Материал: 4693

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г.Ф. Морозова»

ЛЕСНАЯ СЕЛЕКЦИЯ

Методические указания к практическим занятиям

для студентов по направлению подготовки 35.03.01 – Лесное дело

Профиль - «Рациональное многоцелевое использование лесов»

Воронеж 2016

2

УДК 630*165.6

Сиволапов, А. И. Лесная селекция [Текст]: методические указания к выполнению практических работ для студентов по направлению подготовки 35.03.01 – Лесное дело. Профиль - «Рациональное многоцелевое использование лесов» (уровень бакалавриата)/ А. И. Сиволапов, И.Ю. Исаков; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» – Воронеж, 2016.- 38 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»

Рецензент: канд. с.-х. наук, в.н.с. ВНИИЛГСбиотех В.А. Кострикин

Ответственный редактор канд. с.-х. наук, проф. А. И. Сиволапов

3

ВВЕДЕНИЕ

Селекция растений – теория и практика улучшения существующих и выведение новых сортов растений. Слово селекция в переводе с латинского selektio означает отбор или выбор. Отбор лучших форм из дикорастущих видов растений – наиболее древний метод селекции. Первоначальное понятие селекции соответствовало содержанию работ по выведению новых сортов путем отбора и размножения лучших форм. Современная селекция применяет отбор, используя при создании исходного материала гибридизацию, полиплоидию и мутагенез. Однако и в настоящее время отбор остается основой селекционной работы: с отбора исходных форм начинается выведение сорта, отбором заканчивается апробация форм и признание нового сорта.

Н.И. Вавилов называл селекцию наукой об эволюции растений и животных, управляемой человеком. Он писал, что селекция как наука включает следующие теоретические разделы:

1.Учение об основных направлениях селекционной работы (селекция на иммунитет, селекция на урожайность и технические качества продукции).

2.Учение об исходном материале.

3.Учение о наследственной изменчивости.

4.Учение о роли среды в выявлении сортовых признаков и свойств.

5.Теорию гибридизации.

6.Теорию селекционного процесса.

7.Частную селекцию отдельных культур (селекцию пшеницы, селекцию

сосны и т.д.).

Лесным Кодексом Российской Федерации, принятым Государственной Думой и введенным в действие Правительством Российской Федерации в январе 2006 года, установлено, что для осуществления рационального использования, охраны и защиты лесного фонда и воспроизводства лесов разрабатываются государственные программы устойчивого лесопользования, означающие непрерывное пользование лесом и сохранение биоразнообразия.

Для успешного решения этой задачи важное место имеет внедрение в лесоводство методов селекции. Для улучшения лесных пород на основе селекции возможны два основных пути: 1. Отбор и использование для разведения стихийно возникших в природе ценных форм. 2. Получение новых ценных форм экспериментальным путем (методами гибридизации, мутагенеза, полиплоидии и др.) и их использование.

В лесной селекции, самой молодой, интенсивно развивающейся отрасли лесоводства, первый путь имеет в настоящее время основное значение для практики и массового применения селекции в лесном хозяйстве (работы 6,7,8,9,10,11). Гибридизация на гетерозис – это основное направление получения новых форм искусственным путем (работы 1,2,3,4,5).

4

МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ

Работа 1. 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.

5

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

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 (рисунок 1).

Рисунок 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.