Способ отбора высокопродуктивных деревьев-сосны и лиственницы Советский патент 1991 года по МПК A01H1/04 

Изобретение относится к селекции и может быть использовано в лесном хозяйстве для отбора и ускоренной оценки селекционного материала.

Целью изобретения является повышение качества отбираемых деревьев, сокращение сроков и снижение трудоемкости способа.

Способ заключается в том, что на первом этапе с предварительно отобранных по фенотипу плюсовых деревьев нарезают охвоенные побеги длиной 15-20 см из середины кроны южной экспозиции в период интенсивного роста и сразу ставят в воду. Адаптированные к свету при 35 тыс. лк и нормальной температуре (20-23°С) в течение 15 мин побеги поочередно помещают в герметичную термостатированную ассимиляционную камеру, сохраняющую при насыщающей освещенности (35 тыс. лк) нормальную температуру (20-23 С) и соединенную замкнутой системой газопроводов с инфракрасным газоанализатором, и проводят измерения интенсивности фотосинтеза и дыхания 2-летней хвои сосны и хвои брахибластов лиственницы в следующей последовательности

Ф„-+ДТ- ДС, где Фн - наблюдаемый фотосинтез;

Дт - темновое дыхание;

Дс - световое дыхание.

При этом световое дыхание измеряют в атмосфере без С02, удаление которого проводят путем пропускания воздуха через ас- карит. Результаты определения Фн, Дт, Дс

О

о о о

ы -fcv

выражают в объемных процентах выделенного или поглощенного СО, за единицу времени (5 мин), На основе этих данных рассчитывают индекс фотосинтетической активности (ИФА) хвои путем деления зна- чений истинного фотосинтеза (Фист) на сумму темнового и светового дыхания

ИФА

Ф

ист

Дт+Дс

где Фист Фн +Дт + Дс .

По каждой группе деревьев одного вида и возраста рассчитывают среднее значение ИФА, Достоверно превышающие среднее значение величины этого показателя берутся за основу при отборе высокопродуктивных растений,

На втором этапе с тех же плюсовых деревьев собирают семена, их стратифициру- ют и проращивают в предварительно прокаленном песке для стерилизации с влажностью 60% от полной влагоемкое™ при нормальной температуре 20-23°С и освещенности 20 тыс. лк до стадии развития первичной хвои. При этом продолжительность светового периода составляет 10 ч, темнового - 14 ч. При достижении высоты проростков 15-20 мм их переносят каждый отдельно в пузырьки со средой Мурасиге л Скуга. От каждой семьи исследуют по 50 растений. Измерение Фн, Дт, Дс проводят аналогично и теми же средствами при насыщающей освещенности 20 тыс. лк, По полученным данным определяют ИФА хвои проростков. Отбирают семьи с высокой частотой фотосинтетически активных особей, а именно с величиной ИФА хвои, превышающей среднее значение этого показателя для всех семей одного вида, что позволяет ото- брать перспективные для селекции материнские деревья,

При отборе перспективных для селекции материнских деревьев и лучших по быстроте роста их потомств у веймутовой сосны, европейской лиственницы, лиственницы Любарского, лиственницы Сукачева вводится новый показатель - индекс фотосинтетической активности хвои, имеющий устойчивую по годам достоверную корреля- ционную связь с хозяйственно важным показателем - высотой ствола растений у всех исследованных видов (см. табл. 1). Среднее значение корреляционного отношения ИФА хвои к показателям роста составляет

(-0,65).

П р и м е р. С тридцати предварительно отобранных по фенотипическим показателям плюсовых деревьев и прививок от плю5

0

5

0 5 0 5 0

5 0 5

совых деревьев веймутовой сосны и лиственниц - европейской, Любарского и Сукачева - нарезают охвоенные побеги длиной 15-20 см из середины кроны южной экспозиции в период их интенсивного роста, которые сразу ставят в воду и после адаптации к свету при 35 тыс. лк в течение 15 мин при нормальной температуре (20-23°С) побеги поочередно помещают в герметичные тер- мостатируемые ассимиляционные камеры, сохраняющие при насыщающей освещенности 35 тыс. лк нормальную температуру. Каждую камеру поочередно подключают к замкнутой системе газопроводов, соединенных с инфракрасным газовым анализатором. Затем проводят измерения интенсивности фотосинтеза и дыхания брахибластов лиственницы и 2-летней хвои сосны каждого побега в следующей последовательности: Фн---v Дт-5-Дс, причем световое дыхание измеряют в атмосфере без С02, удаление которого проводят путем пропускания воздуха через аскарит.

Результаты замеров Фн, Дт, Дс выражают в объемных процентах С02 за единицу времени (5 мин) и заносят в таблицу. Делением значений истинного фотосинтеза на сумму темнового и светового дыхания (Фист/Дт + Дс) вычисляют индекс фотосинтетической активности хвои. Затем по каждой группе.деревьев одного вида и возраста рассчитывают среднее значение показателя. Полученные результаты приведены в табл. 2, из которой следует, что лучшими по фотосинтетической активности у лиственницы Сукачева являются деревья N 12, № 46 с ИФА 2,5; 3,4 соответственно; у лиственницы европейской - № 74, № 75 с ИФА 4.4; 5,7; у лиственницы Любарского - № 24, № 72, N 618 с ИФА 6,4; 4,2; 4,2. Таким образом, из 30 исследованных плюсовых деревьев выделено только 10 деревьев с повышенной фотосинтетической активностью.

На втором этапе для проведения гене- тико-селекционных испытаний при оценке на потенциальную быстроту роста с тех же плюсовых деревьев собирают семена одной генерации. Для исследования берут сред-, ний образец семян в количестве 100 штук от каждого дерева. После стратификации семена проращивают в контролируемых условиях до стадии развития первичной хвои. Проращивание проводят в предварительно отмытом и прокаленном песке с влажностью 60% от полной влагоемко- сти при нормальной температуре 20-23° и насыщающей освещенности 15-20 тыс. пк, Световой период составлял 10ч, темно- вой - 14 ч.

При достижении высоты проростков 10-20 мм каждый переносят в пузырек объемом 10 мл, заполненный дозирование питательным раствором Мурасиге и Скуга. От каждой семьи в дальнейшем исследуют по 50 растений. Измерение Фн, Дт, Дс проводят аналогично в ассимиляционной камере с помощью газоанализирующей установки при насыщающей освещенности 20 тыс, л к.

Потенциальную быстроту роста отдельной семьи оценивают также по частоте встречаемости (Чв, %) фотосинтетически активных особей в семье, по величинам ИФА и Чв, превышающим среднее значение этих признаков дл потомства оцениваемой группы материнских деревьев. Из 30 исследованных семей отбирают восемь с высски- WA значениями ИФА хгои и частотой встречаемости фотосинтетически активных особей е каждой у веймутовой сосны тгкопь яи являются семья Мг 1 и ИФА 3 и Чв, % 32 и № 32 с ИФА 3,5 и Ч8, % 56; у евро-, йокой лиственницы № 74 с ИФА - 2,6 ,i -в, % 32, № 75 с ИФА 2,4 и Чв, % 38, у лиственницы Любарского № 24 с ИФА 2,8 и - в, % - 37, № 618 с ИФА 2.8 и Ч , % 37, № 618с ИФА - 2.3 и Чв, % 43; у лиственниц Сукачева -- ГФ 12 с ИФА 3,2 и Чв, % 53. № 46 с КФА - 2,8 и Ч„,% 41. Все сти семьи получэны от материнских деревьев, характеризующихся высокой фото- смнтетической активностью. Указанная группа перспективных для селекции рартений к 5-7-леткему возрасту показывает превышение в среднем на 25% по хозяйственно важному признаку (высоте) по сравнению с группой неперспективных растений

(табл.2).

Данные, приведенные в табл. 2, подтверждают надежность раннего тестирования, на стадии сеянцев, семенного потомства материнских деревьев по показателю ИФА хвои с целью отбора перспективных для селекции плюсовых деревьев.

Формула изобретения Способ отбора высокопродуктивных дерееьев-сосны и лиственницы, включающий выделение плюсовых деревьев по фенотипу, оценку потомства выделенных деревьев и отбор на основании оценки высокопродуктивных деревьев, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества отбираемых деревьев, сокращения сроков и снижения трудоемкости способа, у выделенных по фенотипу плюсовых деревьев определяют активность дыхания

и фотосинтеза хвои, рассчитывают значение индекса фотосинтетической активности дерева и среднее его значение для группы деревьев одного вида и возраста, для оценки потомства используют семена с

тех плюсовых деревьев, у которых значение индекса достоверно выше среднего его значения, оценку потомства осуществляют по величине индекса фотосинтетической активности.

Таблица 1

Изобретение относится к селекции и может быть использовано в лесном хозяйстве для ускоренной оценки потенциальной быстроты роста селекционного материала. Цель изобретения - повышение качества отбираемых деревьев, сокращение сроков и снижение трудоемкости способа. На первом этапе с предварительно отобранных по фенотипу плюсовых деревьев нарезают охвоенные побеги, проводят измерения интенсивности фотосинтеза и дыхания 2-летней хвои сосны и хвои брахибластов лиственницы и рассчитывают индекс истинного фотосинтеза (Ф_ист) на сумму темнового и светового дыхания (Д_т+Д_с)

ИФА=Ф_ист/Д_т+Д_с. На втором этапе с тех же плюсовых деревьев собирают семена, из них выращивают сеянцы до стадии развития первичной хвои и проводят аналогичные измерения ИФА. Отбирают семьи с высокой частотой встречаемости фотосинтетически активных особей с величиной ИФА, превышающей среднее значение показателя для всех семей одного вида, и выделяют лучшие материнские деревья. 2 табл.

Корреляция (tj) ИФА хвои 2-, 3-, 4-, 6-летнего потомства с высотой ствола в 7-летнем

возрасте у лиственницы европейской, лиственницы Любарского и ИФА хвои 4-летнего

потомства с высотой ствола в 5-летнем возрасте у лиственницы Сукачева и

сосны веймутовой

Таблица 2

Средние величины ИФА хвои и высоты ствола потомства материнских деревьев лиственницы (перспективных и неперспективных для селекции)

Продолжение табл. 1