Изменчивость показателей роста семенного потомства сосны кедровой сибирской местной репродукции в Марийском Заволжье
Authors: Карасёва М.А. , Мухортов Д.И. , Лежнин К.Г. 
Published: February 2025

Введение. Исследования семеношения сосны кедровой сибирской (Pinus sibirika Du Tour) в интродукционных культурах свидетельствуют о возможности использования их в качестве семенной базы, но жизнеспособность и особенности роста семенного потомства изучены недостаточно. Цель исследований заключалась в оценке интенсивности роста и изменчивости биометрических и физиологических показателей семенного потомства сосны кедровой сибирской местной репродукции и определении критериев отбора устойчивых продуктивных биотипов, адаптированных к природно-климатическим условиям Марийского Заволжья. Объекты и методы исследований. Объектом исследований является крупномерный посадочный материал сосны кедровой сибирской, выращенный из семян, собранных с насаждений 70-летнего возраста в посевах с уменьшенной на 50 % нормой высева и густотой произрастания 10–12 шт. на погонном метре строки. Периодически измеряли биометрические показатели растений. Физиологическое состояние потомства оценивали по интенсивности роста, размерам хвои, содержанию хлорофилла, импедансу прикамбиального комплекса тканей (импеданс ПКТ), осмотическому потенциалу клеточного сока хвои. Импеданс ПКТ измеряли в период активного роста при помощи прибора Ц 4314 на частоте 500 Гц, расстояние между электродами 20 мм, длина активной части электродов 10 мм, диаметр – 1 мм. Результаты. Установлена высокая жизнеспособность семян местной репродукции (73 – 88 %) и возможность выращивания крупномерного посадочного материала высотой от 30 до 40 см 5–6-летнего возраста без пересадки в школьное отделение. Изменчивость высоты и приростов составляет 33 – 39 %, что позволяет выделить лидирующие генотипы, обладающие устойчивостью и высокими адаптивными свойствами. Лидирующие особи в среднем имеют высоту 75 см и текущий прирост 21 см, в последующие годы приросты увеличиваются вдвое. Высокая интенсивность роста растений лидеров сохраняется, в возрасте 13 лет высота семенного потомства сосны кедровой сибирской достигает 250 см, текущий прирост в высоту от 30 до 40 см. Физиологические показатели сосны кедровой сибирской имеют коэффициенты изменчивости 10 – 14 %, что соответствует показателям гомеостаза для данного вида в естественном ареале. Лидеры отличаются более высоким содержанием в хвое общего хлорофилла (3,2 ± 0,08, мг / г сух. хвои), имеют стабильные показатели осмотического потенциала клеточного сока хвои (0,92 ± 0,02) и импеданса ПКТ в пределах 25 – 30 кОм, что свидетельствует о возможности отбора по данным показателям ценных в генетическом отношении растений. Ослабленные деревья отличаются от лидеров низким содержанием общего хлорофилла (2,5 ± 0,03, мг / г сух. хвои), более высокими показателями осмотического потенциала клеточного сока хвои (1,4 ± 0,03 МПа) и высокими показателями импеданса ПКТ (48,0 – 50 кОм). Выводы. Проведённые исследования свидетельствуют о высоком качестве семян и интенсивном росте семенного потомства местной репродукции сосны кедровой сибирской в интродукционных культурах Марийского Заволжья. Интенсивно растущие, более адаптированные к экологическим условиям Марийского Заволжья, растения имеют высокое содержание общего хлорофилла, стабильные показатели осмотического потенциала клеточного сока хвои и импеданса ПКТ, что свидетельствует о возможности отбора по данным показателям быстрорастущих биотипов, представляющих базу для дальнейшей селекционной работы.

Introduction. Research into the seed production of Siberian stone pine (Pinus sibirika Du Tour) in introduced plantations indicates the possibility of using them as a seed base, while the viability and growth features of seed progeny have not been sufficiently studied. The objective of the study was to assess the growth intensity and the variability of biometric and physiological parameters of the Siberian stone pine seed progeny of local reproduction and to determine the criteria for selecting sustainable productive biotypes adapted to the natural and climatic conditions of the Mari Trans-Volga region. Objects and methods. The object of the study is a large planting material of Siberian stone pine, which was grown from the seeds collected in 70-year-old plantations, from the stands with a seeding rate reduced by 50 % and a plant density of 10–12 plants per running meter of the sowing line. Biometric parameters of the plants were periodically measured. The physiological state of the seed progeny was assessed by growth intensity, needle size, chlorophyll content, impedance of the pre-cambial complex of tissues (PCT impedance), and osmotic potential of needle cell sap. The PCT impedance was measured during the active growth period using a TS 4314 device at a frequency of 500 Hz, the distance between electrodes was 20 mm, the exposed electrode length was 10 mm, the diameter was 1 mm. Results and discussion. The high viability of the seeds of local reproduction (73 % -88%) and the possibility of growing large, 30 cm - 40 cm high, planting material aged 5–6 years without placing it to the transplant bed, were established. The variability of height and growth ranges from 33 % to 39%, which makes it possible to identify the leading genotypes exhibiting resistance and high adaptive properties. The leader specimens are, on average, 75 cm high and demonstrate a current height increment of 21 cm; in subsequent years, the height increments double. The growth intensity of the leader plants remains high; the height of the 13-year-old seed progeny of the Siberian stone pine reaches 250 cm, the current height increment varies from 30 cm to 40 cm. The physiological parameters of Siberian stone pine have variability coefficients of 10-14%, which corresponds to homeostasis parameters for this species in its native habitat. The leader plants are distinguished by a higher total chlorophyll content in the needles (3.2 ± 0.08, mg / g of dry needles); they have stable rates of the osmotic potential of the cell sap of the needles (0.92 ± 0.02 MPa) and the PCT impedance within 25 - 30 kOhm, which shows the possibility of selecting genetically valuable plants according to these indicators. Unlike the leader plants, weakened trees have a low total chlorophyll content (2.5 ± 0.03, mg/g of dry needles), a higher osmotic potential of needle cell sap (1.4 ± 0.03 MPa), and high rates of the PCT impedance (48.0–50 kOhm). Conclusion. The studies showed the high quality of seeds and the intensive growth of the Siberian stone pine seed progeny of local reproduction in the introduced plantations of the Mari Trans-Volga region. Fast-growing and better adapted to the ecological conditions of the region, the plants have a high total chlorophyll content, stable rates of the osmotic potential of the needle cell sap and PCT impedance. All of this proves that it is possible, based on these indicators, to select fast-growing biotypes representing the basis for further breeding work.