Некоторые результаты практического применения анализа ДНК для генетической идентификации клонов на ЛСП сосны обыкновенной

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

/ З.Ю. Герушинский. - Львов: Пирамида, 1996. - 208 с.

6. Зайцев, Г.Н. Фенология древесных растений / Г.Н. Зайцев. - М.: Наука, 1981. - 120 с.

7. Методика фенологических наблюдений в ботанических садах СССР / Под ред. П.И. Лапина. - М.: Гл. бот. сад АН СССР, 1975. - 27 с.

8. Остапенко, Б.Ф. Лесная типология / Б.Ф. Остапенко, В.П. Ткач. - Харков: ХДАУ, 2002. - 204 с.

9. Погребняк, П.С. Основы лесной типологии / П.С. Погребняк. - Киев: АН УССР, 1955. -456 с.

10. Серебряков, И.Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных / И.Г. Серебряков. - М.: Высшая школа, 1962. - 378 с.

11. Синская, Е.Н. О категориях и закономерностях изменчивости в популяциях высших растений / Е.Н. Синская // Проблема популяций у высших растений. - 1963. - Вып. 2. -124 с.

12. Яблоков, А.В. Фенетика / А.В. Яблоков. - М.: Наука, 1980. - 234 с.

13. A new methods of survey and data analysis in phenology / B. Schirone, A. Leone, S. Mazzoleni [et al] // Journal of Vegetation Science 2. - 1990. - P. 27-34.

14. Hundson, I. L. Phenological Research: Methods for Environmental and Climate Change Analysis / I.L. Hundson, M.R. Keatley. - New-York: Springer, 2009.

- 521 p.

15. White, T. L. Forest Genetics / T L White, W T Adams, D B Neale. - Cambridge: CABI Publishing, 2007.

- 704 p.

НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ АНАЛИЗА ДНК ДЛЯ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ КЛОНОВ НА ЛСП СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ

О.К. ШИШКИНА, нач. отдела селекции и генетики ФГУ «Рослесозащита», канд. биол. наук, М.А. ЗАВИСТЯЕВА, асп. каф. селекции, генетики и дендрологии МГУЛ,

А.С. РАБЦУН, асп. каф. селекции, генетики и дендрологии МГУЛ

Леса России занимают площадь около 1/5 лесов планеты и содержат половину мировых запасов хвойных пород. Они играют огромную роль в глобальных процессах регулирования состояния окружающей среды и предотвращении негативных изменений климата. Все это объективно определяет статус нашей страны как многолесной державы. Однако в отличие от других стран леса России в большей своей части расположены в зоне достаточно сурового климата с вечной мерзлотой, с более коротким периодом вегетации, что делает их своеобразными. Они отличаются низкой продуктивностью, медленными темпами смены поколений, длительным и медленно протекающим процессом естественного лесовосстановления. Поэтому леса России более подвержены воздействию неблагоприятных природных и, особенно, техногенных факторов, неуклонно возрастающих с начала ХХ в., а также интенсивных промышленных рубок леса, вызывающих во многих случаях и во многих регионах страны неблагоприятную смену породного состава

zhu4ok69@mail.ru

лесов и заметное обеднение их природного генофонда [1].

В целях сохранения генетического фонда высокопродуктивных насаждений, получения семян с улучшенными наследственными свойствами в СССР была создана постоянная лесосеменная база объектов единого генетикоселекционного комплекса (объекты ЕГСК).

К настоящему времени по разным причинам значительное число объектов ЕГСК находится в полупригодном состоянии и нуждается в широкомасштабных работах, необходимых для дальнейшего развития лесного селекционного семеноводства и повышения эффективности его практического использования.

Первым пунктом в этом списке должна значиться генетическая паспортизация объектов ЕГСК. Она позволит дать ясную оценку итогам проведенной ранее объемной работы, определить будущие количественные и качественные ее результаты.

Важнейшим элементом ЕГСК постоянной лесосеменной базы лесосеменного района являются лесосеменные плантации

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013

33

ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

Таблица 1

Характеристика ЛСП, выбранных для проведения RAPD-анализа

Область Лесничество № ЛСП № квартала Площадь, га Схема посадки, м Год закладки

Московская Куровское 33 61 6 5/10 1981

Московская Куровское 41 64 1 5/10 1984

Московская Куровское 47 63 10 8/10 2000

Московская Куровское 48 55 8 8/10 2003

Владимирская Андреевское 1 25 11 8/8 2006

Таблица 2

Характеристика ЛСП на основании проведенного анализа

№ ЛСП Число посадочных мест Количество деревьев на ЛСП Расположены согласно схеме посадки На других посадочных местах Происхождение неизвестно Всего идентифицировано Представлено рамет клонов

Шт./ %

33 1070 566/52,8* 141/36,9 110/28,7 251/65,6 131/34,4 22

41 200 68/34 34/50 33/48,5 1/1,15 67/98,5 12

47 1235 1155/93,5 1089/94,2 41/3,5 25/2,1 1130/97,8 125

48 1180 873/73,9 744/85,2 86/9,8 43/5 830/95 85

1 1615 907/56,1 575/63,4 148/16,4 96/10,5 723/79,7** 62

*Из 566 деревьев на ЛСП 184 являются непривитыми.

**88 деревьев оказались раметами неидентифицированного клона

первого и последующих порядков. Плантации, созданные потомством плюсовых деревьев (отбор по фенотипу), относят к ЛСП-1. Плантации второго порядка (ЛСП-2) создают вегетативным потомством плюсовых деревьев, прошедших генетическую оценку (элитные деревья). Полученные на них семена относят к селекционной категории «условно сортовые». Сортовые семена могут быть получены на ЛСП высших порядков после проведения государственного сортоиспытания [5].

Идентификация клонов в лесном семеноводстве имеет большое значение, поскольку прогнозируемое повышение продуктивности создаваемых лесных насаждений при использовании улучшенных семян составляет 15-20 %, а генетический эффект, определяемый по быстроте роста, оценивается в среднем на уровне 8-9 % с колебаниями от 5 до 25 % [2, 3]; но в результате испытаний потомства этот эффект может быть увеличен [4]. Поскольку определить генетическую принадлежность клонов по фенотипу и биометрическим показателям на данный момент очень проблематично, необходимо примене-

ние принципиально новых достаточно достоверных и скоротечных методов.

Применение методов молекулярно-генетических исследований на объектах ЕГСК позволяет наиболее быстро и эффективно решить ряд вопросов, важных с точки зрения селекционно-генетической ценности объектов. Наиболее удобным для этого является один из методов анализа ДНК, именуемый RAPD-анализом (Random Amplified Polymorphic DNA - произвольно амплифицированная полиморфная ДНК). Метод достаточно прост в исполнении и не требует применения дорогостоящих реактивов.

Анализ непосредственно ДНК позволяет гораздо быстрее и с высокой степенью достоверности провести генетическую идентификацию. В качестве образца может использоваться любая часть растения в свежем, замороженном, заспиртованном или сухом виде. Высушенные образцы легко транспортировать и хранить. Анализ одного образца проводится в течение 2-х дней, один комплект оборудования позволяет одновременно проводить анализ 48 образцов.

34

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2013