Материал: 4808

21

Состав компонентов разделяющего и концентрирующего гелей (Davis, 1964)

22

МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ

РАБОТА 5. Гибридизация двудомных древесных пород. Биология цветения и определение пола у тополей

Скрещивание растений, различающихся хотя бы по одному наследственному признаку, называется гибридизацией, а потомство от такого скрещивания – гибридами. Под скрещиванием понимается перенос пыльцы с мужских цветков одного растения на женские цветки другого с последующим оплодотворением и образованием плодов с семенами. Различают контролируемое и свободное скрещивание. При свободном скрещивании опыление известного материнского растения происходит пыльцой неизвестного отцовского растения. Гибриды от таких скрещиваний называют полусибсами. Для контролируемого скрещивания необходимо знать обоих партнеров, в этом случае достигается наибольший эффект. Гибриды от контролируемых скрещиваний называются сибсами.

Для создания гибридно-семенных плантаций необходимо подобрать пары, выявив партнеров с высокой комбинационной способностью.

У двудомных растений, т.е. у видов, имеющих мужские и отдельно женские особи, проведение скрещивания наиболее доступно и проще, чем у однодомных растений. К двудомным относятся: тополя, ивы, облепиха, можжевельник, фисташка, шелковица, бархат амурский, некоторые клены и ясени. Мужские деревья используют в качестве опылителя, женские – в качестве семенника. При подборе партнеров тополей надо учитывать позднораспускающиеся и ранораспускающиеся формы; сроки цветения у них должны совпадать.

Контролируемое скрещивание включает следующие операции: изоляция женских цветков, заготовка пыльцы с отцовских деревьев и ее хранение, определение жизнеспособности пыльцы, проверка готовности изолированных женских цветков к опылению, опыление, снятие изоляторов, предохранение завязей от вредителей, снятие спелых плодов.

Техника скрещиваний на срезанных ветвях.

Гибриды тополя, ивы искусственно получают на срезанных ветвях в теплице или в помещении. Необходимо соблюдать определенный режим: относительная влажность воздуха (должна быть не ниже 80…90 %, температура +15…18 0С). Ветки с цветочными почками длинною 1,0…1,5 м ставят в ведра с песком, поливают водой и питательным раствором, на каждой ветке должно быть не более 5…7 сережек. Для успеха половой гибридизации древесных необходимо знать строение и биологию цветения растений.

Задача работы состоит в том, чтобы усвоить методику контролируемых скрещиваний на примере тополя, познакомиться с систематикой и строением цветков отдельных видов тополя.

Задание 1. Ознакомиться с техникой гибридизации тополей на срезанных ветвях. Внимательно рассмотреть соцветия осины, тополя бальзамического. Зарисовать строение цветка.

23

Материал и оборудование:

1.Мужские и женские соцветия осины, тополя бальзамического.

2.Препаровальная лупа.

3.Чашки Петри или часовые стекла.

4.Препаровальные иглы.

5.Изоляторы, прибор для нанесения пыльцы.

Пояснения к заданию. Тополя относятся к ветроопыляемым двудомным растениям. Пестичные и мужские цветки собраны в соцветия – висячие цилиндрические сережки, которые появляются из боковых цветочных почек на прошлогодних побегах. Осина цветет в конце апреля – начале мая, до распускания листьев. Мужские сережки длиной 7…10 см, темно-пурпурного цвета. В цветке 8…10 тычинок. Женские сережки несколько тоньше, менее яркой окраски, цветки с голыми зеленоватыми завязями грушевидной формы, рыльца пурпурные. Плоды созревают в июне.

Тополь бальзамический цветет до распускания листьев. Женские сережки до 10 см, прицветные чешуйки желтоватого цвета, не опушены, околоцветник охватывает завязь несколько ниже ее половины, рыльце двулопастное, красного цвета. Тычиночные сережки длиной до 8 см, тычинок в цветке 12…30, пыльники розовые (рис. 1).

Рис. 1. Строение цветков и соцветий тополя бальзамического Выполнение задания. Препарировать соцветия осины и тополя

бальзамического, зарисовать, сделать соответствующие надписи.

Задание 2. Определение пола у осины по цветочным почкам.

Материал и оборудование:

1.Мужские и женские цветочные почки осины.

2.Препаровальные лупы.

3.Часовые стекла.

4.Препаровальные иглы.

24

Рис. 2. Цветущие побеги осины: женские и мужские сережки; женский и мужской цветок

Пояснения к заданию. Препарируя цветочные почки тополей, выделить отдельные зачатки цветков в виде зеленых «конвертиков» размером 2 мм. Если в складках «конвертика» просматриваются малозаметные зеленые «икринки» – зачатки пыльников, то данный цветок относят к мужскому. То есть дерево, с которого взяты изучаемые цветы, будет мужским (рис. 3). Прогнозирование пола у тополей имеет большое практическое значение: для гибридизации, для разведения в озеленительных посадках и т.п.

Рис. 3. Зачатки цветков осины: мужской и женский

Выполнение задания: Препарировать цветочные почки осины, выделить зачатки цветков, внимательно рассмотреть, используя лупу, зарисовать и сделать соответствующие выводы.

25

РАБОТА 6. Гибридизация однодомных древесных растений с раздельнополыми цветками

Скрещивание однодомных видов лесных пород проводить намного сложнее, чем двудомных. Более 95 % площади наших лесов приходится на однодомные древесные породы: сосну, лиственницу, ель, пихту, кедр, дуб, бук, березу, каштан съедобный и др. Среди лиственных наибольшие результаты получены при гибридизации дуба, березы и лещины. Скрещивание проводится на растущих деревьях. Предварительно подбирают пары растений – производителей и определяют план скрещиваний. Для изоляции женских цветков применяют специальные изоляторы. Наиболее практичными считают изоляторы, сшитые из пергаментной бумаги, пропарафинированной перед их развешиванием.

Дуб для гибридизации – трудная порода, потому что обильные урожаи дает один раз в 7…8 лет. С березой и лещиной работать легче.

Задание 1. ознакомиться со строением цветков дуба черешчатого, березы повислой, ольхи черной, лещины обыкновенной и бука лесного. Внимательно рассмотреть цветки и зарисовать. Изучить биологию цветения и плодоношения; технику гибридизации.

Материал и оборудование:

1.Мужские и женские соцветия дуба черешчатого, березы повислой, лещины обыкновенной.

2.Препаровальные лупы.

3.Часовые стекла.

4.Препаровальные иглы.

5.Изоляторы, прибор для опыления.

Пояснения к заданию. Цветет дуб черешчатый одновременно с листораспусканием, опыляется ветром. Цветки дуба раздельнополые. Мужские цветки собраны в соцветия – висячие редкоцветковые сережки. В одном соцветии 10…15 цветков. Тычиночные сережки образуются либо из специальных цветочных почек верхней части прошлогоднего побега, либо у основания весенних побегов, то есть из пазух листьев в нижней части молодого побега. Отдельный цветок состоит из околоцветника в виде 5…6 лучевой зеленоватой звездочки, к нему на коротких ножках (1 мм) прикреплены тычинки с пыльниками от 4 до 12 шт. (рис. 4).

Женские цветки формируются только на весенних побегах: из пазух листьев в верхней части побега выходит цветоножка, длина ее варьирует в широких пределах (обычно она равна половине длины побега). На цветоножке располагаются женские цветки, похожие на маленькую «луковицу». околоцветник шестираздельный, слаборазвитый. Завязь трехгнездная с двумя семяпочками в каждом гнезде. Завязь окружена плюской, покрытой многочисленными чешуйками, в дальнейшем чешуйки срастаются, образуют плюску. Столбиков три, которые завершаются бордовыми рыльцами. Обычно из шести семяпочек оплодотворяется одна, а остальные отмирают. Формируется плод – односемянный, одногнездный орех (желудь); из семяпочки – зародыш, из