GENOTYPIC DIFFERENCE OF PLUS TREES OF SCOTS PINE (PINUS SYLVESTRIS L.) BY PHYSIOLOGICAL STATE OF SHOOTS

Наталья Николаевна БЕССЧЕТНОВА, Владимир Петрович БЕССЧЕТНОВ, Валерий Леонидович ЧЕРНЫХ

Abstract


Introduction. Development of Russian forest seedage on the genetic-selection basis is supposed to improve the existing system of plus trees selection by increase of a number of assessed characteristics, used as the selective criteria and markers, and enlargement of the methods of an extensive analysis. The goal of the research was to make a comparative assessment of plus trees of Scots pine by a number of characteristics of physiological condition of plants and to define the selective significance based on the assessment. Research techniques covered the comparison of physiological condition of the analyzed plants by presence of fats and starch in the tissue of the studied plants, as well as by lignification of the cells of xylem. The traditional methods of histochemical analysis with the definition of relative marks using the offered scale (the authors offered the abovementioned scale) were used. According to the research results, plus trees have a significant difference by their physiological condition. One-factor and two-factor dispersion analysis proved its genotypic dependence. The share of dispersion, connected with the differences between the ortets was 16,79±8,11 % - 63,56±3,55 %. The obtained data determined the possibility to include the list of characteristics into the feature complex when multidimentional classification of the objects of forest selection. The extent of the genotypic dependence of the specified difference of plus trees was defined by the overall performance – nonidentity index. This criterion made it possible to range all the assortment by the growth of values and make the groups of plus trees by their genotypic individuality. Five of forty objects were defined to belong to the category with high index valuation (0,50 – 0,74(9)). Plus trees with higher figures of the nonidentity index have less coincidences in all the complex of characteristics. It shows less probability of their genetic affinity and less danger of negative consequences occurrence of inbreeding depression of the trees grown out from the seeds on cross breeding with other plus trees. They are more preferable in composition of the first-order seed plantations and the seed plantations with the genetic value of higher value. Conclusion. The extent of difference of values when comparison of the analyzed characteristics of plus trees is explained by their individual peculiarities and determined by their genotypic characteristics. Multivariable discrepancy of plus trees allows to make an integral estimation of their genotypic difference which assures definition in their composition of the assortment of seedage plantation and clones storage of the preferable trees as the object of constant seed base.

Keywords


Scots pine; plus trees; storage of clones; xylem lignification; starch; fats; genotypic difference

Full Text:

PDF (Russian)

References


Царев, А.П. Вопросы и проблемы плюсовой селекции / А.П. Царев, Н.В. Лаур // Лесной вестник. – 2006. – № 5. – С. 118 – 123.

Царев, А.П. Программы лесной селекции (в России и за рубежом): монография / А.П. Царев. – М.: МГУЛ, 2013. – 164 с.

Бессчетнов, В.П. Проблемы и перспективы развития лесного семеноводства на селекционно-генетической основе в Нижегородской области / В.П. Бессчетнов // Создание и использование постоянной лесосеменной базы на селекционной основе, перспективные методы выращивания посадочного материала и опыт создания лесных культур с закрытой корневой системой на базе Семеновского спецсемлесхоза Нижегородской области / Тезисы докладов на совеща нии-семинаре. – Нижний Новгород, 2005. – С. 26 – 27.

Бессчетнова, Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Морфометрия и физиология хвои плюсовых деревьев / Н.Н. Бессчетнова, В.П. Бессчетнов. Монография. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2014. – 368 с.

Бессчетнова, Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Репродуктивный потенциал плюсовых деревьев / Н.Н. Бессчетнова. Монография. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2015. – 586 с.

Alizoti, P.G. Effect of Different Climatic Conditions on Phenological Assortative Mating in a Black Pine (Pinus nigra Arn.) Clonal Seed Orchard [Free access – 17.07.2015: http://www.iufro.org/download/file/10659/5289/20901-antalya12-abstracts_pdf/] / P.G. Alizoti, K. Kylimis, P. Gallios // Seed Orchards and Breeding Theory Conference: 21-25 May, 2012 - Antalya, Turkey. Proceedings. – Isparta-Turkey: Forestry Faculty of Suleyman Demirel University, 2012. – Pp. 55 – 56.

Funda, T. Parental Reproductive Investment and Success in Conifer Seed Orchards [Free access – 17.07.2015: http://www.iufro.org/download/file/10659/5289/20901-antalya12-abstracts_pdf/] / T. Funda, Y.A. El-Kassaby // Seed Orchards and Breeding Theory Conference: 21-25 May, 2012 – Antalya, Turkey. Proceedings. – Isparta-Turkey: Forestry Faculty of Suleyman Demirel University, 2012. – Pp. 35 – 39.

Lee, K.M. Spatial Genetic Structure and Mating System of Pinus densiflora Seed Orchard Based on Microsatellite Marker Analysis [Free access – 17.07.2015: http://www.iufro.org/download/file/10659/5289/20901-antalya12-abstracts_pdf/] / K.M. Lee, Y.Y. Kim, Y.R. Kwon, K.J. Cho // Seed Orchards and Breeding Theory Conference: 21-25 May, 2012 - Antalya, Turkey. Proceedings. – Isparta-Turkey: Forestry Faculty of Suleyman Demirel University, 2012. – Pp. 104 – 105.

Almqvist, C. Effect of pruning and stand density on cone and pollen production in Pinus sylvestris seed orchards [Free access – 10/08/2015: http://www.iufro.org/download/file/16708/5477/20402-20207-20211-prague14-abstracts_pdf/ ] / D. Lindgren // Forest Tree Breeding. Conference 2 August 25-29, 2014, Prague, Czech Republic. Book of Abstracts. – Prague: Czech University of Life Sciences Prague, Faculty of Forestry and Wood Sciences, 2014. – Pp. 6 – 6.

Lindgren, D. Seed orchards and supporting breeding [Free access – 10/08/2015: http://www.iufro.org/download/file/16708/5477/20402-20207-20211-prague14-abstracts_pdf/ ] / D. Lindgren // Forest Tree Breeding. Conference 2 August 25-29, 2014, Prague, Czech Republic. Book of Abstracts. – Prague: Czech University of Life Sciences Prague, Faculty of Forestry and Wood Sciences, 2014. – Pp. 3 – 3.

Бессчетнов, В.П. Сравнительная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по параметрам семян / В.П. Бессчетнов, Н.Н. Бессчетнова // Вестник Марийского государственного технического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. – 2012. – № 1 (14). – С. 3 – 11.

Бессчетнова, Н.Н. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по показателям пигментного состава хвои / Н.Н. Бессчетнова // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. – 2013. – № 1 (17). – С. 5 – 14.

Бессчетнова, Н.Н. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по выходу семян из шишек / Н. Н. Бессчетнова, В. П. Бессчетнов, С. А. Денисов, В. Л. Черных // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. – 2014. – № 2(22). – С. 21 – 35.

Ganea, L.S. Multiplex nuclear SSR amplification in Scots pine (Pinus sylvestris L.). [Free access: 11.04.2012: http: // www. Cabi .org /forestscience/Full Text PDF/ 2012/20123003662.pdf ] / L. S. Ganea, M. R. G. Gil // University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine, Cluj-Napoca, Romania, Bulletin of University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine Cluj-Napoca. Horticulture. – 2011. – Vol. 68, No. 1. – Pp. 47 – 53.

Kurt, Y. Genetic comparison of pinus brutia Ten. populations from different elevations by RAPD markers [Free access – 11.04.2012: http://www.cabi.org/forestscience/FullTextPDF/2011/20113388907.pdf] / Y. Kurt, B.B. Bılgen, N. Kaya, K. Isık // Notulae Botanicae, Horti Agrobotanici, ClujNapoca. – 2011. – Vol. 39, No. 2. – Pp. 299 – 304.

Лир, Х. Физиология древесных растений: Пер. с нем. / Х. Лир, Г. Польстер, Г.-И. Фидлер. – М.: Лесная промышленность, 1974. – 424 с.

Либберт, Э. Физиология растений: Пер. с нем. / Э. Либберт. – М.: Мир, 1976. – 582 с.

Крамер, П.Д. Физиология древесных растений: Пер. с англ. / П.Д. Крамер, Т.Т. Козловский. – М.: Лесная промышленность, 1983. – 464 с.

Brahim, M.B. Effects of phosphate deficiency on photosynthesis and accumulation of starch and soluble sugars in 1-year-old seedlings of maritime pine (Pinus pinaster Ait) [Free access – 06.04.2012: http://www.afsjournal.org/articles/forest/pdf/1996/04/AFS_0003-4312_1996_53_4_ART0001.pdf] / M.B. Brahim, D. Loustau, J.P. Gaudillère, E Saur // Annals of Forest Science. – 1996. – Vol. 53, No. 4. – Pp. 801 – 810.

Andersone, U. Changes of Morphogenic Competence in Mature Pinus sylvestris L. Buds in vitro [Free access - 05.04.2012: http://aob.oxfordjournals.org/content/90/2/293.full.pdf+html] / U. Andersone, G. Vinsh // Annals of Botany. – 2002. – Vol. 90, Iss. 2. – Pp. 293 – 298.

Mencuccini, M. The significance of phloem transport for the speed with which canopy photosynthesis and belowground respiration are linked [Free access – 05.05.2015: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1469-8137.2009.03050.x/epdf] / M. Mencuccini, T. Hölttä // New phytologist. – 2010. – Vol. 185, Iss. 1. – Pp. 189 – 203.

Woodruff, D.R. Water stress, shoot growth and storage of non-structural carbohydrates along a tree height gradient in a tall conifer [Free access – 17.05.2015: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-3040.2011.02388.x/epdf] / D.R. Woodruff, F.C. Meinzer // Plant, Cell & Environment. – 2011. – Vol. 34, Iss.11. – Pp. 1920 – 1930.

Прозина, Н.М. Ботаническая микротехника / Н.М. Прозина. – М.: Высшая школа, 1960. – 205 с.

Гродзинский, А.М. Краткий справочник по физиологии растений / А.М. Гродзинский, Д.М. Гродзинский. – Киев: Наукова думка, 1964. – 288 с.

Бессчетнова, Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Селекционный потенциал плюсовых деревьев / Н.Н. Бессчетнова. – Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & co. KG. (ISBN 978-3-8443-5608-3), 2011. – 402 c.

Бессчетнова, Н.Н. Сравнительная оценка плюсовых деревьев сосны обыкновенной по содержанию крахмала в побегах / Н.Н. Бессчетнова // Вестник Марийского государственного технического университета. Сер.: Лес. Экология. Природопользование. – № 2 (9). – 2010. – С. 49 – 55.

Gryc, V. Density of juvenile and mature wood of selected coniferous species [Free access – 11.04.2012: http://www.cabi.org/forestscience/FullTextPDF/2011/20113175200.pdf] / V. Gryc, H. Vavrčík, K. Horn // Journal of Forest Science. – 2011. – Vol.57, Iss. 3. – Pp. 123 – 130.

Begum, S. Effects of Low Temperature in Reactivated Cambial Cells Induced by Localized Heating During Winter Dormancy in Conifers [Free access - 03.04.2012: http://scialert.net/qredirect.php?-doi=ajpp.2012.30.40&linkid=pdf] / S. Begum, S. Nakaba, Md. A. Islam, Y. Yamagishi, R. Funada // American Journal of Plant Physiology. – 2012. – Vol. 7, Iss.1. – Pp. 30 – 40.

Lloyd, A. Localization of Cell Wall Polysaccharides in Normal and Compression Wood of Radiata Pine: Relationships with Lignification and Microfibril Orientation [Free access – 04.08.2015: http://www.plantphysiol.org/content/158/2/642.full.pdf+html] / L.A. Donaldson, J.P. Knox // Plant Physiology. – 2012. – Vol. 158, No 2. – Pp. 642 – 653.

Mencuccini, M. Concurrent measurements of change in the bark and xylem diameters of trees reveal a phloem-generated turgor signal [Free access – 05.05.2015: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.12224/epdf] / M. Mencuccini, T. Hölttä, S. Sevanto, E. Nikinmaa // New phytologist. – 2013. – Vol. 198, Iss. 4. – Pp. 1143 – 1154.

Jyske, T. Comparison of phloem and xylem hydraulic architecture in Picea abies stems [Free access – 05.05.2015: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.12973/epdf] / T. Jyske, T. Hölttä // New phytologist. – 2015. – Vol. 205, Iss. 1. – Pp. 102 – 115.

Scoffoni, C. Modelling the outside-xylem hydraulic conductance: towards a new understanding of leaf water relations [Free access – 17.05.2015: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.12433/epdf] / C. Scoffoni // Plant, Cell & Environment. – Vol. 38, Iss. 1, January 2015. – Pp. 4 – 6.

Наумов, Н.А. Основы ботанической микротехники / Н.А. Наумов, В.Е. Козлов. – М.: Советская наука, 1954. – 312 с.

Барская, Е. И. Изменения хлоропластов и вызревание побегов в связи с морозоустойчивостью древесных растений / Е.И. Барская.– М.: Наука, 1967. – 223 с.

Бессчетнов, В.П. Образование и лигнификация ксилемы плюсовых деревьев сосны обыкновенной / В.П. Бессчетнов, Н.Н. Бессчетнова // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2013.– № 2 / 332. –– С. 45 – 52.

Бессчетнова, Н.Н. Скорость сезонного роста ксилемы в годичных побегах клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной / Н.Н. Бессчетнова // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. – 2008. – № 2. – С. 4 – 10.

Бессчетнова, Н.Н. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны по степени развития ксилемы / Н.Н. Бессчетнова // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. Естественные, технические, экономические науки. – 2012. – № 07. – С. 9 – 14.

Бессчетнова, Н.Н. Содержание жиров в клетках побегов плюсовых деревьев сосны обыкновенной / Н.Н. Бессчетнова // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2012. – № 4 / 328. – С. 48 – 55.

Бессчетнова, Н.Н. Генотипическая неидентичность плюсовых деревьев сосны обыкновенной по содержанию крахмала / Н.Н. Бессчетнова // Известия Оренбургского аграрного университета. – 2013. –№ 4(42). – С. 20 – 23.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.