Изучение полиморфизма древесных видов

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ ПО ФЕНОТИПИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ 6
2 СЕЛЕКЦИОННАЯ ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ НАСАЖДЕНИЙ И ДЕРЕВЬЕВ 8
3 ОЦЕНКА РОСТА СЕЯНЦЕВ И САЖЕНЦЕВ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ В ПИТОМНИКЕ И КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ПОТОМСТВА 10
3.1 Обмер и учет сеянцев и саженцев древесных видов 10
3.2 Расчет общей комбинационной способности деревьев по семенному потомству 12
4 ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ 14
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 15














ВВЕДЕНИЕ

Цели практики: 1) Закрепление студентами теоретических знаний и практических навыков по изучению полиморфизма древесных видов, селекционной инвентаризации насаждений и деревьев, оценке роста сеянцев и саженцев в лесных питомниках и комбинационной способности деревьев; 2) Ознакомление студентов с современными методами селекционной оценки объектов лесосеменной базы, технологиями выращивания посадочного материала в питомниках, составления необходимых документов по лесосеменным объектам.
Задачи практики:
1. Изучение полиморфизма древесных видов по их фенотипическим признакам (задание 1).
2. Селекционная инвентаризация насаждений (задание 2).
3. Селекционная инвентаризация деревьев (задание 3).
4. Оценка роста сеянцев и саженцев древесных видов в лесном питомнике (задание 4).
5. Оценка комбинационной способности деревьев по семенному потомству (задание 5).
6. Статистическая обработка, теоретическое и практическое обоснование полученных измерений и расчетов, оформление отчета по учебной практике и его защита.
Место и организация проведения практики
1. Места проведения учебной практики:
ГУ «Уфимское лесничество», УНЦ ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», лесопарк им. Лесоводов Башкирии.


Организация практики.
Перед началом учебной практики со студентами проводится инструктаж по технике безопасности и методике выполнения заданий, предусмотренных программой практики. Проводится ознакомление студентов с необходимой справочно–нормативной литературой по селекции растений и порядком ее использования в процессе теоретического обоснования полученных результатов измерений и расчетов. Руководство практикой, контроль за качеством ее проведения и соблюдением правил техники безопасности осуществляет ведущий преподаватель.

Содержание практики

Выполнение программы учебной практики проводится под общим руководством преподавателя.
Для закрепления студентами теоретических знаний и получения практического опыта по методам изучения полиморфизма древесных видов, отбора селекционно–ценных насаждений и деревьев для целей семеноводства и лесовыращивания, а также оценки роста сеянцев и саженцев и комбинационной способности деревьев, предусматривается следующая программа практики (таблица 1).
Таблица 1 Программа учебной практики по селекции растений
№ п/п Наименование темы Количество часов Место проведения
1 Изучение полиморфизма древесных видов по фенотипическим признакам 10 УНЦ БГАУ
ГУ «Уфимское лесничество», Лесопарк им.Лесоводов Башкирии
2 Селекционная инвентаризация насаждений 6 УНЦ БГАУ
ГУ «Уфимское лесничество», Лесопарк им.Лесоводов Башкирии
3 Селекционная инвентаризация деревьев 6 УНЦ БГАУ
ГУ «Уфимское лесничество», Лесопарк им.Лесоводов Башкирии
4 Оценка роста сеянцев и саженцев древесных видов в лесном питомнике 6 УНЦ БГАУ
ГУ «Уфимское лесничество», Лесопарк им.Лесоводов Башкирии
5 Оценка комбинационной способности деревьев по семенному потомству 6 УНЦ БГАУ
ГУ «Уфимское лесничество», Лесопарк им.Лесоводов Башкирии
6 Отчетность по практике 2 ГУ «Уфимское лесничество», кафедра
Итого 36 –










1 ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИМОРФИЗМА ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ ПО ФЕНОТИПИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ

Полиморфизм – формовое разнообразие в популяции, обусловленное генетической изменчивостью. Формовое разнообразие лесообразующих видов проявляется многими фенотипическими признаками, выявление и описание которых является одним из основных методов изучения селекционной ценности лесных насаждений (приложение А).
В процессе учебной практики студентами изучается внутрипопуляционная изменчивость дуба, березы, осины, липы и сосны (культуры). Характеристика и подробное описание фенотипа отдельных деревьев указанных видов составляется по следующими признакам:
Дуб черешчатый – характер трещиноватости корки, форма листовой пластинки и ее расчлененность.
Береза повислая – цвет и трещиноватость корки, форма и расположение чечевичек, угол рубцовых трещин «усов» у основания ветвей, форма основания листа и характер жилкования листа;
Осина – цвет корки, форма и расположение чечевичек;
Липа мелколистная – форма трещиноватости корки;
Сосна обыкновенная – левые и правые формы по скрученности хвоинок и участие этих форм в искусственных насаждениях (на пробной площади), угол ветвления.
Данные по изучению полиморфизма древесных видов, с выделением их фенотипических форм, заносятся в таблицу Б1 (приложение Б).
У сосны обыкновенной Правдин выделяет следующие формы: узкокронные и ширококронные, 3 формы корки: пластинчатокорые, грубокорые и продольно–трещиноватые. По качеству 7 форм, по репродуктивным органам выделяется 5 форм. По хвое, скрученность – 5 форм. На Урале формами сосны обыкновенной занимались такие ученые, как Мамаев (1988г), Сабиринов, Хазиалаев С.М. (1978 г)
Формы древесных видов выделяются с целью отбора наиболее перспективных особей для селекции. По форме апофиза выделяется 3 формы:
1) Бугорчатые
2) Крючковидные
3) Плосковидные
А.И. Савиным в 1981 году было установлено, что наиболее быстрым ростом отличаются семена и потомства, выращенные из семян, полученных из шишек крючковидных образцов (превышение 7–12%). Выделяются формы по смолопродуктивности:
1) Высокопродуктивные
2) Среднепродуктивные
3) Низкопродуктивные
Данные исследования проводили А.В. Чудных (1981 г), В.М. Максимов (2006 г)













2 СЕЛЕКЦИОННАЯ ИНВЕНТАРИЗАЦИЯ НАСАЖДЕНИЙ И ДЕРЕВЬЕВ

Селекционная инвентаризация – сочетание индивидуального–группового отбора насаждений ценных особей.
Инструменты: мерная вилка, высотомеры, рулетки, топоры, возрастные буравы, угловые шаблоны.
Селекционная инвентаризация насаждений проводится в соответствии с Указаниями по лесному семеноводству в Российской Федерации [8]. При селекционной инвентаризации выделяются следующие категории насаждений: плюсовые, нормальные и минусовые. Конкретные придержки для выделения селекционных категорий насаждений приводятся в справочных изданиях [1].
Работа по селекционной инвентаризации насаждений проводится в следующем порядке:
1. Рекогносцировочное обследование насаждений с использованием таксационных материалов лесничеств.
2. Закладка пробных площадей в спелых и приспевающих насаждениях I и II классов бонитета в преобладающих типах леса и лесорастительных условий.
На пробной площади должно быть не менее 100 деревьев изучаемого вида. На каждую пробную площадь дается краткая таксационная характеристика (таблица В1, приложение В).
3. Сплошной перечет деревьев на пробной площади по ступеням толщины с подразделением их на формы по коре и категориям хозяйственной ценности.
Данные перечета деревьев на пробной площади оформляются в виде таблицы (таблица В2, приложение В).
4. Выбор характерных модельных деревьев в каждой из выделенных форм вида, изучение их морфологических (количественных и качественных) признаков и проведение сравнительной характеристики с целью выделения лучших особей. Результаты описания модельных деревьев (не менее 10 шт.) оформляются в виде таблицы (таблица В3, приложение В).
В итоге селекционной инвентаризации насаждений проводится дифференцированный отбор лучших деревьев вида, с указанием их фенотипической принадлежности.
Результаты инвентаризации насаждений оформляются в виде таблицы (таблица В4, приложение В). Для таксации участка наобходимо иметь 150–200 леревьев (ср возраст 68 лет, 10С, ср диам 28,5 см, ср высота 25,2 м. Пробная площадь ограничивается визирами (0,3–0,5 м), по углам столбы (ОСТ 56–44–80. Натурные знаки).
Наземная часть – 70 см
Подземная часть – 50 см
Диаметр – 16 см
Размер щеки – 16 см
На щеке указывается: ПП–1, квартал 25, выдел 10, 2014–2024, 0,4
Документы, оформляемые на пробную площадь
1) Карточка ПП
2) Абрис (румбы и промеры)
На ПП производится перечет деревьев (с подразделением на формы, выделяемые по коре)
Модельные деревья – деревья, отбираемые в качестве типичных, характеризующих всю остальную совокупность лесного насаждения (древостоя) или его части.
Учетное дерево – дерево, отбираемое для оценки таксационных показателей или сортиментных структур.
Принципы отбора
1) Определяется Дср, Нср
2) Подбирается модельное дерево с придержками (Д±2 см, Н±0,5–1 м)
3 ОЦЕНКА РОСТА СЕЯНЦЕВ И САЖЕНЦЕВ ДРЕВЕСНЫХ ВИДОВ В ПИТОМНИКЕ И КОМБИНАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ПОТОМСТВА

Селекционная инвентаризация деревьев проводится согласно Указаний по лесному семеноводству в Российской Федерации [8]
В ходе селекционной инвентаризации выделяются следующие категории деревьев: элитные, плюсовые, нормальные, минусовые. Нормативные критерии выделения плюсовых деревьев приводятся в Справочнике по лесному селекционному семеноводству [1].
Результаты селекционной инвентаризации деревьев оформляются в виде таблицы (таблица В5, приложение В).

3.1 Обмер и учет сеянцев и саженцев древесных видов
Инструменты: мерная линейка, мерная рулетка, штангенциркуль.
Студенты производят замеры у 30–50 сеянцев и саженцев предложенного преподавателем древесного вида.
Замеры растений проводятся в соответствии с требованиями ОСТ 56–98–93 Сеянцы и саженцы основных древесных и кустарниковых пород. Технические условия [6].
Результаты замеров сеянцев и саженцев оформляются в виде таблицы.
Таблица 2 Размеры надземной части сеянцев и саженцев
Номер растения Толщина стволика, мм Высота стволика, мм Номер растения Толщина стволика, мм Высота стволика, мм

х – – х – –

На основании замеров толщины и высоты сеянцев и саженцев производится вычисление статистических характеристик растений способом непосредственных вычислений, изложенного в специальной математико–статистической литературе.
Вычисляются следующие статистические показатели:
а) средняя арифметическая величина признака (Хср):
Хср=ΣXi /n, (1)
где: ΣXi – сумма значений признака у совокупности растений;
n – число измеренных растений, шт.
б) дается оценка основного отклонения средних величин по формуле:
S= √Σ (Xi – Xcp)2 / n – 1 (2)
где: Xi – случайная величина признака;
Хср – средняя величина признака.
в) определяется мера изменчивости признака по формуле:
V=S / Xср • 100 % (3)
г) вычисляется ошибка средних величин по формуле:
Sxср=S / √n, (4)
д) вычисляется относительная высота кроны (Н о.к.) растений по формуле:
Н о.к .= Нобщ–Н1/Н общ •100%, (5)
где: Нобщ – общая высота растения;
Н1 – протяженность стволика до первого живого сучка;
По окончанию статистических расчетов дается сравнительная оценка отселектированного посадочного материала. За эталон сравнения диаметра и высоты стволиков принимаются размеры сеянцев и саженцев (ОСТ 56–98–93 [6]). Стандартные размеры сеянцев и саженцев приведены в таблице С1 (приложение С).





Таблица 3 Сравнительная оценка посадочного материала со стандартными размерами
Номер растения Размеры стволика Отклонение от стандарта (ОСТ 56–98–93)
толщина, мм высота, мм толщина стволика, мм высота стволика, мм
абс. % абс. %


Отклонение размеров посадочного материала от стандартных величин в абсолютных величинах и процентах определяется по формуле:
∆т = Тп – Тm / Тm • 100%, (6)
где: Тп – значение измеренного признака;
Тm – стандартное значение признака.

3.2 Расчет общей комбинационной способности деревьев по семенному потомству

У сеянцев и саженцев древесных видов, выращенных из семян от свободного опыления деревьев (полусибсовое потомство) рассчитывается общая комбинационная способность (ОКС). Для расчета необходимо отобрать 10 растений, выращенных из 10 условных материнских плюсовых деревьев.
По наибольшей и положительной относительной величине ОКС выделить растения, представляющие ценность при селекции быстроту роста.
Расчет относительной величины общей комбинационной способности (∆ОКС) производится по формуле:
∆ОКС = ОКС ср – Х ср, (7)
где: ОКСср – среднее значение общей комбинационной способности всех растений.
Результаты расчета ОКС условных плюсовых деревьев по высоте сеянцев и саженцев оформляются в виде таблицы 3.

Таблица 3 Средние высоты 2х летних сеянцев лиственницы Сукачева
♀
♂ Номера деревьев и значение признака (х), см
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Смесь пыльцы (метод поликросса) 14,8 15,2 23,6 21,8 25,2 31,6 30,8 24,5 30,6 33,3


ОКСср=(14,8+15,2+23,6+21,8+25,2+31,6+30,8+24,5+30,6+33,3)/10=25,14

ОКС1=25,14–14,8=10,34
ОКС2=25,14–15,2=9,94
ОКС3=25,14–23,6=1,54
ОКС4=25,14–21,8=3,34
ОКС5=25,14–25,2=–0,06
ОКС6=25,14–31,6=–6,46
ОКС7=25,14–30,8=–5,66
ОКС8=25,14–24,5=0,64
ОКС9=25,14–30,6=–5,46
ОКС10=25,14–33,3=–8,16







4 ОТЧЕТ ПО ПРАКТИКЕ

По завершению учебной практики оформляется отчет о ее прохождении в соответствии с требованиями стандарта организации [7]. При написании теоретической части отчета необходимо пользоваться учебной литературой по селекции растений [2,3,4,5,9]. Защита отчета проводится индивидуально каждым студентом с проставлением зачета в зачетную книжку. Преподаватель оформляет краткий отчет о прохождении учебной практики по установленной форме отчетности, утвержденной вузом и представляет его в деканат и учебную часть.
Студенты, не прошедшие учебную практику, получают задания от преподавателя и проходят ее индивидуально с оформлением отчета по учебной практике. Учебная практика проводится на предприятиях и объектах, согласованных с их руководством и учебной частью университета.















БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Вересин, М.М. Справочник по лесному селекционному семеноводству [Текст]: учебник / М.М. Вересин, Ю.П. Ефимов, Ю.Ф. Арефьев. – М.: Агропромиздат, 1985.–245 с.
2. Коновалов, В.Ф. Селекция берёзы повислой (Betula pendula Roth.) [Текст]: учебное пособие / В.Ф. Коновалов.– Уфа: БГАУ, 2002,–125 с.
3. Котов, М.М. Генетика и селекция [Текст]: учебник. Часть 1 / М.М. Котов. – Йошкар–Ола: МарГТУ, 1997.–285 с.
4. Котов, М.М. Генетика и селекция [Текст]: учебник. Часть 2 / М.М. Котов. – Йошкар–Ола: МарГТУ, 1997.–107 с.
5. Любавская, А.Я. Лесная селекция и генетика [Текст]: учебник / А.Я. Любавская. – М.: Лесная промышленность, 1982.–288 с.
6. Сеянцы и саженцы основных древесных и кустарниковых пород: технические условия [Текст]: ОСТ 56–98–93. – Введ. 1994–04–01. – М.: ВНИИЛМ, 1994.–39 с.
7. Стандарт организации. Самостоятельная работа студентов. Оформление текста рукописи [Текст]: СТО 0493582–003–2009. – Введ. 31.03.2009. – Уфа: БГАУ, 2009.–36 с.
8. Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации [Текст] – М.: Рослесхоз, 2006.–197 с.
9. Царев, А.П. Селекция и репродукция лесных древесных пород [Текст]: учебник / А.П. Царев, С.П. Погиба, В.В. Тренин. – М.: Логос, 2002.–320 с.

Приложение А
Таблица А1 Полиморфизм лесных древесных видов
№ п/п Признаки Виды признаков и фенотипы дерева
1 Форма кроны Округлая, овальная метловидная, вильча-тодихотомическая, плакучая, пирамидальная, колонновидная, зонтиковидная и т.д. (дуб, ель, пихта, береза, сосна, ива).
2 Форма и характер ветвления С острым и тупыми углами ветвления (сосна). Гребенчатая, плоская щетковидная, компактная (ель).
3 Цвет и трещиноватость корки Желтокорая, серокорая, темнокорая (сосна). Шероховатокорая, белокорая, бронзовокорая (береза).
4 Феноформы по коре Чешуйчатокорая, воротничковая (сосна), продольно, мелко - и глубокотрещиновато-корая, узкотрешиноватая, поперечнотре-щиноватокорая (дуб). Ромбовиднотрещиноватая, гладкокорая грубокорая (береза). Зеленокорая, серокорая (осина).
5 Форма листовой пластинки Рано- и позднораспускающаяся (дуб, липа), Эллиптическая, обратнояйцевидная, ламповидная, грушевидная, овальная. цельнокрайная, коротколопастная, лопастная, глубокоразрезанная и т.д.(дуб).С ровным основанием, сердцевидновыемчатым основанием , ромбовидной формы листом (береза).
6 Форма жилкования листа Супротивная, с чередованием жилок I порядка (дуб, береза).

Приложение Б
Таблица Б1 Фенотипическая характеристика древесных видов
№ п/п Древесный вид Признаки
форма кроны трещиноватость коры цвет коры форма листа (хвои) угол ветвления наличие чечевичек фенотип дерева
1 сосна обыкновенная округлая продольно-трещиноватая желто-коричневый правая скрученность хвои с тупым углом нет продольно-трещиноватая

Приложение В
Таблица В1 Таксационная характеристика пробных площадей
Пр. пл. (№) Лесничество Квартал Выдел Пл. пробы, га Состав Возраст, лет Полнота Класс бонитета Тип леса Тип лесораст. условий Таксационные показатели
Дср, см Нср, см
1 Уфимское 25 10 0,2 10С 88 0,8 1 Сосняк разнот В3 27,2 24,8
2 Парк
Рутте - - 0,4 10Б 65 0,7 1 Березняк разнот В2 25,8 24,2



Продолжение приложения В
Таблица В2 Распределение форм Сосны об. (вида) по ступеням толщины
Ступени толщины Формы по коре Всего деревьев на пр. площади, шт.

1 2 3 4 5
16 5 3 1
20 8 12 6
24 12 10 11
28 5 8 4
32 6 12 8
Итого на ПП
Итого на 1 га


Таблица В3 Сравнительное описание модельных деревьев различных форм Березы повислой
Признаки Формы по строению коры
Грубокорая Ромбовиднотрещин. Гладкокорая
Возраст, лет 64 63 62
Высота, м 23,2 24,8 23,8
Диаметр, см 18,4 30,2 26,5
Длина кроны, м 13,2 11,5 8,6
Ширина кроны, м 6,5 7,8 5,0
Высота корки, м 1,8 1,2 0,5
Толщина корки, см 3,5 1,8 0,7
Протяженность бессучковой зоны ствола, м 3,5 14,5 16,8
Протяженность ствола до первых остроугольных бровок, м 3,8 15,6 17,8
Прямизна ствола Искривленная Прямой Прямой

Продолжение приложения В
Таблица В4 Распределение насаждений Сосны об. Вида по селекционным категориям
Древесный вид насаждения Селекционная категория насаждения Целевое использование семян
Плюсовое Нормальное Минусовое
Сосна обыкновенная - До 0,50 га - Выращивание семян сеянцев
Итого - 0,50 - -


Таблица В4 Распределение форм березы повислой по селекционным категориям деревьев (пл-4, 0,25 га)
Д, см Н, м Формы по строению коры Всего
Грубокорые Ромбовиднотрещиноватые Гладкокорые
плюс норм мин. плюс норм. мин. плюс норм мин
73
Итого, шт. - 12 1 - 23 2 - 34 1 73
Таблица В4.1 Распределение деревьев Сосны обыкновенной по ступеням толщины
1 2 3 4 5
16 - 12 - Выращивание сеянцев в питомнике
20 - 8 1
24 - 4 -
28 - 16 1
32 - 8 -
36 - 7 -
40 - 5 2
Итого - 60 4














Приложение Г
Таблица Г1 Требования к размерам надземной части сеянцев и саженцев
древесных видов (ОСТ 56-98-93[6])
Древесный вид Возраст, лет Толщина стволика у шейки корня, мм Высота стволика, см
Ель европейская 2-3 2,0 12
Ель сибирская 3-4 2,0 12
Лиственница сибирская и Сукачева 2 2,5 15
Лиственница
европейская 2 2,5 10
Сосна
обыкновенная 1-2 2,5 15
Береза повислая 2 2,5 20
Береза пушистая 2 2,0 15
Дуб черешчатый 1-2 4,0 15
Липа мелколистная 1-2 4,0 15
Тополь
бальзамический 1-2 3,0 15