Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат

Изучены особенности семеношения у сосны горной в суходольной и болотной популяциях Украинских Карпат. Выявлены достоверные различия по выходу полных семян на шишку, а также по показателям гаметофитной выживаемости семяпочек (W1g и Wg) и эмбриональной выживаемости (Wz) у растений этих популяций. Пред...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Промышленная ботаника
Date:	2001
Main Author:	Пирко, Я.В.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Донецький ботанічний сад НАН України 2001
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105376
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат / Я.В. Пирко // Промышленная ботаника. — 2001. — Вип. 1. — С. 67-70. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-105376
record_format	dspace
spelling	Пирко, Я.В. 2016-08-11T18:54:23Z 2016-08-11T18:54:23Z 2001 Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат / Я.В. Пирко // Промышленная ботаника. — 2001. — Вип. 1. — С. 67-70. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1728-6204 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105376 634.942:634.2/3:581.4(477) Изучены особенности семеношения у сосны горной в суходольной и болотной популяциях Украинских Карпат. Выявлены достоверные различия по выходу полных семян на шишку, а также по показателям гаметофитной выживаемости семяпочек (W1g и Wg) и эмбриональной выживаемости (Wz) у растений этих популяций. Предполагается, что в болотных популяциях складываются более благоприятные условия для половой репродукции. Peculiarities of seminification inPinus mugo Turra have been studied in dry valley and bog populations of the Ukrainian Carpathians. In those plants valid differences have been found in the yield of full – grained seeds per a cone and also in indices of gametophyte seed – buds survival (W1g and Wg) and embryonic survival (Wz). Bog populations are supposed to have more favourable conditions for sexual reproduction. ru Донецький ботанічний сад НАН України Промышленная ботаника Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат Variability of seminification in Pinus mugo Turra from bog and dry valley populations of the Ukrainian Carpathians Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат
spellingShingle	Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат Пирко, Я.В.
title_short	Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат
title_full	Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат
title_fullStr	Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат
title_full_unstemmed	Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат
title_sort	изменчивость семеношения pinus mugo turra в болотной и суходольной популяциях украинских карпат
author	Пирко, Я.В.
author_facet	Пирко, Я.В.
publishDate	2001
language	Russian
container_title	Промышленная ботаника
publisher	Донецький ботанічний сад НАН України
format	Article
title_alt	Variability of seminification in Pinus mugo Turra from bog and dry valley populations of the Ukrainian Carpathians
description	Изучены особенности семеношения у сосны горной в суходольной и болотной популяциях Украинских Карпат. Выявлены достоверные различия по выходу полных семян на шишку, а также по показателям гаметофитной выживаемости семяпочек (W1g и Wg) и эмбриональной выживаемости (Wz) у растений этих популяций. Предполагается, что в болотных популяциях складываются более благоприятные условия для половой репродукции. Peculiarities of seminification inPinus mugo Turra have been studied in dry valley and bog populations of the Ukrainian Carpathians. In those plants valid differences have been found in the yield of full – grained seeds per a cone and also in indices of gametophyte seed – buds survival (W1g and Wg) and embryonic survival (Wz). Bog populations are supposed to have more favourable conditions for sexual reproduction.
issn	1728-6204
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/105376
citation_txt	Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат / Я.В. Пирко // Промышленная ботаника. — 2001. — Вип. 1. — С. 67-70. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT pirkoâv izmenčivostʹsemenošeniâpinusmugoturravbolotnoiisuhodolʹnoipopulâciâhukrainskihkarpat AT pirkoâv variabilityofseminificationinpinusmugoturrafromboganddryvalleypopulationsoftheukrainiancarpathians
first_indexed	2025-11-25T23:07:32Z
last_indexed	2025-11-25T23:07:32Z
_version_	1850580832500056064
fulltext	67 УДК 634.942:634.2/3:581.4(477) Я.В. Пирко ИЗМЕНЧИВОСТЬ СЕМЕНОШЕНИЯ PINUS MUGO TURRA В БОЛОТНОЙ И СУХОДОЛЬНОЙ ПОПУЛЯЦИЯХ УКРАИНСКИХ КАРПАТ сосна горная, популяция, гаметофитная выживаемость семяпочек, эмбриональная выживаемость семяпочек Решение одной из важнейших задач инвайронментальной ботаники — сохранение и воспроизводство генофонда ценных видов растений требует исследования особенностей их семеношения. Показатели, характеризующие процесс половой репродукции у хвойных, зависят как от генотипических особенностей, так и от влияния экологических факторов [6]. Особенно важно изучение семеношения в популяциях на периферии ареала вида, где заметно возрастает влияние неблагоприятных природно-климатических и антропогенных факторов, а также усиливаются изоляционные процессы. Половая репродуктивная функция сосны горной (Pinus mugo Turra), восточная граница природного ареала которой находится в Украинских Карпатах, практически не изучена [9], а в Украине подобного рода исследования в отношении данного вида вообще не проводились. Сосна горная интересна еще и тем, что она растет как на суходоле, так и на болоте, что может сказываться на ее семенной продуктивности. Целью работы было изучить особенности семеношения сосны горной в природных популяциях в различных экологических условиях Украинских Карпат. Для изучения изменчивости показателей семеношения в популяциях сосны горной в этом регионе были заложены 2 пробные площади: Г — между горами Говерла и Берескул и К — на горе Малый Козел, возраст деревьев — приблизительно 120 лет. Количество деревьев в выборках указано в таблице 1. Популяцию на пробной площади Г можно отнести к болотной, а К — к суходольной. В заложенных пробных площадях с каждого растения собирали по 10–20 шишек. У каждой шишки с помощью штангенциркуля измеряли длину и ширину. Подсчитывали общее количество чешуй, количество фертильных чешуй, а также количество полных, пустых, недо- развитых и поврежденных семян. Общую оценку процесса репродукции у сосны горной проводили по методике М. Г. Романовского [8] с незначительной модификацией, которая заключалась в том, что к числу полнозернистых семян относили и поврежденные семена. Достоверность различий между популяциями, произрастающими в различных экологических условиях (суходол и болото), оценивали, используя критерий Стьюдента [4]. У сосны горной длина шишек варьировала в пределах от 20,8 мм до 40,3 мм и в среднем составила 28,6±0,9 мм. У наиболее близкого в таксономическом плане вида, сосны обыкновенной, с которой, как предполагает A.Боратински [10],Pinus mugo образует в природе естественные гибриды, среднее значение данного показателя было 32,2 мм [5]. Ширина шишек изменялась от 12,5 до 21,2 мм, равняясь в среднем 17,3±0,4 мм. Коэффициенты вариации линейных размеров шишки были сравнительно низкими (табл.1), что позволяет, согласно эмпирической таблице С.А.Мамаева [5], отнести их к признакам со средним уровнем изменчивости. Как отмечает Н. А. Кузьмина [3], для большинства хвойных характерна низкая и средняя изменчивость размеров шишек. Условия местопроизрастания, освещение, положение в кроне и ряд других факторов могут влиять на размеры шишек. Однако, по мнению С.А.Мамаева [5], главным фактором являются генотипические особенности индивидов. В работе Л. Ф. Правдина [7] упоминается, что шишки сосны обыкновенной, произрастающей на болоте, короче, чем у сосны, растущей на суходоле. У сосны горной такой закономерности выявить не удалось. 68 Пр об на я пл ощ ад ь Ко ли че ст во де ре вь ев в вы бо рк е, шт . Дл ин а ш иш ки , м м Ш и р и н а ш иш ки , м м Ин де кс ф о р м ы ш и ш к и Ко ли че ст во че шу й в ши шк е, шт . Ко ли че ст во фе рт ил ьн ых че шу й в ши шк е, шт . Ко ли че ст во се мя н по лн ых пу ст ых не до ра з- ви ты х по вр еж - де нн ых Бо ло тн ая по пу ля ци я Г 10 30 ,1 ±1 ,4 14 ,7 18 ,2 ±0 ,5 8, 0 0, 62 ±0 ,0 3 12 ,9 35 ,3 ±0 ,9 8, 0 17 ,5 ±3 ,4 ** 61 ,5 9, 6± 1, 2 40 ,2 3, 6± 2, 2 19 8, 5 0, 7± 0, 3 15 2, 4 67 ,2 ±0 ,9 4,1 Су хо до ль на я по пу ля ци я К 19 27 ,9 ±1 ,0 15 ,0 28 ,7 ±0 ,9 14 ,9 17 ,3 ±0 ,5 12 ,6 17 ,6 ±0 ,4 10 ,3 0, 63 ±0 ,0 1 9, 2 0, 63 ±0 ,0 2 10 ,1 68 ,3 ±2 ,5 16 ,0 67 ,9 ±1 ,3 10 ,1 32 ,0 ±1 ,5 19 ,9 33 ,1 ±0 ,9 14 ,0 6, 4± 1, 1 76 ,9 10 ,2 ±1 ,8 69 ,2 8, 9± 1, 4 68 ,7 9, 1± 0, 9 54 ,5 1, 3± 0, 4 14 1, 6 2, 1± 1, 1 17 0, 1 0, 1± 0, 05 24 4, 8 0, 3± 0, 2 19 7, 6 Ср ед не е по вы бо рк ам Пр об на я пл ощ ад ь Га ме то фи тн ая вы жи ва ем ос ть се мя по че к Га ме то фи тн ая вы жи ва ем ос ть се мя по че к Га ме то фи тн ая вы жи ва ем ос ть се мя по че к за пе рв ый го д ве ге та ци и, (W 1g ) за вт ор ой го д ве ге та ци и, (W 2g ) ве сь пе ри од ра зв ит ия , (W g) Эм бр ио на ль на я вы жи ва ем ос ть , W z Г К 0, 44 ±0 ,0 5* * 33 ,4 Бо ло тн ая по пу ля ци я Су хо до ль на я по пу ля ци я 0, 24 ±0 ,0 3 56 ,6 0, 31 ±0 ,0 3 45 ,0 Ср ед не е по вы бо рк ам 0, 89 ±0 ,0 6 20 ,8 0, 94 ±0 ,0 1 6, 9 0, 92 ±0 ,0 3 13 ,9 0, 22 ±0 ,0 3 53 ,5 0, 28 ±0 ,0 3 47 ,5 0, 39 ±0 ,0 3 32 ,8 0, 46 ±0 ,0 3 29 ,0 0, 40 ±0 ,0 5* * 41 ,5 0, 59 ±0 ,0 5* * 25 ,2 Та бл иц а 2. По ка за те ли га ме то фи тн ой и эм бр ио на ль но й вы жи ва ем ос ти се мя по че к у со сн ы го рн ой в су хо до ль но й и бо ло тн ой по пу ля ци ях , M± m/ CV , %* * M± m — ср ед не е ар иф ме ти че ск ое зн ач ен ие ± по гр еш но ст ь, CV — ко эф фи ци ен т ва ри ац ии пр из на ка . ** Ра зл ич ия до ст ов ер ны пр и Р< 0, 99 Та бл иц а 1. Из ме нч ив ос ть мо рф ом ет ри че ск их пр из на ко в ши ше к и ре пр од ук ти вн ых по ка за те ле й у со сн ы го рн ой в бо ло тн ой и су хо до ль но й по пу ля ци ях Ук ра ин ск их Ка рп ат , M± m/ CV , %* 69 Индекс формы шишек (ИФШ) — отношение ширины шишки к ее длине в среднем у изученных популяций оказался равным 0,63±0,02 (табл.1). Этот показатель, как у особи, так и в пределах популяций варьировал слабо, что указывает на низкие уровни эндогенной и индивидуальной изменчивости данного признака. Это согласуется с выводом А. И. Видякина [1], что ИФШ в меньшей степени, чем линейные размеры шишек, подвержен влиянию экологических факторов и, следовательно, может быть использован при изучении генотипического состава популяций, а также при их дифференциации . Количество чешуй в шишках у хвойных может варьировать в довольно широких пределах [3, 7]. У сосны горной в выборках на пробных площадях Г и К оно было равно 67,2±0,9 и 68,3±2,5 соответственно, составив в среднем 67,9±1,3 штук на шишку. Коэффициент вариации (CV) признака оказался довольно низким — 10,1%. Количество потенциально фертильных семяпочек, равное удвоенному количеству семенных чешуй в фертильном слое, у сосны горной в среднем составило 33,1±0,9. CV данного показателя равнялся 15,9%, что позволяет отнести его к среднеизменчивым признакам. Необходимо отметить, что у сосны обыкновенной, произрастающей на юго-востоке Украины, количество потенциально фертильных чешуй было больше — 44,2±0,8 штук на шишку [2]. К наиболее изменчивым признакам сосны горной можно отнести выход полных, пустых, поврежденных и недоразвитых семян на одну шишку. Такой вывод можно сделать, проанализировав их CV. Они оказались довольно высокими и в некоторых случаях превышали 100%, что может указывать на ассиметричность (ненормальность) распределения данных признаков [4]. Анализируя всю совокупность изученных в популяциях особей можно выделить группы деревьев, которые отличались бы по выходу полных, пустых и недоразвитых семян на одну шишку. На существование генетической разнокачественности деревьев по этим признакам ранее уже указывали многие авторы [2, 3, 5, 8]. Зная выход полных, пустых и недоразвитых семян на шишку, можно более детально изучить особенности процесса репродукции у изучаемого вида [8]. Например, оценить эмбриональную выживаемость, гаметофитную выживаемость первого и второго годов развития семяпочек, а также выживаемость семяпочек за весь гаметофитный период их развития (табл.2). Относительная выживаемость семяпочек за первый год вегетации W1g в изученных популяциях сосны горной в среднем составила 0,31±0,03. Среднее значение показателя гаметофитной выживаемости второго года (W2g) было значительно выше W1g и равнялось 0,92±0,03. Средневзвешенное значение выживаемости семяпочек за весь гаметофитный период их развития (Wg) было 0,28±0,03. Следует отметить, что М. Г. Романовский [8], показавший наличие диморфизма у сосны обыкновенной по череззернице (величине, равной 1–Wg), деревья с таким показателем Wg относил к группе высокочереззерных особей. Для низкочереззерных деревьев он составлял 0,70. Таким образом, сосну горную условно можно отнести к видам с низкой выживаемостью семяпочек, хотя по данным одного года исследований и ограниченному количеству исследованных популяций нельзя делать однозначных выводов на этот счет. Период развития семяпочек после оплодотворения называется эмбриональным. Их гибель определяется уже поведением зиготы, проэмбрио, и, возможно, также совместимостью зародышей с эндоспермом [8]. Выживаемость семяпочек за период эмбрионального развития (эмбриональная выживаемость, Wz) дает возможность оценить особенность прохождения данного этапа у сосны горной. Показатель эмбриональной выживаемости в изучаемых болотной и суходольной популяциях был равен 0,59±0,05 и 0,39±0,03 соответственно и в среднем составил 0,46±0,03. Литературные данные [2, 8] свидетельствуют о том, что данный показатель у сосны горной значительно ниже Wz сосны обыкновенной. Коэффициент вариации эмбриональной выживаемости составил в среднем 29,0%, что дает возможность отнести его к признакам с довольно высоким уровнем изменчивости [2, 5]. Причем, его изменчивость у сосны горной оказалась выше, чем у сосны обыкновенной [2]. При сравнении популяций сосны горной (табл. 1, 2) по всем изученным признакам достоверные различия между болотной и суходольной популяциями были отмечены по выходу 70 полных семян на шишку, а также показателям W1g, Wg и Wz. Все эти показатели в болотной популяции достоверно превышали аналогичные на суходоле. По остальным же признакам достоверных различий обнаружить не удалось. К тому же коэффициенты вариации изученных признаков в суходольной популяции в большинстве случаев были выше, что может указывать на большую амплитуду их изменчивости в данных экологических условиях. Таким образом, из 13 изученных признаков, характеризующих половую репродукцию сосны горной в популяциях Украинских Карпат сильно изменчивыми оказалось 7. Из них очень высоким уровнем вариабельности обладало 4 признака (выход полных, пустых, поврежденных и недоразвитых семян на шишку). Обнаруженные достоверные различия по выходу полных семян на шишку, а также показателям W1g, Wg и Wz между суходольной и болотной популяциями могут свидетельствовать о том, что проявление данных признаков по всей видимости зависит от экологических условий. В целом, изученные показатели процесса репродукции позволяют сделать вывод о том, что в болотных экотопах сосна горная находится в более благоприятных условиях для ее роста и полового размножения. 1. Видякин А.И. Изменчивость формы шишек в популяциях сосны обыкновенной на востоке европейской части СССР // Лесоведение. – 1991. – № 3. – С. 45–52. 2. Kоршиков И.И. Адаптация растений к условиям техногенно загрязнённой среды. – Киев: Наук. думка, 1996. – 238 с. 3. Кузьмина Н.А. Изменчивость генеративных органов сосны обыкновенной в Приангарье // Селекция хвойных пород Сибири, Красноярск: 1978. – С. 96–120. 4. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высш. школа, 1973. – 343 с. 5. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). – М.: Наука, 1973. – 284 с. 6. Некрасова Т.П. Изменчивость числа семян в шишках сосны от опыления // Лесоведение. – 1986. – №1. – С. 38–42. 7. Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. М.: Наука, 1964. – 190 с. 8. Романовский М.Г. Гаметофитная смертность семяпочек сосны обыкновенной // Генетика, 1989. – 25, № 1. – С. 99–107. 9. Bobowic M.A., Krzakowa M. Morphological differences between Pinus mugo Turra populations from the Tatra Mts. revealed by cone traits // Acta soc. bot. pol. 1986. – 55, № 2. – Р. 263–273. 10. Boratyсski A. Chronione i godne ochrony drzewa i krzewy polskiej czкњci Sudetуw, Pogorza i Przedgуrza Sudeckiego. 7. Pinus mugo Turra i Pinus uliginosa Neumann // Arboretum Kуrnickie, 1994. –39. – S. 63–85. ДБС НАН Украины Получено 17. 03. 2000 УДК 634.942:634.2/3:581.4(477) Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат / Пирко Я. В. // Промышленная ботаника. – 2001. – Вып. 1. – С. 67–70. Изучены особенности семеношения у сосны горной в суходольной и болотной популяциях Украинских Карпат. Выявлены достоверные различия по выходу полных семян на шишку, а также по показателям гаметофитной выживаемости семяпочек (W 1g и W g ) и эмбриональной выживаемости (W z ) у растений этих популяций. Предполагается, что в болотных популяциях складываются более благоприятные условия для половой репродукции. Табл.: 2 Библиогр.: 10 Variability of seminification inPinus mugo Turra from bog and dry valley populations of the Ukrainian Carpathians / Y. V. Pirko // Industrial botany. – 2001. – V. 1. – P. 67–70. Peculiarities of seminification inPinus mugo Turra have been studied in dry valley and bog populations of the Ukrainian Carpathians. In those plants valid differences have been found in the yield of full – grained seeds per a cone and also in indices of gametophyte seed – buds survival (W 1g and W g ) and embryonic survival (W z ). Bog populations are supposed to have more favourable conditions for sexual reproduction.

Изменчивость семеношения Pinus mugo Turra в болотной и суходольной популяциях Украинских Карпат

Institution

Similar Items