Селекционно-семеноводская работа на основе клоновых семенных плантаций лиственницы сибирской

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Декабря 2012 в 16:23, курсовая работа

Описание работы

До недавнего времени лесное хозяйство обходилось и без генетики, и без селекции, а еще раньше и без лесных культур и даже без научного лесоводства. Однако по мере развития человеческого общества, все большего истребления лесов и одновременного роста потребности в их продуктах человек начал обращать внимание сначала на лесные породы, потом на методы их выращивания и лесовосстановления в целом, а затем дошла очередь и до селекции с генетикой. То есть как лесоводство, по образному выражению Г.Ф. Морозова, - дитя нужды, так и последующая его дифференциация и углубление тоже вызваны не чьей-то прихотью, а потребностью развивающегося общества.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ
Биоэкологическая и селекционная характеристика лиственницы сибирской (Larix sibirica).
Направление селекции и сортовой идеал.
Исходный материал для селекции.
Методы и результаты селекции.

Селекционно-семеноводческая работа на основе клоновых семенных плантаций лиственницы сибирской (Larix sibirica).
Задание 1
Задание 2
Задание 3
Задание 4
Задание 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Файлы: 1 файл

курсовая.doc

— 75.00 Кб (Скачать файл)

МИНЕСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

ОРЕНБУРГСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

 

 

ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

 

Кафедра

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

 

Селекционно-семеноводская  работа на основе клоновых

семенных плантаций  лиственницы сибирской

 

 

 

 

Автор: студентка 3 курса, 1 группы

Специальность «Лесное  дело»

Кирдяшкина Е.В.

 

 

 

 

 

Руководитель: старший  преподаватель

Лявданская О.А.

 

 

 

 

 

 

Оренбург, 2012 г

 

 

 

Содержание

          ВВЕДЕНИЕ

  1. Биоэкологическая и селекционная характеристика лиственницы сибирской (Larix sibirica).
    1. Направление селекции и сортовой идеал.
    2. Исходный материал для селекции.
    3. Методы и результаты селекции.

 

  1. Селекционно-семеноводческая работа на основе клоновых семенных плантаций лиственницы сибирской (Larix sibirica).

Задание 1

Задание 2

Задание 3

Задание 4

Задание 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

До недавнего времени  лесное хозяйство обходилось и без генетики, и без селекции, а еще раньше и без лесных культур и даже без научного лесоводства. Однако по мере развития человеческого общества, все большего истребления лесов и одновременного роста потребности в их продуктах человек начал обращать внимание сначала на лесные породы, потом на методы их выращивания и лесовосстановления в целом, а затем дошла очередь и до селекции с генетикой. То есть как лесоводство, по образному выражению Г.Ф. Морозова, - дитя нужды, так и последующая его дифференциация и углубление тоже вызваны не чьей-то прихотью, а потребностью развивающегося общества.

Селекция (от лат. Selectio – выбор, отбор) – это наука о методах создания сортов и гибридов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками.

При селекционном процессе, и в частности лесных древесных  пород, используют методы многих смежных  наук (дендрологии, экологии, физиологии, математики и др.) но основные в настоящее  время следующие: отбор, гибридизация с использованием гетерозиса и цитоплазматической мужской стерильности, полиплоидия и мутагенез и некоторые другие.

В зависимости от целей  проводят селекцию на быстроту роста, устойчивость к болезням, вредителям и другим неблагоприятным факторам среды, качество ствола и древесины, урожайность и качество плодов (семян), смолопродуктивность, таннидность и др.

Теоретической основой  селекции является генетика – наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими.

Особый вклад в синтез теоретических достижений генетики и практических успехов селекции внес выдающийся русский ученый XX в. Н.И. Вавилов (1887 – 1943 гг.). он впервые сформулировал основные положения селекции как науки, разделив области исследования селекции и генетики. Вавилов называл селекцию наукой об эволюции растений и животных, управляемой человеком.

Селекция лесных древесных  пород выделилась сравнительно недавно. Обстоятельный обзор ее развития дал А.И. Ирошников (1967) . Он отмечает, что к началу XX века в лесоводстве накопилось множество факторов, свидетельствующих о неоднородности древесных пород, а также об изменчивости продуктивности  устойчивости лесных культур в зависимости от происхождения семян. Этими вопросами занимались такие крупные лесоводы, как С.З. Курдиане (обосновал необходимость создания сети лесных селекционных станций), Н.С. Нестеров (считал, что наследственность и искусственный отбор должны быть краеугольным камнем выращивания лесных культур).

 

 

1. Биоэкологическая и селекционная характеристика лиственницы сибирской (Larix sibirica).

Род лиственница является наиболее представительным в лесах  России. Леса с ее преобладанием  занимают 263,3 млн га. , или 40,1% всей лесопокрытой площади России. Отдельные ее виды распространены и на территориях  других государств. Она цениться в  первую очередь за быстроту роста  высокое качество древесины, поэтому широко культивируется за пределами естественного ареала. Страдает от поражения раком, шютте и другими болезнями, а так же от некоторых энтомовредителей.

 

    1. Направление селекции и сортовой идеал.

Учитывая огромный ареал, занимаемый родом, можно ожидать, что и направления селекции, как требования к сорту, будут разными в зависимости от культивируемых видов лиственницы и предъявляемых хозяйственных требований к ним. Но, несмотря на эти различия, общие требования будут такими же, как и к другим породам. Они включают быстроту роста, устойчивость к абиотическим и биотическим поражающим факторам, качество ствола и древесины. В каждой конкретной программе селекции на первом месте выступает какой-либо из этих показателей и в связи с этим выбираются направления и методы селекции.

Среди методов селекции наиболее распространенными  являются отбор климатических экотипов в географических культурах  межвидовая и внутривидовая гибридизация.

 

    1. Исходный материал для селекции

Существующий генофонд рода Larix Mill на территории России и бывшего СССР изучался многими исследователями ( В.Н. Сукачев, 1924; Н.В. Дылис, 1947,1961; А.И. Ирошников, 1977, 1982, 1995; В.П. Путенихин, 1993, 2000 и др.). обобщенную характеристику по разным видам на основе собственных исследований и данных других авторов приводит Ирошников (1995). Он отмечает, что общее число видов лиственницы, признаваемое отдельными систематиками, изменяется от 6 до 29, а произрастающих на территории бывшего СССР – в пределах 3–15. Генофонд лиственниц изучен с разной полнотой, однако, имеющиеся сведения о формовом разнообразии наиболее ценных видов являются достаточной основой для планомерного использования их генотипического потенциала. У всех видов Larix 2n=24 хромосомы. Отдельные полиплоидные особи, обнаруженные у некоторых видов Larix, как и Abies, Picea и Pinus, часто имеют аномальные морфологические признаки и, как правило, не достигают взрослого состояния.

Абсолютное господство в лесах  России принадлежит трем видам – лиственнице сибирской, даурской (Гмелина) и Каяндера. Другие виды имеют сравнительно небольшой ареал (лиственница Сукачева, курильская и Чекановского) или занимают крайне ограниченные разрозненные участки (лиственница ольгинская, Любарского, европейская, польская  приморская). Такие виды, как лиственница японская, американская, западная, Рупрехта и Потанина, представлены лишь искусственными насаждениями или отдельными деревьями в ботанических садах и парках. Лиственница Лайэля, аляскинская, Гриффитса и Мастерса до последнего времени в СНГ практически не интродуцировалась.

Лиственница сибирская – Larix sibirica. Большая часть вида произрастает в области с низкой влажностью воздуха в континентальных горных районах Южной Сибири. Лиственница сибирская занимает более холодные местообитания по сравнению с лиственницей Сукачева. В то же время по холодостойкости она значительно уступает лиственнице даурской. Граница последней совпадает с юго-западным пределом сплошного распространения длительно мерзлотных грунтов. В зоне стыка ареалов лиственниц сибирской и даурской сосредоточены гибридогенные популяции этих двух видов, именуемые как лиственница Чекановского. В результате изучения гербарных сборов В. Шафер выделил алтайскую форму сибирской лиственницы. В дальнейшем Сукачев и Дылис дифференцировали лиственницу сибирскую на алтайскую, верхнееленскую, верхнеенисейскую (саянскую), прибайкальскую и субарктическую географические расы. В разное время эти расы рассматривались как разновидности, климатические (географические) экотипы и подвиды.

Значительный полиморфизм лиственницы  сибирской был подтвержден более  детальным изучением ее генофонда  в природных популяциях и в  географических культурах. Особое внимание лесоводов привлекла резко выраженная неравноценность популяций лиственницы сибирской из разных высотных поясов гор Южной Сибири. Детальное изучение изменчивости лиственницы сибирской в природных популяциях и географических культурах, заложенных в разных лесорастительных зонах Сибири, позволит уточнить ее внутривидовую дифференциацию и более эффективно использовать ее генофонд.

Алтайская раса характеризуется  сравнительно слабым полиморфизмом (при  абсолютном преобладании зелено-шишечных форм с эластичными заостренными и овальными семенными чешуями). Енисейская раса является наиболее крупной и гетерогенной. Популяции Восточного Саяна, Хентея, Приангарья более однородны; они отличаются абсолютным преобладанием красно-шишечных форм с жесткими широкоовальными семенными чешуями. В восточных отрогах Хентея эта раса скрещивается с лиственницей даурской. Субарктическая раса представлена популяциями лесотундры и северотаежной подзоны: от бассенйа Надыма на западе до бассейна Норилки (включительно) на востоке. В низовьях Оби ярко выражена зона интрогрессивной гибридизации лиственницы сибирской и лиственницы Сукачева. Последняя произрастает в менее холодных местообитаниях, чем лиственница сибирская. Байкальская и ленская расы в северо-восточной части их ареала испытывают давление лиственницы даурской, а в юго-западной – енисейской расы.

Указанное деление лиственницы  сибирской на расы отражает историю  распространения вида в послеледниковое  время из ряда рефугиумов. В процессе миграции, мутаций, скрещивания и  отбора устойчивых генотипов происходила  дальнейшая дифференциация рас в связи с широтной зональностью и высотной поясностью. Наиболее ценный генофонд лиственницы сибирской сосредоточен в области ее наибольшего распространения: в равнинных, предгорных и низкогорных популяциях Южной Сибири. Культуры, созданные из семян этих популяций в лесостепных, подтаежных и южно-таежных районах Сибири, характеризуются самыми высокими показателями роста и устойчивости. Очень низкую продуктивность имеют здесь потомства из северо-таежных и высокогорных популяций.

Адаптация лиственницы к условиям Крайнего Севера – следствие длительной эволюции, характеризующейся качественным изменением генотипического состава северных популяций. Наименее адаптированы к экстремальным условиям Севера репродуктивные системы лиственницы. Очень редкая повторяемость урожайных лет, плохой пыльцевой режим, неблагоприятные условия для цветения, оплодотворения и созревания семян обуславливают их недостаток или даже полную стерильность, что является одной из основных причин пониженной конкурентоспособности многих видов древесных пород в северной части ареала. Горные популяции лиственницы сибирской (свыше 900 м над уровнем моря) должны удовлетворять потребность в семенах лишь соответствующих по природному районированию высотных поясов. Нарушение этих требований ведет к резкому снижению продуктивности и устойчивости искусственных насаждений.

В популяции лиственницы  сибирской встречаются те же формы, что и у лиственницы Сукачева. Однако отдельные регионы в пределах ее ареала существенно различаются  по их представительству. Определенные сдвиги в генотипическом составе происходят в связи с изменением широтной зональности и высотной поясности. Повышение в популяциях частоты толстокорой формы отмечается с усилением континентальности климата. Представительство отдельных форм в разных частях ареала позволяет выявить как их адаптивное значение, так и пути распространения лиственницы в послеледниковый период. Однако селекционное значение некоторых форм лиственницы сибирской изучено еще очень слабо: имеющиеся их оценки (в частности, зелено и красно-шишечных форм) довольно противоречивы.

 

1.3 Методы и результаты селекции.

У лиственницы, как и  у других древесных пород, наибольшее распространение получили методы отбора и гибридизации. Среди методов  массового отбора практическое применение нашел отбор лучших быстрорастущих и устойчивых климатических экотипов в географических культурах. Такие культуры были созданы в Швеции, Германии, Дании, Словении, Литве, на Украине. В России изучение роста и устойчивости различных климатипов лиственницы проводились В.Д. Огиевским под Ленинградом, В.П. Тимофеевым в Лесной опытной даче сельскохозяйственной академии под Москвой, лесничим П.И. Дементьевым в Бронницком лесничестве Московской области. Р.И. Дерюжкиным заложены под Воронежем географические культуры лиственницы, включающие 160 образцов. Обширные географические опыты с различными происхождениями лиственницы в Красноярском крае созданы А.И. Ирошниковым.

По результатам исследования географических культур в нашей  стране разработано лесосеменное районирование лиственницы.

Метод индивидуального отбора с испытанием потомства от отдельных деревьев применен Клейншмитом. На двухлетних сеянцах от 14 свободноопыляемых плюсовых деревьев он выделил два типа растений:

  1. растения с компактной формой кроны, острым углом прикрепления сучьев к стволу, незначительным распространением ветвей в ширину и хвоей небольшого размера серо-зеленого цвета;
  2. растения с раскидистой формой кроны, большим углом прикрепления сучьев, значительной шириной распространения ветвей, с немногими, но толстыми боковыми побегами, короткими побегами более низкого порядка, с длинным ведущим побегом и более крупной хвоей такого же цвета.

Более быстрый рост в  этом возрасте наблюдается у первого  типа с длинными боковыми побегами. Лучший рост деревьев с узкой кроной наблюдался в других опытах, заложенных в Западной Европе.

Метод гибридизации на примере лиственницы оказался довольно успешным. По данным А.В. Альбенского (1959), наиболее старые 100-летние гибриды лиственниц имелись в Шотландии. Они возникли в результате естественного переопыления лиственниц европейской и японской. По таксационным характеристикам и морозоустойчивости эти гибриды лучше родительских видов.

В бывшем СССР гибриды  лиственницы были получены в условиях Ленинграда академиком В.Н. Сукачевым. В природе Москвы А.В. Делициной и А.В. Альбенским выращены гибриды лиственниц следующих комбинаций: Лц. сибирская × Лц. японская; Лц. японская × Лц. сибирская; Лц. сибирская × Лц. европейская; Лц. европейская × Лц. сибирская; Лц. европейская × Лц. японская. В первом поколении гибриды, как правило, выше материнского вида, принятого за контроль. По объему гибриды превышали контрольные деревья и группы на 90-96%. Несмотря на общее превышение над контролем, некоторая часть гибридов имеет карликовый рост. В целом, гибриды оказались более зимостойкими, чем растения исходного вида лиственницы японской.

Информация о работе Селекционно-семеноводская работа на основе клоновых семенных плантаций лиственницы сибирской