Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью
Проведен анализ семенной продуктивности в популяциях пихты сибирской с разным уровнем гетерозиготности. Установлено, что одной из причин различий по семенной продуктивности в популяциях пихты сибирской является их генотипическая неоднородность. Максимальная семенная продуктивность характерна для...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Фактори експериментальної еволюції організмів |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/178056 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью / Е.В. Бажина // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 89-93. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-178056 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1780562021-02-18T01:28:13Z Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью Бажина, Е.В. Аналіз і оцінка генетичних ресурсів Проведен анализ семенной продуктивности в популяциях пихты сибирской с разным уровнем гетерозиготности. Установлено, что одной из причин различий по семенной продуктивности в популяциях пихты сибирской является их генотипическая неоднородность. Максимальная семенная продуктивность характерна для популяций, испытывающих слабый дефицит гетерозигот. Проведено аналiз зрілого насiння з популяцiй Abies sibirica Ledeb. з різним рiвнем гетерозиготностi. Встановлено, що одна з причин відмінностей зрілого насiння в популяцiях піхти сибірської — їх генотипічна неоднорiднiсть. Максимальною продуктивнiстю зрілого насiння характеризувались популяцiї з середнiм рiвнем гетерозиготностi. The analysis of seed productivity of Abies sibirica Ledeb. macrostrobiles in population with different level of heterozygosity have been carried out. One of the reasons for differences in seed production is genotype heterogeneity. The populations with maximum of seed production were characterized by weakly deficiency of heterozygote. 2010 Article Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью / Е.В. Бажина // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 89-93. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/178056 ru Фактори експериментальної еволюції організмів Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Аналіз і оцінка генетичних ресурсів Аналіз і оцінка генетичних ресурсів |
| spellingShingle |
Аналіз і оцінка генетичних ресурсів Аналіз і оцінка генетичних ресурсів Бажина, Е.В. Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью Фактори експериментальної еволюції організмів |
| description |
Проведен анализ семенной продуктивности в популяциях пихты сибирской с
разным уровнем гетерозиготности. Установлено, что одной из причин различий по
семенной продуктивности в популяциях пихты сибирской является их генотипическая неоднородность. Максимальная семенная продуктивность характерна для
популяций, испытывающих слабый дефицит гетерозигот. |
| format |
Article |
| author |
Бажина, Е.В. |
| author_facet |
Бажина, Е.В. |
| author_sort |
Бажина, Е.В. |
| title |
Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью |
| title_short |
Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью |
| title_full |
Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью |
| title_fullStr |
Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью |
| title_full_unstemmed |
Генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью |
| title_sort |
генетические особенности популяций пихты сибирской с разной семенной продуктивностью |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Аналіз і оцінка генетичних ресурсів |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/178056 |
| citation_txt |
Генетические особенности
популяций пихты сибирской
с разной семенной продуктивностью / Е.В. Бажина // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2010. — Т. 8. — С. 89-93. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
| series |
Фактори експериментальної еволюції організмів |
| work_keys_str_mv |
AT bažinaev genetičeskieosobennostipopulâcijpihtysibirskojsraznojsemennojproduktivnostʹû |
| first_indexed |
2025-07-15T16:25:29Z |
| last_indexed |
2025-07-15T16:25:29Z |
| _version_ |
1837730869376188416 |
| fulltext |
89
13. Hare, P.D., Cress, W.A., Van Staden, J. The involvement of cytokinins in plant
responses to environmental stress // Plant. Growth Regul.— 1997.— Vol.23.— P. 79–103.
14. Романов Г.А., Таран В.Я. Зеатинсвязывающие белки злаков: возрастные,
органные, тканевые и субклеточные аспекты // Физиол. растений.— 1991.— Т.38,
вып.6.— С. 1117–1123.
Резюме
Показано, что стимуляция роста растений пшеницы в результате инокуляции
цитокининпродуцирующими микроорганизмами связана с накоплением цитоки-
нинов в растениях. Динамика и распределение гормонов между побегом и корнем
указывает на их поступление извне, что может быть обусловлено жизнедеятель-
ностью интродуцированных бактерий в ризосфере. Предпосевная обработка семян
пшеницы значительно увеличивает продуктивность растений в полевых условиях.
Stimulation of wheat plant growth resulting from inoculation with cytokininproducing
bacteria was shown to be coupled to accumulation of cytokinins in plants. Dynamics and
distribution of cytokinins between roots and shoots indicates their delivery from outside,
which may be due to vital functions of bacteria introduced into rhizosphere. Pre-sowing
treatment of wheat seeds significantly increased plant productivity under field conditions.
БАЖИНА Е.В.
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Россия,
660036, Красноярск, Академгородок, 50/28, e-mail: genetics@ksc.krasn.ru
ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ПОПУЛЯЦИЙ ПИХТЫ СИБИРСКОЙ
С РАЗНОЙ СЕМЕННОЙ ПРОДУКТИВНОСТЬЮ
Генетическая гетерогенность популяций обуславливает их стабильность
и оптимальную приспособленность к условиям окружающей среды [1].
В тоже время, с точки зрения популяционно-генетической концепции отбора
приспособленность вида обусловлена его репродуктивным успехом [2]. Пихта
сибирская (Abies sibirica Ledeb.) характеризуется невысоким уровнем
гетерогенности как по морфологическим [3], так и по генетическим [4] при-
знакам. Вместе с тем, для пихты сибирской, как и для многих видов древес-
ных растений, характерна высокая индивидуальная изменчивость показа-
телей половой репродукции: у разных деревьев в шишке может формиро-
ваться от 54 до 309 семенных чешуй и от 74 до 336 семян [5]. Гетерогенность
растений по семенной продуктивности определяется уровнем их гетерози-
готности [6–9].
В настоящей работе проведен анализ генетической обусловленности
семенной продуктивности пихты сибирской Средней Сибири.
Материалы и методы
Исследования проводились в 7 разновысотных ценопопуляциях пихты
сибирской, произрастающих в разнотравных и крупнотравных (высокогорье
Западного Саяна) группах типов леса (табл. 1).
90
В каждой из ценопопуляций изучали семенную продуктивность макро-
стробилов 20–30 деревьев. Определялись следующие показатели: длина и
ширина зрелой шишки, число семенных чешуй (общее, развитых), число
семян (общее, развитых) [10]. Выход семян оценивался по числу семенных
чешуй, давших семена. Качество семян определялось методом рентгено-
графии [11]. Поскольку значительную часть полных семян в популяциях
уничтожает наездник-семяед (Megastigmus specularis Walley) [12] опреде-
лялся потенциальный выход полных семян в популяции (семена, имеющие
зародыш + поврежденные конобионтами семена). Статистическая обработка
проводилась при помощи пакета анализа Microsoft Excel 2000.
Результаты и обсуждение
Видовой особенностью пихты сибирской является высокая семенная
продуктивность (табл. 2). В урожайные годы число шишек на дереве может
превышать 150 шт. Выход морфологически развитых семян из шишки также
чрезвычайно высок: от 179 до 318 шт. в различных ценопопуляциях.
Внутрипопуляционная изменчивость отдельных показателей структуры
урожая макростробилов варьирует от очень низкого уровня (CV — 1,5%)
до очень высокого (CV — 92,8%) [13]. Однако, выявлены тесные положи-
тельные связи между числом семян и семенных чешуй (в т.ч. развитых)
и длиной макростробила (r=0,71 и 0,68, 0,88 и 0,88), слабые положитель-
ные — между шириной макростробила и выходом семян (общий — 0,08,
развитых — 0,10), а также выходом семян из шишки и числом полных семян
(r=0,17). Отрицательные связи наблюдались между длиной шишки и вы-
ходом семян (в т.ч. развитых) r=–0,07 и –0,04.
Высокий репродуктивный потенциал пихты сибирской остается нереа-
лизованным: доля потенциально полнозернистых семян варьирует от 9,8
до 85,9% в разных ценопопуляциях. Стерильность семян у хвойных может
быть вызвана генетической несовместимостью между зародышем и эндо-
спермом [14], а также гомозиготизацией полулеталей при самоопылении
[15–17]. Количество рецессивных леталей определяется соотношением
Таблица 1
Характеристика объектов исследования
№
п/п Место произрастания Широта Долгота
Высота
над уровнем
моря, м
Состав
древостоя
1 г. Енисейск 58°21`с.ш. 91°49`в.д. 100 6П2Е1Ос1Б
2 пос. Козулька 56°12`с.ш. 91°10`в.д. 300 7П1Ос1Б1К
3 хр. Восточный Саян 55°57`с.ш. 92°18`в.д. 200 5П3Е2С+Ос
4 хр. Восточный Саян 55°52`с.ш. 92°51`в.д. 640 7П2К1Е
5 хр. Западный Саян 53°08`с.ш. 92°56`в.д. 400 7П2Ос1Б
6 хр. Западный Саян 53°00`с.ш. 93°13`в.д. 1000 8П2К
7 хр. Западный Саян 52°50`с.ш. 93°15`в.д. 1450 8П2К
91
Та
бл
иц
а
2
С
ем
ен
на
я
пр
од
ук
ти
вн
ос
ть
м
ак
ро
ст
ро
би
ло
в
и
чи
сл
о
по
те
нц
иа
ль
но
п
ол
ны
х
се
м
ян
в
ц
ен
оп
оп
ул
яц
ия
х
пи
хт
ы
си
би
рс
ко
й
92
инбридинга и перекрестного опыления [15]. Гетерозиготность пихты си-
бирской существенно ниже, чем у других бореальных видов хвойных,
имеющих более широкий ареал [4, 18]. Ранее показано [4], что только у
двух изученных популяций (В. Саян-200, З. Саян-1500) наблюдается слабый
эксцесс гетерозиготных генотипов (значение индекса фиксации Райта
–0,0255 и –0,0223), у остальных отмечен недостаток гетерозиготных гено-
типов, который варьирует от 1,19% (г. Енисейск) до 23,82% (В. Саян-640).
Анализ семенной продуктивности выявил отрицательные связи между выхо-
дом семян, и уровнем инбридинга (r=–0,28 и –0,39). При этом в популяции
ЗС-1500, имеющей слабый эксцесс гетерозигот формируется только 23,8%
потенциально полнозернистых семян, в популяциях, испытывающих слабый
дефицит гетерозигот (F=0,01–0,08) до 60,5–74,9%, а в популяции с макси-
мальным уровнем инбридинга (F=0,23) — 42,1%. Очевидно, что жизнеспо-
собность семян уменьшается как при снижении уровня гетерозиготности,
ведущем, очевидно, к гомозиготации и проявлению инбредной депрессии,
так и при значительном его увеличении. Аналогичные результаты получены
при исследовании генетических особенностей популяций четырех видов
сосен (Pinus sylvestris L, P. Pallasiana D. Don, P. Sylvestris L. var. cretacea Ka-
lenicz. Ex Kom., P. mugo Turra), а также пихты белой (Abies alba Mill.)
в Украинских Карпатах [19]. Выявленные связи подтверждают представле-
ние об адаптивном значении для успешного самовоспроизведения популя-
ции оптимального уровня гетерозиготности [6–8].
Выводы
1. Одной из причин отличий по семенной продуктивности в популяциях
пихты сибирской является их генотипическая неоднородность.
2. Максимальная семенная продуктивность характерна для популяций,
испытывающих слабый дефицит гетерозигот.
Работа выполнена при финансовой поддержке Красноярского краевого
фонда науки и РФФИ, грант № 09-04-98000-р_сибирь_а.
Литература
1. Тимофеев-Ресовский Н.В., Яблоков А.В., Глотов Н.В. Очерк учения о попу-
ляции.— М: Наука.— 1973.— 277 с.
2. Грант В. Эволюционный процесс. Краткий обзор эволюционной теории:
Пер. с англ.— М: мир, 1991.— 488 с.
3. Кокорин Д.В., Милютин Л.И. Формовое разнообразие пихты сибирской в
южных районах Средней Сибири.— Лесоведение.— 2003.— №4.— С. 32–35.
4. Экарт А.К. Эколого-генетический анализ популяций пихты сибирской (Abies
sibirica Ledeb.) // Автореф. … канд. биол. наук.— Красноярск, 2006.— 17 с.
5. Бажина Е.В. Половая репродукция пихты сибирской в нарушенных лесных
экосистемах озера Байкал.— Автореф. дис. … канд. биол. наук.— Красноярск,
1997.— 24 с.
6. Животовский Л.А., Духарев В.А. “Сжатие” генотипической изменчивости
при стабилизирующем отборе и ее проявление на ранних стадиях онтогенеза.—
Журн. общ. биол., 1985.— Т.46, №1.— C. 32–40.
7. Алтухов Ю.П., Гафаров Н.И., Крутовский К.В., Духарев В.А. Аллозимный
полиморфизм в природной популяции ели европейской (Picea Abies (L.) Karst.).
93
Сообщение 3. Корреляция между уровнем индивидуальной гетерозиготности и
относительным количеством нежизнеспособных семян.— Генетика.— 1986.— Т.22,
№12.— С. 2825–2830.
8. Духарев В.А., Романовский М.Г., Рябоконь С.М. Гетерозиготность и семенная
продуктивность особей сосны обыкновенной.— Лесоведение.— 1987.— № 2.—
С. 87–90.
9. Малюченко О.П., Алтухов Ю.П. Влияние индивидуальной гетерозиготности
на характеристики плодоношения у кедрового стланика Pinus pumila // Докл. РАН.—
2002.— Т.384, №3.— С. 418–421.
10. Минина Е.Г., Третьякова И.Н. Геотропизм и пол у хвойных.— Новосибирск:
Наука.— 1983.— 193 с.
11. Щербакова М.А. Определение качества семян хвойных пород рентгено-
графическим методом.— Красноярск.— 1965.— 35 с.
12. Белова Н.В., Бажина Е.В. Жизнеспособность семян пихты сибирской в
лесных экосистемах Восточного Саяна.— Хвойные бореальной зоны.— 2007.—
№4.— C. 159–163.
13. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений.—
М.: Наука.— 1972.— 283 с.
14. Кузнецова Н.Ф., Исаков Ю.Н. Ультраструктурные аспекты физиологической
несовместимости у сосны обыкновенной // Лесоведение.— 1987.— №3.— С. 11–16.
15. Koski V. Embryonic lethals of Picea abies and Pinus sylvestris.— Commun.
Inst. For. Fenn., 1971.— V.75, №3.— P. 1–10.
16. Fawler D. Effects of inbreeding in red pine, Pinus resinosa Ait. IV.— Sylvae
Genet., 1965.— V.14.— P. 76.
17. Fawler D.P., Park Y.S. Population studies of white spruce. I. Effects of self-
pollination. Canad. J. Forest Res., 1983.— V.13.— №6.— P. 1133.
18. Семерикова С.А., Семериков В.Л. Генетическая изменчивость и дифферен-
циация популяций пихты сибирской (Abies sibirica Ledeb.) по аллозимным локусам
// Генетика.— 2006.— Т.42, №6.— С. 783–792.
19. Коршиков И.И. Генетические особенности деревьев с высокой продуктив-
ностью полных семян в популяциях видов семейства Pinaceae Lindl.— Фактории
експериментальноi еволюцii органiзмiв.— К.: Логос.— 2009.— Т.5.— С. 144–149.
Резюме
Проведен анализ семенной продуктивности в популяциях пихты сибирской с
разным уровнем гетерозиготности. Установлено, что одной из причин различий по
семенной продуктивности в популяциях пихты сибирской является их геноти-
пическая неоднородность. Максимальная семенная продуктивность характерна для
популяций, испытывающих слабый дефицит гетерозигот.
Проведено аналiз зрілого насiння з популяцiй Abies sibirica Ledeb. з різним
рiвнем гетерозиготностi. Встановлено, що одна з причин відмінностей зрілого
насiння в популяцiях піхти сибірської — їх генотипічна неоднорiднiсть. Макси-
мальною продуктивнiстю зрілого насiння характеризувались популяцiї з середнiм
рiвнем гетерозиготностi.
The analysis of seed productivity of Abies sibirica Ledeb. macrostrobiles in
population with different level of heterozygosity have been carried out. One of the reasons
for differences in seed production is genotype heterogeneity. The populations with
maximum of seed production were characterized by weakly deficiency of heterozygote.
94
БАЗАЛІЙ В.В., БАБЕНКО С.М., ЛАВРИНЕНКО Ю.О., ПЛОТКІН С.Я.,
БОЙЧУК І.В.
Вищий державний навчальний заклад “Херсонський аграрний університет”
Мінагрополітики України, 73006, Херсон вул. Рози Люксембург,
e-mail: office@ksau, Kherson, ua.
СЕЛЕКЦІЙНА ЦІННІСТЬ НОВИХ СОРТІВ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ
СЕРБСЬКОЇ СЕЛЕКЦІЇ ЗА ПАРАМЕТРАМИ АДАПТИВНОСТІ
ВРОЖАЙНОСТІ ЗЕРНА ПРИ РІЗНИХ УМОВАХ ВИРОЩУВАННЯ
Більше третини щорічного виробництва зерна в країні припадає на пів-
денний Степ України, основного регіону вирощування головної зернової
культури — озимої м’якої пшениці. В сучасних соціально-економічних умо-
вах селекція і насінництво виступають одним із найбільш доступних і ефек-
тивних засобів стабілізації виробництва зерна озимої пшениці [1–2].
Сучасний селекційний процес передбачає стратегічне завдання зі ство-
рення нових високоадаптивних сортів агроекологічної орієнтації з надійним
генетичним захистом врожаю від біотичних і абіотичних чинників довкіл-
ля [3].
Приріст урожайності озимої пшениці, крім селекції і вдосконалення агро-
техніки вирощування, повинен відбуватись за рахунок відповідності гене-
тичних особливостей сортів умовам їх вирощування. Тому контроль і вико-
ристання взаємодії генотип-середовище є важливим аспектом підвищення
урожайності озимої пшениці . На думку вчених [4] сучасна сортова політика,
в основу якої покладений принцип “мозаїчного” розміщення сортів, спрямова-
на на максимальне використання ефекту від взаємодії “генотип-середовище”.
У системі адаптивного рослинництва особливу увагу необхідно приді-
ляти сортовій політиці, яка сприяє спрямованому конструюванні агроценозів
і агроекосистем [5]. Знання реакції різних сортів озимої пшениці на біотичні
і абіотичні чинники довкілля, характер прояву і взаємозв’язок кількісних
ознак є основою для спрямованого використання цих сортів у програмі адап-
тивної селекції
Виходячи з цього метою досліджень було визначення параметрів адап-
тивності за врожайністю зерна нових сортів озимої пшениці сербської
селекції, занесених в державний Реєстр рослин сортів України, залежно від
вологозабезпеченості, різних строків сівби і в різних пунктах випробувань.
Матеріали і методи
Вихідним матеріалом для вивчення було шість сортів озимої пшениці:
Одеська 267, Дріада 1, NS40S, Russia, NS101/01, Renesansa. Вони вивчались
при зрошенні і без зрошення за різних строків сівби: 10.1Х (ранній), 25.1Х
(оптимальний), 10.Х (пізній). Дослідження проводились на дослідних полях
ХДАУ і ДС “Асканійське”. Облікова площа ділянки 25 м2, повторність чоти-
рьохкратна. Параметри адаптивності визначались за методикою Еберхарта
і Рассела [6], суттєвість якої заключається в регресивному аналізі залежності
урожайності сортів від індексу середовища. Коефіцієнт регресії (bi) вико-
|