Материал: 4808

36

высокой степени жизнеспособности пыльцы. Для этого необходима правильная заготовка и хранение пыльцы. По способу заготовки пыльцы древесные растения можно разделить на две группы: I – растения, пыльцу которых можно готовить на срезанных ветвях за 1…2 месяца до их цветения в природе. К этой группе растений относится тополь, осина, ива, лещина; II – растения, пыльцу которых можно готовить только на растущих деревьях, то есть заранее получить пыльцу нельзя. К этой группе растений относится сосна, лиственница, ель, дуб, орех грецкий, орех маньчжурский. Береза относится к промежуточной форме: пыльцу ее можно «довыгнать» за 10 дней до цветения в природе.

При заготовке пыльцы растений I группы поступают следующим образом: срезают ветки длиною 1,0…1,5 м с цветочными почками. Срезать лучше ближе к срокам цветения в природе. В этом случае можно получить более качественную пыльцу. Срезанные ветки с цветочными почками ставят в банки (ведра) с водой. «Выгонку» пыльца проводят в теплице или помещении. Влажность воздуха должна быть не ниже 70…60 %. Температура воздуха от +15 до +20 С. Сухой воздух и высокая температура в помещении резко снижают жизнеспособность пыльцы. Желательно каждую неделю подновлять срезы и менять воду. Примерно через 2…3 недели соцветия достигают нормальной величины, пыльники желтеют, лопаются, пыльца осыпается, собирают ее в чашки Петри или поступают так: как только начинают лопаться первые пыльники, обрывают соцветия (сережки) со срезанных ветвей и раскладывают их в один слой на черной глянцевой бумаге или восковке. Через 2…3 часа пыльники, подсохнув, начинают лопаться и раскрываться, пыльцевые зерна высыпаются на бумагу. Когда осыпается пыльца, сережки обмолачивают стеклянной палочкой. После того, как пыльца осыпается, чешуйки и другие примеси удаляют пинцетом. Пыльцу просеивают на ситах, собирают в боксы, пробирки, чашки Петри и закладывают на хранение.

Заготовку пыльцы у ели обыкновенной проводят так же, как и у сосны. Сложнее работать с лиственницей. Пыльцу у лиственницы получают

следующим образом: когда шишечки пожелтеют, срезают побеги, ставят в банки с водой, под банки прокладывают бумагу; пыльца на 2-ые сутки осыпается. Влажность в помещении должна быть 60 %. При большом объеме работ поступают несколько иначе: когда начинают лопаться пыльники, веточки разрезают и кладут их в бумажные пакеты или раскладывают на восковке. В пакетах пыльники лопаются, пыльца осыпается. Пыльцу пересыпают в пробирки, бюксы и другую тару.

Уорехов рода Juglans L. (грецкий, черный, маньчжурский, серый) поступают следующим образом: сильно развившиеся соцветия (многоцветковые висячие сережки) желтеют, их срывают, приносят в помещение, раскладывают на бумагу, пыльца осыпается.

Удуба, ольхи за 5 дней, у березы за 10 дней до вылета пыльцы срезают ветки с соцветиями, ставят их в помещении в банки с водой, проводят «довыгонку» пыльцы.

Демонстрация и ознакомление с формой пыльцевых зерен у древесных пород.

37

Хранение пыльцы. Пыльцу рекомендуется хранить в сухом, прохладном, темном месте. Пыльцу сосны лучше хранить при влажности воздуха 30…40 %, дуба – 60 %, тополя 35…40 %. Относительно сухой воздух достигается при хранении пыльцы в эксикаторе, заряженном серной кислотой или хлористым кальцием. Температура хранения пыльцы: от 0 до +3 С. Хотя пыльца сосны выносит температуру до –20 С. Пыльцу дуба и ореха лучше хранить при температуре от +2 до +3 С.

Рекомендуется хранить пыльцу в нижней части холодильника или на леднике в темном месте. Сроки хранения пыльцы: пыльца сосны обыкновенной при правильном хранении не теряет жизнеспособности 1-2 года. В НИИ лесной генетики и селекции разработан способ долговременного хранения пыльцы сосны обыкновенной: в чистые сухие «пеницилиновые» склянки насыпают пыльцу (1/5-1/6 ее объема), закатывают герметически и хранят на дне холодильника более двух лет (5 лет).

Пыльца лиственницы быстро теряет жизнеспособность, рекомендуется ее хранить не более двух недель; пыльцу ели можно хранить до 3-х месяцев, березы и ореха 2…3 недели, тополя – до 1 месяца. При хранении пыльцы лучше использовать стеклянную тару, на которой должна быть этикетка, где дается происхождение и характеристика пыльцы. Демонстрация тары для хранения пыльцы (бюксы, пробирки с пыльцой, эксикатор с серной кислотой и др.).

Пересылка пыльцы. Пересылку пыльцы осуществлять проще всего для тех пород, у которых можно «выгнать» пыльцу на срезанных ветвях. Поступают следующим образом: нарезают ветви с цветочными почками, запарафинивают срезы, заворачивают во влажную фильтровальную бумагу, полиэтилен и отсылают авиапочтой.

При получении веток, их хранят в холодильнике или снегу. Когда нужна пыльца, у веток подновляют срезы и ставят их в банки с водой, получают пыльцу.

У второй группы растений пересыпать пыльцу сложнее. Небольшое количество можно послать в конверте. В этом случае пыльцу помещают в пакетик из проклеенной бумаги или помещают пакет с пыльцой в полиэтилен, чтобы в конверте пыльца не отсырела. При пересылке большого количества пыльцы можно использовать полиэтиленовую банку, на дно которой помещают хлористый кальций (CaCl2), затем слой ваты, далее ставят пробирки с пыльцой. Пробирки должны иметь этикетки. Пыльцу в пробирки насыпают не более 1/3 объема пробирки. Банку закрывают крышкой, запарафинивают и пересылают авиапочтой.

Демонстрация упаковки тары и веток для пересылки пыльцы.

Определение жизнеспособности пыльцы. Принято различать фертильность и жизнеспособность пыльцы. Фертильность – это оплодотворяющая способность пыльцы. Жизнеспособность – это способность мужского гаметофита к росту на соответствующих тканях пестика. Известно несколько методов определения жизнеспособности пыльцы в лабораторных условиях: проращивание пыльцы на искусственных жидких средах, твердых

38

средах и экспресс-методы (реакция красителей на жизненно важные ферменты и др. вещества).

Задание 1. Определить жизнеспособность пыльцы сосны обыкновенной экспресс-методом. Сделать выводы.

Материал и оборудование:

1.Пыльца сосны обыкновенной.

2.Предметные и покровные стекла.

3.Препаровальные иглы.

4.Микроскоп световой.

5.Реактив для окраски пыльцы (йод-хлоралгидрат) готовится за 2…3 суток: 5 г хлоралгидрата смешивают с 2 мл воды, добавляют кристаллический йод – 0,2 г, настаивают 2-3 суток.

Пояснения к заданию. Этот метод основан на йодной реакции: обычно жизнеспособные пыльцевые зерна полностью заполнены крахмалом. Если тело пыльцы окрашивается полностью реактивом в виде фиолетовых зерен, то оно считается жизнеспособным. Половину частично окрашенных зерен относят к жизнеспособным, остальные – нежизнеспособным. Неокрашенные зерна относят

ккатегории жизнеспособных.

Выполнения задания. Необходимо хорошо очистить предметные и покровные стекла, нанести каплю йод-хлоралгидрата на предметное стекло, затем препаровальной иглой делают посев пыльцы в каплю реактива, накрывают покровным стеклом. Через 5…10 мин, можно делать подсчет окрашенных зерен. Для этого препараты надо поставить на столики микроскопов и при увеличении ок. 7, об. 40 в пяти полях зрения сделать подсчет жизнеспособности зерен. Результаты опыта занести в таблицу.

Демонстрация других методов определения жизнеспособности пыльцы: проращивание пыльцы березы на твердых агаровых средах с сахарозой; проращивание пыльцы сосны обыкновенной на жидких средах раствора сахарозы.

Таблица

Определение жизнеспособности пыльцы сосны обыкновенной методом окрашивания йод-хлоралгидратом

39

РАБОТА 9. Признаки для отбора хозяйственно-ценных форм сосны обыкновенной и сибирской, ели обыкновенной и лиственницы сибирской

Для целей практической селекции выделяют в популяции форму. Это группа деревьев, сходных между собой по тем или иным существенным для селекции морфобиологическим признакам. Прежде чем отбирать плюсовые деревья, нужно достаточно хорошо изучить формы и их селекционное значение. При отборе наиболее ценных деревьев в лесной селекции пользуются прямыми и корреляционными признаками. Прямые признаки – это внешние хорошо заметные признаки, которые имеют хозяйственное значение и в направлении которых ведется отбор (форма кроны, высота ствола и диаметр, ветвление, состояние дерева, половой тип и др.). У деревьев есть и другие хозяйственно важные свойства, которые с первого взгляда не обнаруживаются. Например, физико-механические свойства древесины, устойчивость к болезням и вредителям и др. Для отбора деревьев с такими свойствами пользуются коррелятивными признаками, которые внешне хорошо заметны, но в отличие от прямых признаков хозяйственного значения не имеют и учитываются при отборе потому, что находятся в коррелятивной связи с невидимыми с первого взгляда ценными свойствами и особенностями дерева и дают возможность отбирать деревья с этими свойствами и особенностями.

При отборе главными являются прямые признаки, а коррелятивные дополняют прямые и делают отбор более эффективным. Если формовой признак не является коррелятивным, то форма в селекции не используется.

Формы у сосны обыкновенной выделяют по ряду признаков: по кроне и ветвлению, по коре и древесине, по цвету семян, шишек и форме апофиза, по смолопродуктивности, по половому типу и др.

По строению кроны выделяют узкокронные, ширококронные, пирамидальные, плакучие, шаровидные и кустовидные формы. Для лесоводов первостепенное значение имеют две формы сосны по кроне (узкокронная и ширококронная). Деревья узкокронной формы отличаются более быстрым ростом в высоту, стройными полнодревесными стволами, хорошо очищенными сучьями, тонковетвистыми кронами и пряслойной с редкими мелкими сучками древесиной. Деревья широкронной формы более продуктивны по массе стволовой древесины за счет большого прироста по диаметру, дают большие урожаи семян и нередко имеют повышенную смолопродуктивность.

По текстуре коры выделяют пластинчатокорую, продольно-борозчатую, чешуекорую и воротничковую формы. Этот признак изучен слабо. Боле четко у сосны можно выделить грубо-трещиноватую (кора составляет до 15 % от всего объема ствола) и тонкокорую (кора составляет до 10 % от объема ствола). Лесоводы склоняются к выводу, что ценнее тонкокорые, слаботрещиноватые формы. Обычно они имеют узкую крону и тонкие ветви. Толстокорая форма, как правило, грубоветвистая, ширококронная.

Цвет семян у сосны варьирует от черного и темно-коричневого до серого, почти белого. Каждое дерево сосны дает семена какого-то одного цвета. На преимущество интенсивности роста в одних районах сосны темносемянной

40

формы, в других светлосемянной указывают многие лесоводы. То есть, при отборе в данной популяции имеет значение экологическая среда, а не цвет семян.

По строению апофиза шишек могут быть формы с крючковатым, плоским апофизом и в виде пирамидки. Преобладают сосны (70 %), шишки которых имеют апофиз пирамидкой, с плоским апофизом шишек меньше (10 %), с крючковатым – около 20 %.

Отбор высокосмолопродуктивных особей сосны ведут по прямым признакам (подсочка). Хотя в более ранних литературных источниках для отбора высокосмолопродуктивных особей рекомендуют применять некоторые коррелятивные признаки: ширококронные деревья с высокоподнимающейся грубой коркой, с черным цветом семян и крючковатым апофизом. Этот вопрос требует дальнейшего изучения.

Для создания клоновых семенных плантаций сосны важно знать половой тип деревьев, то есть соотношение мужских и женских шишек на дереве. Известно, что 80 % деревьев имеют смешанный тип и 20 % - с преобладанием мужских или женских шишечек.

Ель обыкновенная характеризуется сильной изменчивостью. Остановимся, главным образом на тех формах, которые изучены лучше других и имеют селекционное значение.

По типу ветвления у ели выделяют следующие формы: с гребенчатым, зубчатым, щетковидным, компактным и плоским типом ветвления. Наиболее ценными являются ели гребенчатого, затем щетковидного типа ветвления. Эти формы отличаются наиболее быстрым ростом, хорошего качества стволами с редкими ветвями и малосучковатой древесиной; устойчивы к ветровалу и снеголому.

Плосковетвистые, наоборот, отличаются наиболее медленным ростом; физико-механические свойства древесины хуже, чем у первых двух форм.

Уели, особенно в центральных и западных частях ареала различают две формы по листораспусканию: ранораспускающаяся и позднораспускающаяся. Различия в сроках распускания хвои 2…3 недели. Позднораспускающаяся форма ели более требовательна к влажности почвы, более теневынослива, в пониженных морозобойных участках отличается значительно лучшим ростом, чем ранняя. В большинстве случаев поздняя форма отличается также лучшими показателями ствола и древесины. Ранняя форма более ксероморфна, имеет преимущество в росте на более возвышенных и более сухих почвах.

В зависимости от текстуры коры, у ели выделяют гладкокорую, соснововиднокорую и чешуекорую формы. Гладкокорая форма отличается наиболее высокой продуктивностью, образует очень стройные и полнодревесные стволы с тонкими ветвями. Древесина ее прямолинейна, мягкая и легкая, имеет малую плотность и отличается акустическими свойствами.

Усосны сибирской (кедровой) имеются климатические и высотнопясные (высокогорные, низкогорные) экотипы, различающиеся по силе роста и ряду других признаков. В популяциях кедра наблюдается большое разнообразие форм. В первую очередь у кедра представляет интерес отбор высокоурожайных,