Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі

The role of propagation as evolution biodiversity conservation is shown. The investigation is focused on genetic aspects of the theory of plant propagation. The types of propagation of woody plants are analyzed. The schemes of seed and vegetative plant propagation are considered. Their advantages an...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2004
Автор:	Shumik, М.І.
Формат:	Стаття
Мова:	Англійська
Опубліковано:	M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2004
Онлайн доступ:	https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1000
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Plant Introduction
Завантажити файл:

Репозитарії

Plant Introduction

_version_	1860124562508742656
author	Shumik, М.І.
author_facet	Shumik, М.І.
author_sort	Shumik, М.І.
baseUrl_str	https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai
collection	OJS
datestamp_date	2020-01-03T21:01:24Z
description	The role of propagation as evolution biodiversity conservation is shown. The investigation is focused on genetic aspects of the theory of plant propagation. The types of propagation of woody plants are analyzed. The schemes of seed and vegetative plant propagation are considered. Their advantages and faults are shown.
doi_str_mv	10.5281/zenodo.3252502
first_indexed	2025-07-17T12:47:19Z
format	Article
fulltext	Зелене будівництво _ і паркознавство УДК 581.16:502.75 МІ. ШУМИК Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка НАН України Україна, 01014 м. Київ, вул. Тімірязєвська, 1 ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПЕРСПЕКТИВ РОЗМНОЖЕННЯ ДЕКОРАТИВНИХ ДЕРЕВНИХ РОСЛИН НА СУЧАСНОМУ ЕТАПІ Показано еволюційну роль розмноження рослин у збереженні біорозмаїття. Основну увагу приділено основопо ложним генетичним аспектам теорії розмноження рослин. Проаналізовано типи розмноження деревних рослин, опрацьовано схеми дослідження насіннєвого та вегетативного розмноження і розглянуто їхні переваги та недоліки. Здатність рослин до відтворення і розмно ження є закономірністю еволюційного роз витку рослинного світу та одним з голов них його результатів, яскравим виявом як самоорганізації організмів, так і їх взаємин з навколишнім середовищем. Філогенетичні зв'язки між різними систематичними гру пами також розглядаю ться з позиції ор ганізації й функціонування найважливі шого придбання в еволюції судинних рос лин - насінини, що зумовило панування насінних рослин у сучасній флорі, оскільки насінина сприяє виживанню [6]. У резуль таті тривалої еволюції в різних умовах довкілля насінні рослини досягли надзви чайно великого морфологічного та еколо гічного розм аїття [8]. Щодо біоморфоло- гічної еволюції насінних рослин, то саме група деревних рослин є найдавнішою. Збереж ення біорозмаїття досяглося в процесі еволюції різними способами. Дія природного добору сприяла становленню прогресивних та стійких до несприятли вих умов довкілля видів флори та окремих фенотипів, а збереження їх забезпечува лося здатністю рослин до відтворення. Та ким чином, у природі, як мінімум на рівні популяцій, завж ди існує програма збере- © М.І. ШУМИК, 2004 ж ення та функціонування фітоценозу. Ос кільки зміни в культурних й певною мірою природних фітоценозах, які відбуваються під впливом антропогенного та техногенно го навантаження, можуть контролюватися людиною, то можливий контроль над ін формаційною програмою розвитку рослин них угруповань і окремих організмів. Цьо му сприяє й вивчення особливостей розм ноження рослин у природі та опрацювання сучасних технологій штучного розмножен ня рослин, що водночас дає змогу розв 'я зати і проблему збереж ення біорозмаїття. Нині більшість декоративних видів, сор тів та форм деревних рослин, що викорис товуються в садово-парковому господар стві України, є інтродукованими рослина ми. У зв 'язку з цим актуальним є перехід розмноження й вирощ ування рослин у декоративних розсадниках на генетично- селекційні засади. Основними напрямами генетико-селекційних робіт вважаються: еколого-географічний, фенотиповий (з від бором кращ их варіантів за потрібного оз накою); генетико-популяційний; міжвидо ва гібридизація та експериментальний му тагенез [5]. Еколого-географічний напрям полягає у груповому доборі кращ их за продуктив ністю (чи іншою ознакою) й адаптивною 58 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, № 4 Теорет ичне о б ґр ун т ува н н я п ер сп ек т и в розм нож ення декорат ивних деревних р о сл и н цінністю географічних варіантів, екотипів, популяцій. Фенотиповий — передбачає масовий й індивідуальний добір за прямими та опо середкованими ознаками з подальшою оцінкою насіннєвого чи вегетативного по томства. Результати робіт з цього напряму свідчать, що позитивний генетичний зсув дуж е рідко перевищ ує 10%, а найчастіше становить 2-5% , хоча при доборі за деко ративними ознаками він може досягати близько 50%. Генетико-популяційний напрям ґрун тується на цито-біохімічній генетиці й по лягає у дослідженні внутріш ньопопу- ляційної мінливості деревних рослин, ста ну і структури їх генофондів [5]. Ми вивчали процеси цвітіння, запліднен ня та успадкування ознак у декоративних форм деревних рослин з метою фізіоло гічного омолодження маточників, що вико ристовуються для вегетативного розмно ження. Це переважно рослини, абсолют ний вік яких сягає 50-60 років (а ф ізіо логічний, що включає й вік батьківських екземплярів з часу виникнення форми, ще більший). Такі рослини інтенсивно плодо носять, а саджанці, отримані від них веге тативним шляхом, характеризую ться ран нім плодоношенням, проте зазвичай є менш декоративними, стійкими та ж иттє здатними, ніж фізіологічно молоді росли ни. На сучасному етапі омолодження про водять шляхом насіннєвого розмноження декоративних форм з подальшим феноти- повим відбором екземплярів за очікуваною ознакою. Зокрема такі дослідження прове дені з формами Thuja occidentalis 'Colum- na', P latycladus orientalis L. 'A urea' і 'Glo- bosa', в результаті було відібрано якісний матеріал для подальшого вегетативного роз множення. Слід зазначити, що подібні до слідження в декоративному садівництві потребують як мінімум 5 -7 років. Порівняно новим є морфофізіологічний напрям генетико-селекційних досліджень структурної організації окремих популяцій виду. Оснований на комплексних дослід женнях за схемою "генотип - екологічні чинники - фізіолого-біохімічні процеси - досліджувана ознака", він найкраще відоб раж ує взаємозв'язки у системі "генотип- середовище". Водночас слід пам 'ятати й про невпинність процесів мутаційної мін ливості, яка під впливом природного добо ру може змінювати деякі ознаки й таким чином поліпшувати або погіршувати (най частіше) якість вирощуваних рослин. Насіннєве розмноження крім забезпе чення фізіологічної молодості та екологіч ної стійкості організмів сприяє закріпленню тієї генетичної інформації, яку в процесі природного чи штучного добору можна ви користати з певною метою (наприклад для створення високопродуктивних, стійких до хвороб і шкідників сортів тощо). Застосовуючи насіннєве розмноження і по можливості швидку зміну поколінь при інтродукції рослин, можна підвищити при стосованість рослин (яким притаманні від повідні конституційні преадаптації) до но вих екологічних умов. Так, багато інтроду- кованих деревних рослин (зокрема, види роду Rhododendron L.), отриманих з на сіння місцевої репродукції, відрізняються більшою зимостійкістю, ніж рослини пер винної інтродукції або рослини, отримані методом вегетативного розмноження. З кожним новим поколінням зимостійкість та адаптаційна здатність рослин, отрима них насіннєвим шляхом в умовах інтродук ції, підвищується. Перевагою насіннєвого розмноження є можливість отримати велику кількість ви хідного матеріалу, яка задовольнить пот реби виробництва та населення у посадко вому матеріалі. Головним недоліком — відсутність гарантій успадкування нащ ад ками господарських та декоративних цін них ознак. В Україні зростає понад 300 видів або ригенної дендрофлори. Завдяки інтро дукційній роботі ботанічних садів, денд раріїв та дослідних станцій асортимент ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, N° 4 59 М. І. Шумик культивованих деревних рослин збільш ив ся в 7 разів і становить понад 2200 видів, а з урахуванням внутрішньовидового роз м аїття — близько 3500 видів, сортів та форм [3]. І якщо в господарському відно шенні найбільше значення як компоненти природних і штучних насаджень мають не більше 120-140 видів [2], то для цілей де коративного садівництва й збереження біо- розмаїття вся дендрофлора потребує до слідження процесу розмноження. Схема, за якою проводяться ці дослід ження, складається з таких етапів: 1. Вивчення здатності рослин до насін нєвого розмноження, зокрема технічної (лабораторної) схожості насіння та його життєздатності. 2. Вивчення термінів цвітіння, особли востей та строків формування, достигання і збору насіння. Визначення фізіологічної і врожайної стиглості. 3. Вивчення умов зберігання, типу спокою (вимушений і фізіологічний, або глибокий) та передпосівної підготовки насіння (скарифікація, імпакція, термічна обробка, стратифікація). 4. Вивчення умов висіву насіння та визначення його ґрунтової схожості. 5. Опрацювання агротехнічних умов догляду за сіянцями (пікірування, піджив лення, мульчування, розпуш ування ґрунту тощо). За цією схемою (з невеликими уточнен нями) можна проводити дослідження й в інших групах насінних рослин. Опрацю вання зазначених умов забезпечить, на на ш у думку, надійність технологічного про цесу розмноження інтродукованих рослин та вирощування посадкового матеріалу. Вегетативне розмноження рослин, на відміну від насіннєвого, є різноманітнішим у проявах та способах розмноження, але одноріднішим за спадковістю та іден тичністю нащадків. З погляду генетики, при вегетативному розмноженні рослин генотипи нащадків по вністю ідентичні генотипам материнських особин. Проте й в живих соматичних (веге тативних) клітинах, як і в клітинах реп родуктивних тканин, з певною закономір ністю відбуваються процеси спонтанної мутації генів, яка постійно зберігається в ж ивих системах. Тому мінливість ознак у рослин, які вегетативно розмножуються упродовж багатьох поколінь, може бути спричинена соматичними мутаціями. Зага лом у процесі вегетативного розмноження успадковуються лише соматичні мутації, а фенотиповий вияв їх відбувається в тому разі, коли мутантна клітина організму (а не будь-яка соматична) дає початок ново му вегетативно утвореному організму й забезпечує подальше відтворення мутант ного гена в генотипі кожної клітини цього організму. У природі такі вияви трапля ються дуж е рідко й не мають характеру певної закономірності, але якщо мутація залучається до селекційного процесу, то немає значення, виникла вона спонтанно чи була індукована [7]. В історичному плані кожна вегетативно отримана рослина є високогетерозиготною внаслідок накопичення мутантних генів попередніми вегетативними поколіннями й потомство її піддається добору [7]. Проте такий добір потребує роботи багатьох по колінь селекціонерів, а переваж на біль шість мутацій у процесі селекції рослин при вегетативному розмноженні, як пра вило, негативно впливає на формування чи збереження декоративних та господарсь ких цінних ознак. У зв 'язку з інтенсивним розвитком де коративного садівництва різко підвищився попит на декоративні (садові) форми де ревних рослин. З еволюційного погляду во ни, вірогідно, є результатом процесів адап тивної радіації [6] або виникнення їх спри чинено зміною умов довкілля (модифіка ції). У цьому випадку адаптивна радіація є еволюційним утворенням з одного пред кового організму кількох дивергентних форм, кожна з яких пристосована до спе цифічних умов існування [6]. Утворення 60 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, № 4 Теорет ичне о б ґр ун т ува н н я п ер сп ек т и в розм нож ення декорат ивних деревних р о сл и н форм рослин при адаптивній радіації зу мовлено процесами мутаційної мінливості і дією природного добору. Такі форми, як правило, успадковують свої ознаки, але детальніші відомості щодо цього можна от римати при проведенні досліджень з р а діаційної генетики. Що ж до модифікацій, то ця форма мінливості не успадковується, а розмноження таких рослин відбувається лише вегетативним шляхом. У кожному випадку конституційний кон серватизм життєвих форм і модифікаційна пластичність рослин, що є результатом про цесів адаптивної еволюції вищих рослин, визначають способи їх вегетативного розм ноження. Для групи декоративних інтроду- центів найперспективнішим є штучне роз множення: 1. Частинами вегетативних органів: а) стеб ловими нездерев'янілими живцями літньо го і здерев'янілими — зимового живцюван ня (види родів Populus L., Salix L., T huja Tourn. та ін.); б) листковими живцями (де які види роду Rhododendron L., але цей спосіб найбільш придатний для трав'янис тих рослин); в) кореневими живцями (види родів Cerasus Juss., Syringa L. та ін.) [1]. З погляду практичності та економічної до цільності, головним чинником, що визначає успіх обкорінення живців рослин, слід вва ж ати їх природну здатність до регенерації, а не застосування стимуляторів обкорінен ня та росту. 2. Розмноження щепленням, або тран сплантація. Типовий спосіб штучного веге тативного розмноження переважно дерев них рослин з використанням кореневої системи та частини стебла дички (підще пи) і ж ивця сортової рослини (прищепи). Ми успішно використовували всі основні способи щеплення: а) зближення, або аб лактування; б) копулювання; в) під кору; г) у розщіп; д) окулірування, або щеплення вічком. 3. Клональне мікророзмноження рослин є одним з найефективніших та економічно ви гідних способів вегетативного розмноження в культурі in vitro. Особливо перспективним є цей метод для біотехнології та селекції рос лин, збереження біорозмаїття [4]. У декора тивному садівництві використовується мало через відсутність технологічних розробок для більшості деревних рослин, тому головними в їх розмноженні у найближчому майбутньому залишатимуться перші два способи. Головним недоліком вегетативного роз множення є те, що при значній його трива лості виявляю ться негативні результати процесів вікових, структурних, функціо нальних і біохімічних змін в організмі, зни ж ується стійкість рослин та їх загальний вік. А при збільшенні фізіологічного віку рослин втрачається їх декоративність. Слід зазначити, що рослини, яким притаманне і насіннєве, і вегетативне розмноження є найстійкішими компонентами як природ них, так і штучних фітоценозів [6]. Таким чином, для потреб декоративного садівни цтва важливою є така побудова стратегії розмноження деревних рослин: • насіннєве розмноження декоратив них видів, сортів та форм з подальшим до бором екземплярів за потрібного ознакою чи без нього; • насіннєве розмноження декоративних форм і сортів деревних рослин з подаль шим фенотиповим відбором найкращ их ек земплярів для вегетативного розмноження (створення маточників); • вегетативне розмноження найкращих за декоративними ознаками й стійких (зок рема проти шкідників і хвороб) екземп лярів рослин. При масовому розмноженні рослин (на сіннєвому чи вегетативному) особливого значення набуває необхідність дотримання технологічного процесу. Так, найкращ і ре зультати з погляду економічної доцільно сті та якості матеріалу можна отримати лише при дотриманні умов рекомендова них технологій. Існуючі нині рекомендації з розмноження й вирощ ування рослин переважно є добре обґрунтованими й ви віреними розробками багатьох поколінь ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин, 2004, Ns 4 61 М. І. Шумик учених й при професійному підході забез печують успіх у роботі. 1. Б илы к Е.В. Разм нож ение древесных расте ний стеблевыми черенками и прививкой. - К.: Н а ук. думка, 1993. - 90 с. 2. Д е б р и н ю к Ю .М ., К алгнгн М .І., О присъ- ко М.В. Збирання, переробка та підготовка насіння до висіву основних видів дерев і чагар ників, що зростають в Україні. - JL: НВМ ЛПУ, 1995. - 155 с. 3. К охно Н.А., К урдю к А.М . Теоретические основы и опыт интродукции древесных растений в Украине. — К.: Наук, думка, 1994. - 185 с. 4. Н ечит айло В.А., К учерява Л.Ф. Ботаніка. Вищі рослини. - К.: Фітосоціоцентр, 2000. - 432 с. 5. П ат лай I.М ., К р и н и ц ъ к и й Г.Т., Волосян- ч у к Р.Т. та ін. Селекція і генетика лісових дерев них порід в Україні / / Генетика і селекція в Ук раїні на межі тисячоліть. — К : Логос, 2001. — Т. 3. - С. 394-410. 6. Рейвн П., Эверт Р., А й кхо р н С. Современ ная ботаника: В 2 т.: Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. - Т. 1. - 348 с. 7. С т р е л ь ч у к C .I., Д ем ід о в С .В ., Б е р д и - ш ев Г.Д., Голда Д.М. Генетика з основами се лекції. - К.: Фітосоціоцентр, 2000. - 292 с. 8. Тахт адж ян А.Л. Система магнолиофитов. - Л.: Наука, 1987. - 439 с. 9. Ш варц С.С. Экологические закономерности эволюции. - М.: Наука, 1980. - 277 с. Рекомендувала до друку С.В. Клименко Н.И. Ш умик Национальный ботанический сад им. Н.Н. Гришко НАН Украины, Украина, г. Киев ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВ РАЗМ НОЖ ЕНИЯ ДЕКО РАТИВНЫ Х ДРЕВЕСНЫ Х РАСТЕНИЙ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ Показано эволюционную роль размнож ения рас тений в сохранении биоразнообразия. Основное внимание уделено основополагающим генетичес ким аспектам теории размнож ения растений. П роанализированы типы размнож ения древес ных растений, разработаны схемы исследования семенного и вегетативного размнож ения растений и рассмотрены их преимущ ества и недостатки. М.І. S h u m ik М.М. G rishko National Botanical G ardens, National A cadem y of Sciences of U kraine, Kyiv THEORETIC BACKGROUNDS FOR PROSPECTIVE PROPAGATION OF WOODY PLANTS AT PRESENT STAGE The role of propagation as evolution biodiversity conservation is shown. The investigation is focused on genetic aspects of the theory of p lant propaga tion. The types of propagation of woody plants are analyzed. The schem es of seed and vegetative plant propagation are considered. Their advantages and faults are shown. 62 ISSN 1605-6574. Інт родукція рослин, 2004, № 4
id	oai:ojs2.plantintroduction.org:article-1000
institution	Plant Introduction
keywords_txt_mv	keywords
language	English
last_indexed	2025-07-17T12:47:19Z
publishDate	2004
publisher	M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	wwwplantintroductionorg/a1/31bcd54252373a188b9a9906e0020da1.pdf
spelling	oai:ojs2.plantintroduction.org:article-10002020-01-03T21:01:24Z Theoretic backgrounds for prospective propagation of woody plants at present stage Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі Shumik, М.І. The role of propagation as evolution biodiversity conservation is shown. The investigation is focused on genetic aspects of the theory of plant propagation. The types of propagation of woody plants are analyzed. The schemes of seed and vegetative plant propagation are considered. Their advantages and faults are shown. Показано еволюційну роль розмноження рослин у збереженні біорозмаїття. Основну увагу приділено основоположним генетичним аспектам теорії розмноження рослин. Проаналізовано типи розмноження деревних рослин, опрацьовано схеми дослідження насіннєвого та вегетативного розмноження і розглянуто їхні переваги та недоліки. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2004-12-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1000 10.5281/zenodo.3252502 Plant Introduction; Vol 24 (2004); 58-62 Інтродукція Рослин; Том 24 (2004); 58-62 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377843 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1000/960 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
spellingShingle	Shumik, М.І. Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі
title	Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі
title_alt	Theoretic backgrounds for prospective propagation of woody plants at present stage
title_full	Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі
title_fullStr	Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі
title_full_unstemmed	Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі
title_short	Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі
title_sort	теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі
url	https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1000
work_keys_str_mv	AT shumikmí theoreticbackgroundsforprospectivepropagationofwoodyplantsatpresentstage AT shumikmí teoretičneobgruntuvannâperspektivrozmnožennâdekorativnihderevnihroslinnasučasnomuetapí

Теоретичне обґрунтування перспектив розмноження декоративних деревних рослин на сучасному етапі

Репозитарії

Схожі ресурси