Ель аянская (растение, цветок или дерево)

Ель аянская (растение, цветок или дерево)

Ель аянская — это один из видов хвойных, вечнозеленых деревьев .

Основная особенность аянской ели заключается в том, она может жить около трёхсот пятидесяти лет. Это даёт полное основание считать её деревом-долгожителем.

Аянская ель широко распространена на Дальнем Востоке России. Её можно найти в Хабаровском и Приморском краях, на центральной Камчатке, в Амурской области, на южных Шантарских и Курильских островах, а также на острове Сахалин.

Описание ели аянской

Дерево может достигать в высоту пятьдесят метров. Крона аянской ели, как правило, правильную, коническую форму с заострённой вершиной. Кора молодых деревьев имеет тёмно-серый цвет и обычно на является гладкой. С возрастом кора становится всё более слоистой. Окраска молодых побегов желтовато-бурая или бледно-зеленая. Хвоя имеет необычную плоскую форму, её цвет практически всегда бывает снизу ярко-сизым, а сверху тёмно-зелёным. Иголки достигают двух сантиметров в длину. Цвет шишек — светло-коричневый. Шишки можно назвать глянцевыми, их длина в среднем составляет семь сантиметров.

Аянская ель прекрасно переносит зимние холода. Лучше всего она растёт на влажной почве, в которой содержатся суглинистые части.Желательно, чтобы эту почву не занимали прочие древесные культуры. Эта ель может также вырасти и на каменистом участке. А вот в болотистой местности аянская ель практически не растёт. Это говорит о том, что при культивировании необходимо провести достаточно глубокий дренаж.

К влажности воздуха нужно отнестись очень внимательно. Аянская ель крайне болезненно реагирует на изменения, происходящие с влажностью.

Ствол очень плохо переносит ветер. Те, кто занимается выращиванием ели аянской должны обязательно об этом помнить, и стараться выращивать не одно дерево, а несколько сразу. Как правило, это помогает решить проблему ветра.

Воздух местности, в котором растёт эта ель, должен быть максимально чистым. Загрязнение воздуха очень плохо влияет на рост и общее состояние этого хвойного дерева.

Аянская ель довольно тяжело обрезку и пересадку. Поэту нужно проявлять огромную осторожность при пересадке и обрезке дерева.

Таким образом получается, что выращивать аянскую ель очень нелегко. Тем не менее, опытные и терпеливые растениеводы прекрасно справляются с этим непростым делом.

Аянская ель используется не только как декоративная. Её древесина служит сырьём для химического производства и широко применяется в строительстве.

Еще статьи по теме ели:

  • Ели: какие они бывают
  • Обзор сортов ели
  • Как вырастить елку
  • Домашняя ёлка и уход за ней
  • Пицея глаука коника: хвоя to be continued
  • Посадка хвойных пород осенью
  • Голубые ели – как их вырастить из черенков?
  • Они такие разные – сосны и ели
  • Новогодняя елка: как решить дилемму
  • Новогодняя елка: какому сорту отдать предпочтение
  • Хвойные на посадку! Что нужно знать, берясь за лопату
  • Как правильно удобрять хвойные растения
  • Посадка хвойных – сосновый бор своими руками
  • Как помочь хвойным
  • Новинки бренда Terrasol – для газона, хвойных и других

Ель аянская (Picea ajanensis)

Хвойное дерево высотой до 40 м. Кора ствола в молодом возрасте бурая, гладкая, в зрелом — серая и растрескавшаяся. Почки бурые, смолистые, конические, длиной 4-6 мм и шириной 3-5 мм. Хвоя плоская, слегка изогнутая, на плоду­щих ветках четырехгранная, 8-26 мм длиной и 1,5-2 мм шириной, заострена и покрыта восковым налетом, благодаря чему имеет голубоватый цвет. Шишки рыхлые, тупоконечные, овально-цилиндрические, 3,5-8 см длиной и до 4 см шириной. Семенные чешуи продолговато-эллиптические, кожистые, с волнисто-зубчатым верхним краем. Семена коричневые, легкие, с крылышком, превышающим по длине семя. Длина семени до 3,5 см, длина крыла до 8 мм, ширина — до 3 мм, масса 1000 семян 2,2-4 г, в высотных районах более мелкие — 1,6 г.
Ели аянской свойственна периодичность плодоношения. Для Сахалина созревание шишек у ели аянской указано в сентябре. Видимо, те же сроки и на Курилах.

Опадение семян начинается в первой-второй декаде сентября, иногда в начале октября.

На территории России ареал ели аянской охватывает районы Приамурья, Приморья, Охотоморского побережья, Камчатки, Сахалина и Курильских островов. Ю.И. Манько указывает, что ель аянская встречается и в юго-восточной части Якутии. За пределами России вид распространен в Китае, Корее и в Японии (острова Хоккайдо и Хонсю). На Курильских островах ель аянская произрастает на Шикотане, Кунашире и в южной части Итурупа, где проходит его северная граница, но главным лесообразователем выступает только на Кунаши­ре. На последнем обширная территория темнохвойных лесов с участием ели аян­ской входит в состав заповедника «Курильский». На Кунашире и южной части Итурупа ель аянская совместно с елью Глена, пихтой сахалинской и Майра образуют высотный пояс растительности, достигая высоты 550 и даже 700 м на Куна­шире и до 500 м над ур. м. на Итурупе. На территориях активного вулканизма верхняя граница распространения ели аянской проходит на меньшей высоте. Наблюдения в местах естественного произрастания позволяют отнести данный вид к типичным гигромезофитам. И в то же время отмечается, что ель аянская способна расти в районах с различной степенью обеспеченности теплом и влагой. Другие авторы отмечают, что она предпочитает сухие каменистые и щебенистые склоны, а в увлажненных долинных лесах встречается редко.

Семена ели с крупным прямым зародышем и мощным эндоспермом. По данным японских исследователей, диапазон температур для прорастания семян ели аянской находится в пределах 15-25°С. При семенном размножении ее на Сахалине всхожесть варьировала в зависимости от сроков сбора. Семена, собранные в сентябре, прорастали только на 7%, в октябре — на 44-79%. В Приморье стратифицированные семена прорастали на 90%, нестратифицированные — на 41,5%. По другим данным, свежесобранные семена в лабораторных условиях прорастали на 82%, в грунте — на 70%. Для размножения семенным путем без предпосевной подготовки семена рекомендуют высевать в середине апреля. В производственных условиях в качестве предпосевной подготовки применяли холодную стратификацию или снегование. Семена сохраняют всхожесть в течение 2-3 лет. В природных условиях иногда наблюдали вегетативное размножение путем укоренения нижних ветвей, которые затем могут переходить к автономии. В культуре возможно вегетативное размножение черенками. В Киргизии укореняемость черенков ели аянской в теплицах летом доходила до 50%, а зимой — до 80%, причем обработанные ауксином укоренялись значительно хуже. На Сахалине для создания семенных плантаций успешно применяли различные виды прививок.

В хвое дальневосточных растений ели аянской содержатся фитонциды, углеводы, органические и аминокислоты, флавоноиды и эфирное масло. Последнее в сухой хвое составляет 0,663%, в свежей — 1,49-1,90%. В составе эфирных масел дальневосточных растений идентифицировано 45 биологически активных веществ, в т. ч. терпены, сесквитерпены и группа соединений кумаринового ряда. В составе эфирного масла хвои было найдено около 11 % пинена, 24% кариофиллена, 10% борнеола. В живице присутствуют лабдановые и цембрановые дитерпеноиды. Были идентифицированы цис-абиенол, эпиманоол, изоцемброл, гераниллиналоол, лабд-13E-ен-8а-15-диол. А.И. Шретер указывает, что в состав коры входят воскообразные вещества, которые содержат 15,5% лигноцериновой кислоты, 7,5% лигно- церилового спирта и 1% ситостерина. В состав коры также входят и дубильные вещества, в частности танниды содержатся у сахалинских растений в количестве 3,9-12,7%. Позднее из живицы были идентифицированы сесквитерпеновые соеди­нения, такие как оплапанон, бизаболол, «Х-кадинол», аянол. Среди сахаров в хвое ели аянской из Приморья в августе присутствовала глюкоза — 40,5-55,8, фруктоза -81,1-120,3, рибоза — 26,1 -30,0 и крахмал, содержание которого значительно варьирует в течение года — 12,0 (март), 102,0 (июль) мг на 1 г сух. массы. Органические кислоты хвои представлены лимонной, изолимонной, малоновой, фумаровой, яблочной и гидроароматическими кислотами — хинной, дегидрохинной и шикимовой. Во фракции аминокислот в августе найдены аспарагиновая, глутаминовая кислота, серин, аланин, тирозин, фенилаланин. По мере формирования и созрева­ния семян (июнь-сентябрь) идет накопление жиров (1,4-37,2%) и белков (3,6-9,3%) со снижением содержания углеводов (85,7-38,51%). Содержание запасного крах­мала составляло 4,8%. При исследовании элементарного химического состава дальневосточных растений ели аянской в хвое, ветвях и коре определены Si, Ca, К, Mg, Р, Al, Fe, Mn, Na, S, Ni, Ti, Cu, Zn, Sr, Ba, Li, Co, Rb, Pb. Отмечено повышенное содержание кремния в хвое данного вида с Курильских островов (о-в Кунашир) по сравнению с континентальными образцами. Более подробная идентифи­кация эфирного масла, ароматических соединений, лигнанов, моно-, ди- и тритерпеноидов, сесквитерпеноидов, высших жирных кислот, фенолкарбоновых кислот и их производных, стильбенов, флавоноидов, стероидов, дубильных веществ, высших алифатических спиртов представлена в сводке «Растительные ресурсы …».

Ель аянская как лекарственное растение широко используется аборигенами Дальнего Востока. Нанайцы используют настой хвои как отхаркивающее, ульчи дымом еловой хвои окуривают больных туберкулезом, айны свежую смолу применяют наружно как кровоостанавливающее, айны, нанайцы и удэгейцы приготовленную из смолы мазь используют как ранозаживляющее. Настойку ранозаживляющей мази, в состав которой входит луб ели аянской, давали пить туберку­лезным больным. Как противоцинготное средство используют настой хвои, при слабом пищеварении — отвар шишек, при ревматизме и простуде — ванны из настоя ветвей. Рекомендуют использовать вторичные древесные ресурсы — зелень и кору — для получения дальневосточных эфирных масел, которые приобретают более высокую фармакологическую ценность ввиду наличия в них соединений кумаринового ряда, эфирное масло хвои — для получения камфоры. Хвоя ели аян­ской обладает сильной фитонцидной активностью. Ее активность, рассчитанная по числу погибших колоний бактерий рода Bacillus через 48 ч, составляла 100% по отношению к контролю.

Ель аянская

Стройное, красивое дерево 40-50 м высотой. Крона правильная, коническая, островершинная. Ствол прямой, покрыт темно-серой, в молодости почти гладкой корой, в старости отслаивающейся кругловатыми пластинками. Побеги бледно- желто- бурые или желто-зеленые. Легко отличается от других видов плоской хвоей, до 2 см длиной, на плодущих ветвях граненой, немного изогнутой, коротко-остроконечной. Сверху хвоя темно-зеленая, снизу ярко-сизая, от устичных полосок, плотно прижата к побегам, чем отличается от других видов. Ее декоративность увеличивают светло-бурые, овально-цилиндрические, слегка глянцевые шишки до 6,5 см длиной. Теневынослива, резко реагирует на изменение влажности воздуха, не переносит заболачивания, довольно требовательна к почве, предпочитает свежие, умеренно влажные суглинки. Может произрастать на каменистых и щебнистых почвах, при одиночном стоянии — ветровальна. Болезненно переносит пересадку, обрезку и загрязнение воздуха. Зимостойка. Приспособлена к короткому прохладному лету. В молодости растет медленно, позже — умеренно. Предельный возраст — 300-350 лет.

Хороша для контрастных групп с голубовато-сизой хвоей.Отличается двуцветной плоской хвоей, крона издали кажется сизой. Прекрасно смотрится на фоне берез и других лиственных пород. Ценная порода для лесопарковых посадок. Эффективно снижает уровень шума. Пригодна для создания густых живых изгородей.

Месторасположение: теневыносливы, но лучше развиваются при достаточном освещении. Требовательны к плодородию почвы и влажности воздуха. Выдерживают сравнительно континентальный климат и небольшое заболачивание. Страдают от загрязненности воздуха, которая в первую очередь влияет на продолжительность жизни хвои. В молодом возрасте могут быть довольно привередливыми. Растут медленно, особенно в первые годы жизни, не любят пересадку и не выносят вытаптывания и уплотнения почвы так же, как и близких грунтовых вод.

Почва: дерновая, листовая земля, торф, песок, взятые в соотношении 2:2:1:1. Дренаж: слой битого кирпича и песка 15-20 см. Ель обыкновенная предпочитает суглинистые и супесчаные почвы.

Особенности посадки: расстояние между растениями — 2 — 3 м. Глубина посадки — 50 — 70 см. Корневая шейка — на уровне земли. В плодородной почве ели образуют более глубокие корни. Как правило, корни расположены близко к поверхности почвы. Ели растут медленно, особенно в первые годы жизни. При пересадке слей избегайте пересушки корней. Большинство видов и форм ели не выносит вытаптывания и уплотнения почвы, так же, как и близких грунтовых вод!

Уход: при использовании ели для живой изгороди разрешается сильная обрезка, после которой растения сильно загущаются. Обычно же удаляют лишь сухие и больные ветки. Рекомендуется регулярное выщипывание доминирующих и укорачивание боковых побегов в момент роста. Лучше других хвойных переносят пересадку, главный корень елей рано прекращает свой рост, а боковые корни образуют поверхностно залегающую корневую систему, поэтому на неглубоких почвах они ветровальны. При посадке вносят 100 — 150 г нитроаммофоски, позже подкармливать не обязательно. Ели требовательны к влажности почвы, плохо переносят ее сухость. Полив молодых растений в жаркое сухое лето обязателен, его проводят раз в неделю по 10 — 12л на каждое растение. Ель колючая выносит сухость почвы дольше, чем ель обыкновенная. Ели требуют глубоких дренированных почв, поэтому рыхление необходимо для молодых посадок, но не глубоко, на 5 — 7 см. Желательно мульчирование торфом слоем 5-6 см, после перезимовки торф не снимают, а перемешивают с землей. Центральный побег плакучих форм ели необходимо подвязывать к опоре.

Подготовка к зиме: укрытие на зиму необходимо лишь некоторым декоративным формам и только в молодом возрасте. Для этого достаточно набросить на деревце легкий нетканый материал, пропускающий воздух. Но вот что обязательно надо делать, так это укрывать некоторые растения, особенно ель канадскую коническую, от весеннего солнца, иначе деревца «обгорят» с южной стороны. После таких ожогов ели плохо и долго восстанавливаются, а иногда и погибают. Для защиты от солнца надо уже где-то в феврале набросить на растения опять же легкий нетканый материал в 2 слоя или поставить с южной стороны плотные щиты.

Рекомендуется мульчирование на зиму торфом или опилками первые два года после посадки слоем 6-8 см. Взрослые ели вполне морозостойки и защиты не требуют.

Болезни и вредители: тля еловая ситхинская — опасный вредитель ели колючей, ели сербской и ели ситхинской. Это зеленое сосущее насекомое размером всего 1—2 мм с красными глазками вызывает появление желтоватых пятен на старой хвое, позже хвоя опадает. Тлю можно обнаружить, подставив лист белой бумаги и постучав по ветви. При ее появлении рекомендуется многократное опрыскивание деревьев калийным мылом, настоями луковой чешуи, чеснока или инсектицидных трав. Красная и желтая галловые тли высасывают соки еловой хвои весной, в результате чего на хвойных образуются шишковатые, похожие на ананас галлы. Пораженные ветви отмирают. При их появлении опрыскивание препаратом ИНТА-ВИР. Грязновато-белые до черноватых гусеницы ночной бабочки монашенки, длиной до 5 см, объедают хвою ели полностью. При самом первом появлении опрыскивание битоксибациллином или препаратами децис, каратэ. Побурение хвои вызывает гриб, который поражает в первую очередь нижние ветви ослабленных деревьев, на хвое при этом появляются желтые или бурые участки. В этом случае необходимо регулярное внесение удобрений, содержащих магний, например калимагнезию; прореживание кроны для хорошей вентиляции. Химические препараты не применяют. Паутинный клещ и еловая листовертка. Еловый паутинный клещ вредит обычно в период продолжительной засухи. Необходимо опрыскивание коллоидной серой, настоями одуванчика или чеснока. В последнем случае хвоя оплетена паутиной, внутри видны поедающие листву гусеницы (личинки). Пораженные побеги надо многократно обработать раствором жидкого мыла или удалить. У ели сербской при неправильных условиях выращивания хвоя на верхушках побегов желтеет, затем становится бурой и опадает.

Использование: отдельно на открытых площадках в больших садах и парках, в стриженых живых изгородях, карликовые формы в каменистых садах и контейнерах.

Партнеры: хорошо сочетается с лиственницей, сосной и лиственными деревьями и кустарниками.

Ссылки на описание древесно — декоративных растений

Ель аянская (растение, цветок или дерево)

Синонимы: Abies jezoensis Siebold & Zucc., Picea ajanensis Fisch. ex Trautv. & C.A.Mey., Picea hondoensis Mayr, Picea jezoensis var. Hondoensis, Picea komarovii V. N. Vassil, Ель иезская, Ель йезонская, Ель камчатская, Ель Комарова, Ель мелкосемянная, Ель хоккайдская, Пихта аянская

Ель аянская – вид вечнозеленых деревьев из рода Ель семейства Сосновые. В природе произрастает на Дальнем Востоке, в северо-восточной части Корейского полуострова, северо-восточной части Китая, В Японии ( о. Хоккайдо и изолированно в центральной части Хонсю, в России (Горы Сихотэ-Алинь, в Сахалине, южных курильских островах, на Камчатке, реже встречается на западном побережье Охотского моря.

Любит места с прохладным и дождливым летом, поэтому на южной части своего ареала произрастает в горах, где поднимается на высоту 500 м и до высотной границы распространения лесов. В северной части растет в более низких местах, но не удаляется дальше, чем на 400 км от океана.

В культуре с 1861 года. Живет 350-400 (500) лет.

Внешне напоминает ель ситхинскую или ель обыкновенную. Представляет собой высокое стройное и красивое дерево 40-50 м в высоту, диаметр ствола достигает 100-120 см. В молодости растение медленнорастущее, позже рост становится умеренным. Крона правильной конической или пирамидальной формы, островершинная. Ветвление мутовчатое. Ветви тонкие, жесткие, крепкие. Кора темно-серая, в молодости гладкая, позже отслаивается пластинками округлой формы. Побеги бледно-желто-бурого или желто-зеленого цвета.

Хвоя является отличительным видовым признаком, плоская, до 2 см в длину, на плодущих ветках граненная, немного изогнутая, коротко-остроконечная, расположена спирально. Сверху хвоинки темно-зеленые, снизу ярко-сизого цвета, от устьичных линий, плотно прижата к побегу, чем и отличается от других видов. Держится на дереве до 10 лет.

Шишки светло-бурые, от 3,5 до 8 см в длину, направлены вниз, овально-цилиндрической формы, слегка глянцевые. Чешуйки кожистые, рыхло налегающие, эллиптические или продолговато-эллиптические, тонкие, с выемчатым или волнисто-зубчатым, часто обрубленным краем. Семена достигают 2,5-3 мм в длину. Семенное крыло 7-11,5 мм в длину.

Зибольд и Цуккарини «Flora Japonica, Sectio Prima», 1870 г.

Выделяют 2 подвида: Picea jezoensis subsp. Jezoensis (разновидность Picea jezoensis subsp. jezoensis var. komarovii) и Picea jezoensis subsp. Hondoensis.

Зона морозостойкости:

Месторасположение: Светолюбива, но теневынослива. Не любит изменения влажности воздуха и заболачивания грунта. Требовательна к почве, любит свежие, умеренно-влажные суглинки. Может расти на щебнистых и каменистых грунтах. Ветровальна при одиночном произрастании. Не любит загрязнения воздуха.

Посадка: не любит пересадку. Почвенная смесь: дерновая и листовая земля, торф, песок в соотношении 2:2:1:1. Дренаж делают из битого кирпича, слоем 15-20 см. Рекомендуемое расстояние между растениями – 2-3 м. Глубина посадки: 50-70 см. Корневая шейка на уровне земли.

Уход: после посадки можно проводить подкормку 100-150 г нитроаммофоски. В засушливые периоды рекомендуется проводить полив как минимум раз в неделю 10-12 л на одно растение. Рыхление проводят на глубину 5-6 см, при этом торф не снимают, а перемешивают с землей. Молодые саженцы нуждаются в укрытии лапником на зиму.

Обрезка: плохо переносит обрезку. Обычно проводится только санитарная обрезка. Можно проводить регулярное выщипывание доминирующих, а также укорачивание боковых побегов в период роста.

Болезни: шютте, снежное шютте, фузариоз, стволовая и корневая гниль, некроз коры, язвенный (раневой) рак, ржавчина шишек, еловый вертун.

Вредители: еловая листовертка, паутинный клещ, тля еловая ситхинская.

Размножение: прививкой на ель обыкновенную, черенками и семенами. Семена прорастают в год посева, 2-3 месячная стратификация ускоряет прорастание.

Использование: используется для создания контрастных групп с голубовато-сизой хвоей. Хорошо смотрится на фоне берез или других лиственных деревьев. Может использоваться для создания лесопосадок, эффективно снижает уровень шума.

Ель аянская, или иезская — Picea jezoensis

Описание ели аянской. Внешне схожа с елью обыкновенной. В культуре в 36 лет около 8 м высотой (в условиях Москвы). Кора серо-бурая, растрескивающаяся на пластинки. Молодые побеги коричневые, голые или волосистые.

Хвоя плоская 12-20 х 1,2 мм, килеватая с обеих сторон, тупая или с коротким острием, сверху темная и блестящая, снизу с беловатыми устьичными полосками. Расположена настильно или, на освещенных побегах, торчащая. Листовые подушечки часто отогнуты назад.

Шишки 3-8,5 х 1,5-3 см, до созревания зеленоватые или пурпурные. Зрелые чешуи светлые, тонкие, с волнистым зубчатым краем, расположены рыхло.

Встречается на Дальнем Востоке, в Корее, Японии. В культуре с 1861 г. Очень зимостойка, и довольно красива серебристым оттенком взъерошенной хвои.

Сорта ели аянской на фото

Сортов немного — менее десятка. Ниже описание и фото некоторых из них.

Ель аянская ‘Aurea‘. Аккуратная пирамидальная форма. Хвоя желтая, довольно яркая, с заметным беловатым исподом.

Ель аянская ‘Nana Kalous’ (‘Marianske Lazne’, ‘Marienbad’, P. sitchensis ‘Nana Kalous’). Карликовая вертикальная форма без центрального лидера. Хорошо выражена голубоватая изнанка хвоинок. Ведьмина метла.

Ель иезская ‘Yosawa’ (P. glehnii ‘Yosawa’) (1988, США). Карликовая копия взрослой формы. Крона широкопирамидальная. Голубоватые полоски яркие.

Ель аянская (растение, цветок или дерево)

Ареал ели аянской простирается на север только до 57°с. ш., не достигая северной границы распространения ели сибирской . Крайним северным районом произрастания на Охотском побережье являются бассейны рек Алдома и Лантарь, впадающих в Охотское море вблизи пос. Аян (первая севернее, а вторая — южнее его). Южнее этих пунктов она встречается по побережью Охотского моря, в торных системах бассейнов рек Уды, Амгуни, Тунгуски, Зеи, Селемджи, Бурей, по Среднему и Нижнему Приамурью, по всему Сихотэ-Алиню, включая его южные отроги (до 43,5° с. ш.).

Самое необычное растение, о котором вы ничего не знали:  Грейгия (растение, цветок или дерево)

На запад ель доходит отдельными участками до гор Тукурингра (в бассейне р. Зеи) и до отрогов Станового хребта в юго-восточных районах Якутии, смежных с Хабаровским краем.

Ель растет также в долине р. Камчатки на Камчатском полуострове, на Сахалине, Шантарских и Курильских островах. На Сахалине севернее 48° с. ш. она является господствующей породой хвойных лесов, произрастая здесь совместно с пихтой сахалинской, на юге острова произрастает с пихтой Майра, уступая последней господство в насаждениях. Деревья ели достигают высоты 35, редко 40 м и в диаметре 100—11О см, обычно же ее диаметр равен 40—50 см. Кроны пирамидальные, остроконечные. Корневая система поверхностная, на мелких почвах углубляющаяся не более чем на 20—30 см, на глубоких и достаточно дренированных почвах корни углубляются до 70—-100 см. Кора серая, смолоду шершаво-гладкая, затем, начиная снизу, растрескивающаяся и отслаивающаяся округлыми или многоугольными пластинками; в старости кора покрывается продольными извилистыми трещинами.

Молодые побеги голые, блестящие, желтоватые. Хвоя длиной 10—20 мм, остроконечная, сравнительно мягкая, на плодущих ветках четырехгранная, изогнутая вверх, а на бесплодных плоская, слегка изогнутая, с двумя сизосеребристыми полосками на обращенной вниз стороне. Серебристые полоски на хвое придают кронам красивый голубоватый оттенок, чего лишёна ель сибирская с ее одноцветной зеленой хвоей. Шишки длиной 3,5—8 см, овально-цилиндрические, тупоконечные, светло-коричневые, рыхлые, легко сжимаемые. Чешуи продолговатые, мягкие, с волнисто-зазубренным или выемчатым краем.

Цветет в течение 1О—12 дней в конце мая и июне. Шишки созревают в сентябре, а на юге Приморья — иногда в августе. 3 сухую и теплую осень, какие обычны для Приморья и юга Хабаровского края, шишки раскрываются вслед за созреванием, поэтому собирать их нужно своевременно. Семена почти черные, примерно вдвое мельче и легче, чем у ели сибирской. Длина их 2 мм, крылышка — около 5—6 мм. Вес 1000 штук семян в зависимости от района произрастания (географической расы) колеблется от 2 до 3 г. Выход чистых семян из шишек составляет 2—4%. Всхожесть их сохраняется 2—3 года. Растущие на просторе деревья начинают плодоносить с 20—25, а стоящие в лесу — с 40—50 лет. Наибольшие урожаи шишек наблюдаются в 160—170-летних ельниках. Урожайные годы бывают через 3—5 лет.

Ель аянская — обитательница мест с влажным воздухом

Прохладным или даже холодным летним периодом. Она — типичный представитель горных темно-хвойных лесов Дальнего Востока. Основными местами произрастания этой породы являются горные склоны и плато, расположенные в Приморье выше 700—800 м над уровнем моря, а в северных районах — выше 400—500 м. Здесь она совместно с пихтой почкочешуйной, а на Сахалине — с пихтами сахалинской и Майра образует елово-пихтовые леса. В горы поднимается до верхней границы произрастания лесов, причем там бывает низкорослой, чахлой. В значительно меньшем количестве растет на нижних поясах горных склонов, а еще реже — в долинах рек. Не выносит близкого залегания вечной мерзлоты, избегает застойного увлажнения и заболоченности; на болотистых местах встречаются лишь низкорослые и чахлые деревья.

Наилучшей производительностью характеризуются ельники, растущие на пологих горных склонах со свежими, достаточно плодородными и хорошо дренированными почвами. В таких условиях спелые (160—170 лет) елово-пихтовые насаждения дают запас древесины на гектаре 400 и более кубических метров.

Ель аянская — теневынослива

Самосев и подрост развиваются даже под плотным пологом леса. Возобновляется успешно. Самосев бывает особенно обильным на полусгнившем валеже, старых пнях, холмиках из лесного перегноя. На открытых местах с влажной суглинистой почвой всходы страдают от выжимания морозом. Молодые побеги чувствительны к поздним весенним заморозкам. Смолоду растет медленно. Выдерживает период угнетения до 50—120-летнего возраста. Доживает до 300—350 лет.

Елово-пихтовые леса темные, влажные, с бедным подлеском и слаборазвитым травяным покровом. Бичом ельников являются пожары. Обомшелые стволы, низко опущенные и легко воспламеняющиеся кроны, разновозрастность древостоев, тонкая кора, поверхностная корневая система — все это делает еловые леса очень огнеопасными.

Следует сказать о довольно распространенном в пределах Дальнего Востока процессе усыхания ельников. Усыхание насаждений аянской ели наблюдается во многих районах Сихотэ-Алиня и низовьев Амура. Причины усыхания не изучены еще достаточно. Материалы А. И. Куренцова, В. А. Розенберга и других исследователей показывают, что это явление вызывается целым рядом взаимно связанных факторов: перестойкостью древостоев, преждевременным старением на заболоченных почвах, действием вредных насекомых, эрозией почв на крутых склонах, заболачиванием почвы на плато, лесными пожарами и другими. Во всяком случае, вопросу усыхания ельников должно уделяться серьезное внимание. Необходимо, во-первых, продолжать изучение причин усыхания и разработать меры борьбы с ним и, во-вторых, своевременно и рационально использовать подвергшиеся усыханию еловые массивы.

Ель аянская — очень декоративна

Это, благодаря своим голубовато-сизым кронам. В культуру введена с 1861 г. В Московской и Ленинградской областях растет ус­пешно.

Ценная древесина широко используется в промышленности, в частности в целлюлозно-бумажном производстве. Сырьевой базой для Амурского целлюлозно-картонного комбината будут служат ельники Приамурья.

К сказанному о следует добавить, что В. Н. Васильев (1950) подразделяет ее на три вида: собственно аянскую ель, ель мелкосемянную и ель Комарова.

Биология ели аянской

Общая биологическая характеристика и распространенность исследуемого вида и ели аянской. Наследственность и ее главные теории. Сущность и классификация изменчивости. Методы изучения явлений наследственности: мутагенез, полиплоидия и генная инженерия.

Рубрика Биология и естествознание
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 26.04.2014

Генетика — это наука о наследственности и изменчивости древесных растений.

В течении многих лет генетика как наука является очень актуальной.

Она позволяет изучить и расширить ареал древесных растений, ведь лес является главным источником кислорода. Генетика имеет большую значимость для лесного хозяйства. С ее помощью можно управлять изменчивостью древесных растений, выводить новые сорта, получать новые нужные признаки, повышать устойчивость к болезням и вредителям, улучшать продуктивность растений.

Основной задачей генетики древесных пород является получение и размножение таких экземпляров растений, которые превосходили бы остальные по ряду хозяйственно-ценных признаков.

Решить эту задачу можно при помощи следующих методов выведения сортов: мутагенез, полиплоидия, генная инженерия.

В настоящее время так же ведется глубокое изучение биоразнообразия лесных растений для выведения в дальнейшем новых сортов.

1. Краткая характеристика вида

Ель аямнская (лат. Picea jezoensis, реже лат. Picea ajanensis, ещё более редкие варианты — Picea microsperma, Picea kamtchatkensis, Picea manshurica, Picea komarovii) — вид рода Ель семейства Сосновые.

1.1 Современный ареал обитания

Обитательница районов с влажным воздухом и прохладным летом. Образует тёмнохвойные леса. Растёт в основном на горных склонах и плато, расположенных выше 500 м над ур. моря, и поднимается до верхней границы леса, где представлена низкорослыми деревьями; встречается и в долинах рек на незатопляемых террасах. Распространение на РДВ. Приморский и Хабаровский края, Амурская область, центральная Камчатка, о-в Сахалин, южные Курильские и Шантарские о-ва. Ель аянская распространена на Дальнем Востоке, на Корейском полуострове, северо-востоке Китая, северной части Японии (в основном на острове Хоккайдо). В России ель аянская распространена в горах Сихотэ-Алинь, на Сахалине, Камчатке и Курильских островах, реже — в горах Амурской области и Южной Якутии. Также ель аянская встречается и на западном побережье Охотского моря (в районе Джугджура). Ель аянская предпочитает места с дождливым, но прохладным летом, поэтому на юге ареала она растёт в горах на высоте 500 м и выше вплоть до высотной границы распространения лесов. На севере распространена и в более низких местах. Общее распространение: Япония, Китай [Манько, 1972 г.].

ель изменчивость мутагенез наследственность

1.2 Морфологические признаки

Внешне ель аянская похожа на ситхинскую и обыкновенную ели. Живёт ель аянская 350-400 лет, иногда до 500 лет. Высота деревьев 35-40 м, реже до 50 м, диаметр ствола 100-120 см. Крона, как и у всех елей, пирамидальна. В еловых лесах темнее и прохладнее, меньше травы, чаще нет подлеска. Чем выше в горах произрастают ели, тем они ниже, а ствол тоньше. Шишки ели направлены вниз. Размер шишек — от 3,5 до 8 см.

1.3 Экология вида

Аянская ель относится к темнохвойным породам деревьев. Она требовательна к влажности воздуха и температурным условиям, поэтому предпочитает расти в верхних поясах гор, в районах с типично приморским климатом. Это дерево весьма теневыносливо и конкурентоспособно, вытесняет из лесов все остальные древесные породы, растущие в местах ее обитания, кроме амурской пихты. Стволы аянской ели достигают высоты 40 м, диаметр — более 80 см. Растет дерево медленно, но равномерно, достигает возраста 350-500 лет. С аянской елью хорошо уживается белокорая или амурская пихта, формирующая в ельниках второй древесный ярус. Пихта более теплолюбива, чем ель, поэтому на высокогорьях она исчезает из лесов или становится более редкой.

Леса аянской ели — тенистые, густые и влажные. В них почти нет яруса подлеска и трав, земля покрыта мхами и лишайниками, которые одевают и стволы деревьев. Этот тип лесов называется ельники-зеленомошники. Они произрастают только на хорошо дренированных почвах [Колесников, 1969 г.].

1.4 Значение в народном хозяйстве

ель мутагенез наследственность

Ценнейшая строительная, химико-технологическая и поделочная древесина. Целебное растение. Для человека ель — одно из самых полезных деревьев. Очень широко используется еловая древесина. Именно из нее изготавливают лучшие сорта бумаги, искусственный шелк, шерсть и многое другое, используют в строительстве. Особенно важна древесина ели в изготовлении музыкальных инструментов (скрипок, альтов, контрабасов, пианино). Именно ее использовали знаменитые мастера Страдивариус, Амати, Гварнери. Для музыкальных инструментов в лесах отбирают 100 — 120-летние деревья с особой древесиной, у которой годичные кольца одинаковой толщины. Такие ели получили название «резонансовых». Отобранные для изготовления инструментов ели подсекали и на 3 года оставляли на корню. При этом дерево постепенно теряло влагу и древесина уплотнялась, становилась более легкой, благодаря чему инструменты получали особую силу звучания [Булыгин, 1991 г.].

Наследственность присущее всем организмам свойство обеспечивать в ряду поколений преемственность признаков и особенностей развития, т.е. морфологической, физиологической и биохимической организации живых существ и характера их индивидуального развития (онтогенеза). Явление наследственности. лежит в основе воспроизведения форм жизни по поколениям, что принципиально отличает живое от неживого.

Различают хромосомную и в нехромосомную наследственность.

Цитологические основы наследственности. Клетка считается элементарной структурной единицей в системе строения организма растения. Сходные по происхождению, строению и выполняемым функциям клетки образуют ткани. Древесные растения относятся к высшему типу растений, клетки которого имеют настоящие ядра, отделенные от всего остального содержимого ядерной оболочкой.

Характерной особенностью строения растительной клетки является наличие прочной клеточной стенки — оболочки. Именно благодаря ей возникло слово клетка, а наука, изучающая строение и функции клеток, стала называться цитологией.

В живой растительной клетке оболочка окружает и защищает протопласт. Протопласты клеток содержат цитоплазму, ограниченную снаружи специальной плазматической мембранной — плазмалеммой. В цитоплазме существует набор особых структур, или органелл, выполняющих специальные функции [Царев и др. 2000 г.]

2.1 Хромосомная теория наследственности

Главными клеточными структурами, ответственными за сохранение и передачу по наследству специфических видовых признаков, является ядро и содержащиеся в нем хромосомы. Комплекс хромосом в клетке называется хромосомным набором. Различают два вида хромосомных наборов гаплоидный и диплоидный.

Число хромосом в вегетативных клетках различных видов растений может варьировать, но для клеток одного вида, за редким исключением, оно остается постоянным.

Хромосомы всех эукариотических клеток построены по одному плану. Они включают в себя три основных компонента: собственно тело хромосомы (плечо), теломерный, конечный участок, и центромеру. Наиболее просто устроены хромосомы дрожжевых клеток: палочковидное тело хромосомы на одном конце имеет теломеру, а на другом — центромеру. Хромосомы животных и растений также представляют собой палочковидные структуры разной длины с довольно постоянной толщиной, но обычно имеют два хромосомных плеча, соединенных в зоне центромеры. Эта зона называется первичной перетяжкой. Соответственно оба плеча хромосомы оканчиваются теломерами Хромосомы с равными или почти равными плечами называют метацентрическими, с плечами неодинаковой длины — субметацентрическими. Палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом — акроцентрические.

В области первичной перетяжки (центромеры) расположен кинетохор — пластинчатая структура, имеющая форму диска. К нему подходят пучки микротрубочек митотического веретена, идущие в направлении к центриолям. Эти пучки микротрубочек принимают участие в движении хромосом к полюсам клетки при митозе.

Обычно каждая хромосома имеет только одну центромеру (моноцентрические хромосомы), но могут встречаться хромосомы дицентрические и полицентрические, т.е. обладающие множественными кинетохорами [Бауэр, 1913 г.].

Плечи хромосом оканчиваются теломерами, конечными участками. Теломерные концы хромосом не способны соединяться с другими хромосомами или их фрагментами, в отличие от концов хромосом, лишенных теломерных участков (в результате разрывов), которые могут присоединяться к таким же разорванным концам других хромосом. В теломерах локализована особая теломерная ДНК, защищающая хромосому от укорачивания в процессе синтеза ДНК.

Совокупность числа, величины и морфологии хромосом называется кариотипом данного вида. Кариотип — это как бы лицо вида. Даже у близких видов хромосомные наборы отличаются друг от друга или по числу хромосом, или по величине хотя бы одной или нескольких хромосом, или по форме хромосом и по их структуре. Структура кариотипа данного вида не зависит ни от типа клеток, ни от возраста животного или растения. Все клетки индивидуумов одного вида имеют идентичные наборы хромосом. Простой морфологический анализ может убедительно показать различия в кариотипах даже у близких видов. Следовательно, структура кариотипа может быть таксономическим (систематическим) признаком, который все чаще используется в систематике животных и растений. А графическое изображение кариотипа называется идеограммой [Царев и др. 2000 г.]

2.2 Хромосомы и гены

Гены являются функциональными фрагментами молекулы ДНК, которые оказывают свое действие в клетке через посредство РНК и вызывают появление признака в результате цепи длительных биохимических связей.

Гены отдельных признаков лежат в определенных местах хромосом, именуемых локусами. Хромосомы в клетках тела организма парные, поэтому каждая клетка растения (кроме половых) содержит минимум по два гена, контролирующих один признак. Парные гении называются аллелями. Употребляя термин «аллель» мы имеем в виду, что существует два или несколько генов контролирующих альтернативные признаки, и что эти гены располагаются в одном и том же локусе хромосомы. Совокупность всех генов особи составляет ее генотип [Царев и др. 2010 г.]

2.3 Классификация генов

Для удобства гены обычно классифицируют по признакам, которыми они управляют. Одни из них могут контролировать формирование признака независимо от того, какие еще гены имеются в хромосоме; другие же — могут оказывать свое влияние только, если присутствуют еще какие-то гены.

Существует классификация генов, основанная на характере их действия (Дж. Райт, 1978 г.).

1) Аддитивные. Гены имеют слабый эффект, контролируют один и тот же признак, взаимно увеличивают этот эффект кумулятивным образом. Пологают, что многие важные признаки деревьев находятся под контролем генов со слабо выраженным аддетивным действием.

2) Рецессивные гены. Рецессивный ген (т.е. признак им определяемый) может не проявляться у одного или многих поколений, пока не встретятся два идентичных рецессивных гена от каждого из родителей (внезапное проявление такого признака у потомков не следует путать с мутацией). Доминантные гены. Присутствие доминантного гена всегда явно и внешне проявляется соответствующим признаком. Поэтому доминантные гены, несущие нежелательный признак, представляют для селекционера значительно меньшую опасность, чем рецессивные, так как их присутствие всегда проявляется, даже если доминантный ген «работает» без партнера (т.е. Аа). Но, видимо, для того чтобы усложнить дело, не все гены являются абсолютно доминантными или рецессивными. Другими словами, некоторые более доминантны, чем другие, и наоборот. Например, некоторые факторы, определяющие окрас шерсти, могут быть доминантными, но все же внешне не проявляться, если их не поддержат другие гены, иногда даже рецессивные. Некоторые внешние признаки могут быть «доминантными» в одних породах и «рецессивными» в других. Другие признаки могут быть обусловлены множественными генами или полугенами, не являющимися простыми доминантами или рецессивами по Менделю.

3) Гены эпистатические. Один ген эпистатичен по отношению к другому (который является гипостатичным), если он доминантен по отношению к нем и если эти гены не аллельны друг другу.

4) Гены сверхдоминантивности. О сверхдоминантивности говорят, если гетеро зигота (Аа) способствует выраженности признака более полно, чем каждая из гомозигот (АА и аа) родителей. Сверхдоминантность есть одно из возможных объяснений гибридной мощности (превосходства гибридов над каждым из родителей) [Царев и др. 2000 г.]

Изучение ели аянской интересно тем, что в популяциях данного вида встречаются добавочные хромосомы. Проведенные исследования показали, что все проростки из Чагды имеют 24 хромосомы (2п = 24). В большинстве изученных проростков дальнегорской популяции из Приморья также содержалось 24 хромосомы. Примерно четвертая часть просмотренных корешков дополнительно к А-хромосрмам включала 1 или 2 В-хромосомы (из 53 проростков в. 12 имелась одна добавочная хромосома — 2п = 24 + 1В, в двух — две добавочные хромосомы — 2п = 24 + 2В). А-хромосомы ели аянской представлены восемью парами длинных метацентриков и четырьмя парами более коротких мета- или субметацентриков. Среди В-хромосом также встречаются метацентрические и субметацентрические [Муранова и др. 1995 г.]

У многих хромосом ели аянской встречаются вторичные перетяжки. Две перетяжки (по одной на обоих плечах) наблюдаются у самой длинной хромосомы (I пара). Обе перетяжки локализованы в проксимальном районе плеча: SC [= 38,5% и sc2 = 43,5%. Частота встречаемости второй пере — тяжки низкая. Две пары хромосом (II-III по сред — ним параметрам) имеют вторичную перетяжку в середине плеча (sc = 50,3%). По локализации перетяжек эти хромосомы не различаются. Еще две пары хромосом — IV и V, имеют вторичные перетяжки в дистальном районе (sc = 63,5%). По локализации перетяжек хромосомы сходные, но одна из них — IV иногда имеет дополнительную перетяжку в медиальной части второго плеча (sc = 53,8%). Кроме того, с невысокой частотой вторичная перетяжка встречается на длинном плече =_УППГ>ШО у идентифицирующей IX пары хромосом (sc = 56,7%). Еще одна пара хромосом — X, имеет вторичную перетяжку в середине короткого плеча (sc = 52,6%). Без перетяжки эта хромосома по своим параметрам не отличается от XI пары. Район вторичной перетяжки варьирует от хорошо выраженной неокрашенной полоски до почти незаметной. Добавочные хромосомы ни вторичных перетяжек, ни спутников не имеют. На рис. 3, б представлена идиограмма; более постоянные перетяжки обозначены на ней сплошными линиями, непостоянные — пунктиром [Муранова и др. 1995 г.]

Рисунок 1- Идиограмма ели аянской

Изменчивость, способность живых организмов приобретать новые признаки и качества. Выражается в бесконечном разнообразии признаков и свойств у особей различной степени родства. При классификации типов и форм изменчивости подчеркиваются те или иные стороны этого универсального свойства. Учитывая причины и характер изменений, обычно выделяют два основных типа изменчивости.

Наследственная, или генотипическая, изменчивость обусловлена изменениями в генетическом материале (генотипе), которые передаются из поколения в поколение. Изменения в генотипе могут быть вызваны мутациями — изменениями в структуре генов и хромосом или изменениями числа хромосом в хромосомном наборе. При мутационной изменчивости возникают новые варианты (аллели) генов, причём мутации происходят сравнительно редко и внезапно. Другая форма генотипической изменчивости — т. н. комбинативная изменчивость, в основе которой лежит перекомбинация (перегруппировка) хромосом и их участков при половом размножении (в процессе мейоза и оплодотворения). В результате набор генов, а следовательно, и признаков у потомков всегда отличается от набора генов и признаков у родителей. Комбинативная изменчивость создаёт новые сочетания генов и обеспечивает как всё разнообразие организмов, так и неповторимую генетическую индивидуальность каждого из них.

Ненаследственная, или модификационная, изменчивость — способность организмов изменяться под действием различных факторов окружающей среды (температуры, влажности и т.п.). Этот тип изменчивости не связан с изменениями в генотипе и не наследуется. Однако пределы модификационной изменчивости любого признака — т. н. норма реакции — задаются генотипом. Степень варьирования признака, т.е. широта нормы реакции, зависит от значения признака: чем важнее признак, тем уже норма реакции. Модификационная изменчивость носит групповой характер — изменения (модификации) возникают у всех особей популяции, которая подвергается влиянию определённого внешнего воздействия. Другая её особенность — обратимость: обычно модификации сразу или постепенно исчезают при устранении вызвавшего их фактора [Мамаев, 1975 г.].

Самое необычное растение, о котором вы ничего не знали:  Линнеевые (растение, цветок или дерево)

3.1 Классификация изменчивости по С.А. Мамаеву

С.А. Мамаев (1973) выделяет два типа изменчивости древесных растений: внутривидовую и внутреорганизменную, или эндогенную. Внутривидовая изменчивость в свою очередь, подразделяется на несколько форм: индивидуальную, половую, хронографическую (сезонную и возрастную), географическую, экологическую и гибридогенную.

Эндогенная, или метамерная изменчивость — это изменчивость органов (листьев, цветков, плодов, семян, побегов, корней и др.) в пределах особи. Наибольшей метамерной изменчивостью отличаются количественные признаки вегетативных органов (величина годичных приростов побегов, размеры листьев и др.).

Индивидуальная изменчивость — это проявление генотипической дифференциации особей в пределах вида. Она обусловлена перекрестными скрещиваниями, мутациями, варьированием условий окружающей среды.

Половая изменчивость обусловлена существованием в популяциях форм, различающихся по полу. У двудомных видов такие формы отличаются очень легко по наличию на деревьях генеративных органов того или иного пола. Нередко с полом связанны частота встречаемости в тех или иных экологических условиях, размеры и устойчивость деревьев. В лучших условиях местопроизрастания преобладают женские особи, в менее благоприятных — мужские. Но даже у однодомных видов могут быть четко выражены мужская или женская сексуализация тех или иных побегов, ярусов крон или даже отдельных деревьев.

Хронографическая или временная изменчивость обусловлена возрастными (онтогенетическими) и сезонными влияниями.

Экологическая изменчивость отражает воздействие на растение определенных факторов окружающей внешней среды (сосна на болотах, сосна на меловых отложениях, дуб на солонцах и т.д.) наследование данных уклонений исследовано еще не достаточно.

Географическая изменчивость обусловлена дифференциацией вида в пределах ареала в широтном и меридиональном направлении. Она проявляется в образовании географических рас или климатипов и обычно является наследственно закрепленной.

Гибридогенная изменчивость проявляется на границе ареалов различных видов в зонах межвидовой гибридизации. При этом в популяции одного вида наблюдается значительная примесь признаков другого вида. Примером могут быть ель финская (гибрид европейской и сибирской), лиственница Чекановского (естественный гибрид сибирской и даурской) и др [Царев и др. 2010 г.]

3.2 Возрастная изменчивость ели аянской

1 Шишки мелкие (4-7 см дл., 2-2,5 см толщ.), овально-продолговатые молодыезеленовато-желтые или пурпурные, зрелые — светло-бурые. Семенные чешуи овальные или эллиптические, 10-12 мм дл., 5-7 мм шириной., с волнистым и выемчато-зубчатым краем (рис. 2А). При созревании шишки широко раскрываются, и семена свободно опадают, начиная с конца августа.

Наиболее интенсивное выпадение семян происходит в конце сентября-октябре до образования устойчивого снежного покрова.

Семена ели аянской мелкие (рисунок 2Б), косо обратнояйцевидные или двояковыпуклые, 2,5-3,0 мм дл., около 1,5 мм толщ., с эллиптическим крылом 8-10,5 мм дл. и 3-3,6 мм шириной. (Орехова, 2005). Масса 1000 семян с крылатками 2,3 г, без крылаток — 1,8 г. Семена имеют мощный эндосперм и прямой зародыш, содержащий от 6-8 зародышей (Орехова, 2005); прорастают сразу после созревания, но холодная стратификации в течение 1-2 месяцев повышает их всхожесть.

Рисунок 2 — Семенная чешуя со стороны спинки и брюшка (А), семя с крылышком (Б), хвоинка (В), шишка (Г) ели аянской

2 Проростки (p) — неветвящиеся растения, сформированные из семени в год его прорастания и имеющие надземный побег с семядолями и первичный корешок (рис. 3А). Подсемядольная часть (гипокотиль) тонкоциллиндрическая, до 25 мм дл. и 0,7 шириной., светло-зеленая, позднее — желтовато-бурая. Гипокотиль завершается мутовкой семядольных листьев в числе 4-6. Семядоли темно-зеленые, шиловидные, слегка саблевидно изогнутые, на верхушке острые, в поперечном сечении треугольные, 10-12 мм дл. и 0,5 мм шириной. В течение первого вегетационного сезона верхушечная почка в условиях сильного затенения может не раскрыться, и растения пребывают в состоянии проростка только с семядольными листьями. В 152 условиях достаточного освещения или умеренного затенения через 8-10 дней после появления семядолей формируются первые листья — гладкие, плоские, около 10 мм дл. и 1 мм шириной., в поперечном сечение плоскоромбические, на верхушке — острые. Семядольные листья могут сохраняться в течение 2-3 лет.

Всходы (s). Это возрастное состояние начинается с момента развертывания верхушечной почки и продолжается до отмирания семядолей (рисунок 3Б). На второй год из верхушечной почки образуется новый верхушечный густо олиственный побег (1,0-2,0 см высотой.), завершающийся новой терминальной почкой. Кроме того, на верхушке побега могут сформироваться 1-3 боковые пазушные почки.

Ювенильное состояние (j) начинается на второй-третий год жизни растения после отмирания семядольных листьев и продолжается до начала ветвления растений (рисунок 3В). [Комарова Т.А. и др.]

Рисунок 3 — Проросток (А), всход (Б) и ювенильное растение (В) ели аянской

В имматурном состоянии растения (im) характеризуются небольшими размерами, слаборазвитой кроной, тонким стволиком, незначительным количеством боковых ветвей и слабо развитой корневой системой. Очищение стволика от сухих ветвей обычно не происходит, поэтому имматурные растения имеют в кроне от 1 до 5 сухих ветвей. При переходе в имматурное состояние у растений появляется хвоя теневого типа, характерная для взрослых деревьев (рисунок 1В). Длина хвои в Приморском крае — 17,9 мм, период ее жизни в среднем 6-9 лет [Ворошилова, 1987].

Продолжительность имматурного состояния у ели аянской колеблется от 5 до 75 лет, высота растений изменяется от 9 см до 2,5 м. В связи с большими различиями по высоте имматурное состояние было подразделено нами на три фазы:

1) В начальном имматурном состоянии (im1) растения отличаются несформированной кроной (рисунок 4А), состоящей из разреженных 3-5 веточек, небольшими размерами (до 50 см высотой. и 1,5 см диаметром.). Первая сухая веточка находится на высоте 5 см в среднем при амплитуде 1-13 см; первая живая веточка — на высоте 8 см (при амплитуде от 2 до 25 см). Начало кроны, нередко совпадающее с первой живой веткой, в среднем приходится на 12 см при амплитуде от 7 до 30 см, ежегодный прирост в среднем составляет 2 см и колеблется от 0,7 до 23 см.

Для растений начального имматурного состояния характерно ветвление 2-3 порядка. В начале этой фазы особи имеют одну боковую веточку, а к концу периода — до 5-8 боковых веточек, располагающихся по 1-2 шт. в мутовке. Крона начинается почти от основания стволика, нижние ветви имеют длину 60-100 см, средние — 30-50 см. В нижней части кроны растения имеют 2-3 сухие веточки. Кора растений серая с белыми наплывами, шероховатая. Корневая система состоит из хорошо выраженного главного корня, 2-3 придаточных и боковых корней.

2) В промежуточном имматурном состоянии (im2) растения (рисунок 4Б) могут достигать от 40 см до 2 м в высоту (средняя высота 1 м), абсолютный возраст колеблется от 15 до 58 лет, а в среднем составляет 24 года. Средний диаметр растений у корневой шейки составляет 2 см (при амплитуде от 0,7 до 3,7 см), на высоте груди — 1,2 см (при амплитуде от 0,6 до 2 см). Крона приобретает яйцевидную форму (от 40 см до 1,4 м шириной.) и начинается в среднем на высоте 55 см (при амплитуде от 14 см до 1,2 м). Начало кроны часто совпадает с первой живой веткой (в среднем на высоте 49 см). В кроне с 3-4-ым порядками ветвления увеличивается количество (до 10-12) живых веточек. В нижней части стволика находятся отмершие веточки, сформированные в предыдущем возрастном состоянии. Высота первой сухой ветки — 17 см (при амплитуде 4-30 см).

Кора серая, шероховатая, с серыми наплывами. Корневая система поверхностно-стержневая, имеются боковые корни, уступающие по длине главному.

Рисунок 4 — Разные фазы имматурного возрастного состояния ели аянской: А — растение в начальном имматурном состоянии; Б — растение в промежуточном имматурном состоянии; В-растение в завершающем имматурном состоянии

3) Завершающая фаза имматурного состояния (im3) характеризуется более крупными размерами растений (рисунок 4В): от 1,8 до 3 м высотой., а в среднем 2,43 м; диаметр стволика у корневой шейки колеблется от 1,4 до 6,3 см, в среднем — 4 см; диаметр на высоте груди варьирует от 1,3 до 4,4 см, а в среднем составляет 3 см. Абсолютный возраст растений в завершающем имматурном состоянии колеблется от 20 до 75 лет.

Крона остается слабо сформированной, имеет широко-коническую или широко-овальную форму от 1 до 5 м (в среднем 2 м) шириной., начинается на высоте 0,8-2,1 м. Начало кроны и первой живой ветки приходится в среднем на высоту 1,15 м (при амплитуде от 0,6 до 2 м).

Порядок ветвления кроны составляет III-V. В нижней части стволика находится большое количество сухих веточек, первая из которых располагается на высоте 32 см в среднем (при амплитуде от 14 до 80 см).

Кора бурая с фиолетовым оттенком, шероховатая. У некоторых растений в нижней части стволика (до 10-20 см высотой. ствола) начинает формироваться корка в виде мелких вертикальных трещин.

Корневая система поверхностная, боковые корни незначительно отличаются от главного.

3 Виргинильное возрастное состояние (V) у ели аянской начинается в возрасте 28-42 лет, а в среднем — в 35 лет. В этом возрастном состоянии наблюдается формирование более выраженной кроны, ствол начинает очищаться от сучьев и происходит формирование корки в нижней его части. Кроме того, идет усиление прироста стволика в высоту, в связи с чем, крона приобретают коническую форму с заостренной верхушкой. К концу виргинильного возрастного состояния растения имеют вид взрослых деревьев, отличаясь от генеративных отсутствием семеношения.

В связи с большими различиями в размерах виргинильные растения были подразделены нами на три фазы:

Рисунок 5 — Разные фазы виргинильного возрастного состояния ели аянской: А — растение в начальном виргинильном состоянии; Б — растение в промежуточном виргинильном состоянии; В-растение в завершающем виргинильном состоянии

1) У растений в начальном виргинильном состоянии (V1) уже начинают формироваться черты взрослых особей (рисунок 5А). В этот период они достигают от 3 до 7 м (в среднем 4 м) высотой., диаметр стволика у комля варьирует от 4 до 15 см, а на высоте груди — от 3 до 10 см (в среднем 5 см).

В нижней части стволика начинается очищение от сухих веточек прошлых лет. Первая сухая ветка начинается на высоте 15-30 см на начальных этапах этой фазы развития и до 3 м — в конце этой фазы. Начало кроны варьирует от 1,0 до 5,6 м высотой., а в среднем составляет 2,3 м, и обычно не совпадает с расположением первой живой ветви, начинающейся на высоте от 0,75 см до 4,5 м (в среднем — 1,8 м). Крона уже достаточно оформлена, конической формы с вытянутой заостренной верхушкой, ширина — от 1,3 до 6 м (средняя 2,5 м). Возраст растений от 28 до 80 лет (в среднем 35 лет).

Кора в нижней части ствола (до 50-70 см) мелкоячеисто-трещиноватая, а выше — шелушащаяся с белыми наплывами.

2) В фазе промежуточного виргинильного состояния (V2) высота растений варьирует от 4 до 9 м (рисунок 5Б), в среднем 7 м, диаметр у корневой шейки составляет от 6 до 16 см, а на высоте груди — от 5 до 10 см. Крона имеет коническую форму с заостренной вершиной, начинается на высоте от 1,3 до 7,8 м (в среднем 5 м), ширина ее от 1,6 до 6 м (в среднем 4 м). Длина нижних и средних веток достигает 2-2,5 м. Первая живая ветка находится на высоте 0,9-5,6 м (в среднем 3,5 м), первая сухая ветка располагается ниже — от 0,2 до 4,5 м. Возраст растений, пребывающих в этой возрастной фазе, варьирует от 34 до 96 лет, а в среднем составляет 70 лет.

Кора в нижней части ствола (до 60-150 см) ячеисто-трещиноватая, а выше — шероховатая.

3) На завершающей фазе виргинильного состояния (V3) растения ели аянской имеют все основные черты взрослых особей, но у них отсутствует плодоношение (рисунок 5В). Возраст растений изменяется от 74 до 120 лет (средний — 105 лет). Общая высота варьирует от 8 до 18 м, а в среднем составляет 12 м, диаметр у основания ствола от 12 до 23 см (средний — 17 см), на высоте груди — от 9 до 22 см (средний — 14 см).

Крона конической формы, начинается в пределах высоты от 3 до 14 м, а в среднем — на 8 м; ширина ее варьирует от 1,5 до 6 м, а в среднем составляет 4 м; максимальная ширина кроны характерна на высоте от 6 до 15 м (в среднем на 10 м). Сухие ветки начинаются на высоте 1-5 м (в среднем 2,4 м), а первая живая ветка приходится на высоту от 1,8 до 7 м (в среднем 4 м).

Ветвление в кроне достигает V-VI порядков.

Кора в нижней части ствола (до 1,5-2 м высотой.) ячеисто-трещиноватая, выше — шероховатая. [Серебряков, 1954 г.]

4 Интенсивная конкуренция и сильное затенение молодых растений сдерживают их рост и способствуют переходу в квазисенильное состояние.

Характерными чертами растений этого состояния служит наибольшая задержка развития, минимальные ежегодные приросты, преобладание в кроне сухих ветвей. Квазисенильное состояние выделено для имматурных и виргинильных растений.

Растения в имматурном квазисенильном (рисунок 6А) состоянии характеризуются минимальным ежегодным приростом в высоту. Рост боковых ветвей более интенсивный, чем у верхушечного побега, что определяет короткую уплощенную зонтиковидную форму кроны. В хвое может уменьшаться диаметр смоляных ходов и их количество (Бацамыгина, 1973). Высота растений колеблется от 1,35 до 1,7 м, диаметр на высоте груди варьирует от 0,3 до 1,3 см. Крона начинается на высоте 90-140 см. Количество сухих ветвей невелико (4-5), обычно они остаются на стволе, при этом сильно искривлены и опущены книзу, начинаются низко (от 10-20 см выс.). Живые ветви также чаще всего опущены книзу и начинаются с высоты 30-50 см. Возраст растений в имматурном квазисенильном состоянии изменяется от 35 до 51 лет.

Рисунок 6 — Квазисенильные особи ели аянской в имматурном (А) и виргинильном (Б) состояниях

Виргинильные квазисенильные растения имеют высоту от 4 до 16 м (рисунок 6Б), диаметр на уровне груди варьирует от 5 до 16 см (средний 10 см). Очищение ствола от сучьев обычно не происходит и, искривленные, опущенные книзу сухие ветви остаются на стволе. Первая сухая ветка начинается в среднем на высоте 70 см, первая живая ветка — на высоте 2,8-4,4 м. Крона имеет уплощенную зонтикообразную форму из-за минимального прироста верхушечного побега и более значительных приростов боковых ветвей. Начинается крона в пределах высоты 3-13 м, а в среднем с 6 м. Возраст растений варьирует в пределах 50-110 лет. Кора растений на протяжении всего ствола ячейсто-трещиноватая, темно-бурая с фиолетовым оттенком. В том случае, если процессы отмирания не затрагивают корневую систему, квазисенильные растения способны в дальнейшем активно развиваться и сформировать плодоносящее дерево при улучшении условий их произрастания.

5 Генеративные период связан с началом формирования генеративных органов и продолжается до потери растениями способности к плодоношению. Начало этого периода на открытых участках приходится на возраст растений ели аянской 20-25 лет, а под пологом лесных насаждений — 40-50 лет и позже.

1) Молодые генеративные растения (g1), впервые приступающие к семеношению, отличаются нерегулярным плодоношением и небольшим количеством шишек, локализованных в верхней части кроны. Рост растений наиболее интенсивный, порядок ветвления в кроне достигает VII-VIII и более. Возраст растений варьирует в пределах от 90 до 168 лет, а в среднем составляет 124 года.

Высота деревьев варьирует от 15 до 24 м (в среднем 20 м), диаметр ствола на высоте груди изменяется в пределах 15-28 см (в среднем 23 см). Ствол очищен от сучьев до высоты 2 м. Форма кроны коническая с расширенным основанием и вытянутой верхушкой (рисунок 7А). Начинается крона с высоты 8-15 м (в среднем с 13 м), ширина кроны в среднем составляет 4-6 м, максимальная ширина кроны приходится на высоту 10-18 м (в среднем 15 м). В нижней части кроны характерны ветви, отогнутые книзу.

Кора темно-серая, покрыта отслаивающимися чешуйками до высоты 3-4 м, выше — бурая с фиолетовым оттенком. Корка с вертикальными трещинами расположена в нижней части ствола до 2 м высотой [Серебряков, 1962 г.].

Рисунок 7 — Молодые (А), средневозрастные (Б) и старые (В) генеративные растения ели аянской

2) Средневозрастные генеративные растения (g2) способны к обильному и регулярному плодоношению, генеративные органы располагаются в верхней и средней частях кроны. Последняя имеет ширококоническую или широкоовальную крону в среднем 8 м шириной., начинается с 12-16 м высотой., а в среднем — с 13-14 м (рисунок 7Б). Высота деревьев достигает 20-26 м (в среднем 23 м), диаметр на высоте груди изменяется в пределах 21-40 см (в среднем 28 см). Ствол очищен от веток и сучьев до 5-6 м. В нижней части кроны значительное количество сучьев может быть опущено книзу.

Кора темно-серая, покрыта округлыми или неправильной формы вытянутыми пластинками 4-5 см дл. и 2-3 см шириной., выше 4-5 м обычно с округлыми чешуями, а далее — трещиноватая. Возраст растений изменяется в пределах 137-190 лет.

3) Старые генеративные растения (g3) имеют ширококоническую или округлую крону с тупой верхушкой (рисунок 7В). Генеративные органы сосредоточены в верхней части кроны. К концу возрастного состояния семеношение нерегулярное или отсутствует, число семян невелико. Крона начинается с высоты 11-16 м (в среднем 14 м), максимальная ширина кроны соответствует высоте 14-18 м (в среднем 16 м). Крона рыхлая, с сухими ветвями.

Высота растений варьирует в пределах от 23 до 27 м, а в среднем составляет 25 м, средний диаметр на уровне груди равен 34-35 см. На значительной части ствола ветви бывают отогнуты книзу, особенно в нижней части кроны.

На стволах и скелетных ветвях имеются пробуждающиеся спящие почки, и образуется много охвоенных побегов. В кроне находится большое количество искривленных сухих сучьев. Размеры кроны и корневой системы растений уменьшаются по мере отмирания скелетных ветвей и корней.

Кора темно-серая, многослойная, ячеистая почти до вершины кроны. Ячейки различной формы. Между ними образуются трещины, имеющие вид глубоких прерывающихся борозд, глубиной до 3 см

6 Сенильный период — сенильные растения, развивающиеся из старых генеративных, не плодоносят. Крона неопределенной формы. В ней имеется большое количество отмерших скелетных ветвей, опущенных книзу или прижатых к стволу. Вершина растений тупая. За счет многократного отмирания верхушечной почки и с переходом растения от моноподиального к симподиальному нарастанию главной оси крона становится туповершинной. Окончательное отмирание главной оси и верхних боковых ветвей приводит к отмиранию всего дерева, так как у ели спящие почки функционируют на ветвях и стволе не более 7-10 лет. Если процесс замены главного побега боковыми не происходит, то деревья усыхают.

Кора у старых деревьев многослойная, отслаивающаяся отдельными кругловатыми пластинками под действием ветра и осадков. Процессы отмирания происходят и в корневой системе. Такие деревья сильно подвержены ветровалу [Серебряков, 1962 г.].

3.3 Изменчивость хвои. Сравнение.

Ель аянская: отличается от других елей плоской, а не четырехгранной хвоей, у основания повернутой на 180°, отчего морфологически нижняя сторона хвои направлена вверх, а верхняя вниз. Таким образом, нижняя сторона хвои ложноверхняя. Хвоинки острые, колючие, со слегка выступающим срединным нервом, на побегах с мужскими цветками слегка ограненные, сверху темно-зеленые, блестящие, снизу с двумя белыми полосками, состоящими из 6-8 рядов беловатых устьиц, расположенных по обе стороны от серединного нерва, от чего в целом крона кажется сизоватой. Длина хвои 1-2 см.

Ель сибирская: хвоя 10-15 (20) мм длиной и шириной до 1 мм, более густая и корткая, чем у ели обыкновенной, четырехгранная, колючая, заостренная. С каждой стороны на ней имеется по 2-3 слабо выраженные устичные полоски, что делает в целом охвоение сизоватым.

3.4 Изменчивость шишек. Сравнение

Самое необычное растение, о котором вы ничего не знали:  Сабаль (растение, цветок или дерево)

Ель аянская: зрелые шишки изящные, коричневые, длиной 3-8 см, толщиной 1,5-3 см, цилиндрически удлиненные, мягкокожистые, рыхлые из-за волнистых семенных чешуй, немного изогнутые, созревают в ноябре.

Ель сибирская: шишки маленькие, тем более в неблагоприятных лесорастительных условиях. Семенные их чешуи широкие и закругленные. Женские шишки после опыления красноватые, прямостоячие, при созревании темно-коричневые, висячие, яйцевидно-овальные, 3,5-8 см длины, 2,5 см в диаметре.

3.5 Изменчивость коры. Сравнение

Ель аянская: ствол старых деревьев с серо-бурой, растрескивающейся и отслаивающейся небольшими пластинками корой.

Ель сибирская: кора темно-серая или почти черная, морщинистая.

3.6 Изменчивость побегов. Сравнение

Ель аянская: побеги блестящие, желто-бурые или буро-серые, с сильно отстоящими листовыми подушками, изогнутыми у основания, и небольшим сегментовидным возвышением.

Ель сибирская: побеги красновато-коричневые до желто-серых или почти белых, часто опушены короткими, редкими, рыжеватыми волосками, реже почти голые.

3.7 Изменчивость почек. Сравнение

Ель аянская: почки желто-бурые до бледно-золотистых, яйцевидно-конические, всегда несмолистые, плотно покрыты приостренными чешуйками с изорванными верхушками.

Ель сибирская: почки от яйцевидных до овальных, красно-коричневые, несмолистые, почечные чешуйки плотно прилегающие, из них нижние часто имеют шиловидное острие.

3.8 Изменчивость семенных чешуек. Сравнение

Ель аянская: семенные чешуи кожистые, мягкие, продолговато-овальные, продольно-желобчатые, с выемкой наверху, с ясно зазубренными краями, снаружи беловатые или светло-коричневые, блестящие, продольно-слабо-струйчатые.

Ель сибирская: семенные чешуи тонкие, выпуклые, вееровидные, на верхнем конце округлые, реже отсеченные, слегка притупленные, цельнокрайние, иногда слабо выемчатые. Чешуйка коричнево-желтая, блестящая, слегка покрыта матовым коротким пушком.

3.9 Изменчивость кроющих чешуек. Сравнение

Ель аянская: кроющие чешуи скрыты, в 3-4 раза меньше семенных, эллиптические, коротко заостренные, продолговатые.

Ель сибирская: кроющие чешуи в 5 раз короче семенных, на верхушке грубозубчатые, как бы выгрызенные.

3.10 Изменчивость семян. Сравнение

Ель аянская: семена мелкие (2 мм), коричневые или почти черные, в 2 раза мельче семян ели обыкновенной (до 5 мм длины и 3 мм ширины). Крылышко по краю мелко зазубрено.

Ель сибирская: семена мелкие, черноватые, яйцевидные до бледно-желтоватых, с крылом в 3 раза длиннее семени.

4. Методы изучения наследственности

Мутагенез — процесс возникновения наследственных изменений организма — мутации. Редкое появление среди нормальных организмов измененных особей было известно давно. Однако научное описание явлений мутагенез было сделано лишь в 1899 г. рус. ученым С.И. Коржинским и в 1900-1901 гг. гол. генетиком Г. де Фризом, в частности, ввел термины «мутация» (лат. изменение) и «мутагенез».

Рисунок 8. Виды мутаций

Существует несколько классификаций мутаций по различным критериям. В современной учебной литературе используется и более формальная классификация, основанная на характере изменения структуры отдельных генов, хромосом и генома в целом. В рамках этой классификации различают следующие виды мутаций:

Геномные — полиплоидизация (образование организмов или клеток, геном которых представлен более чем двумя (3n, 4n, 6n и т.д.) наборами хромосом) и анеуплоидия (гетероплоидия) — изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору [Инге-Вечтомов, 1989].

В зависимости от происхождения хромосомных наборов среди полиплоидов различают аллополиплоидов, у которых имеются наборы хромосом, полученные при гибридизации от разных видов, и аутополиплоидов, у которых происходит увеличение числа наборов хромосом собственного генома, кратное n.

При хромосомных мутациях происходят крупные перестройки структуры отдельных хромосом. В этом случае наблюдаются потеря (делеция) или удвоение части (дупликация) генетического материала одной или нескольких хромосом, изменение ориентации сегментов хромосом в отдельных хромосомах (инверсия), а также перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую (транслокация) (крайний случай — объединение целых хромосом, т. н. Робертсоновская транслокация, которая является переходным вариантом от хромосомной мутации к геномной).

На генном уровне изменения первичной структуры ДНК генов под действием мутаций менее значительны, чем при хромосомных мутациях, однако генные мутации встречаются более часто. В результате генных мутаций происходят замены, делеции и вставки одного или нескольких нуклеотидов, транслокации, дупликации и инверсии различных частей гена. В том случае, когда под действием мутации изменяется лишь один нуклеотид, говорят о точечных мутациях.

Цитоплазматические мутации — изменения в ДНК митохондрий и пластид. Передаются только по женской линии, т.к. митохондрии и пластиды из сперматозоидов в зиготу не попадают. Пример у растений — пестролистность.

Соматические — мутации в соматических клетках (клетках тела; могут быть четырех вышеназванных видов). При половом размножении по наследству не передаются. Передаются при вегетативном размножении у растений, при почковании и фрагментации у кишечнополостных (у гидры).

Мутагенные факторы применительно к лесным древесным породам делят на физические и химические. К основным физическим мутагенам относятся: радиация, температурные шоки, ультрафиолетовые лучи. В мутационной селекции наиболее широко применяются ионизирующие излучения, которые по своей природе подразделяются на волновые и корпускулярные. К волновым излучениям относятся ультрафиолетовые лучи, рентгеновские лучи и гамма-лучи. К корпускулярным излучениям относятся а-частицы, протоны, нейтроны, дейтроны и др. Ионизирующие излучения при проникновении в клетку действуют непосредственно на наследственные структуры [Корнеев, 1985].

Наименьшей проникающей способностью обладают ультрафиолетовые лучи, рентгеновские и гамма-лучи. Проникающая способность корпускулярных излучений выше, чем у гамма-лучей, более чем в 20 раз. Источниками ультрафиолетовых лучей, эффективных при облучении пыльцы, являются ртутно-кварцевые лампы, рентгеновских лучей — рентгеновские установки, гамма-лучей-радиоактивные изотопы (Са и др.), корпускулярных излучений — ядерные колонки [Корнеев, 1985].

Химические мутагены вызывают преимущественно генные мутации, физические — генные и хромосомные. Характер мутаций изучают на основе оценки чувствительности растения к мутагену. Оказалось, что слабое воздействие мутагена стимулирует процессы жизнедеятельности растений. С усилением воздействия мутагеном стимулирующий эффект возрастает и достигает предела, затем постепенно падает и снижается до нуля. После этого он оказывает противоположное действие — начинает подавлять процессы жизнедеятельности и тем больше, чем сильнее воздействие. Подавляющее воздействие мугагенов возрастает с повышением дозы воздействия до полной гибели клеток, органа или всего растения.

Различают стимулирующие, критические, летальные и оптимальные дозы мутагенов. Дозы мутагена определяются мощностью источника излучения, концентрацией и продолжительностью их воздействия на растения. Дозы, при которых всхожесть семян составляет около 50% контроля, а выживаемость 20-30% числа всходов, называются критическими. Дозы, вызывающие гибель обрабатываемого материала, называются летальными, а дозы, при которых на единицу выживаемости растения получается наибольшее количество мутаций, называются оптимальными.

Чувствительность растений к мутагенам можно оценивать по энергии прорастания семян, всхожести, выживаемости растений, степени плодовитости и стерильности, энергии роста, числу и типу хромосомных перестроек в первом митозе в клетках проростков. По чувствительности к мутагенам древесные растения делят на три группы:

1) чувствительные-кедр сибирский, лиственница, сосна обыкновенная, ели, дуб черешчатый, березы, ольха, смородина черная, шелковица (диплоидная), яблони (грушовка, белый налив) и др.

2) среднечувствительные-рябина обыкновенная, шиповник, акация желтая, сирень, жасмин, боярышник, жимолость обыкновенная, орех черный, каштан конский, шелковица (тетраплоидная), облепиха (европейского происхождения), яблони (антоновка, пепин шафранный) и др.

3) устойчивые-липа, тополь черный, гледичия, спирея, ракитник, облепиха (алтайская) [Любавская, 1982].

Предложенный мной способ получения мутанта.

Данный способ требует наименьших затрат труда. Он наиболее пригоден для работы с культурами, которые имеют быстро прорастающие семена. Обработке можно подвергать как сухие, так и предварительно замоченные в воде семена. По окончании обработки, перед посевом их хорошо промывают в проточной воде. Прежде всего, перед тем как сажать обработанные семена, нужно провести культивацию земли. Затем Сухие семена замачить в растворе колхицина (0,1-0,2%) в течение 3-6 дней, и после чего начинать сеять. Иногда семена можно погрузить в воду до набухания, а затем прорастить в течение 0,5-48 ч в чашках, на фильтровальной бумаге, смоченной раствором колхицина.

Полиплоидия — это увеличение числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному (одинарному) числу хромосом; тип геномной мутации. Половые клетки большинства организмов гаплоидны (содержат один набор хромосом — n), соматические — диплоидны (2n). Организмы, клетки которых содержат более двух наборов хромосом, называются полиплоидами: три набора — триплоид (3n), четыре — тетраплоид (4n) и т.д. Наиболее часто встречаются организмы с числом хромосомных наборов, кратным двум, — тетраплоиды, гексаплоиды (6 n) и т.д. Полиплоиды с нечётным числом наборов хромосом (триплоиды, пентаплоиды и т.д.) обычно не дают потомства (стерильны), т.к. образуемые ими половые клетки содержат неполный набор хромосом — не кратный гаплоидному [Инге-Вечтомов, 1989].

Полиплоидия может возникнуть при нерасхождении хромосом в мейозе. В этом случае половая клетка получает полный (нередуцированный) набор хромосом соматической клетки (2n). При слиянии такой гаметы с нормальной (n) образуется триплоидная зигота (3n), из которой развивается триплоид. Если обе гаметы несут по диплоидному набору, возникает тетраплоид. Полиплоидные клетки могут возникнуть в организме при незавершённом митозе: после удвоения хромосом деления клетки может не происходить, и в ней оказываются два набора хромосом. У растений тетраплоидные клетки могут дать начало тетраплоидным побегам, цветки которых будут вырабатывать диплоидные гаметы вместо гаплоидных. При самоопылении может возникнуть тетраплоид, при опылении нормальной гаметой — триплоид. При вегетативном размножении растений сохраняется плоидность исходного органа или ткани.
Полиплоидия широко распространена в природе, но среди разных групп организмов представлена неравномерно. Большое значение этот тип мутаций имел в эволюции диких и культурных цветковых растений, среди которых ок. 47% видов — полиплоиды [Котов, 1997 г.].

Для получения полиплоида, можно использовать такой способ как «опыление нередуцированными гаметами».

Данные гаметы получают путём нагревания пыльцы в термостате при температуре 38-40 (градусов Цельсия), в течении 1,5-3 часов, с последующим её выдерживанием при температуре 18-20 (градусов Цельсия), и влажности воздуха 70-80 (процентов). Такой пыльцой опыляют опытное растение. Условия для опытных растений должны быть оптимальными (влажность, температура). Отбор полиплоида проводят сначала по морфологическим признакам, затем путём цитологического анализа. Всё морфологические изменения определяются по контрольному растению (растение не подверженное человеческим вмешательством).

4.3 Генная инженерия

Генная или генетическая инженерия — это совокупность биотехнологическихметодов, позволяющих создавать синтетические системы на молекулярно-биологическом уровне.

Генная инженерия дает возможность конструировать функционально активные структуры в форме рекомбинантных нуклеиновых кислот: рекДНК (recDNA) или рекРНК (recRNA) — вне биологических систем (in vitro), а затем вводить их в клетки.

Задачи генной инженерии

Основные направления генетической модификации организмов:

— придание устойчивости к ядохимикатам (например, к определенным гербицидам);

— придание устойчивости к вредителям и болезням (например, Bt-модификация);

— повышение продуктивности (например, быстрый рост трансгенного лосося);

— придание особых качеств (например, изменение химического состава).

Методы генной инженерии

Методы генной инженерии основаны на получении фрагментов исходной ДНК и их модификации.

Для получения исходных фрагментов ДНК разных организмов используется несколько способов:

— Получение фрагментов ДНК из природного материала путем разрезания исходной ДНК с помощью специфических нуклеаз (рестриктаз).

— Прямой химический синтез ДНК, например, для создания зондов.

— Синтез комплементарной ДНК (кДНК) на матрице мРНК с использованием фермента обратной транскриптазы (ревертазы).

В состав вектора ДНК входит не менее трех групп генов:

Подобные документы

Биологическая характеристика вида, сорта, характерные для данного вида. Наследственность и изменчивость сливы домашней. Способность организмов приобретать новые признаки. Методы изменения наследственности. Мутагенез, полиплоидия, генная инженерия.

курсовая работа [280,9 K], добавлен 24.02.2015

Основные положения учения Дарвина. Эволюционные представления до Чарльза Дарвина. Физические и химические основы явлений наследственности. Факторы, вызывающие мутации на генном уровне. Генетическая инженерия.

реферат [15,5 K], добавлен 25.05.2002

Наследственность — способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Методы изучения наследственности человека, виды и способы скрещивания. Закономерности изменчивости, факторы приводящие к мутациям. Генные болезни.

курсовая работа [120,6 K], добавлен 05.03.2011

Предпосылки возникновения генетики. Основание мутационной теории. Генетика как наука о наследственности: ее исходные законы и развитие. Генная инженерия: научно-исследовательские аспекты и практические результаты. Клонирование органов и тканей.

реферат [28,9 K], добавлен 02.01.2008

Генетика и история ее развития, наследственность и изменчивость. Структурно-функциональная организация клеток эукариотического и прокариотического типов, нуклеиновые кислоты и молекулярные носители наследственности, биотехнология и генная инженерия.

дипломная работа [101,6 K], добавлен 15.05.2012

Характеристика наследственности человека, заложенной с рождения. Доминантные признаки наследственности: курчавые волосы, карие глаза, веснушки. Гемофилия, дальтонизм, фенилкетонурия как наследственные болезни. Основные методы изучения наследственности.

реферат [45,1 K], добавлен 15.01.2012

Методы селекции: отбор, гибридизация, мутагенез, клеточная и генная инженерия. Способы селекции животных: инбридинг, аутбридинг и гетерозис. Искусственный мутагенез как работа с микроорганизмами с использованием рентгеновских лучей, ядов и радиации.

презентация [594,9 K], добавлен 23.02.2013

Генная инженерия: история возникновения, общая характеристика, преимущества и недостатки. Знакомство с новейшими методами генной инженерии, их использование в медицине. Разработка генной инженерии в области животноводства и птицеводства. Опыты на крысах.

курсовая работа [2,5 M], добавлен 11.07.2012

Использование генной инженерии как инструмента биотехнологии с целью управления наследственностью живых организмов. Особенности основных методов и достижений генной инженерии в медицине и сельском хозяйстве, связанные с ней опасности и перспективы.

доклад [15,1 K], добавлен 10.05.2011

Генетическая инженерия — инструмент биотехнологии для получения рекомбинантных РНК и ДНК, осуществления манипуляций с генами и белковыми продуктами, введения их в другие организмы. Современное состояние науки о наследственности и хромосомных болезнях.

реферат [23,9 K], добавлен 23.06.2009

Ель аянская

Ель иезская, Ель йезонская, Ель камчатская, Ель Комарова, Ель мелкосемянная

Picea jezoensis, Picea ajanensis
Семейство

Приморье, Приамурье, юг Охотского побережья, центральная Камчатка, Сахалин, Йезо, Южные Курилы, Северная Корея, Восточная Маньчжурия, Южная Якутия

склоны гор от высот 400-500 м над уровнем моря до почти верхней границы леса (1200 м)

  • до 50 м;
  • в Москве — до 7 м

коническая, симметричная, остроконечная, сходная с елью обыкновенной

поверхностная, что обусловдивает ветровальность

в природе живет 300-350 лет

растет медленнее ели обыкновенной, в Москве ежегодный прирост в молодом возрасте — 5-7 см, в зрелом — до 20 см

от кислой до нейтральной

пересадку переносит болезненно

летние черенки не укореняются, даже обработанные 0,01%-ным раствором ИМК в течение 24 ч

в засушливые периоды нуждается в поливе и дождевании кроны

подкормки комплексными минеральными удобрениями производятся только для молодых растений, взрослые в подкормках не нуждаются

плохо переносит обрезку

кора серо-бурая, растрескивающаяся на небольшие кругловатые отстающие пластинки

молодое ветки блестящие, желто-бурые или буро-серые, голые, реже — густо-войлочные

коротко- или толсто-яйцевидно-конические, тупые, 3-4 мм длиной, смолистые, с тупыми каштаново-бурыми чешуйками

хвоя расположена настильно и на освещенных побегах изогнута, 12-20 мм длиной и 1,25 мм шириной, плоская, с обеих сторон килеватая, тупая или с коротким острием, блестящая, снизу с двумя синевато-белыми полосками, имеющими 6-7 рядов устьиц

темно-зеленая, но благодаря беловатой нижней стороне выглядит сизой

в Москве пылит в последней декаде мая

в Москве семеношение отмечено с 33-летнего возраста, в середине сентября (в первые годы семена невсхожие)

Picea jezoensis subsp. hondoensis (Ель хоккайдская) — родом из Японии (о. Хонсю), до 30 м высотой

Ель аянская (хоккайдская)

Ель аянская, или хоккайдская растет на Дальнем Востоке по горным склонам в смеси с другими породами на высоте 400-1200 м над уровнем моря. Чаще всего образует смешанные насаждения. Охраняется в заповедниках.
Ель аянская — вид очень древний по своему происхождению. Близкая к ней Picea suifunensis произрастала по Суйфуну в среднетретичное время. В Северной Америке и на Балканах растут виды елей из той же секции Omorica, что и ель аянская и весьма к ней близкие. Следовательно, ее справедливо можно считать одной из древнейших пород флоры Приморья, входящей в состав тургайских лесов.
Стройное, красивое дерево 40-50 м высотой. Крона правильная, коническая, островершинная. Ствол прямой, покрыт темно-серой, в молодости почти гладкой корой, в старости отслаивающейся кругловатыми пластинками. Побеги бледно- желто- бурые или желто-зеленые. Легко отличается от других видов плоской хвоей, до 2 см длиной, на плодущих ветвях граненой, немного изогнутой, коротко-остроконечной. Сверху хвоя темно-зеленая, снизу ярко-сизая, от устичных полосок, плотно прижата к побегам, чем отличается от других видов. Ее декоративность увеличивают светло-бурые, овально-цилиндрические, слегка глянцевые шишки до 6,5 см длиной.
Теневынослива, резко реагирует на изменение влажности воздуха, не переносит заболачивания, довольно требовательна к почве, предпочитает свежие, умеренно влажные суглинки. Может произрастать на каменистых и щебнистых почвах, при одиночном стоянии — ветровальна. Болезненно переносит пересадку, обрезку и загрязнение воздуха. Зимостойка. Приспособлена к короткому прохладному лету. В молодости растет медленно, позже — умеренно. Предельный возраст — 300-350 лет.
Хороша для контрастных групп с голубовато-сизой хвоей.Отличается двуцветной плоской хвоей, крона издали кажется сизой. Прекрасно смотрится на фоне берез и других лиственных пород. Ценная порода для лесопарковых посадок. Эффективно снижает уровень шума. Пригодна для создания густых живых изгородей.

В Санкт-Петербурге впервые отмечена Ф.Б. Фишером (1852), раньше, чем в Западной Европе. В культуру введена Ботаническим садом БИН, где выращивается и в настоящее время. Имеется также в коллекциях Лесотехнической академии и научно-опытной станции «Отрадное».
В ГБС с 1954 г. 9 образцов (104 экз.), саженцы привезены из естественных местообитаний Приморья, Камчатки, Сахалина. Дерево, в 36 лет высота 7,7 м, диаметр ствола 13/16 см. Вегетация с 20.IV ±7. Ежегодный прирост в молодом возрасте 5-7 см, в зрелом — до 20 см. Пылит с 19.V ± 3 до 30.V ± 4, более 1 нед, в среднем около 10 дней. Семеношение с 33 лет, семена созревают к середине сентября, нерегулярно, в первые годы семена нежизнеспособные. Зимостойкость высокая. Летние черенки, обработанные 0,01%-ным раствором ИМК в течение 24 ч, не укореняются. В озеленении Москвы отсутствует.

Ваш IP-адрес: 91.105.232.77
Таймер: 0.00903 сек.
Память: 1.11 Мб

Ель аянская — Picea jezoensis, Picea ajanensis

Название Picea jezoensis, Picea ajanensis
Семейство Сосновые (Pinaceae)

Происхождение:

Приморье, Приамурье, юг Охотского побережья, центральная Камчатка, Сахалин, Йезо, Южные Курилы, Северная Корея, Восточная Маньчжурия, Южная Якутия

Местообитание:

склоны гор от высот 400-500 м над уровнем моря до почти верхней границы леса (1200 м)

Размеры и формы роста:

жизненная форма:

форма кроны:

коническая, симметричная, остроконечная, сходная с елью обыкновенной

корневая система:

поверхностная, что обусловдивает ветровальность

Продолжительность жизни:

в природе живет 300-350 лет

Скорость роста:

растет медленнее ели обыкновенной, в Москве ежегодный прирост в молодом возрасте — 5-7 см, в зрелом — до 20 см

Почва:

от кислой до нейтральной

механический состав почвы:

Посадка и размножение:

оптимальные сроки посадки:

пересадка:

пересадку переносит болезненно

способы размножения:

особенности семенного размножения:

  • семена могут прорастать без предпосевной подготовки, но холодная стратификация в течение 1-2 месяцев повышает всхожесть;
  • всхожесть семян — 60%

вегетативное размножение:

летние черенки не укореняются, даже обработанные 0,01%-ным раствором ИМК в течение 24 ч

Полив:

в засушливые периоды нуждается в поливе и дождевании кроны

Подкормки:

подкормки комплексными минеральными удобрениями производятся только для молодых растений, взрослые в подкормках не нуждаются

Обрезка:

плохо переносит обрезку

Зимостойкость:

основной вид:

Декоративность:

Сезон декоративности:

Пик декоративности:

Декоративные свойства:

Ствол (окраска коры):

кора серо-бурая, растрескивающаяся на небольшие кругловатые отстающие пластинки

Ветви (окраска коры, форма):

молодое ветки блестящие, желто-бурые или буро-серые, голые, реже — густо-войлочные

Почки:

коротко- или толсто-яйцевидно-конические, тупые, 3-4 мм длиной, смолистые, с тупыми каштаново-бурыми чешуйками

Листья:

хвоя расположена настильно и на освещенных побегах изогнута, 12-20 мм длиной и 1,25 мм шириной, плоская, с обеих сторон килеватая, тупая или с коротким острием, блестящая, снизу с двумя синевато-белыми полосками, имеющими 6-7 рядов устьиц

Летняя окраска листьев (хвои):

темно-зеленая, но благодаря беловатой нижней стороне выглядит сизой

Сроки цветения:

в Москве пылит в последней декаде мая

Плоды:

  • шишки 3-8,5 см длиной и 1,5-3 см толщиной, молодые зеленовато-желтые или пурпурные, зрелые — светлобурые; чешуйки рыхло налегающие друг на друга, кожистые, тонкие, эллиптические или продолговато-эллиптические с волнисто-зубчатым или выемчатым, часто как бы обрубленным краем;
  • семена 2-3,5 м длиной, коричневые или почти черные, с мелкозубчатым по краям крылом 7-11,5 мм длиной

Сроки плодоношения:

в Москве семеношение отмечено с 33-летнего возраста, в середине сентября (в первые годы семена невсхожие)

Декоративные формы (сорта):

Picea jezoensis subsp. hondoensis (Ель хоккайдская) — родом из Японии (о. Хонсю), до 30 м высотой

Тип насаждений:

Тип насаждений:

  • малопригодна для городских условий, плохо переносит загрязнение воздуха;
  • не выносит застоя воды, любит средневлажные почвы — глинистые, может расти на каменистых и щебнистых
Добавить комментарий