної породи (виду) і наносять їх на схематичний план масиву. Роблять виписки даних з таксаційних описів: середній діаметр, висоту, бонітет насаджень. Необхідно робити виправлення на термін давнини лісовпорядження. Потім по рівнобіжних ходових лініях і границям ділянки проводять візуальне обстеження насаджень, виявляють і відзначають у натурі і на плані кандидатів у плюсові дерева з заповненням карток попереднього добору. Дерева підбирають з урахуванням вимог, розроблених для даної породи і району.

При великому обсязі робіт з обстеження і виявлення плюсових дерев використовують метод східчастого добору. Спочатку виявляють найбільш великі дерева. Для визначення їхньої відповідності вимогам використовують допоміжну таблицю максимальних діаметрів стовбурів, складену на підставі таблиць ходу росту для відповідної породи і класу бонітету. Мінусові дерева при цьому бракують. На другій ступені добору виділені дерева ще раз оглядають і з їхнього числа виключають незадовільний стан (суховершинні, з морозобійними тріщинами і т.п.). На третій ступені добору в кандидатів, що залишилися, визначають ряд показників якості стовбура і крони. Дерева, що не відповідають вимогам, виключають. Остання ступінь роботи - визначення плодоносіння. Після виключення незадовільних по плодоносінню дерев інші зараховують у плюсові.

Коштовні, але незадовільні по плодоносінню дерева варто також оформити і зберегти як плюсові для їхнього подальшого вивчення і можливості використання шляхом вегетативного розмноження при плантаційному лісовирощуванні і як запильників на лісонасіневих плантаціях.

У нагірних дібровах центрального лісостепу кращі для промислового розведення плюсові дерева відрізняються могутнім ростом з перевищенням середніх показників деревостану по діаметрі на 30-60 %, по висоті на 10-15 %; добре вираженим до самої вершини зовсім прямим повнодеревним стовбуром; із кроною рівномірно розвитий, утвореними нетовстими гілками; довжина живої крони 40-45 % і не більш 50 % від висоти дерева; середня ширина крони 30-40 % від висоти дерева, кут гілок зі стовбуром близький до прямого і не менш 50° на середині крони. Стовбур одиночний, строго вертикального росту, прямостовбурний, добре очищений від сучків; довжина безсучкової частини стовбура (з відмерлими і відпалими суками) не менш 40 % висоти дерева; з цілком зарослими відпалими гілками не менш 20 %. Водяні пагони по стовбурі відсутні чи незначно розвиті. Ушкодження і вади стовбура (морозобійна тріщина, гребінь, нарости, сухобокість та ін.) відсутні. Стан дерева відмінне, мінімум задовільне.

У зв'язку зі значним погіршенням стану дібров регіону від багатьох зовнішніх причин у ряді випадків погіршений і стан окремих дубів, що мали відмінні ріст і якість, дуже коштовних по генотипі. Такі дерева варто відібрати і зробити щеплення черешків від них, щоб врятувати від утрати носіїв кращого генофонду наших дібров. Дерево повинне добре плодоносити.

1.5 Складання документації на плюсове дерево дуба звичайного

Добір, оформлення в натурі і складання документації плюсових дерев і насаджень роблять, керуючись «Указівками про порядок добору й обліку плюсових дерев і насаджень, постійних лісонасінневих ділянок і плантацій у лісовому господарстві». Відповідно до Вказівок селекційну оцінку і добір роблять проектні організації і лісові науково-дослідні організації. У господарствах, де ці організації не працювали, виявлення і попередній добір кандидатів у плюсові дерева і насадження роблять фахівці лісогосподарських підприємств.

Виявлення плюсових дерев провадять постійно під час проведення всіх лісогосподарських заходів. На кожне дерево, що є кандидатом до плюсового, заповнюють картку попереднього добору, в якій вказують загальну характеристику кандидата, порядростучих дерев і всього насадження, де знайдено дерево-кандидат. Вказується місцезнаходження дерева у вигляді плану з прив'язкою до просік та доріг.

Постійно діючою комісією, яку очолює головний лісничий об'єднання, проводиться огляд та атестація або вибраковка попередньо відібраних особин. До складу комісії входять п'ять членів: головний лісничий об'єднання лісового господарства, спеціалісти зонального НДІ, лісонасінневої станції, лісничий лісництва і лісник даного обходу, які повинні бути присутні на місці обстеження.

На кожне атестоване дерево заповнюється паспорт у 5 екземплярах. Один екземпляр паспорта залишається в лісництві. Решту екземплярів передають у Держкомлісгосп України, У НДІ лісного господарства і лісомеліорації, до відповідних обласних об'єднань, і до контрольно-насінневої станції. Всі плюсові дерева, які пройшли атестацію й отримали паспорти, вносяться до державного реєстру, складання якого покладається на УНДІЛГА. Один екземпляр реєстру знаходиться в Держкомлісгоспі України, а виписки направляються до контрольно-насінневої станції.

Відібрані плюсові дерева після випробування насіннєвих поколінь складають основу селекційно-насінневої бази країни. До категорії елітних переводять плюсові дерева, які виявили стійке успадкування цінних господарських ознак у результаті перевірки по нащадкам. Відповідальність за охорону стосовно дерев несуть керівники лісогосподарських підприємств.

Плюсові дерева відгороджуються забором та відмічають білою смугою шириною 10 см, яку наносять на висоті 1,5 м масляною фарбою. На смузі з північної сторони ставлять чорною фарбою номер у вигляді дробу. В чисельнику номер за держреєстром, у знаменнику номер по лісгоспу.

Нумерація насаджень порядкова в межах кожного підприємства. При проведенні лісовпорядження паспортизовані плюсові дерева і насадження наносять на картографічні матеріали і заносять у відомості з указівкою місцезнаходження і таксаційною характеристикою кожного об'єкта. Про кандидатів у плюсові дерева і насадження роблять запис у таксаційному описі.

Плюсові дерева і насадження підлягають охороні і заощадженню, що покладені на підприємства, де вони виділені.

1.6 Перевірка генотипу плюсових дерев виду Quercus robur L. за нащадками

Перевірку генотипу плюсових дерев Quercus robur L. проводять двома основними способами. Основним і надійним, але довготривалим способом вивчення спадкових властивостей плюсових дерев є їх випробування за насіннєвим потомством, для чого створюються спеціальні дослідні випробувальні культури. Для створення таких культур в урожайні роки окремо з кожного дерева заготовлюється насіння з таким розрахунком, щоб з нього можна було виростити не менше, як 200-300 нормально розвинених сіянців. Для контрольних культур використовується середній зразок насіння з того ж насадження, де ростуть плюсові дерева. З контрольного зразка насіння також вирощуються контрольні сіянці в однакових лісорослинних умовах.

Також для вивчення спадкових властивостей плюсових дерев використовують їх вегетативне потомство на клонових та інших плантаціях при умові закладки щеп на одновіковий та однотипний підщепний матеріал та створенні контрольних щеплень прищепним матеріалом з середнім дерев тих же насаджень.

Додаткові відомості про генетичні властивості плюсових дерев може дати і вивчення їх поточного приросту за діаметром та висотою, який можна порівнювати не тільки з аналогічними показниками середніх дерев тих же насаджень, але і місцевими таблицями ходу росту. Особливої уваги заслуговує вивчення поточного приросту плюсових дерев за висотою.



2. Селекція Acer platanoides L. на декоративність методом гібридизації

2.1 Загальна характеристика клена гостролистого, його форми та господарське значення

Клен гостролистий (лат. Бcer platanoнdes) - вид клена, широко поширений в Європі та Південно-Західній Азії. Звичайна рослина в усіх областях Середньої Росії та в Україні. Часто культивується в якості декоративних насаджень в садах і вздовж доріг. Ботаніки і фенологи вважають початок сокоруху у клена гостролистого настанням весни в рослинному світі.

Клен гостролистий - листопадне дерево заввишки 12-28 м з широкою, густою кулястою кроною. Кора молодих дерев гладка, сіро-коричнева, з віком темніє до майже чорної і покривається довгими, вузькими, переплітаються поздовжніми тріщинами. Гілки міцні, широкі, спрямовані вгору; коричневі або червонувато-сірі, з термінальним (верхівковим) зеленим або фіолетовим пуп'янком у вигляді тюрбана з великими пуп'янковими лусочками.

Листки прості, дланевідні, супротивні, з 5-7 зазубреними, крупнозубчатими лопастями, на кінцях лопастей загострені, голі, до 18 см в довжину. У верхній частині темно-зелені, знизу більш бліді, восени набувають жовте або помаранчеве забарвлення і потім опадають. З черешків листя і жилок зламаного листа виділяється характерний молочного кольору сік.

Квітки запашні, голі, яскраві, жовтувато-зелені, зібрані в щиток з 15-30, з'являються в першій половині травня до і під час розпускання листя. Клен гостролистий - дводомна рослина, тобто чоловічі і жіночі квітки зазвичай розпускаються на різних деревах. Запилюється комахами.

Нектарник являє собою плоске кільце і розташований між пелюстками і зав'яззю, основи тичинок занурені в нього.

Плід представляє собою подвійну крилатку, розпадається на два односім'яні плодики, з двома довгими (3,5-5,5 см) розходившимося під тупим кутом або майже горизонтально крилами, які здатні нести насіння на велику відстань. Насіння голі, з великим зеленим згорнутим зародком, без ендосперму, плескаті, дозрівають в кінці літа і можуть залишатися на дереві протягом зими. Насіннєва шкірка тонка. Плодоношення рясне і щорічне, в Росії й Україні - у вересні. Перші 3 роки росте досить швидко, річний приріст молодого дерева іноді досягає метра, плодоносити починає через 17 років. У природі живе до 150 років.

Практичне значення

Клени дають прекрасну деревину. Вона щільна, тверда, міцна, колеться туго. 3 неї виробляють меблі й музичні інструменти, використовують її в машинобудуванні, авіабудуванні, для виготовлення фанери і токарних виробів.

Кленові дрова горять добре і довго утримують жар. Попіл клена гостролистого містить багато поташу. 3 клена звичайного шляхом підсочки навесні добувають сік, з якого виготовляють безалкогольні напої, кленовий сироп. Клени є джерелом для добування таніну і галової кислоти, які використовують у науковій медицині.

У народній медицині сік кленів вживають при цинзі і хворобах сечових органів, а кору як в'яжучий засіб. Листки і плоди клена звичайного - це високопоживний корм, вміст протеїну в нах коливається від 12,6 до 14,2 %, безазотистих екстрактивних речовин - від 43,2 до 55,5 % (від абсолютно сухої речовини).

У листках і корі кленів містяться таніди, які використовують для фарбування: опалим листям клена звичайного фарбують тканини в жовтий колір, разом з залізним купоросом - у чорний, відвар деревина - в жовто-коричневий колір. Клен звичайний широко використовують в зеленому будівництві для створення масивів, груп, алей, вуличних насаджень, узлісь; їх висаджують уздовж доріг.

У клена звичайного відомі такі декоративні форми: строкатолиста, розсіченолиста, з кулястою і колоноподібною кроною та інші. Клен звичайний має важливе агролісомеліоративне значення.

2.2 Гібридизація як метод селекції

Гібридизація в широкому розумінні - основа всієї розмаїтості живих істот на землі, і в тому числі деревних порід. Чим ближче по своїй біологічній організації лісові породи, тим легше відбуваються між ними схрещування. В одній популяції схрещування між особинами нічим не обмежені. Чим більше починають розрізнятися форми дерев одного виду в зв'язку з їх географічною, чи едафічною ізоляцією, тим більше з'являється бар'єрів для схрещувань. Ще в більшій мірі це відноситься до різних видів однієї родини. Перешкоди для схрещувань можуть мати генетичний, фізіологічний, фенологічний, анатомічний, морфологічний характер. Подолання цих перешкод у різних порід має свої труднощі.

Взагалі ж гібридизацією називається схрещування особин, які відрізняються між собою щонайменше однією алеллю. Гібридами відповідно називають потомство, отримане внаслідок штучного чи спонтанного схрещування особин з різною спадковістю.

При гібридизації відбувається поєднання геномів батьківських форм у генотипі зиготи з наступною реалізацією їх у генотипі гібридного потомства. Тому неможливо одержати так звані вегетативні гібриди.

Гібридизація буває природною і штучною. Внаслідок гібридизації виникає гетерозиготність; при цьому утворюються нові комбінації генів, які забезпечують поширення спадкової мінливості в потомстві гібридів. Гібридизація, що супроводить статевий процес, поряд з мутаціями є основою еволюційного перетворення організмів при діянні природного добору та штучного добору.

Розрізняють внутрішньовидову, міжродову і міжвидову гібридизацію. Міжродову та міжвидову гібридизацію називають ще віддаленою гібридизацією. Результати тривалих досліджень внутрішньовидової гібридизації показали, що цим методом досить тяжко досягти позитивних результатів, а саме поєднати у гібридного потомства швидкість росту із зимостійкістю та посухостійкістю. Таким чином, для штучної гібридизації краще всього використовувати інші види гібридизації, які б забезпечували проявлення у гібридного потомства гетерозисного ефекту з одночасним поєднанням інших ознак і властивостей.

Гібридизацію застосовують у генетиці, як метод вивчення законів успадкування ознак (гібридологічний аналіз), та селекції, як метод, що включає комплекс заходів, направлених на отримання гібридних рослин із зміною спадковості та використанням її для виведення нових сортів рослин і порід тварин.

Гібридизація передбачає наступні етапи проведення робіт:

1. Розробка моделі майбутнього гібридного сорту.

2. Вивчення генетичного потенціалу вихідного матеріалу.

3. Підбір батьківських пар.

4. Підбір та зберігання пилку.

5. Підготовка жіночих квіток до запилення (ізоляція).

6. Проведення запилення.

7. Спостереження за розвитком гібридних шишок та догляд за материнськими рослинами.

8. Збір шишок, добування з них насіння та вирощування гібридного потомства.

9. Відбір кращих гібридних форм та виділення з них окремих рослин - кандидатів у сорти для порівнювального випробування на сортовипробувальних дільницях.

10. Розробка методів масового розмноження нового сорту для виробництва.

Зміна спадковості вихідного матеріалу для селекції при гібридизації здійснюється одноразовим, або простим, схрещуванням та багаторазовими схрещуваннями, які називаються складними або ступеневими.

Прості схрещування - це одноразові схрещування між двома батьківськими формами.

Складні схрещування - це схрещування, коли в гібридизацію включаються більше двох батьківських форм або коли гібридне потомство повторно схрещується з одним із батьків. Складні схрещування мають в селекційній практиці значно більше значення, ніж прості.

2.3 Короткий літературний огляд робіт по гібридизації клена гостролистого

А.В. Альбенський, проводячи селекцію в районі сухих степів нижньої Волги (Камишин), отримав гібриди клена гостролистого і ясенелистого, ясенелистого і сріблястого, татарського і псевдо платанового. При цьому встановлено, що гібриди 1-го покоління морфологічно стають подібними до материнських дерев з деякими змінами форм бруньок, розмірів та форм листків. У гібридів під впливом зовнішніх умов листки стають червоного або бурого кольору. У гібридів другого покоління змінюються фізіологічні особливості: їх період вегетації може продовжуватись на 9-14 днів, порівняно з материнським видом.

В умовах Комишина на легких піщаних ґрунтах приріст за висотою у гібридів клена гостролистого значно більший, порівняно з материнськими контрольними деревами. Гібриди другого покоління клена гостролистого і псевдо платанового часто мають більш стрункі стовбури, ніж рослини материнських видів, з цього можна зробити висновок, що є пряма доцільність займитись гібридизацією кленів та розмноженням гібридів.

Але, перш ніж займатись селекцією кленів для лісів України, потрібно спочатку оцінити їх значення в лісовому господарстві

Клен гостролистий являється найбільш бажаним у лісах України. Недолік цього клена полягає в тому, що він недостатньо морозостійкий і росте лише в західних районах України, в тому числі й у гірських лісах Карпат. Отже завдання селекції шляхом відбору та гібридизації підвищити його морозостійкість та якість стовбурів. Тому селекцію ведуть на морозостійкість, швидкість росту та хорошу форму стовбура.

2.4 Основні принципи добору батьківських пар для гібридизації

Добір батьківських пар - перший і водночас один з найвідповідальніших етапів роботи в будь-якій селекційній програмі, він вимагає від селекціонера конкретних знань закономірностей успадковування ознак і властивостей тієї декоративної культури, з якою він працює. Від правильного добору батьківських пар багато в чому залежить успіх усієї роботи щодо виведення нового сорту. У багатьох випадках це - складна справа, бо в практичній селекції потрібно одночасно враховувати весь комплекс ознак сортів, що схрещуються, яких кілька десятків, а також передбачати можливі випадки взаємодії генів.

У науковій і навчальній літературі, коли розглядають питання про добір сортів для схрещування, прийнято виділяти окремі принципи добору батьківських пар:

- Підбір пар на основі еколого-географічних розходжень;

- Підбір пар на основі тривалості фаз вегетації;

- Підбір пар на основі різної стійкості до хвороб і шкідників;

- Підбір пар за допомогою комп'ютерної техніки;

- Підбір пар при вирішенні спеціальних селекційних задач.

Проте слід підкреслити, що такий поділ умовний, бо всі ознаки й властивості мають враховуватися одночасно. Окремо їх розглядають, щоб зручніше було викладати матеріал.

На думку А.С. Яблокова, добір батьківських пар повинен відбуватися в межах порівняно невеликих відстаней (кілька сотень кілометрів або навіть менше) і відбирати потрібно у кожному районі по 5-10 екземплярів (жіночих і чоловічих) у сприятливих умовах росту із середньовікових чи пристигаючих насаджень. У кожному випадку батьки повинні бути за всіма показниками (росту, якості стовбурів, здоров'я) найкращими, тобто це повинні бути плюсові дерева. Іншою умовою, якої треба дотримуватись при доборі батьківських пар є обов'язкове врахування віку батьківських особин. Чим старіше дерево, тим сильніше воно передає при схрещуванні свої властивості гібридам, особливо якщо воно використовується в якості материнської особини. Разом з тим треба враховувати й той факт, що домінування ознак і властивостей у гібридів буде залежати не від одного фактору (наприклад, віку, чи якогось іншого), а від їх комплекса і умов середовища в яких потім будуть вирощуватися гібридні культури.

Новий сорт може бути отриманий тільки в тому випадку, якщо буде дотримана методика роботи з вирощування гібридів і добору, а також необхідний масштаб роботи при вивченні й оцінці створюваного матеріалу.

2.5 Особливості цвітіння та плодоношення батьківських особин

	Чоловіча особина	Жіноча особина
Коли закладаються генеративні органи?	За рік до цвітіння.	За рік до цвітіння.
В якому стані вони входять в зиму?	В ембріональному.	В ембріональному.
Коли цвіте деревний вид?	Кінець квітня - травень (6-8 днів)	Одночасно з розпусканням листя вкінці весни
Коли йде процес запилення?	Під час цвітіння.	Під час цвітіння.
Коли йде процес запліднення?	Під час цвітіння.	Під час цвітіння.
Коли дозрівають плоди?	Вересень - початок жовтня.	Осінню



2.6 Технологія схрещування батьківських особин

Зміст і порядок роботи: ціль роботи і розробка моделі (образу) майбутнього гібридного сорту. Для схрещування я обрав два різновиди клену: тіневиносливий і зимостійкий клен гостролистий і швидкорослий клен псевдоплатановий. Отриманий гібрид повинен відзначатися морозостійкістю, стійкістю до затінення і швидкорослістю.

1. Вивчення генетичного потенціалу (спадковості) вихідного матеріалу.

2. Підбір батьківських пар.

3. Підбір і збереження пилка. Пилок заготовляють так: нарізають гілки з майже повністю дозрілими чоловічими квітками, переносять їх в приміщення з температурою 25° і вологістю повітря 60%. Незадовго до опилення гілки ріжуть на відрізки по 10-20 см і зберігають до опилення у підвішених пергаментних пакетах при температурі біля 25°. Велику роль при цьому відіграє висока вологість повітря. Пилок, зібраний в приміщеннях з високою вологістю (або в пергаментних пакетах), перед зберіганням слід просушувати на протязі одної чи декількох годин, розподіливши його тонким шаром на рівній поверхні. Слід намагатися швидко використати пилок. При належному зберіганні здатність пилку до проростання зберігається лише декілька днів, навіть тижнів. Пилок добре зберігати в довгих пробірках, закритих ватою. Пробірки з пилком поміщують в ексикатор, на дні якого знаходиться холодний кальцій. Ексикатор ставлять в прохолодне приміщення чи погріб з температурою 3-5°.

4. Підготовка жіночих квіток до запилення (кастрація й ізоляція). Жіночі квітки повинні бути ізольовані, коли ще неможливе їх запліднення. При цьому не слід забувати, що пилок потрапляє на ще закриту, чи саме відкриваючусь квітку і може знаходитись в ній до моменту опилення. Запилювати потрібно, коли на рильці з'являться крапельки рідини (секрету). Затримка з запиленням на 3-4 дня знижує майже удвічі вагу насінин і їх повнозерність.

5. Проведення запилення (техніка схрещування). Пилок з пробірки обережно дістають кінчиком пензлика і наносять на рильця квіток, з яких попередньо знімають ізоляційні паперові пакети.

6. Спостереження за розвитком гібридного насіння і догляд за материнськими рослинами.

7. Збір гібридних насінин і вирощування гібридного потомства. Восени гібридні насіння збирають, лічать і зважують. При науково-дослідних роботах визначають характер змін насінин у порівнянні з негібридними насінням і негайно висівають на грядки ті й інші. Відстань між насінням приймають 3-5см, щоб можна було спостерігати за розвитком кожного сіянця.

У разі потреби сіянці деяких видів тримають на грядках 2 роки, потім висаджують при розміщенні 2 Х 0,5 м. Поруч висаджують для порівняння 50-100 сіянців материнського виду.

8. Добір кращих гібридних форм і виділення з них окремих рослин (кандидатів у сорти) для порівняльного випробування на сортовипробувальних ділянках.

Сортам, отриманим у підсумку гібридизації, привласнюється назва, що включає назву вихідних сортів або видів. Дуже часто селекціонери привласнюють сортам довільні назви, підкреслюючи їхні характерні сортові риси.

2.7 Вирощування та випробування гібридних рослин

Гібридні рослини слід вирощувати на високому агрофоні, щоб забезпечити високу ґрунтову схожість насіння та максимальну збереженість сіянців. Так, при отримані гібридного насіння осики, тополі та верби гібридні сходи вирощують в чашках Петрі, які поміщені в термостати, щоб зберегти всі гібридні рослини і прослідкувати за успадкуванням та характером розщеплення господарсько цінних ознак і властивостей.

Вирощувати гібридні рослини необхідно з одночасним випробуванням гібридного потомства. Підбір площ під посів, вибір схеми посівів, методи посіву й спостереження за появою сходів, ростом і розвитком гібридних рослин, оцінка, добір гібридних насінь і окремих рослин повинні бути підпорядковані кінцевій меті роботи, а проводитися при постійному порівнянні з контролем. Насамперед необхідно порівнювати поводження рослин, вирощених з насіння від вільного запилення із варіантами штучного запилення. Мета випробування полягає у виявленні гібридних нащадків з високим рівнем успадкування потрібних ознак і властивостей, та з високою екологічною і віковою стабільністю їх прояву.

В залежності від цілей і напрямку селекції сіянці і саджанці слід вирощувати по-різному. При селекції на стійкість гібриди потрібно вирощувати на так званому провокаційному фоні, щоб вести відбір на різних стадіях онтогенезу. Вирощувати гібридні рослини слід із одночасним випробуванням гібридного потомства. Всі роботи - від підбору площ під посів до відбору і вибракування гібридних рослин - повинні бути підпорядковані кінцевому результату роботи і проводитися при постійному порівнянні з контролем. Перш за все порівнюються потомства від вільного запилення з варіантами штучного запилення. В зв'язку з цим досліди з гібридизації необхідно закладати в кількох повторностях.

Успішні приклади міжвидової та міжродової гібридизації лісових деревних рослин показали перспективність селекції шляхом гібридизації. У багатьох країнах міжвидова гібридизація із відбором кращих тополь для вегетативного розмноження на промислових плантаціях використовується у лісорозведенні при прискореному вирощуванні сировини для целюлозно-паперової промисловості. Не менше значення в інтенсифікації лісового господарства має селекція на швидкість росту хвойних. Наприклад, гібриди модрин європейської та японської у віці 21 рік мають висоту 14 м, а чистий вид модрини європейської у цьому віці має висоту 10 м.

Таким чином, випробовування гібридних потомств лісових порід необхідно вести за окремою методикою стосовно до біології даної породи і у відповідності із завданнями, поставленими перед селекціонерами промисловістю.



3. Перспективи селекції Morus nigra L. на декоративність методом індукованої поліплоїдії

3.1 Коротка характеристика шовковиці чорної

Шовковиця чорна (лат. Mуrus nнgra L.) Дерево або кущ заввишки 6-12 (рідко 25) м родини тутові. Крона більш-менш густа, з оливково-зеленими або жовто-сіро-бурими молодими гілками і червоно-бурими старими. Листки цупкі, чергові, яйцевидні, з глибоко-серцевидною основою, тупо-зарубчасто-пилчасті, цілі або лопатеві, зверху шорсткі від притулених волосків, зісподу, особливо по жилках, шорстко-волосисті. Квітки одностатеві (рослини однодомні, рідше дводомні), зібрані пазушними циліндричними густими колосовидними суцвіттями; оцвітина проста, чотирироздільна, дзвоникувата. Чоловічі суцвіття 2-4 см завдовжки, на ніжці до 2-4 см завдовжки; жіночі приблизно 1 см завдовжки, яйцевидні, майже сидячі або з ніжкою, яка значно коротша за них, краї часток оцвітини і приймочки волосисті. Плоди - горішки, на час достигання плодів оцвітина стає м'ясистою і квітки зростаються між собою, утворюючи овальне, 20-25 мм завдовжки, майже сидяче, блискучо-чорне, часто з фіолетово-червонуватим відтінком, супліддя. Цвіте у травні. Плоди достигають у липні.

...