Введение к работе
Актуальность темы. Проблема сохранения и использования генетического разнообразия лесных древесных растений для создания высокопродуктивных искусственных насаждений является одной из наиболее острых в лесоведении и лесной селекции. При этом оценка внутривидовой изменчивости представляет собой важный этап в изучении генетического потенциала видов.
Морфологический и кариологический подходы к исследованию лесных древесных пород по-прежнему остаются действенными средствами в такого рода работах. В теоретическом отношении они формируют фундамент, на основе которого могут строиться дальнейшие углубленные генетические исследования. С практической точки зрения такие подходы дают оценку формового разнообразия и исходного материала для селекции и сохранения генофонда.
В связи с этим, анализ внутривидовой морфологической и хромосомной изменчивости лиственницы Сукачева и ели сибирской на Урале, взятых в качестве объектов исследования, представляется в значительной степени актуальным. Эти виды являются ценными лесохозяйственными породами, находятся здесь на границе своего распространения и характеризуются той или иной степенью сокращения местообитаний. Вместе с тем, они слабо изучены с точки зрения их морфологического и кариоти-гшческого разнообразия.
Цель и задачи исследований. Основная цель исследований - анализ различных форм внутривидовой морфологической и кариотипической изменчивости лиственницы Сукачева на территории Южного, Среднего и Северного Урала, а также кариотипической изменчивости ели сибирской на Южном Урале.
В задачи исследований входило:
-
изучение особенностей эндогенной, индивидуальной, эколого-географической изменчивости количественных и качественных морфологических признаков генеративных органов лиственницы Сукачева в пределах .основных естественноисторических районов ее распространения (популяций) в регионе;
-
оценка уровней внутрипопуляционного морфологического разнообразия и характера дифференциации популяций;
-
изучение кариотипической структуры популяций шіствєнницьі Сукачева и сопоставление ее с характером морфологической изменчивости;
4) кариотшшческая характеристика ели сибирской в популяциях
Южного Урала и Башкирского Предуралья;
5) обсуждение путей использования морфологической и кариотипическои изменчивости в селекции видов в районе исследований. На защиту выдвигаются следующие основные положения:
-
Различные формы изменчивости морфологических и кариотипи-ческих признаков в исследуемом регионе характеризуются определенными особенностями;
-
На обширной территории региона популяции изучаемых видов, произрастающих в разнообразных природно-климатических условиях и имеющих раздробленные ареалы, различаются по своей морфологической и кариотипическои структуре и уровню внутрипопуляционной изменчивости;
-
Закономерности внутривидовой изменчивости представляют собой научный фундамент для проведения селекционных работ с исследуемыми видами в регионе на популяционной основе.
Научная новизна. Впервые подробно охарактеризованы различные формы внутривидовой изменчивости морфологических признаков лиственницы Сукачева в Уральском регионе, определены уровни внутрипопу-ляционного разнообразия, показаны связи некоторых морфологических признаков с природно-климатическими факторами, выделены группы локальных популяций. Впервые на обширном популяционном материале детально изучены кариотипы лиственницы Сукачева на Южном, Среднем и Северном Урале и ели сибирской на Южном Урале и в Башкирском Предуралье. У лиственницы Сукачева охарактеризована структура внутривидовой кариотипическои изменчивости на нескольких иерархических уровнях (популяции, деревья, метафазные пластинки). У этого вида в отдельных популяциях впервые обнаружены добавочные хромосомы.
Практическая ценность. Полученные результаты по морфологической и кариотипическои изменчивости популяций лиственницы Сукачева и ели сибирской рекомендуются для использования при разработке конкретных селекционных мероприятий по сохранению генофонда, генетическому улучшению, рациональнолгу использованию и мониторингу хвойных видов в районе исследований на Урале, что обосновывается в заключительном разделе диссертационной работы.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на Международной научной конференции «Экологические проблемы интродукции растений на современном этапе» (Краснодар, 1993), II Международной конференции «Освоение Севера и проблема рекультивации» (Сыктывкар, 1994), I съезде ВОГиС (Саратов, 1994), Международном Азиатско-Тихоокеанском симпозиуме по генетическому улучшению лесов (Китай, 1994), 2 Международной научно-практической конференции
«Экология и охрана окружающей среды» (Пермь, 1995), Международном симпозиуме ИЮФРО «Генетика и селекция лиственницы» (Швеция, 1995), научной конференции «Биологическое разнообразие. Интродукция растений» (Санкт-Петербург, 1995), Международной научно-практической конференции «Генетика и селекция на службе лесу» (Воронеж, 1996), Международной конференции по анатомии и морфологии растений (Санкт-Петербург, 1997), в Научных чтениях «Проблемы эволюционной цитогенетики, селекции и интродукции», посвященных 100-летию проф. В.П. Чехова, научной конференции «Генетические растительные ресурсы России и сопредельных государств» (Оренбург, 1998).
Публикации. Основные результаты диссертации изложены в 14 печатных работах, из них 2 находятся в печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 238 страницах и включает 34 таблицы, 33 рисунка. В списке литературы 428 работ, из них 282 отечественных авторов. В приложении 12 таблиц и 9 рисунков.