Population structure of geographical cultures of European spruce in the estimates of the pigment composition of needles
Authors: Бессчетнов В.П. , Бессчетнова Н.Н. , Щербаков А.Ю. 
Published: December 2021

Изучали содержание и соотношение пластидных пигментов в хвое представителей разных популяций ели европейской, введенных в состав географических культур на территории Нижегородской области. Применяли спектрофотометрический метод выявления количественных оценок пигментного состава листового аппарата с обеспечением принципа единственного логического различия и основных требований к организации опыта. Проведены натурные обследования насаждений и лабораторные анализы биологических проб. Выявлены различия между представителями удаленных друг от друга популяций ели европейской при их совместном выращивании в составе географических культур по комплексу показателей пигментного состава однолетней хвои. Наибольшее содержание хлорофилла-а (3,25±0,06 мг/г) отмечено у семенного потомства популяций из Псковской области, что в 1,26 раза превосходит соответствующий минимум (2,57±0,04 мг/г), зафиксированный у представителей популяций из Калининградской области. Зафиксированы сходные масштабы соотношения оценок содержания хлорофилла-b, притом что максимальные значения (1,37±0,05 мг/г и 1,37±0,06 мг/г) наблюдались у происхождений из Костромской и Карельской областей, а минимальные (1,07±0,03 мг/г и 1,09±0,03 мг/г) – у представителей популяций из Архангельской и Калининградской областей. Подтверждена существенность различий между популяциями ели европейской по всем рассматриваемым показателям пигментного состава. Обнаружено сходство в сложении трех группировок популяций, возникших при выполнении факторного и кластерного анализа. Коэффициенты плотности кластера (средняя евклидова дистанция его сложения) каждой их них составили: 6,258 единиц евклидовой дистанции (у первой); 4,374 ед. (у второй); 7,818 ед. (у третьей) и 6,150 ед. (общая средняя дистанция). Среднее межкластерное расстояние при этом достигло 20,414 ед., что принципиально больше величин внутрикластерных дистанций и позволяет признать корректным выделение кластеров. Обоснован устойчивый характер соотношения популяций ели европейской, имеющих различное географическое происхождение, по пигментному составу хвои.

The content and ratio of plastid pigments in the conifers of representatives of different populations of Norway spruce introduced into the geographic test-cultures in the Nizhny Novgorod region were studied. A spectrophotometric method was used to identify quantitative estimates of the pigment composition of the leaf apparatus, ensuring the principle of a single logical difference and the basic requirements for the organization of the experiment. Field surveys of plantings and laboratory analyses of biological samples were carried out. The differences between representatives of Norway spruce populations that are remote from each other were revealed when they were grown together as part of geographical crops according to the complex of indicators of the pigment composition of annual needles. The highest content of chlorophyll-a (3.25±0.06 mg/g) was observed in the seed offspring of populations from the Pskov region, which is 1.26 times higher than the corresponding minimum (2.57±0.04 mg/g) recorded in representatives of populations from the Kaliningrad region. Similar scales of the ratio of estimates of the content of chlorophyll-b were recorded, despite the fact that the maximum values (1.37±0.05 mg/g and 1.37±0.06 mg/g) were observed in the origin from the Kostroma and Karelian regions, and the minimum values (1.07±0.03 mg/g and 1.09±0.03 mg/g) were observed in representatives of populations from the Arkhangelsk and Kaliningrad regions. The significance of differences between the populations of Norway spruce in all the considered indicators of pigment composition was confirmed. A similarity was found in the addition of three groups of populations that arose during factor and cluster analysis. The cluster density coefficients (the average Euclidean distance of its addition) of each of them were: 6,258 units of the Euclidean distance (for the first one); 4,374 units. (in the second); 7,818 units. (at the third) and 6,150 units. (total average distance). The average inter-cluster distance at the same time reached 20,414 units, which is fundamentally greater than the values of intra-cluster distances and allows us to recognize the correct allocation of clusters. The stable nature of the ratio of populations of Norway spruce with different geographical origin, according to the pigment composition of needles, is justified.