Популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (Pinus pallasiana D. Don) в промислові райони степової зони України
Theoretical and practical aspects of the population-andgenetic approach in introduction based on comparative research of allozimous variability of Pinus pallasiana D. Don in native populations of the Crimea and man-made plantations have been considered under industrially polluted conditions of Krivi...
Gespeichert in:
| Datum: | 2000 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine
2000
|
| Online Zugang: | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1411 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Plant Introduction |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Plant Introduction| _version_ | 1860144943021948928 |
|---|---|
| author | Korshikov, I.I. Bychkov, S.A. Terliga, N.S. |
| author_facet | Korshikov, I.I. Bychkov, S.A. Terliga, N.S. |
| author_sort | Korshikov, I.I. |
| baseUrl_str | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-01-13T19:45:39Z |
| description | Theoretical and practical aspects of the population-andgenetic approach in introduction based on comparative research of allozimous variability of Pinus pallasiana D. Don in native populations of the Crimea and man-made plantations have been considered under industrially polluted conditions of Kriviy Rig basin and the Azov See coast. It has been found that under mass introduction and definition of selection promising plant groups a significant loss of genetic potential of this pine native populations does not occur. |
| doi_str_mv | 10.5281/zenodo.3364740 |
| first_indexed | 2025-07-17T12:52:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 581 522.524:634.942:711.1:628.5 (477.60)
ПОПУЛЯЦИОННО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ИНТРОДУКЦИИ СОСНЫ КРЫМСКОЙ (PINUS PALLASIANA D.DON)
В ПРОМЫШЛЕННЫЕ РАЙОНЫ СТЕПНОЙ ЗОНЫ УКРАИНЫ
И.И. КОРШИКОВ \ С.А. БЫЧКОВ \ Н.С. ТЕРЛЫГА2
Донецкий ботанический сад НАН Украины
Украина, 83059 Донецк, пр-т Ильича, 110
; Криворожский ботанический сад НАН Украины
Украина, 50089 Кривой Рог, ул. Маршака, 50
Рассмотрены теоретические и практические аспекты популяционно-генетического подхода в интродукции на
:снове сравнительного анализа аллозимной изменчивости сосны крымской в природных популяциях Крыма и
■скусственных насаждениях техногенно-загрязненных территорий Криворожья и Приазовья. Установлено, что
~эи массовой интродукции, а также при выделении селекционно-перспективных групп растений не происходит
существенная потеря генетического потенциала природных популяций сосны крымской.
~ри выборе районов интродукции руководству
ются относительным сходством их лриродно-
■лиматических условий с условиями районов
естественного произрастания перемещаемо-
"0 вида. Для успешной интродукции древес
ах растений в промышленные регионы необ-
= одимо учитывать не только их устойчивость к
-еблагоприятным экологическим факторам
эеды, но и к загрязнению атмосферы поллю-
знтами [6]. Первичное испытание интродуцен-
эв — это фактически определение амплитуды
ормы реакции вида в новых природно-кли-
атических условиях выращивания. Среди ин-
эодуцентов имеются виды, которые облада-
т универсальной или узкоэкологической при
способленностью, обусловливающей разные
:еделы их терпимости и выносливости в не-
~агоприятных условиях [16].
На начальном и последующих этапах интро-
•ции очень важно обеспечить генетическую
- "'резентативность вида в новых условиях су-
-;твования [14, 21]. В ботанических садах при
товичном испытании новых видов из-за коли-
- :твенного ограничения исходного материала
КОРШИКОВ, С.А. БЫЧКОВ, Н.С. ТЕРЛЫГА, 2000
нередки отрицательные результаты, даже в от
ношении тех видов, которые в последующие
периоды получили широкое распространение
[17]. Считается аксиомой, чем выше гене
тическое разнообразие исходного материала,
тем надежнее и лучше могут быть результаты
интродукционного испытания. В.И. Некрасов [15]
полагает, что для повышения эффективности
первичной интродукции необходимо воспроиз
водство основных параметров генетической
структуры исходной популяции, а лучше для
этого использовать расположенные на значи
тельном расстоянии друг от друга популяции.
Отбор семян из таких популяций обеспечит как
высокую их репрезентативность, так и генети
ческую гетерогенность создаваемых интродук-
ционных насаждений, что предотвращает про
явление возможных эффектов инбридинга в
семенном материале последующих поколений.
На практике при первичном испытании в луч
шем случае перемещаются лишь какие-то фраг
менты природных популяций, а нередко для раз
множения используют семена, полученные с ог
раниченного числа материнских особей [17].
Обычно в отношении перспективных видов
древесных растений перед массовым внедре
1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, № 3-4 171
И.И. Коршиков, С.А. Бычков, Н.С. Терлыга
нием в лесное хозяйство создается широкая
сеть испытательных полигонов, охватывающая
весь будущий район итродукционного рассе
ления [3]. Так поступили в Швеции в отноше
нии сосны скрученной (Pinus contorta Dongl.),
которая стала третьей лесохозяйственной по
родой в этой стране. На первом этапе интро
дукции семена плюсовых деревьев сосны скру
ченной из различных частей ее природного аре
ала были высажены на испытание в разных ре
гионах Швеции. Таким путем были определены
наиболее перспективные из них и заложены
основы региональной семенной базы. В Украи
не в госреестр занесено 85 плюсовых деревьев
интересующей нас сосны крымской. В Алуш
тинском лесничестве создана клоновая план
тация этих деревьев для получения семян с улуч
шенными наследственными свойствами [2].
Семена плюсовых деревьев с их клоновой план
тации не нашли пока широкого применения в
лесоразведении сосны крымской в степной зоне
Украины. На практике для сбора семян в инт-
родукционных насаждения обычно выделяют
временные или постоянные лесосеменные уча
стки с лучшими морфометрическими показа
телями у растений. Для закладки насаждений
сосны крымской в интересующих нас промыш
ленных районах Приазовья и Кривбасса лесхоз-
заги использовали семена растений природно
го и интродукционного ареалов. В результате
массового размножения созданы крупные на
саждения этой породы в степных регионах Ук
раины. Таким образом, сосну крымскую можно
рассматривать как вид, прошедший первичное
интродукционное испытание в разных районах
степной зоны Украины и уже интродуцирован-
ный во многие из них, так как эта сосна устой
чиво и преемственно культивируется здесь со
второй половины XX в. В отношении этого вида
удалось перейти от первичного испытания к
устойчивой культуре. Однако важный этап хо
зяйственного освоения, включающий в себя
селекционно-генетическую переработку, сосна
крымская пока не прошла [10].
Узость природного ареала сосны крымской
в Крыму, по-видимому, обусловлена не спе
цифическими требованиями к почвенно-кли-
матическим условиям, а факторами, ограни
чивающими расселение этого вида. Одна из
основных причин может быть связана с неспо
собностью проростков этого вида выдерживать
конкурентную борьбу в степных фитоценозах.
Хотя главной причиной безлесья или нерас
пространения естественных лесов в степи, по
мнению А.Л. Бельгарда [4], является сущест
венная разница в биологическом круговороте
степных и лесных сообществ. Значительное ог
раничение влияния факторов конкурентной
борьбы в культурфитоценозах на ранних эта
пах онтогенеза сосны крымской способствует
успешному ее развитию в южных степных райо
нах Украины и России. В результате активного
культивирования площадь насаждений сосны
крымской в этих районах более чем в 3 раза
превосходит площадь ее природных популя
ций в Крыму [2, 7].
Популяционный уровень должен стать глав
ным в ботаническом ресурсоведении, так как
знание специфики фенотипической и генети
ческой изменчивостей позволяет разработать
систему их рационального использования, охра
ну и воспроизводство [8, 12, 15]. Генетическая
структура интродукционных насаждений может
существенно отличаться от исходных природ
ных популяций из-за нерепрезентативной пер
воначальной выборки семенного материала,
гибели вследствие действия естественного от
бора наименее стойких особей, а также неспо
собных к репродукции в новых условиях. У ин-
тродуцированного вида за пределами ареала
происходят изменения адаптивного характера
как на уровне отдельного индивида — модифи
кации, так и на популяционном уровне — изме
нения генотипической структуры вследствие
естественного и искусственного отбора в ряду
поколений [14, 17]. В результате могут фор
мироваться локальные популяции акклимати
зированных видов с измененной генетической
структурой, отличной от исходных природных
популяций. Так проявляется эволюционная
роль интродукции [11, 13]. Несмотря на то, что
это теоретическое положение давно рассмат
ривается в литературе, посвященной пробле
мам интродукции, экспериментальных подтвер
ждений оно имеет крайне мало, так как довольно
редко проводятся сравнительные исследова
ния структуры интродукционных насаждений и
исходных природных популяций. Кроме того,
для анализа используются, как правило, коли
чественные признаки, не позволяющие доста
172 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, Ns 3-4
Популяционно-генетические аспекты интродукции сосны крымской
точно определенно говорить об особенностях
генетической структуры интродукционных на
саждений, потому что норма реакции морфо
анатомических признаков в интродукционных
насаждениях часто не соответствует такой в
условиях оптимума естественного ареала.
Однако сравнительный анализ их изменчиво
сти у растений в природе и культуре все же
необходим для выяснения эволюционно значи
мых признаков, важных для внутриродовой и
межвидовой систематики [8].
Высокой диагностической ценностью обла
дают признаки растений, характеризующиеся
экологической стабильностью [1]. В неблаго
приятных условиях в популяциях выживают наи
более приспособленные генотипы, что должно
приводить к снижению генетического полимор
физма по признакам, имеющим адаптивную
ценность. Сравнительные исследования интро
дукционных и природных популяций позволяют
составить адекватное представление о реаль
ных и потенциальных особенностях вида и вы
работать стратегию его эффективного исполь
зования в новых районах выращивания.
Созданные лесоводами в крупных промыш
ленных районах степной зоны Украины насаж
дения сосны крымской являются очень удоб
ным объектом для подобных исследований и
позволяют выяснить возможные потери гене
тического разнообразия исходных популяций
вследствие действия факторов отбора. Эф
фективная оценка структуры, подразделенно-
сти и дифференциации природных и искусст
венных насаждений возможна только на ос-
-ове изучения полиморфизма генов [1, 18]. В
последние годы в популяционно-генетических
исследованиях основных лесообразующих
зидов планеты в качестве молекулярно-гене-
"ических маркеров наиболее продуктивно при
меняют изоферменты [1, 9].
Используя изоферменты 9—10 ген-фермент-
-ых систем, разделенных методом электрофо
реза в полиакриламидном геле, нами описана
'енетическая структура 5 природных популяций
:осны крымской в Крыму, 4 в Криворожье и
ггольких же в Приазовье в районе Мариуполя.
5 -саждой популяции природного и интродукци-
: иного ареалов изучались индивидуальные ге-
-отипические особенности 17—27 деревьев по
20—23 аплозимным локусам. В результате ис
следования установлено, что в большинстве
молодых насаждений (25—30 лет) сосны крым
ской в Приазовье и Криворожье основные по
казатели генетического полиморфизма не ниже,
а в отдельных насаждениях даже выше, чем в
природных популяциях [19, 20]. Следователь
но, лесоразведение сосны крымской в новых
районах на основе семенного материала, полу
ченного, главным образом, из временных и по
стоянных семенных участков из более ранних
районов интродукции, способствует сохранению
в создаваемых насаждениях популяционно-ге
нетического разнообразия этого вида.
В молодых насаждениях сосны крымской,
подвергающихся прямому воздействию вы
бросов крупных промышленных производств
Мариуполя или Кривого Рога, визуально про
слеживаются индивидуальные отличия в по
вреждаемости растений поллютантами. Устой
чивые к эмиссиям растения, характеризую
щиеся нормальными морфометрическими и
репродуктивными показателями, имеют хоро
шую перспективу для формирования регио
нальной семенной базы [5]. Однако возникает
опасность, что при таком искусственном от
боре может быть существенно снижен уровень
генетической гетерогенности испытуемого ви
да. Наши исследования показали, что в выбор
ках в 20—25 устойчивых к аэротехническому
загрязнению растений сосны крымской, выде
ленных в насаждениях Кривого Рога или Ма
риуполя, происходит утрата отдельных редких
аллелей, но уровень гетерозиготности близок
к обнаруженному в природных популяциях это
го вида. Выраженного преимущества гетеро
зигот в этих селекционно-перспективных груп
пах особей сосны крымской не обнаружено.
Высокий уровень индивидуальной гетерозигот
ности не является решающим фактором по
вышенной устойчивости сосны крымской к
действию поллютантов, но имеет важное зна
чения в смягчении инбредной депрессии в не
больших выборках растений.
Таким образом, при массовой интродукции
сосны крымской в крупные промышленные
районы степной зоны Украины и отборе в них
лучших фенотипов не происходит потеря ос
новной генетической изменчивости природ
ных популяций этого вида. Устойчивые к пол-
лютантам растения необходимо использовать
: SN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, № 3-4 173
И.И. Коршиков, С.А. Бычков, Н.С. Терлыга
как маточные для создания в этих регионах
лесосеменных баз — основы для последую
щего формирования насаждений с высоким
адаптивным потенциалом в условиях техно-
генно-загрязненной среды.
1. Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях. —
2-е изд. — М. : Наука, 1989. — 328 с.
2. Белобородов В.М., Ширяев В.И., Патлай И.Н. Интро-
дуценты в лесных культурах европейской части стра
ны / / Лесн. хоз-во. — 1992. — № 8—9. — С. 38—39.
3. Белобородов В.М. Проблемы селекции и семеновод
ства лесообразующих интродуцентов / / Лесоведе
ние. — 1995. — № 3. — С. 37—43.
4. Бельгард А.Л. Степное лесоведение. — М .: Лесн. пром-
сть, 1971. — 336 с.
5. Бичков С.А. Статева репродукція Pinus pallasiana D.Don.
(Pinaceae Lindl.) у техногенних умовах / / Укр. ботан.
журн. — 1999. — 56, № 5. — С. 461-466.
6. Взаимодействие растений с техногенно-загрязнен
ной средой. Устойчивость. Фитоиндикация. Оптими
зация / И.И. Коршиков, B.C. Котов, И.П. Михеенко и
др. — Киев : Наук, думка, 1995. — 192 с.
7. Дидух ЯП. Сосновые леса Г орного Крыма / / Ботан.
журн. — 1990. — 75, № 3. — С. 336—346.
8. Зиман С.М., Сапоженкова Т.В., Скринникова Л.А. По
рівняльне мофолого-біологічне дослідження Anemone
laxa Juz. (Ranunculaceae) у природі та культурі / / Укр.
ботан. журн. — 1993. — 50, № 4. — С. 55—59.
9. Коршиков И.И. Адаптация растений к условиям техно
генно-загрязненной среды. — Киев : Наук, думка, 1996. —
240 с.
10. Коршиков И.И., Бычков С.А., Терлыга Н.С., Мазур А.£
Сохранность семяпочек сосны крымской в условиях тех
ногенно-загрязненных экотопов / / Интродукция и акк
лиматизация растений. — 1997. — Вып. 28. — С. 81—87.
11. Логгинов В.Б. Интродукционная оптимизация лесных
культурценозов. — Киев : Наук, думка, 1988. — 164 с.
12. Малиновський К.А., Царик Й.В. Роль популяційної біо
логії в ботанічному ресурсознавстві / / Укр. ботан.
журн. — 1993. — 50, № 5. — С. 5—12.
13. Некрасов В.И. Основы семеноведения древесных рас
тений при интродукции. — М. : Наука, 1973. — 279 с.
14. Некрасов В.И. Естественный и искусственный отбор
в интродукции древесных растений / / Лесоведение. —
1991,— № 1, — С. 63-66.
15. Некрасов В.И. Генетические аспекты естественного и
искусственного отборов в интродукции растений / / Журн.
общ. биологии. — 1993. — 54, № 3. — С. 333—340.
16. Одум Ю. Экология: В 2 т. — М. : Мир, 1986. —Т. 2. —376 с.
17. Скворцов А.К. Интродукция растений и ботанические
сады: размышления о прошлом, настоящем и будущем /
/ Бюл. Гл. ботан. сада. — 1996. — Вып. 173. — С. 4—16.
18. Созинов А.А. Полимофизм белков и его значение в
генетике и селекции. — М. : Наука, 1985. — 272 с.
19. Терлыга Н.С., Бычков С.А., Коршиков И.И. Генетичес
кая структура популяций Pinus pallasiana D.Don в Кры
му и в насаждениях промышленных регионов степной
зоны Украины / / Промислова ботаніка: стан та перс
пективи розвитку: Матеріали Третьої Міжнар. наук,
конф. — Донецьк : Агентство “Мультипресс” , 1998. —
С. 305-311.
20. Терлыга Н.С. Адаптивная изменчивость сосны крым
ской (Pinus pallasiana D.Don) в насаждениях Крив-
басса: Дис. ... канд. биол. наук. — Донецк, 1999.—
213 с.
21. Черевченко Т.М., Мороз П.А., Кузнецов С.I., Музи-
чук ГМ. Проблеми збереження різноманітності рослин
ex situ / / Інтродукція рослин. — 1999. — № 1. —С. 7—13.
Поступила 25.10.2000
ПОПУЛЯЦІЙНО-ГЕНЕТИЧНІ АСПЕКТИ ІНТРОДУКЦІЇ
СОСНИ КРИМСЬКОЇ (PINUS PALLASIANA D.DON)
В ПРОМИСЛОВІ РАЙОНИ СТЕПОВОЇ
ЗОНИ УКРАЇНИ
1.1. Коршиков', С.А. Бичков', Н.С. Терлига2
1 Донецький ботанічний сад НАН України,
Україна, Донецьк
2 Криворізький ботанічний сад НАН України,
Україна, Кривий Ріг
Розглянуто теоретичні і практичні аспекти популяційно-
генетичного підходу в інтродукції на основі порівняльних
досліджень алозимної мінливості сосни кримської у при
родних популяціях Криму та штучних насадженнях тех-
ногенно-забруднених територій Криворіжжя і Приазов’я.
Встановлено, що у разі масової інтродукції, а також ви
ділення селекційно-перспективних груп рослин не відбу
вається суттєвої втрати генетичного потенціалу природ
них популяцій сосни кримської.
POPULATION-AND-GENETIC ASPECTS OF PINUS
PALLASIANA D.DON INTRODUCTION IN INDUSTRIAL
REGIONS OF THE UKRAINIAN STEPPE ZONE
1.1. Korshikov, S.A. Bychkov, N.S. Terliga
The Donetsk Botanical Gardens,
National Academy Sciences of Ukraine,
Donetsk the Kriviy Rig Botanical Gardens,
National Academy Sciences of Ukraine, Kriviy Rig
Theoretical and practical aspects of the population-and-
genetic approach in introduction based on comparative
research of allozimous variability of Pinus pallasiana D.Don
in native populations of the Crimea and man-made plantations
have been considered under industrially polluted conditions
of Kriviy Rig basin and the Azov See coast. It has been found
that under mass introduction and definition of selection
promissing plant groups a significant loss of genetic potential
of this pine native populations does not occur.
174 ISSN 1605-6574. Інтродукція рослин. 2000, № 3-4
|
| id | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-1411 |
| institution | Plant Introduction |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T12:52:13Z |
| publishDate | 2000 |
| publisher | M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | wwwplantintroductionorg/43/66b80720803c7411f49fcaeea68ba843.pdf |
| spelling | oai:ojs2.plantintroduction.org:article-14112020-01-13T19:45:39Z Population-and-genetic aspects of Pinus pallasiana D. Don introduction in industrial regions of the Ukrainian steppe zone Популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (Pinus pallasiana D. Don) в промислові райони степової зони України Korshikov, I.I. Bychkov, S.A. Terliga, N.S. Theoretical and practical aspects of the population-andgenetic approach in introduction based on comparative research of allozimous variability of Pinus pallasiana D. Don in native populations of the Crimea and man-made plantations have been considered under industrially polluted conditions of Kriviy Rig basin and the Azov See coast. It has been found that under mass introduction and definition of selection promising plant groups a significant loss of genetic potential of this pine native populations does not occur. Розглянуто теоретичні і практичні аспекти популяційно-генетичного підходу в інтродукції на основі порівняльних досліджень алозимної мінливості сосни кримської у природних популяціях Криму та штучних насадженнях техногенно-забруднених територій Криворіжжя і Приазов’я. Встановлено, що у разі масової інтродукції, а також виділення селекційно-перспективних груп рослин не відбувається суттєвої втрати генетичного потенціалу природних популяцій сосни кримської. M.M. Gryshko National Botanical Garden of the NAS of Ukraine 2000-12-01 Article Article application/pdf https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1411 10.5281/zenodo.3364740 Plant Introduction; Vol 7 (2000); 171-174 Інтродукція Рослин; Том 7 (2000); 171-174 2663-290X 1605-6574 10.5281/zenodo.3377883 en https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1411/1362 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | Korshikov, I.I. Bychkov, S.A. Terliga, N.S. Популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (Pinus pallasiana D. Don) в промислові райони степової зони України |
| title | Популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (Pinus pallasiana D. Don) в промислові райони степової зони України |
| title_alt | Population-and-genetic aspects of Pinus pallasiana D. Don introduction in industrial regions of the Ukrainian steppe zone |
| title_full | Популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (Pinus pallasiana D. Don) в промислові райони степової зони України |
| title_fullStr | Популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (Pinus pallasiana D. Don) в промислові райони степової зони України |
| title_full_unstemmed | Популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (Pinus pallasiana D. Don) в промислові райони степової зони України |
| title_short | Популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (Pinus pallasiana D. Don) в промислові райони степової зони України |
| title_sort | популяційно-генетичні аспекти інтродукції сосни кримської (pinus pallasiana d. don) в промислові райони степової зони україни |
| url | https://www.plantintroduction.org/index.php/pi/article/view/1411 |
| work_keys_str_mv | AT korshikovii populationandgeneticaspectsofpinuspallasianaddonintroductioninindustrialregionsoftheukrainiansteppezone AT bychkovsa populationandgeneticaspectsofpinuspallasianaddonintroductioninindustrialregionsoftheukrainiansteppezone AT terligans populationandgeneticaspectsofpinuspallasianaddonintroductioninindustrialregionsoftheukrainiansteppezone AT korshikovii populâcíjnogenetičníaspektiíntrodukcíísosnikrimsʹkoípinuspallasianaddonvpromislovírajonistepovoízoniukraíni AT bychkovsa populâcíjnogenetičníaspektiíntrodukcíísosnikrimsʹkoípinuspallasianaddonvpromislovírajonistepovoízoniukraíni AT terligans populâcíjnogenetičníaspektiíntrodukcíísosnikrimsʹkoípinuspallasianaddonvpromislovírajonistepovoízoniukraíni |