Генетика лиственницы сибирской

По материалам М.В. Круклиса и Л.И. Милютина (1977), размеры и цвет шишек не имеют между собой определенной связи. Также не выявлено различий в посевных качествах семян у форм по цвету шишек.

Все вышесказанное относится к окраске семенных чешуй молодых шишек лиственницы. Диагностическое значение может иметь и цвет зрелых семенных чешуй, на что обращал внимание В.Н. Сукачев, отмечавший, что с

ибирская лиственница имеет шишки темного цвета с рыжевато-серым оттенком.

3.1.7 Окраска пыльников

У северо-восточной границы ареала сибирской лиственницы (Талханская популяция) деревья с пыльниками розовой окраски составили 65,7%, с желто-розовыми – 33,8, с зелеными, желтыми и зелено-желтыми – 0,5% (Ирошников, Федорова, 1974).

3.2 Изменчивость вегетативных органов

3.2.1 Окраска молодых побегов

Обстоятельное исследование изменчивости этого признака проведены Н.В. Дылисом, в результате чего установлены его строгая наследуемость и определенная географическая дифференциация, свидетельствующие о наличии видоспецифичности.

Окраска молодых побегов на любом дереве почти варьирует и характеризуется определенным цветом с едва уловимыми отклонениями.

В однородных популяциях зависимости от размеров и местоположения деревьев также не установлено. Обычно преобладают два, реже три цветовых градиента.

Для лиственниц характерно преобладание побегов светлой пигментации независимо от условий местопроизрастания и географического распространения. Однако значительная доля приходиться и на побеги более темной окраски. Таким образом, по этому признаку изучаемые виды отличаются от сибирской и дальневосточных лиственниц (Абаимов, Коропачинский, 1984).

3.2.2 Длина хвои

Длина хвои изменяется как в различных частях кроны, так и на побегах разного возраста (Правдин, 1964; Круклис, Милютин, 1977), поэтому во всех случаях модельные ветви срезались в юго-восточном секторе средней части кроны, а пучки хвои – с побегами третьего года жизни.

Установлено, что эндогенная изменчивость длины хвои у восточно - сибирских лиственниц весьма значительна. Так, в популяциях лиственницы Гмелина средняя длина хвои варьирует от 11,2 до 21,9 мм. (лимиты 4-23 мм); для лиственницы Каяндера пределы колебания составляют 14,2-23,1; лиственницы Чекановского – 17,6-27,5 (6-37); лиственницы сибирской – 26,3-31,0 мм. (14-47 мм). Причем в любой популяции, прослеживая изменчивость признака от дерева к дереву, можно наблюдать существенные изменения средних показателей.

В каждом географическом пункте наблюдается значительное варьирование признака по типам леса.

Приведенные материалы позволяют заключить, что этот структурный признак в значительной степени зависит от почвенно-грунтовых и климатических факторов.

Итак, установлена определенная видовая специфика признака. Однако зависимость длины хвои от факторов внешней среды затрудняет широкое использование ее в диагностических целях. Наличие в различных географических пунктах особей лиственницы с короткой и длинной хвоей свидетельствует о возможности выделения соответствующих форм в популяциях изучаемых видов (Абаимов, Корапачинский, 1984).

3.2.3 Форма кроны

Изучая формовое разнообразие лиственницы по характеру кроны в Восточной Сибири, Н.В. Дылис (1981) отмечает, что наиболее часто встречаются яйцевидно-пирамидальная и пирамидальная. А в насаждениях более старого возраста – цилиндрическая или продолговато-яйцевидная формы кроны. Л.И. Милютиным (1978) выявлена некоторая зависимость встречаемости различных форм кроны от условий произрастания. В насаждениях лиственницы в Приангарье преобладают деревья с цилиндрической (25,8-44,7%), а также с овально-яйцевидной (23,8-39,8%) формами кроны. Для крупных деревьев более характерна пирамидальная форма кроны, для оставшихся в росте деревьев – флагообразная форма.

4. Методы изменения наследственности

4.1 Мутагенез

Искусственная изменчивость при воздействии мутагенными факторами, или мутагенами, называется индуцированным мутагенезом. В отличие от естественного мутагенеза при искусственном воздействии мутагенами изменчивость увеличивается в десятки раз. Измененные организмы подвергаются отбору. Порядок и содержание мутационной селекции включает следующие этапы:

1) цель работы;

2) выбор мутагенных факторов;

3) изучение наследственной изменчивости подопытных видов и форм по влияниям мутагенов;

4) определение направления мутационной селекции;

5) производственное испытание, отбор и выбраковка мутантов.

Мутагенные факторы применительно к лесным древесным породам делят на физические и химические. К основным физическим мутагенам относятся: радиация, температурные шоки, ультрафиолетовые лучи. В мутационной селекции наиболее широко применяются ионизирующиеся излучения, которые по своей природе подразделяются на волновые и корпускулярные. К волновым излучениям относятся ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и гамма-лучи. К корпускулярным излучениям относятся частицы, протоны, нейтроны, дейтроны и др. Ионизирующие излучения при проникновении в клетку действуют непосредственно на наследственные структуры.

Наименьшей проникающей способностью обладают ультрафиолетовые лучи, рентгеновские и гамма-лучи. Проникающая способность корпускулярных излучений выше, чем у гамма - лучей более чем в 20 раз. Источниками ультрафиолетовых лучей, эффективных при облучении пыльцы, являются ртутно-кварцевые лампы, рентгеновских лучей – рентгеновские установки, гамма-лучей – радиоактивные изотопы (Са и др.), корпускулярных излучений – ядерные колонки.

Химические мутагены, насчитывающие более 400 наименований, разделяют на 5 групп:

1) Ингибиторы азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот. Их действие заключается в подавлении синтеза гуанина и тимина. К ним относятся кофеин, теобромин, этилуретан и др.

2) Аналоги азотистых оснований, также входящие в нуклеиновые кислоты. Они включаются в ДНК на место тимина. Это кофеин, 5-бро-мурацил и др.3) Алкилирующие соединения, вызывающие нарушение точности авторепродукции молекул ДНК под воздействием этих соединений. К ним относятся: иприт, этилметансульфонат-нитрозоэтилмочевина идр.4) Окислители, восстановители и свободные радикалы, вызывающие замену в молекуле ДНК пар оснований А-Т на Г-Ц. Эта группа мутагенов объединяет азотную кислоту, перекиси, альдегиды, соли тяжелых металлов.5) Акридиновые красители, образующие в результате реакции с ДНК комплекс, препятствующий нормальной редупликации.

Химические мутагены вызывают преимущественно генные мутации, физические-генные и хромосомные. Характер мутаций изучают на основе оценки чувствительности растения к мутагену. Оказалось, что слабое воздействие мутагена стимулирует процессы жизнедеятельности растений. С усилением воздействия мутагеном стимулирующий эффект возрастает и достигает предела, затем постепенно падает и снижается до нуля. После этого он оказывает противоположное действие – начинает подавлять процессы жизнедеятельности и тем больше, чем сильное воздействие. Подавляющее воздействие мутагенов возрастает с повышением дозы воздействия до полной гибели клеток, органа или всего растения.

 Скачать реферат