Контрольная работа по "Лесная селекция"

Значение отдалённой гибридизации.  
1. Отдалённая гибридизация как фактор эволюции: некоторые виды являются спонтанными отдалёнными (межвидовыми, межродовыми) гибридами.  
2. Отдалённая гибридизация как метод селекции: создание новых  культур (тритикале, черный абрикос, слива русская, нигролария).Селекция на комплексную устойчивость 
3. Отдаленная гибридизация как метод геномного анализа. Геномный анализ – изучение степени гомологичности геномов. На основе геномного анализа познается филогенез растений.

Вот примеры отдаленной гибридизации и полученные при этом свойства и качества: Абрикос черный: алыча х абрикос обыкновенный (комплексная устойчивость, оригинальные качества плодов, высокие технические качества плодов).Слива русская: алыча х слива китайская (высокая продуктивность и урожайность, комплексная устойчивость, крупноплодность, отличное качество плодов).Смородина черная х крыжовник (отсутствие колючек, оригинальные качества плодов, транспортабельность плодов).

Меж- и внутривидовая гибридизация - один из наиболее перспективных методов в программах селекционного улучшения древесных растений. При этом возможен, в частности, гетерозисный эффект по самым разнообразным признакам: скорости роста, мощности, урожайности. Другой селекционный выход заключается в получении новых комбинаций признаков, отборе в гибридном потомстве особей с высоким качеством древесины, устойчивых к болезням, повреждениям морозами. Гибридизация совместимых видов часто обеспечивает возможность массового получения быстрорастущих или высокопродуктивных гибридов первого поколения, которые непосредственно могут быть использованы в лесном хозяйстве. Искусственная гибридизация (в том числе на основе отдаленных скрещиваний) в сочетании с отбором в последующих поколениях является способом создания новых гибридных сортов деревьев.

4. Селекция при интродукции лесных  и декоративных древесных пород.

Введения в культуру инорайонных растений называется интродукцией.

Лесная интродукция - искусственное размножение и выращивание в лесных культурах новых видов древесных растений, ранее естественно не произраставших в данной местности. Лесная интродукция может иметь два исходных направления: акклиматизация (связана с генетическими изменениями в результате интенсивного естественного отбора) и натурализация (происходит без генетических изменений в популяциях ингродуцентов). В лесной интродукции используют методы: климатоаналогов, экологогеографического анализа, рядовых комплексов, непосредственного опыта и др. Способы интродукцион-ной работы и средства, которыми она осуществляется, выбирают с учетом экологии растений, природных условий района лесной интродукции и соответствующих уровню развития науки методов и технических возможностей ее проведения. Ее успех зависит от конкурентной способности интродуцента в лесном сообществе. Лесную интродукцию чаще всего используют для целевого выращивания леса, в частности для создания лесосырьевой базы целлюлозобумажной промышленности. II. С. Мелехов (1984) считал, что лесная интродукция - дополнительное эффективное средство восстановления хвойных лесов.

 Несмотря на бесспорное  преимущество местной дендрофлоры  в диких лесных фитоценозах, в  настоящее время имеются доказательства о превосходстве некоторых интродуцированных видов по объему, выращиваемой древесины по сравнению с местными видами. Необходимость введения экзотов в лесные культуры в некоторых случаях вызвана бедностью дендрофлоры местных природных лесов, повышением продуктивности создаваемых культур и увеличением лесистости.

Большую роль в интродукции древесных растений в России сыграли ботанические и дендрологические сады: ботанический сад в Санкт-Петербурге, дендрологические парки при Санкт-Петербургском лесохозяйственном университете и Петровской сельскохозяйственной академии в Москве и ряд других парков, созданных преимущественно в поместьях. В более позднее время инорайонные древесные растения стали культивироваться на многочисленных опытных станциях, в производственных лесных культурах, в озеленительные посадки городов и других населенных пунктов.

Профессор М.Е. Ткаченко считал, что экзоты должны вводится в следующих случаях:  
1) если скорость роста экзотов превосходит темпы прироста местных пород; 
2) если древесина экзотов превосходит по качеству местные породы; 
3)если    экзоты    дают    такие    ценные    продукты, которые нельзя получить от местных пород; 
4) если    экзоты    могут   улучшит   лесоводственную среду в большей степени, чем местные породы (акация желтая в подлеске, примесь лиственницы в культурах сосны, тополя в роли осушителей и т.п.) 
5) если экзоты могут расти лучше, лиственных пород в неблагоприятных лесорастительных условиях (лиственница даурская на болотах).

К этому надо добавить, что введение экзотов очень распространенно с декоративными целями.

Ho особенно широко используются  экзоты в практике лесопаркового  хозяйства. В городских насаждениях  России суммарный состав древесных  экзотов превышает 350—400 видов; с  учетом декоративных форм, сортов, культиваров эту цифру практически можно удвоить.

В городском лесопарковом хозяйстве интродуценты явно доминируют над древесными породами местной флоры (аборигенными видами). Это объясняется тем, что в условиях урбанизированной среды они во многих случаях более устойчивы и долговечны, чем аборигенные виды; их использование существенно повышает эстетические, санитарно-гигиенические свойства посадок, способствует сокращению затрат на выращивание посадочного материала, содержание городских зеленых насаждений.

Таким образом, интродукция экзотов - один из неиссякаемых источников обогащения местной дендрофлоры и исходного материала для селекции.

5. Временные лесосеменные  участки, их отвод, проведение селекционных  мероприятий по повышению урожайности  семян.

Временные лесосеменные участки (ВЛСУ) закладываются в приспевающих или спелых насаждениях, в которых проведены селекционные рубки, улучшающие состав и улучшающие плодоношение. ВЛСУ могут быть двух типов: 
1) Участки,   в   которых  производится   одноразовый сбор семян с поваленных деревьев (сосна, ель, лиственница) при рубке главного пользования; 
2)Участки в насаждениях дуба, бука, кедра и других пород,  у которых желуди и шишки собирают с земли.

При определении объема площади закладки ВЛСУ исходят из фактической потребности в семенах, средней урожайности насаждений и возможности хозяйственного освоения (т.е. заготовки) урожая с расчетом полного обеспечения предприятий до момента начало работы постоянных лесосеменных участков и семенных плантаций.

Для усиления плодоношения и улучшения качество семян применяют изреживание древостоев, внесение удобрений, известкование почвы и др. При изреживании древостоя основное внимание уделяется качественному улучшению его состава     и     усилению     плодоношения,     что     достигается интенсивными        проходными и двухприемными семенолесосечными рубками. Чем выше возраст, т.е. чем ближе срок сплошной рубки, тем интенсивнее должны быть меры ухода. Основное требование к ВЛСУ - строгое соблюдение в них сроков рубки древостоев. Эффективнее всего рубка в наиболее урожайный (семенной год) и в период полной или близкой к ней физиологической спелости семян той или иной древесной породы.

В целях улучшения качества семян на временных лесосеменных участках проводят санитарную рубку и удаление минусовых деревьев. Когда урожай семян на постоянных участках будет недостаточным, ВЛСУ будут служить резервным фондом.

6. Селекция конкретной древесной породы: направления, методы, результаты.

Подвариант №1. Осина.

Исходным материалом для селекции осины в первую очередь являются лучшие насаждения осиновых аутохтонных лесов, которые практически распространены по всей России, а также ряд насаждений, созданных из интродуцированных видов и форм осины — это прежде всего коллекционно-испытательные насаждения ботанических садов и различных научных организаций и учебных заведений лесного профиля. Общая площадь естественных осиновых лесов в России составляет 18,9 млн. гектаров, с общим запасом древесины 2741·106 м3 (лесной фонд России, 1995). В зависимости от природных условий производительность осинников колеблется от 0,5 до 4,5 м3/га в год. Наиболее продуктивными считаются осинники в центральной и западной части европейской территории страны (2,0-4,5 м3/га в год). Несколько ниже продуктивность (1,1-1,9 м3/га в год) осиновых лесов в Карелии, Кировской, Пермской областях и в ряде районов Сибири. В местах с более суровыми климатическими условиями, а также в регионах с недостаточным увлажнением годичный прирост осины падает до 0,5 м3/га в год.

Естественный потенциал осины. Осина относится к подроду белых тополей. В лесах России произрастает в основном тополь дрожащий (p.tremula l.). И естественные (спонтанные) гибриды, среди которых широкую известность получил тополь сереющий(p.canescens. Ait.,) в дендрариях, дендросадах и в коллекциях лесных вузов или НИИ можно встретить интродуцированные осины: американскую (p. Tremuloides michx.), крупнозубчатую (p.granditentata michx.), осину давида или китайскую (p.davidiana dode), осину зибольда или японскую (p.siboldii miquel), а также новые гибриды, полученные при контролируемых скрещиваниях. Осина характеризуется большим формовым разнообразием по величине, быстроте роста, фенологическим особенностям, резистентности, пораженности и другим признакам. На многоформенность осины указывали еще лесоводы прошлого века: Майер, Черняев, Куницкий и др. (А.С. Яблоков, 1963). В xx в. Изучение формового разнообразия осины продолжалось более активно как за рубежом, так и в нашей стране. Наибольшее число исследований, посвященных формовому разнообразию осины, было проведено в бывшем Советском Союзе (А.С. Яблоков, 1963 и др.). Эти работы, наряду с раскрытием природного генетического разнообразия осины, показали также, что хозяйственное значение выделенных форм в разных географических и экологических условиях является различным, что подтверждает необходимость изучения формового разнообразия осины с учетом географических районов. Формовому разнообразию осины посвящена обширная литература (А.С. Яблоков, 1941, 1949, 1963; С.П. Иванников, 1958, 1959, 1963; Е.М. Марьин, 1967; В.Т. Бакулин, 1966, 1968; А.П. Царев, 1965, 1967, 1970, 1985; Л.Е. Михайлов, 1972, 1980; Я.Я. Смилга, 1963, 1964, 1986 и др.).

В естественных лесах Костромской и Курской областей выделены исполинские формы осины (шарьинская и обоянская), отличающиеся повышенной силой роста и высокой устойчивостью к сердцевинной гнили. В 50-летнем возрасте они имели запас древесины 500 м3/га, средний прирост их был 9,5 м3/га в год. Выход целлюлозы составлял 54-56%, длина древесинного волокна достигала 1,4 мм. В лесах Новосибирской области обнаружена триплоидная форма осины (3х = 57), которая по многим показателям сходна с предыдущими двумя несмотря на географическую удаленность (В.Т. Бакулин, 1966). Осины выделяются также по форме листовой пластинки и срокам распускания листьев, ветвлению, форме кроны, трещиноватости коры, качеству древесины, устойчивости к гнили и т.д.

Изучение формового разнообразия осины в ЦЧР, проведенные А. П. Царевым (1967 г), по феноформам, морфоформам и половому диморфизму, позволило установить, что в условиях нагорной дубравы преобладает рано распускающая форма (77%). Поздно распускающаяся форма составляет лишь 3%, но запас деловой древесины у нее на 14-50% выше, чем у ранней, и в 1,5 раза меньше процент поражения сердцевинной гнилью. Эти качества позволяют более целеустремленно вести поиски ценных форм, и в первую очередь следует обращать внимание на поздно распускающуюся форму. Выделены также осины с плакучей и пирамидальной кроной, с прямыми и змеевидными стволами, разной трещиноватости грубой корки и цвету коры. Наиболее ценной в Воронежской области оказалась гладкозеленокорая форма, которая меньше всего поражалась гнилью. Процент деревьев с плодовыми телами у нее в 1,5-2,5 раза ниже, чем у других форм.Изучение полового диморфизма осины показало, что соотношение полов в разных условиях отклоняется от теоретического (1:1) в значительной степени. Так, в целом оно составило 1:4,5 в пользу мужских. Однако на более плодородных участках (темно-серые супеси и суглинки) женские осинники преобладают, уступая место мужским на песчаных и супесчаных светло-серых и серых почвах. Мужские осинники отличаются более ровными стволами, повышенной производительностью. Женские формы, произрастающие в лучших условиях, более гнилеустойчивы по сравнению с мужскими. Однако в более сухих условиях они становятся более восприимчивыми к гнили (А.П. Царев, 1985).

При изучении формового разнообразия осины в центральной лесостепи А.П. Царевым отобраны ряд плюсовых деревьев и четыре плюсовых насаждения, устойчивых к гнили (деревьев с плодовыми телами в возрасте спелости менее 6%, запас 340-400 м3/га)

Фонд естественных гибридов осины. Из естественных гибридов осины широкую известность получил тополь сереющий, который предположительно считается спонтанным гибридом от скрещивания тополя белого с осиной. В частности, он встречается в виде групп, куртин, небольших участков (до 1,5 га) в пойме рек Хопра и Дона на глубокогумусированных зернистых почвах ровных участков с низким залеганием грунтовых вод. Тополь сереющий отличается высокой продуктивностью, превышающей обычную осину в том же возрасте в два—три раза, и имеет повышенную плотность древесины (430—660 кг/м3), в то время как плотность древесины белых тополей равна 400—530 кг/м3.

Применяют три главных метода селекции лесных пород:

отбор и непосредственное использование лучших ценных форм и индивидуумов;

использование гибридной силы роста (гетерозиса), вызываемого в результате внутривидовых или межвидовых скрещиваний;

использование естественно возникающих или искусственно выводимых полиплоидов и мутантов с целью получения лучших новых сортов лесных пород.

Целями гибридизации осины являются:

1.Усиление быстроты роста и увеличение общих размеров гибридной осины;

2.Улучшение качества древесины и формы стволов;

3.Изменение типа ветвления для улучшения очищаемости деревьев от мертвых сучьев;

4.Повышение иммунитета к болезням: ржавчине, сердцевинной гнили и др.;

5.Повышение ее жизнестойкости.

Гибридизация велась на растущих деревьях и на срезанных ветвях. Скрещивания производились, преимущественно, с другими видами и в меньшей степени внутри вида. За период с 1935—1939 гг. таких скрещиваний было произведено в количестве 135 комбинаций, из которых 110 были осуществлены на материнских растениях осины. В скрещивании осины с тополем Болле, произведенном в 1938 г., по исключительно сильному росту в первом же году выделился сеянец № 2804, достигший к концу года 70 см при средней высоте остальных сеянцев 19,6 см. Потомство этого сеянца (тополь Яблокова-18) продолжает быть одним из самых быстрорастущих и ценных гибридов в этой семье и в настоящее время.

7.Расчет площади объектов постоянной  лесосеменной базы.

Постоянная лесосеменная база (ПЛСБ) включает следующие объекты: постоянные лесосеменные участки, лесосеменные плантации, маточно-семенные заказники и др.