AGRIS - 

2023

Andreev, A.E.

With the growth of technology and the ability to work with genomic data, the identification and study of phylogenetic relationships of the genus Picea has become more accurate and efficient. However, clarification of the intraspecific classification of spruce is still controversial because of the morphological similarity and high degree of interbreeding between species. Moreover, the phylogenetic relationships between most taxa, in particular native species growing in the mountainous regions of southwestern China, remain poorly known. Spruce forests are of great importance both as habitat-forming elements of the biosphere and as objects of economic and economic activities. Therefore, the study of these species is an important task of modern science and practice. This paper details 2 groups of molecular markers used to identify Picea species and study their phylogenetic relationships. The first group includes markers based on the sequencing of taxonomically significant regions. This makes it possible to obtain more precise information on a particular species and its related relationships. The second group of markers is based on polymorphism of PCR products or restriction fragments. Such markers are also widely used to study genetic diversity and phylogenetic relationships within the genus Picea. The use of recent advances in genomics in the study of phylogenetic relationships in the genus Picea makes it possible to increase the accuracy and efficiency of such studies. This opens up broad prospects for further research on these forests and their special role in the biosphere. Thus, new technologies provide science with completely new opportunities in the study of spruce forests, which can significantly expand our understanding of natural architecture and its role in the life of the planet.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2016

Terinov N.N. | Luganskiy N.A. | Andreeva E.M.

The researches of the mountainous dark coniferous forests in the Middle Urals were carried out. The purpose of the researches was to establish the soil germination ability of the spruce seeds (Picea obovata) and monitor the number of seedlings for 3 years in the forest stands and at the sites of clear cutting and select cuttings (gradual cutting and strip one). As measures of assistance of the natural regeneration of spruce trees at these sites delete of the top soil cover, creating of microdeeps and microtops was carried out. It is defined the soil germination ability of the spruce seeds in different forest conditions and the different ways of the soil preparation for assistance of natural regeneration is from 1 to 38%. Dense and reliable dependence between of the seedlings number and the participation of aspen trees in the composition of the upper story of the forest stand is marked (r = -0,82, p ˂ 0,5). In the end at all surveyed sites the most effective measure for natural regeneration is soil preparation with microtops. In three years after seeding on microtops the conservation of spruce seedlings in the forest stand with the participation of 30% of aspen trees is 1%, without aspen trees - 10%, after the clear cuttings - 4% from sown seeds. The decision to carry out the complex of works for promote of natural regeneration should take on the basis of estimation by eye of the seeds harvesting (V.G. Kapper scale). The planned number of spruce seedlings is calculated on the base of the total seeds crop with decreasing coefficients. They depend on the specific situation and are calculated during the current observations of the seeding trees. The assistance of the spruce natural regeneration in forest stand and at clear cut sites with using ploughs and coverdeletings we can do successfully with high probability if the cones harvest of spruce trees is average, good or rich. It is the fourth of the seeding ball (A.A. Molchanov scale). | Исследования проводились в горных темнохвойных лесах на Среднем Урале. Целью работы являлось установление грунтовой всхожести семян ели сибирской (Picea obovata) и наблюдение в течение трех лет за численностью сеянцев в древостое, не затронутом рубкой, и на участках после сплошной и выборочных (равномерно-постепенной и чересполосной постепенной) рубок. В качестве мер содействия последующему естественному возобновлению ели на всех участках производилось удаление напочвенного покрова и искусственное создание микроповышений и микропонижений. Установлено, что грунтовая всхожесть семян ели в разных лесорастительных условиях и при разных способах подготовки почвы колеблется от 1 до 38%. Отмечена тесная и достоверная связь между количеством всходов ели и участием осины в составе верхнего яруса древостоя (r = -0,82, при р ˂ 0,5). На всех обследованных участках наиболее эффективной мерой содействия естественному возобновлению признана подготовка почвы с созданием микроповышений. Через три года после посева семян при этом способе подготовки почвы сохранение всходов ели в древостое с участием 30% деревьев осины составило 1%, без деревьев осины - 10%, а на участках, где древостой был удален полностью - 4% от количества высеянных семян. Решение о проведении комплекса работ по содействию естественному возобновлению следует принимать на основе анализа глазомерной оценки урожайности семян (шкала В.Г. Каппера). Планируемое количество всходов и самосева ели рассчитывается, исходя из общего урожая семян с понижающими коэффициентами, которые зависят от конкретной ситуации и устанавливаются в процессе текущих наблюдений за семеношением деревьев. Содействие последующему естественному возобновлению ели в древостое и на вырубках с использованием плугов и покровосдирателей с высокой долей вероятности можно успешно осуществить при среднем, хорошем и обильном урожае шишек, что соответствует четвертому баллу семеношения по шкале А.А. Молчанова.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2016

Terinov N.N. | Luganskiy N.A. | Andreeva E.M.

The researches of the mountainous dark coniferous forests in the Middle Urals were carried out. The purpose of the researches was to establish the soil germination ability of the spruce seeds (Picea obovata) and monitor the number of seedlings for 3 years in the forest stands and at the sites of clear cutting and select cuttings (gradual cutting and strip one). As measures of assistance of the natural regeneration of spruce trees at these sites delete of the top soil cover, creating of microdeeps and microtops was carried out. It is defined the soil germination ability of the spruce seeds in different forest conditions and the different ways of the soil preparation for assistance of natural regeneration is from 1 to 38%. Dense and reliable dependence between of the seedlings number and the participation of aspen trees in the composition of the upper story of the forest stand is marked (r = -0,82, p ˂ 0,5). In the end at all surveyed sites the most effective measure for natural regeneration is soil preparation with microtops. In three years after seeding on microtops the conservation of spruce seedlings in the forest stand with the participation of 30% of aspen trees is 1%, without aspen trees - 10%, after the clear cuttings - 4% from sown seeds. The decision to carry out the complex of works for promote of natural regeneration should take on the basis of estimation by eye of the seeds harvesting (V.G. Kapper scale). The planned number of spruce seedlings is calculated on the base of the total seeds crop with decreasing coefficients. They depend on the specific situation and are calculated during the current observations of the seeding trees. The assistance of the spruce natural regeneration in forest stand and at clear cut sites with using ploughs and coverdeletings we can do successfully with high probability if the cones harvest of spruce trees is average, good or rich. It is the fourth of the seeding ball (A.A. Molchanov scale). | Исследования проводились в горных темнохвойных лесах на Среднем Урале. Целью работы являлось установление грунтовой всхожести семян ели сибирской (Picea obovata) и наблюдение в течение трех лет за численностью сеянцев в древостое, не затронутом рубкой, и на участках после сплошной и выборочных (равномерно-постепенной и чересполосной постепенной) рубок. В качестве мер содействия последующему естественному возобновлению ели на всех участках производилось удаление напочвенного покрова и искусственное создание микроповышений и микропонижений. Установлено, что грунтовая всхожесть семян ели в разных лесорастительных условиях и при разных способах подготовки почвы колеблется от 1 до 38%. Отмечена тесная и достоверная связь между количеством всходов ели и участием осины в составе верхнего яруса древостоя (r = -0,82, при р ˂ 0,5). На всех обследованных участках наиболее эффективной мерой содействия естественному возобновлению признана подготовка почвы с созданием микроповышений. Через три года после посева семян при этом способе подготовки почвы сохранение всходов ели в древостое с участием 30% деревьев осины составило 1%, без деревьев осины - 10%, а на участках, где древостой был удален полностью - 4% от количества высеянных семян. Решение о проведении комплекса работ по содействию естественному возобновлению следует принимать на основе анализа глазомерной оценки урожайности семян (шкала В.Г. Каппера). Планируемое количество всходов и самосева ели рассчитывается, исходя из общего урожая семян с понижающими коэффициентами, которые зависят от конкретной ситуации и устанавливаются в процессе текущих наблюдений за семеношением деревьев. Содействие последующему естественному возобновлению ели в древостое и на вырубках с использованием плугов и покровосдирателей с высокой долей вероятности можно успешно осуществить при среднем, хорошем и обильном урожае шишек, что соответствует четвертому баллу семеношения по шкале А.А. Молчанова.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2016

Mochalov B.A. | Bobushkina S.V.

В практике искусственного лесовосстановления в таежных лесах Севера существует проблема агротехнических и лесоводственных уходов для формирования чистых хвойных или хвойно- лиственных молодняков из-за большой удаленности некоторых объектов от населенных пун- ктов. Кроме того важной задачей является определение возможности успешного восстанов- ления нарушенных лесов в притундровой зоне. Цель работы - изучение и сравнение сохранности и роста лесных культур, созданных из раз- личного вида посадочного материала в северо- и среднетаежном лесных районах Европейской части России. Посадки проведены на участках в Каргопольском и Архангельском лесничест- вах Архангельской области сеянцами и саженцами сосны и ели с открытыми корнями (ОК) и сеянцами сосны с закрытыми корнями (ЗК и ПМЗК). Установлено, что сохранность культур в первый год составляла 80-99,4%, в 12-13 лет 68-92,4% и определялась условиями среды и качеством подготовки почвы. В годы последнего опреде- ления у деревьев из одних видов посадочного материала в среднетаежном районе показатели диаметра и высоты на 25-60% выше, чем в северо-таежном, что объясняется более благопри- ятными климатическими и почвенными условиями. Ель в данном возрасте на юге и на севере области в 1,5-2 раза отстает в росте, из-за частого повреждения весенне-летними заморозками. В обоих районах сеянцы сосны с открытыми корнями до 10-летнего возраста имеют пример- но одинаковые показатели роста с ПМЗК, а в возрасте 12 и 13 лет размеры их были меньше по диаметру на 11-14%, по высоте на 2-3%, что обусловлено большей густотой посадки. Лидиру- ющее положение по всем параметрам роста, с достоверным различием, за все годы имеют культуры из саженцев. Эта закономерность сохраняется и в средней, и в северной подзонах тайги. | Problem of agrotechnical and silvicultural tending of forest cultures for coniferous and coniferous- deciduous young forest formation there is in reforestation practice of taiga boreal forests because of farness of reforestation subject from populated locality. For another thing, possibility of successful reforestation of disrupted forests in subtundra zone, are important aim. Goals of research are studying and comparison of conservation and growth of forest cultures, which create from diverse planting stocks in middle and northern taiga zone of the European part of Russia. The planting are performed by nursery transplant and seedlings of pine and spruce fir and pine ball- rooted planting stocks on sites in Kargopol and Arkhangelsk forest district. The forest cultures conservation reached 80-99,4% in first year and 68-92,4% in 12-13 years and was defined by conditions of the environment and quality of training of the soil. The trees which are grown up from identical types of planting stock have indicators of diameter and height 25-60% higher in the middle subband, than forest cultures in the northern subbands of a taiga. Climatic conditions, age and quality of preparation of the soil which have the best indicators in the middle subbands of a taiga are the reasons of it. Forest cultures of a spruce-fir by 1,5-2 times lag behind in growth cultures of a pine trees both in the South and in the north of area because of frequent damage by spring and summer frosts. In both sites of cultures of a pine from seedlings and ball-rooted planting stock have approximately identical indicators of growth till 10 years. Pine cultures created by seedlings have the bigger sizes on diameter (for 11-14%) and height (for 2-3%) at the age of 12 and 13 years. It is caused by bigger density of planting. The cultures from nursery transplant have a leading position in all respects of growth, with reliable distinction, for all years. This regularity remains in middle and in northern taiga subbands.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Postnikov A.M. | Omelyanenko A.Ya.

Приводятся результаты полевых экспериментов по применению смесей гербицидов при содействии последующему естественному возобновлению сосны и ели путем химической обработки почвы на свежих сплошных вырубках в таежной зоне России. Проведен анализ литературы, по результатам которого были выбраны современные гербициды, разрешенные к применению на территории России: раундап, арсенал и анкор-85. Основными критериями выбора были высокая эффективность действия на нежелательную растительность и безопасность в экологическом отношении. Однако применение каждого из выбранных гербицидов в отдельности не может обеспечить эффективное и долговременное устранение нежелательной растительности и в тоже время быть безопасным для входов семян сосны и ели. Перспективным является применение баковых смесей данных гербицидов. Определены баковые смеси гербицидов, эффективные по действию на живой напочвенный покров и нежелательную древесную растительность. Все применявшиеся в опытах смеси оказали очень эффективное действие на травянистую и древесную растительность вырубок. По сравнению с ними раундап в чистом виде продемонстрировал значительно более низкую эффективность подавления нежелательной растительности. Применение баковых смесей гербицидов в течение вегетационного сезона, предшествующего хорошему плодоношению хвойных пород, не только эффективно по действию на нежелательную растительность свежих сплошных вырубок, но и безопасно для всходов сосны и ели, появляющихся весной следующего года. Содействие естественному возобновлению хвойных пород путем химической обработки почвы и растений на сплошных вырубках целесообразно проводить во всех типах лесорастительных условий, за исключением чрезмерно сухих или сильно увлажненных. Химическая обработка почвы на свежих сплошных вырубках, выполненная в соответствии с приведенными выше рекомендациями, обеспечивает благоприятные условия для появления (в семенной год) и последующего выживания всходов сосны и ели. | Results of field experiments with application mixtures of herbicides to facilitate the subsequent natural regeneration of pine and spruce by chemical treatment on the new-made clean felling areas in a taiga zone of Russian Federation. The analysis of the literature, the results of which were selected modern herbicides approved for use on the territory of the Russian Federation: roundup, arsenal and anchor-85. The main selection criteria were: high efficiency actions to the unwanted vegetation and ecological safety. However, the use of each of the selected herbicides alone can not provide an effective and long-term elimination of unwanted vegetation and at the same time be safe for the seeds of pine and spruce. Promising is the use of tank mixtures of these herbicides. Tank mixtures of herbicides with effective action on the forest live cover and unwanted tree vegetation are defined. All mixtures which were used in experiments had a very effective action on grass and woody vegetation of cuttings. Compared to them, pure Roundup demonstrated a significantly lower efficiency of elimination of unwanted vegetation. The use of tank mixtures of herbicides during the growing season prior good seed production of softwood, not only effectively by the action of the unwanted vegetation of the fresh clearcuts, but also safe for pine and spruce seedlings that appear in the spring of next year. Chemical assistance of natural regeneration of coniferous species by chemical treatment of soil and vegetation in the clearcuts advisable to carry out in all types of forest growth conditions, except for the overly dry or very wet. Chemical treatment of soil on fresh clearcuts, made in accordance with the above recommendations, provides favorable conditions for the emergence (in seed year) and the subsequent survival of seedlings of pine and spruce.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Kalko G.V.

high - SSR, SNPs and DArT. So, microsatellites and SNPs have an advantage over a number of DNA markers. The positive property of microsatellite analysis is that for every gene locus it could be determined whether the individual is heterozygous or homozygous. It is advantage comparably with RAPD, AFLP and ISSR-PCR markers. Analysis of the range of 12-17 microsatellites is the most suitable for intraspecific population studies for population genetics of pine and spruce, particularly for the analysis of genetic diversity. SNPs are very promising markers with high density through the genome and low level of mutations per generation. This method is also very good for estimation of genetic diversity. It could be easily used for evaluation of functional and neutral variability. The preliminary choice of identifying SNPs or selection of SNPs from the databases and correct statistical estimate of data become a critical points. The markers of mitochondrial DNA, on the other hand, are most useful for phylogeographic and geographical research. The species of Pinaceae have three genomes inherited by different ways: the paternal chloroplast, the maternal mitochondrial and nuclear biparental. To obtain a reliable result in population studies of pine and spruce the various independently evolving markers, for example nuclear and mitochondria or nuclear and chloroplast should be used. It allows to study genetic diversity and genetic differentiation of pine and spruce populations more correctly. | относительно высокий - ISSR | intermediate - AFLP | средний - AFLP | В обзоре обсуждается использование ДНК-маркеров для оценки генетических ресурсов ели и сосны. Представлены некоторые классификации ДНК-маркеров, дан краткий экскурс в историю их появления и использования для популяционно-генетических исследований ели и сосны. Обсуждены положительные свойства и ограничения разных видов генетических маркеров. Рассмотрены тенденции в изменении востребованности различных ДНК-маркеров в последние двадцать лет. Отмечено, что разные виды маркеров выявляют различные уровни внутривидового полиморфизма: низкий показывают RAPD, RFLP и CAPS | The use of DNA markers for exploring the genetic resources of spruce and pine is discussed. Some classifications of DNA markers are considered. A brief historical review of appearance and using of different genetic markers for population genetic studies of spruce and pine is presented. The positive qualities and limitations of different types of these technics as a tools for exploring of population genetics of spruce and pine are discussed. The tendencies in changing of popularity of different DNA markers during last twenty years are noted. Different types of markers discover the differing levels of intraspecific polymorphism: low level show RAPD, RFLP and CAPS | высокий - SSR, SNPs и DArT. То есть, микросателлиты и SNPs имеют преимущество перед целым рядом ДНКмаркеров. Положительным свойством монолокусного анализа микросателлитов является то, что для каждого генного локуса возможно определить, является ли данная особь гетерозиготой или гомозиготой, в чем и заключается преимущество этих маркеров над RAPD, AFLP и ISSR-PCR. ДНК-анализ с помощью линейки из 12-17 микросателлитов наиболее подходит для внутривидовых популяционно-генетических исследований, особенно для анализа генетического разнообразия. SNPs имеют высокую плотность в геноме и низкий уровень мутаций на поколение. Они также перспективны для изучения генетического разнообразия, их легко использовать в оценке функциональной и нейтральной изменчивости. Однако критической становится предварительная стадия выявления SNP или отбора SNP из базы данных, а также статистическая обработка результатов. Маркеры митохондриальной ДНК наиболее информативны для филогеографических и географических исследований. Для получения надежного результата в популяционных исследованиях ели и сосны важно использовать несколько независимо эволюционирующих маркеров, например, ядерных и хлоропластных или ядерных и митохондриальных. Это позволит не только оценить генетическое разнообразие, но и более корректно определить дифференциацию в популяциях хвойных. | relatively high - ISSR

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2015

Kalko G.V.

high - SSR, SNPs and DArT. So, microsatellites and SNPs have an advantage over a number of DNA markers. The positive property of microsatellite analysis is that for every gene locus it could be determined whether the individual is heterozygous or homozygous. It is advantage comparably with RAPD, AFLP and ISSR-PCR markers. Analysis of the range of 12-17 microsatellites is the most suitable for intraspecific population studies for population genetics of pine and spruce, particularly for the analysis of genetic diversity. SNPs are very promising markers with high density through the genome and low level of mutations per generation. This method is also very good for estimation of genetic diversity. It could be easily used for evaluation of functional and neutral variability. The preliminary choice of identifying SNPs or selection of SNPs from the databases and correct statistical estimate of data become a critical points. The markers of mitochondrial DNA, on the other hand, are most useful for phylogeographic and geographical research. The species of Pinaceae have three genomes inherited by different ways: the paternal chloroplast, the maternal mitochondrial and nuclear biparental. To obtain a reliable result in population studies of pine and spruce the various independently evolving markers, for example nuclear and mitochondria or nuclear and chloroplast should be used. It allows to study genetic diversity and genetic differentiation of pine and spruce populations more correctly. | относительно высокий - ISSR | intermediate - AFLP | средний - AFLP | В обзоре обсуждается использование ДНК-маркеров для оценки генетических ресурсов ели и сосны. Представлены некоторые классификации ДНК-маркеров, дан краткий экскурс в историю их появления и использования для популяционно-генетических исследований ели и сосны. Обсуждены положительные свойства и ограничения разных видов генетических маркеров. Рассмотрены тенденции в изменении востребованности различных ДНК-маркеров в последние двадцать лет. Отмечено, что разные виды маркеров выявляют различные уровни внутривидового полиморфизма: низкий показывают RAPD, RFLP и CAPS | The use of DNA markers for exploring the genetic resources of spruce and pine is discussed. Some classifications of DNA markers are considered. A brief historical review of appearance and using of different genetic markers for population genetic studies of spruce and pine is presented. The positive qualities and limitations of different types of these technics as a tools for exploring of population genetics of spruce and pine are discussed. The tendencies in changing of popularity of different DNA markers during last twenty years are noted. Different types of markers discover the differing levels of intraspecific polymorphism: low level show RAPD, RFLP and CAPS | высокий - SSR, SNPs и DArT. То есть, микросателлиты и SNPs имеют преимущество перед целым рядом ДНКмаркеров. Положительным свойством монолокусного анализа микросателлитов является то, что для каждого генного локуса возможно определить, является ли данная особь гетерозиготой или гомозиготой, в чем и заключается преимущество этих маркеров над RAPD, AFLP и ISSR-PCR. ДНК-анализ с помощью линейки из 12-17 микросателлитов наиболее подходит для внутривидовых популяционно-генетических исследований, особенно для анализа генетического разнообразия. SNPs имеют высокую плотность в геноме и низкий уровень мутаций на поколение. Они также перспективны для изучения генетического разнообразия, их легко использовать в оценке функциональной и нейтральной изменчивости. Однако критической становится предварительная стадия выявления SNP или отбора SNP из базы данных, а также статистическая обработка результатов. Маркеры митохондриальной ДНК наиболее информативны для филогеографических и географических исследований. Для получения надежного результата в популяционных исследованиях ели и сосны важно использовать несколько независимо эволюционирующих маркеров, например, ядерных и хлоропластных или ядерных и митохондриальных. Это позволит не только оценить генетическое разнообразие, но и более корректно определить дифференциацию в популяциях хвойных. | relatively high - ISSR

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2014

Shabunin D.A.

The paper presents some information about the research on micropropagation of forest species in the St. Petersburg Forestry Research Institute from 1980 to present.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2014

Arkhipov M.V. | Gusakova L.P. | Priyatkin N.S.

The comparative study of Picea аbies empty and normal seeds carried out using microfocused X-Ray and gas discharge visualization methods. The obtained data indicate that the empty seeds investigated by gas discharge visualization method do not show gas discharge glow in contrast to the plump seeds. The empty seeds investigated by microfocused X-Ray method show lower level of brightness compared to plump ones. The results indicate that both microfocused X-Ray and gas discharge visualization methods can be applied as reliable tool for non-destructive testing of forest tree seeds quality.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation

2014

Shabunin D.A.

The paper presents some information about the research on micropropagation of forest species in the St. Petersburg Forestry Research Institute from 1980 to present.

显示更多 [+]

显示较少 [-]

Saint Petersburg Forestry Research Institute - Russian Federation