ОЦЕНКА ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА МИКСОПЛОИДОВ ТОПОЛЯ В УСЛОВИЯХ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
Authors: О.С. МАШКИНА , Е.Ю. АМИНЕВА 
Published: November 2024

Представлены результаты полевых испытаний и хромосомного анализа пяти размноженных in vitroклонов триплоидного тополя белого (Populus alba L.) и тополя сереющего (Populus × canescens Sm.), имеющих миксоплоидную природу, в различных эдафических условиях произрастания для оценки их эколого-генетического потенциала. Установлено, что приживаемость, сохранность, рост и состояние растений одних и тех же клонов (генотипов) в возрастном интервале 2-23 года были выше при их выращивании на черноземе, чем на малоплодородных сухих кислых супесчаных почвах. В условиях эдафического стресса у клонов наблюдался более высокий (по сравнению с черноземом) цитогенетический полиморфизм, гетерогенность соматических клеток. Генетическая и, предположительно, эпигенетическая изменчивость, проявляющаяся в изменении степени миксоплоидии (соотношения клеток разного уровня плоидности) в зависимости от условий среды, характера экспрессии генов (увеличении доли клеток с остаточными ядрышками в метафазе митоза), по-видимому, может обеспечить наиболее эффективную реализацию функций генов для адаптации клонов в неблагоприятных условиях. Показано, что ответная реакция клонов на неблагоприятные условия произрастания в значительной степени зависела от их генотипических (в том числе, видовых) особенностей. Наиболее высокой экологической пластичностью характеризовался клон тополя сереющего, имеющий широкую генетическую основу (гибридогенный вид, миксоплоид, аллотриплоид), что расширяет возможности для его использования в различных условиях местопроизрастания. Микроразмноженные клоны тополя белого наиболее полно реализуют свой продукционный потенциал (по росту) на черноземе или аллювиальных почвах.

This paper presents the results of field tests and chromosome analysis for five micropropagated clones of triploid white poplar (Populus alba L.) and grey poplar (Populus × canescens Sm.), which are of a mixoploid nature. In order to assess the ecological and genetic potential of the plants, they are tested in different edaphic conditions. It is found that the clones (genotypes) at the age of 2–23 years grown on black soil (chernozem) had better survival index, preservation rate, growth, and health state than the same clones grown on poor dry acidic sandy loams. Under conditions of edaphic stress, clones had a higher cytogenetic polymorphism and heterogeneity of somatic cells (compared to chernozem). Apparently, the genetic and presumably epigenetic variability, manifested in a change in the degree of mixoploidy (the ratio of cells of different levels of ploidy) depending on environmental conditions and the nature of gene expression (an increase in the proportion of cells with residual nucleoli in the metaphase of mitosis), can provide the most effective implementation of the functions of genes for the adaptation of clones in adverse conditions. The study demonstrated that the response of clones to adverse growing conditions largely depends on their genotypic characteristics (including characteristics of the species). The clone of the grey poplar had the highest ecological plasticity. This clone has a broad genetic basis (it is a hybridogenic species, mixoploid, allotriploid), which expands the possibilities for its use in various growing conditions. Micropropagated clones of the white poplar execute their production potential (growth) on chernozem or alluvial soils.