а б
Рис. 3.1. Хромосомные мутации у кедра сибирского: а - фрагмент; б - «надетая» кольцевая хромосома. Мутации указаны стрелками. Масштабная линейка 10 мкм.
ГЛАВА 4. МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ГЕНЕРАТИВНЫХ СТРУКТУР И КАРИОТИП ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ
4.1. Морфологическая характеристика репродуктивной сферы и кариологические особенности лиственницы сибирской в связи с их экологической обусловленностью. Показаны особенности распространения лиственницы сибирской по ареалу (Абаимов и др., 1980; Ирошников, 2004). Дано описание внутривидовых форм лиственницы, сложность выделения которых связана с природно-климатическими различиями районов ее произрастания, а также с интенсивно протекающими процессами интрогрессивной гибридизации (Милютин, 2003; Путенихин и др., 2004; Коропачинский, Милютин, 2006).
Проанализирована связь морфологических характеристик женской и мужской генеративной сферы лиственницы сибирской с условиями произрастания древостоев и биологическими особенностями деревьев. В популяциях лиственницы прослеживается клинальная изменчивость размеров генеративных структур и качества семян в направлении с юга на север и с запада на восток, определяемая общим ухудшением условий произрастания (Круклис, Милютин, 1977; Матвеев, Семериков, 1995; Путенихин и др., 2004). Показано, что параметры семенных чешуй у лиственницы являются генетически детерминированными признаками, не связанными с факторами среды и имеющими диагностическое значение (Путенихин и др., 2004). Выявлено, что масса семян коррелирует с количеством осадков, температурой, высотой местности над уровнем моря (Путенихин, Фарукшина, 2004). Рассматривается связь сроков прохождения микроспорогенеза у лиственницы с температурным режимом местообитания (Рождественский, Семериков, 1995; Романова, Третьякова, 2005). Сведения о генеративных структурах болотных популяций лиственницы в литературе отсутствуют.
Приводятся данные по кариологии лиственницы сибирской, а также близкородственных таксонов – лиственницы Сукачева и лиственницы Чекановского. Согласно литературным источникам, наибольшая встречаемость хромосом с вторичными перетяжками и хромосомных мутаций наблюдается в популяциях лиственниц, произрастающих в экстремальных условиях и при техногенном загрязнении (Муратова, 1991; Фарукшина, 1998; Путенихин и др., 2004). Кариологические исследования в популяциях лиственницы, произрастающих в болотных экотопах, не проводились.
4.2. Исследование генеративных структур и кариотипа лиственницы сибирской в гидроморфных и суходольных условиях произрастания. Раздел состоит из 6 частей. Установлено, что размеры макростробилов (женских шишек) в популяциях лиственницы достоверно выше у деревьев на суходоле по сравнению с деревьями из болотной согры (табл. 4.1). Частота встречаемости шишек, имеющих различную длину и ширину (рис. 4.1, 4.2), свидетельствует о наличии как в согре, так и на суходоле мелко-, средне- и крупношишечных форм лиственницы. Приблизительно 20-25% особей имеют мелкие шишки, 25-27% - шишки средних размеров, 12-15% - крупные шишки. В среднем 12-18% деревьев имеют шишки небольшой ширины, 16-23% - шишки средней ширины, 10-15% - широкие шишки. Остальные шишки в популяциях лиственницы с согры и суходола характеризуются переходными показателями длины и ширины. Значения числа семенных чешуй в шишке, числа парастих в шишке, ширины семенной чешуи достоверно выше в суходольной популяции лиственницы (табл. 4.1). Изменчивость анализируемых признаков более высокая в болотной популяции лиственницы. Значения числа чешуй и числа парастих в шишке у лиственницы сибирской как в согре, так и на суходоле (табл. 4.1) значительно выше, чем в популяциях этого вида из восточных частей ареала (Круклис, Милютин, 1977), приближаясь к значениям, характерным для лиственницы Сукачева на Южном Урале (Путенихин и др., 2004). Таблица 4.1. Изменчивость морфометрических показателей шишек в популяциях лиственницы сибирской с болотной согры и с суходола
Показатели
| Выборки
| суходол
| болотная согра
| Длина шишки, мм
| x ± mx
| 36.7 ± 0.35
| 35.9 ± 0.45
| C.V., %
| 9.5
| 12.6
| tф
| 1.98
| Ширина шишки, мм
| x ± mx
| 21.0 ± 0.19
| 19.5 ± 0.15
| C.V., %
| 9.1
| 7.5
| tф
| 8.84
| Число семенных чешуй в шишке, шт.
| x ± mx
| 36.5 ± 0.37
| 33.2 ± 0.42
| C.V., %
| 10.0
| 12.7
| tф
| 8.35
| Число парастих в шишке, шт.
| x ± mx
| 5.3 ± 0.06
| 5.0 ± 0.07
| C.V., %
| 13.0
| 13.7
| tф
| 5.07
| Ширина семенной чешуи, мм
| x ± mx
| 15.2 ± 0.14
| 14.7 ± 0.15
| C.V., %
| 9.7
| 10.5
| tф
| 3.38
|
Рис. 4.1. Частота встречаемости шишек различной длины у лиственницы сибирской в болотной согре и на суходоле.
Рис. 4.2. Частота встречаемости шишек различной ширины у лиственницы сибирской в болотной согре и на суходоле. В популяциях лиственницы сибирской выделены шишки с 3 формами края семенной чешуи: округлой (72% в согре и 67% на суходоле), прямой (23% в согре и 27% на суходоле), выемчатой (5% в согре и 6% на суходоле). По конфигурации плоскости семенной чешуи в популяциях лиственницы выделяются 3 формы: типично-ложковидная (52% в согре и 53% на суходоле), выпукло-ложковидная (28% в согре и 30% на суходоле), волнистая (20% в согре и 17% на суходоле). Структура болотной и суходольной популяций лиственницы по данным показателям не различается. Выявленное соотношение форм заметно отличается от аналогичных соотношений, полученных в других частях ареала лиственницы сибирской (Круклис, Милютин, 1977), оказываясь идентичным средним показателям распределения этого признака в уральских популяциях лиственницы Сукачева (Путенихин, Фарукшина, 2004). Полученные данные позволяют сделать предположение о происходящих в Западно-Сибирском регионе процессах интрогрессивной гибридизации лиственниц сибирской и Сукачева. Разнообразие оттенков окраски семенных чешуй шишек в изученных популяциях лиственницы особенно характерно для болотного насаждения данного вида.
Семена в популяциях лиственницы сибирской с согры и с суходола имеют коричневую окраску и между собой по этому признаку не различаются. Семенные крылатки дифференцируются по окраске на 5 цветов в болотной популяции лиственницы, на 3 цвета – в суходольной. Крылатки болотного экотипа лиственницы имеют среднюю длину 9.7 ± 0.12 мм, суходольного - 10.6 ± 0.12 мм, достоверно различаясь между собой. Крылатки болотного экотипа лиственницы характеризуются шириной 5.2 ± 0.09 мм, суходольного - 5.1 ± 0.06 мм, различия между этими значениями недостоверны. Масса семян суходольного экотипа лиственницы сибирской (12.1 г) достоверно выше массы семян болотного экотипа данного вида (10.2 г). Значения массы семян болотного и суходольного экотипов лиственницы сибирской проявляют сходство с параметрами данного признака для популяций лиственницы Сукачева (Путенихин и др., 2004), что также свидетельствует о возможном гибридном происхождении популяций лиственницы, произрастающих в Западной Сибири. В образцах из суходольной и болотной популяций лиственницы содержится соответственно 54% и 40% пустых семян. Достоверно более высокие значения показателей качества семян получены для болотного экотипа лиственницы (энергия прорастания - 35 ± 3.8%, всхожесть – 49 ± 3.14%) по сравнению с суходольным экотипом (энергия прорастания - 28 ± 1.4%, всхожесть – 32 ± 1.6%).
В диплоидном наборе лиственницы сибирской с согры и суходола содержится 24 хромосомы (2n = 24). В отдельных корневых меристемах популяций лиственницы наблюдалась миксоплоидия. В обеих популяциях лиственницы выделяются две группы и индивидуально одна пара хромосом. Первая группа состоит из 6 пар длинных метацентрических хромосом (I-VI). Более короткие субметацентрические хромосомы образуют вторую группу из 5 пар (VIII-XII). Отдельно идентифицируется одна пара хромосом интерцентрического типа (VII), занимающая промежуточное положение по длине по сравнению с двумя другими группами хромосом. Различия по относительной длине и центромерному индексу между выделенными морфологическими типами хромосом статистически достоверны. По данным других авторов, в кариотипе популяций L. sibirica идентифицируются только две группы хромосом – длинные метацентрики (I-VI пары) и короткие субметацентрики, образующие VII-XII пары; хромосомы интерцентрического типа не выделяются. В популяциях L. sukaczewii хромосомы распределяются на три группы – длинные метацентрики (I-VI пары), более короткие интерцентрики (VII-IX пары), короткие субметацентрики, соответствующие X-XII парам (Муратова, Чубукина, 1985; Фарукшина, 1998). Сравнение полученных результатов с литературными данными свидетельствует, что кариотип западносибирских популяций лиственницы по морфологическим типам хромосом является переходным между кариотипами L. sibirica и L. sukaczewii. Параметры I-VI, VII, VIII-XII пар хромосом лиственницы с согры составляют соответственно: La = 14.7 мкм, 10.8 мкм, 9.2 мкм; Lr = 5.1%, 3.7%, 3.2%; Ic = 47.6%, 26.6%, 31.5%. Параметры I-VI, VII, VIII-XII пар хромосом лиственницы с суходола составляют соответственно: La = 13.4 мкм, 10.0 мкм, 8.7 мкм; Lr = 5.0%, 3.8%, 3.2%; Ic = 47.2%, 27.3%, 32.1%.
Число вторичных перетяжек на диплоидный набор выше в популяции лиственницы с согры (12) по сравнению с лиственницей с суходола (8). Область локализации перетяжек в хромосомах лиственницы с согры шире (39-69% расстояния от перетяжки до центромеры), по сравнению с лиственницей с суходола (43-68% расстояния от перетяжки до центромеры). Встречаемость перетяжек в хромосомах деревьев лиственницы с согры варьирует соответственно от 17 до 75%, лиственницы с суходола - от 17 до 93%. Популяции лиственницы с болотной согры и суходола по количеству перетяжек в хромосомах проявляют большее сходство с популяциями лиственницы Сукачева. Интерфазные ядра деревьев лиственницы с болотной согры содержат от 1 до 8 ядрышек, деревьев лиственницы с суходола – от 1 до 6.
В метафазных клетках лиственницы с согры и суходола обнаружены хромосомные мутации: кольцевые структуры, фрагменты, нарушения спирализации, дицентрики (табл. 4.2, рис. 4.3). Патологии митоза у лиственницы с согры и суходола представлены фрагментами, многополюсными митозами, неправильным расхождением полиплоидных клеток, забегающими и отстающими хромосомами, выбросами за пределы пластинки отдельных хромосом (табл. 4.3, рис. 4.4). Мосты, остаточное ядрышко и С-митоз встречались только в болотной популяции лиственницы, агглютинация хромосом – в суходольной. Для сравнения с полученными результатами изучены насаждения лиственницы сибирской из окрестностей г. Норильска, произрастающие в экстремальных природно-климатических условиях в зоне влияния техногенных выбросов. В норильской популяции L. sibirica впервые для данного вида обнаружена добавочная хромосома (2n = 24 + 1B). Другие нарушения представлены миксоплоидией, кольцевыми структурами, фрагментами, дицентрическими хромосомами, остаточным ядрышком, нарушениями спирализации хромосом, С-митозом. Встречаемость нарушений очень высокая (22.8%). Анализ полученных результатов и данных других авторов (Муратова, 1991; Фарукшина, 1998) свидетельствует, что в популяциях лиственницы из экстремальных условий произрастания спектр хромосомных мутаций расширяется. Таблица 4.2. Встречаемость и спектр метафазных нарушений в популяциях лиственницы сибирской с болотной согры и с суходола
Показатели
| Выборки
| суходол
| согра
| Число изученных корневых меристем, шт.
| 60
| 107
| Число корневых меристем с нарушениями, шт. / %
| 22 / 36.7
| 26 / 24.3
| Число изученных клеток, шт.
| 465
| 989
| Число клеток с нарушениями, шт. / %
| 38 / 8.2
| 56 / 5.7
|
Типы
метафазных
нарушений,
шт. / %
| ацентрические кольца
| 4 / 0.9
| 4 / 0.4
| фрагменты
| 5 / 1.1
| 22 / 2.2
| кольцевые хромосомы
| 3 / 0.6
| 7 / 0.7
| “надетые” кольцевые хромосомы
| 1 / 0.2
| -
| полицентрические хромосомы
| -
| 1 / 0.1
| анеу- и полиплоидные клетки
| 23 / 3.5
| 19 / 1.9
| нарушения спирализации
| 2 / 0.4
| 3 / 0.3
|
а б
в г
Рис. 4.3. Хромосомные мутации у лиственницы сибирской: а – фрагмент; б – дицентрик; в – кольцевая хромосома; г – ацентрическое кольцо. Мутации указаны стрелками. Масштабная линейка 10 мкм.
Таблица 4.3. Встречаемость и спектр ана-телофазных нарушений в популяциях лиственницы сибирской с болотной согры и с суходола
Показатели
| Выборки
| суходол
| согра
| Число изученных корневых меристем, шт.
| 50
| 50
| Число корневых меристем с нарушениями, шт. / %
| 21 / 42.0
| 19 / 38.0
| Число изученных клеток, шт.
| 502
| 354
| Число клеток с нарушениями, шт. / %
| 28 / 5.6
| 27 / 7.6
|
Типы
ана-
телофазных
нарушений,
шт. / %
| один или несколько фрагментов
| 9 / 1.8
| 6 / 1.6
| многополюсные митозы
| 4 / 0.8
| 5 / 1.4
| мосты одиночные
| -
| 2 / 0.6
| мосты парные
| -
| 1 / 0.3
| С-митоз
| -
| 3 / 0.8
| забегающие хромосомы
| 8 / 1.6
| 4 / 1.1
| отстающие хромосомы
| 1 / 0.2
| 1 / 0.3
| выбросы за пределы пластинки
| 3 / 0.6
| 2 / 0.6
| неправильное расхождение полиплоидных клеток
| 1 / 0.2
| 2 / 0.6
| остаточное ядрышко
| -
| 1 / 0.3
| агглютинация хромосом
| 2 / 0.4
| -
|
а б
Рис. 4.4. Нарушения митоза у лиственницы сибирской: а – фрагмент; б – забегающая хромосома. ГЛАВА 5. МОРФОЛОГИЯ ГЕНЕРАТИВНЫХ СТРУКТУР И КАРИОТИП
ЕЛИ СИБИРСКОЙ
5.1. Изучение генеративных структур и кариологическая характеристика ели сибирской в различных условиях произрастания. Приводится описание видового ареала ели сибирской. Изучение популяций ели сибирской в зоне гибридизации с елью европейской выявило, что они характеризуются трансгрессивным характером изменчивости морфо-физиологических признаков. Рассматриваются вопросы экологии ели сибирской (Бобров, 1974; Правдин, 1975; Попов, 2005).
Обсуждается репродуктивная способность ели сибирской в связи с лесоводственными характеристиками насаждений (Попов, 1978). Выявлены достоверные связи параметров генеративных органов ели, а также сроков прохождения микроспорогенеза с географической широтой и долготой местности, с количеством осадков, температурным фактором (Правдин, 1975; Некрасова, 1983; Попов, 1999; Путенихин и др., 2005). В целом, в изменчивости генеративных структур проявляется тенденция, связанная с основными районами произрастания ели, расположенными вдоль трансекты «северо-запад – юго-восток». Установлено, что форма семенных чешуй является диагностическим признаком, отражающим популяционно-географическую структуру ареала ели (Попов, 1999). Показаны особенности дифференциации популяций ели, произрастающих на Западно-Сибирской равнине, в связи с условиями произрастания древостоев в режиме избыточного увлажнения почв (Попов, 2005).
Анализируются результаты кариологического исследования ели сибирской, в том числе данных по нуклеолярным хромосомам (Круклис, 1971; Скупченко, 1975; Медведева, Муратова, 1987; Guttenberger, Muller, 1996; Фарукшина и др., 1997; Путенихин и др., 2005). Рассмотрены генетические и лесоводственные эффекты встречаемости добавочных хромосом в популяциях ели (Брока, 1990; Муратова, Владимирова, 2001). Данные по кариологии болотных популяций P. obovata в литературе отсутствуют.
5.2. Исследование морфологических особенностей шишек, посевных качеств семян и особенностей кариотипа ели сибирской в гидроморфных и суходольных экотопах. Раздел состоит из 4 частей. Анализ индивидуальной и межпопуляционной изменчивости размеров шишек ели сибирской показывает, что по мере ухудшения условий произрастания по градиенту: суходол – болотная согра – евтрофное болото, средние размеры шишек уменьшаются (табл. 5.1). Соответственно уменьшению длины шишек в популяциях ели увеличивается вариабельность их размеров. Сходная тенденция прослеживается и на индивидуальном уровне - во всех изученных популяциях ели у отдельных деревьев, формирующих самые крупные шишки, их размеры наименее вариабельны. Длина шишек ели как у отдельных деревьев, так и на уровне популяции оказывается более вариабельным признаком, чем ширина. Таблица 5.1. Параметры шишек болотных и суходольной популяций ели сибирской
Местоположение участка
| Длина шишек
| Ширина шишек
| n., шт.
| х mx., см
| C.V., %
| n., шт.
| х mx., см
| C.V., %
| Большое Жуковское болото
| 1307
| 6.60.11
| 16.62
| 1042
| 1.50.05
| 23.66
| Болотная согра
| 2500
| 7.30.13
| 12.02
| 2408
| 1.80.03
| 10.20
| Малое Жуковское болото
| 638
| 6.90.22
| 13.14
| 199
| 1.70.07
| 9.66
| Суходол
| 1010
| 7.60.14
| 12.02
| 963
| 2.10.03
| 8.05
|
Изучение индивидуальной изменчивости качества семян в популяциях ели с болота, болотной согры и суходола показало, что различия по массе семян между отдельными деревьями очень существенны и не имеют четкой сопряженности с показателями всхожести и энергии прорастания. При этом изменчивость массы семян ели с болота и болотной согры соответствует среднему уровню, а с суходола – высокому. Уровень изменчивости энергии прорастания и всхожести семян как в болотных, так и в суходольной популяциях ели высокий и очень высокий (табл. 5.2).
Таблица 5.2. Показатели качества семян ели сибирской на болотах и суходолах
Выборки
| Статистические показатели
| число деревьев
| Mm
|
| C.V.%
| Масса семян, г
| Большое Жуковское болото
| 10
| 3.50.27
| 0.87
| 27.86
| Кедрово-еловая согра
| 42
| 4.10.23
| 0.86
| 20.98
| Суходол
| 31
| 3.70.21
| 1.16
| 31.35
| Энергия прорастания, %
| Большое Жуковское болото
| 10
| 27.55.29
| 16.74
| 60.87
| Кедрово-еловая согра
| 42
| 25.75.84
| 21.37
| 83.15
| Суходол
| 31
| 19.53.01
| 16.75
| 85.90
| Всхожесть, %
| Большое Жуковское болото
| 10
| 43.37.60
| 24.04
| 55.52
| Кедрово-еловая согра
| 42
| 45.64.86
| 18.59
| 40.77
| Суходол
| 31
| 38.03.45
| 19.23
| 50.61
|
Кариотип обеих болотных и суходольной популяций ели сибирской характеризуется постоянным диплоидным числом хромосом, равным 24 (2n = 24). В популяциях данного вида с болота, болотной согры и суходола отмечаются миксоплоидия, а также появление добавочных или В-хромосом (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Тетраплоидная клетка с В-хромосомой (указана стрелкой) у ели сибирской с евтрофного болота. Масштабная линейка 10 мкм. Методом поликариограммного анализа выявлено, что в популяциях ели с болота, согры и суходола единую группу образуют метацентрические хромосомы I-VIII пар, их параметры составляют соответственно: La = 14.5 мкм, 14.5 мкм, 14.6 мкм; Lr = 4.5%, 4.5%, 4.5%; Ic = 46.8%, 46.8%, 47.3%. Индивидуально идентифицируются четыре пары хромосом – IX, X, XI и XII (из них IX и XII – субметацентрики, X и XI – метацентрики). Параметры IX пары хромосом в популяциях ели с болота, согры и суходола составляют соответственно: La = 12.3 мкм, 12.8 мкм, 13.5 мкм; Lr = 3.9%, 3.9%, 4.2%; Ic = 37.0%, 38.1%, 36.8%; параметры X пары: La = 11.5 мкм, 11.8 мкм, 11.7 мкм; Lr = 3.7%, 3.8%, 3.6%; Ic = 44.6%, 43.3%, 43.2%; параметры XI пары: La = 10.3 мкм, 10.3 мкм, 10.4 мкм; Lr = 3.3%, 3.2%, 3.2%; Ic = 43.7%, 43.3%, 43.1%; параметры XII пары: La = 9.2 мкм, 9.1 мкм, 9.3 мкм; Lr = 2.9%, 2.9%, 2.9%; Ic = 34.3%, 35.3%, 34.9%.
Различия между тремя изученными популяциями ели по абсолютной и относительной длине и центромерному индексу хромосом недостоверны. Только IX пара хромосом кариотипа ели с болота (характеризующаяся повышенной изменчивостью в различных популяциях елей сибирской и европейской: она представляет собой мета- или субметацентрик) имеет достоверные отличия по абсолютной длине от IX пары хромосомного набора ели с суходола и согры.
Максимальным числом вторичных перетяжек и наиболее диффузным их распределением на плечах хромосом характеризуется популяция ели с болота (32 перетяжки на диплоидный набор, с зоной локализации 27-78% расстояния от перетяжки до центромеры) по сравнению с популяциями данного вида с болотной согры (26 перетяжек на диплоидный набор, с зоной локализации 32-73% расстояния от перетяжки до центромеры) и с суходола (26 перетяжек на диплоидный набор, с зоной локализации 32-73% расстояния от перетяжки до центромеры).
Встречаемость перетяжек в хромосомах ели с болота – 7-80%, с согры – 4-92%, с суходола – 9-63%. В кариотипе ели с болота впервые для вида выявлены хромосомы с четырьмя вторичными перетяжками. Число ядрышек в интерфазных ядрах деревьев ели с болота варьирует от 1 до 16, деревьев ели с согры – от 2 до 10, деревьев ели с суходола – от 2 до 10. Данные по величине ядерно-ядрышковых отношений позволяют сделать предположение о более интенсивных процессах белкового синтеза у особей ели с болота, по сравнению с особями с согры и суходола.
В популяциях ели с болота, болотной согры и суходола обнаружены хромосомные перестройки, представленные кольцевыми структурами, дицентрическими хромосомами, фрагментами (табл. 5.3, рис. 5.2). В популяции ели с болота зарегистрировано остаточное ядрышко, а также кольцевая хромосома одновременно с В-хромосомой. Наиболее широкий спектр мутаций, а также их максимальная встречаемость зафиксирована в обеих болотных популяциях ели.
При изучении митозов в популяции ели с согры выявлены отстающие и забегающие хромосомы, мосты, фрагменты, неравномерное и хаотическое расхождение хромосом, в том числе в полиплоидных клетках. В популяции ели с суходола отмечены фрагменты в анафазе. Встречаемость клеток с митотическими нарушениями у деревьев в популяции ели с согры в 2.5 раза выше, чем в суходольной популяции. Таблица 5.3. Встречаемость и спектр метафазных нарушений (шт./%) в популяциях ели сибирской с болот и с суходола
Спектр мутаций
| Болото
| Согра
| Суходол
| Фрагменты
| 5 / 1.4
| 1 / 0.3
| 1 / 0.7
| Полицентрические хромосомы
| 3 / 0.8
| -
| -
| Кольцевые хромосомы
| 1 / 0.3
| -
| 2 / 1.4
| Кольцевые хромосомы и В-хромосомы
| 1 / 0.3
| -
| -
| Ацентрические кольца
| 2 / 0.6
| -
| -
| Остаточное ядрышко
| 1 / 0.3
| -
| -
|
а б
Рис. 5.2. Хромосомные мутации у ели сибирской: а – дицентрик; б – кольцевая хромосома. Мутации указаны стрелками. Масштабная линейка 10 мкм. Изучение качественных характеристик семян и встречаемости хромосомных нарушений индивидуально у отдельных особей и групп деревьев ели на болоте, в согре и на суходоле свидетельствует, что растения с высокой суммарной встречаемостью мутаций в клетках отличаются низким или средним качеством семян. Наличие В-хромосом не оказывает влияния на массу семян и их всхожесть. ГЛАВА 6. ПАРАМЕТРЫ ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ И КАРИОТИП ПИХТЫ СИБИРСКОЙ
6.1. Морфологические особенности генеративных структур и характеристика кариотипа пихты сибирской в различных условиях произрастания. Приводится характеристика ареала пихты сибирской (Бобров, 1978). Рассматриваются экологические факторы произрастания пихтарников (Фалалеев, 1964). Подчеркивается недостаточность изучения внутривидового разнообразия и генетико-селекционных особенностей пихты (Милютин, 1995). Обсуждаются данные по проблемам усыхания пихтовых насаждений в некоторых частях видового ареала (Воронин, 1989; Бажина, 1998).
Показана связь урожайности деревьев пихты с их биологическими и лесоводственными особенностями (Рябинков, 1974). Установлена зависимость размеров и строения женских шишек и качества семян пихты с условиями произрастания древостоев (Третьякова, Бажина, 1996; Кокорин, Милютин, 2003). Отмечается связь сроков прохождения микроспорогенеза, качества пыльцы и встречаемости аномалий в мейозе у пихты с температурными условиями (Некрасова, 1983; Третьякова, 1990).
Данные по кариологии пихты сибирской немногочисленны (Бударагин, 1972; Муратова, Матвеева, 1996; Квитко, 2006). Наибольший уровень встречаемости хромосомных аномалий зафиксирован в популяциях пихты из экстремальных условий произрастания (Муратова, Матвеева, 1996). Сведений об особенностях генеративной сферы и кариотипа пихты, произрастающей в гидроморфных экотопах, в научной литературе не имеется.
6.2. Характеристика генеративных структур и кариотип пихты сибирской в болотных и суходольных условиях произрастания. Раздел состоит из 3 частей. При изучении линейных параметров женских шишек установлено, что их длина у пихты на суходоле достоверно выше, а ширина – достоверно ниже, чем в болотной согре. Масса семян пихты в изученных экотопах имеет близкие значения, хотя и несколько более высокие для семян пихты с суходола (табл. 6.1.).
Таблица 6.1. Изменчивость размеров макростробилов и качества семян в популяциях
пихты сибирской с болотной согры и с суходола
Показатели
| Согра
| Суходол
| Длина шишки
| x ± mx,см
| 7.6 ± 0.06
| 7.8 ± 0.07
| C.V., %
| 10.8
| 13.1
| Ширина шишки
| x ± mx,см
| 2.9 ± 0.01
| 2.8 ± 0.01
| C.V., %
| 7.0
| 6.7
| Масса 1000 шт. семян
| x ± mx, г
| 10.8 ± 0.46
| 11.6 ± 0.13
| C.V., %
| 9.6
| 2.5
| Энергия прорастания
| x ± mx, %
| 29.6 ± 1.67
| 13.0 ± 2.24
| C.V., %
| 21.1
| 70.9
| Всхожесть на 15 день
| x ± mx, %
| 70.4 ± 4.27
| 59.4 ± 3.99
| C.V., %
| 22.7
| 27.7
| Всхожесть на 21 день
| x ± mx, %
| 80.9 ± 2.88
| 76.0 ± 4.06
| C.V., %
| 8.7
| 16.0
| |