Поливариантность морфогенеза побегов в клонах Salix triandra (Salicaceae) на фоне периодичности ливневых осадков

Поливариантность морфогенеза побегов в клонах Salix triandra (Salicaceae) на фоне периодичности ливневых осадков

Автор: Афонин Алексей Алексеевич

Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki

Рубрика: Биологические науки

Статья в выпуске: 1 т.7, 2021 года.

Бесплатный доступ

В статье обоснована необходимость изучения развития однолетних черенковых саженцев ивы трехтычинковой ( Salix triandra ). Цель : выявление и анализ сезонной динамики суточного прироста побегов в клонах S. triandra на фоне избыточного атмосферного увлажнения в виде трех ливней в 2020 г. Материал и методы . Методы исследования: селекционные, структурно-морфологические, хронобиологические. Объект: модельная инбредно-клоновая популяция S. triandra первого года жизни. Число клонов 7, повторность шестикратная. Материал: растущие однолетние побеги на однолетних черенковых саженцах; каждый саженец формировался в один побег. Результаты . В условиях эксперимента укореняемость черенков составила 100%. На материнских черенках выкопанных саженцев сформировались диморфные корневые системы. Годичный прирост наиболее сильных побегов составил 175…215 см. Суточный прирост побегов достиг пиковых значений к 10 июня: средний прирост составил 3,6 см/сут, максимальный - 4,4 … 4,9 см/сут. После 10 июня суточный прирост неравномерно снижался до завершения вегетации. Часть побегов завершила рост до начала августа, часть продолжила рост до середины августа. Установлена цикличность сезонной динамики суточного прироста в виде трех пиков, разделенных двумя провалами. Третий пик формируется после третьего ливня. Обсуждение и выводы . Цикличность сезонной динамики суточного прироста побегов характеризуется высокой степенью синхронизации ростовых процессов. Вероятно, на все побеги действует некоторый мощный импульсный синхронизатор неизвестной природы. Не исключено, что периодические ливни могут оказывать модифицирующее действие на механизмы, регулирующие ростовые процессы. Временная дискретность морфогенеза побегов обусловлена полной или частичной реализацией сезонного цикла развития побегов. Продолжительность роста обусловлена межклоновыми и внутриклоновыми различиями. Вероятно, продолжительность морфогенеза контролируется как генетическими, так и эпигенетическими факторами.

Еще

Ива трехтычинковая, черенковые саженцы, ризогенез, однолетние побеги, суточный прирост, сезонная динамика, поливариантность онтогенеза, дискретность онтогенеза

Короткий адрес: https://sciup.org/14117925

IDR: 14117925   |   DOI: 10.33619/2414-2948/62/02

Список литературы Поливариантность морфогенеза побегов в клонах Salix triandra (Salicaceae) на фоне периодичности ливневых осадков

  • Skvortsov A. K. Willows of Russia and adjacent countries. Taxonomical and geographical revision (English translation with additions). 1999.
  • Chase M. W., Christenhusz M. J. M., Fay M. F., Byng J. W., Judd W. S., Soltis D. E.,.. Stevens P. F. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV // Botanical Journal of the Linnean Society. 2016. V. 181. №1. P. 1-20. DOI: 10.1111/boj.12385
  • Баркалов В. Ю., Козыренко М. М. Филогенетические отношения видов Salix L. subg. Salix (Salicaceae) по данным секвенирования межгенных спейсеров хлоропластного генома и ITS ядерной рибосомальной ДНК // Генетика. 2014. Т. 50. №8. С. 940-949. DOI: 10.7868/S0016675814070030
  • Wu D., Wang Y., Zhang L., Dou L., Gao L. The complete chloroplast genome and phylogenetic analysis of Salix triandra from China // Mitochondrial DNA Part B. 2019. V. 4. №2. P. 3571-3572. DOI: 10.1080/23802359.2019.1674743
  • Macalpine W. J., Shield I. F., Trybush S. O., Hayes C. M., Karp A. Overcoming barriers to crossing in willow (Salix spp.) breeding // Asp Appl Biol. 2008. V. 90. P. 173-180. http://hdl.handle.net/2160/10296
  • Афонин А. А., Самошкин Е. Н. Зависимость размеров пыльцевых зерен ив трехтычинковой и пепельной от числа хромосом в клетках // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 1999. №4. С. 35-40.
  • Li W., Wu H., Li X., Chen Y., Yin T. Fine mapping of the sex locus in Salix triandra confirms a consistent sex determination mechanism in genus Salix // Horticulture Research. 2020. V. 7. №1. P. 1-12.
  • DOI: 10.1038/s41438-020-0289-1
  • Szczukowski S., Stolarski M., Tworkowski J., Przyborowski J., Klasa A. Productivity of willow coppice plants grown in short rotations // Plant Soil and Environment. 2005. V. 51. №9. P. 423.
  • Морозов И. Р. Определитель ив и их культура. М.: Лесная промышленность, 1966. 254 с.
  • Da Cunha A. C. B., Sabedot S., Sampaio C. H., Ramos C. G., da Silva A. R. Salix rubens and Salix triandra species as phytoremediators of soil contaminated with petroleum-derived hydrocarbons // Water, Air, & Soil Pollution. 2012. V. 223. №8. P. 4723-4731.
  • DOI: 10.1007/s11270-012-1228-z
  • Суханова Л. В. Размножение нектаропродуктивной ивы трехтычинковой черенками // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2004. №4. С. 16-22.
  • Санникова Е. Г., Попова О. И., Компанцева Е. В. Ива трехтычинковая (Salix triandra L.) - перспективы и возможности использования в медицине и фармации // Фармация и фармакология. 2018. №6 (4). С. 318-339.
  • DOI: 10.19163/2307-9266-2018-6-4-318-339
  • Rather T. A., Qaisar K. N., Raja T. A., Khan M. A. Growth and productivity of wicker willow (Salix triandra L.) plantation in Kashmir // J. Res. Dev. 2009. V. 9. P. 30.
  • Donnelly I., McDonnell K., Finnan J. Novel Approaches to Optimise Early Growth in Willow Crops // Agriculture. 2019. V. 9. №6. P. 116.
  • DOI: 10.3390/agriculture9060116
  • Епанчинцева О. В., Тишкина Е. А., Мищихина Ю. Д. Динамика прироста ив при использовании различных агротехнических приемов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. №4 (84). С. 97-103.
  • DOI: 10.37670/2073-0853-2020-84-4-97-103
  • Сукачев В. Н. О некоторых новых засухоустойчивых ивах // Доклады АН СССР. 1952. Т. 84. №2. С. 67-69.
  • Zhao M., Wang W., Wang Z., Chen L., Ma Z., Wang Q. Water use of Salix in the variably unsaturated zone of a semiarid desert region based on in-situ observation // Journal of Hydrology. 2020. V. 591. P. 125579.
  • DOI: 10.1016/j.jhydrol.2020.125579
  • Zhu Y., Wang G., Li R. Seasonal dynamics of water use strategy of two Salix shrubs in alpine sandy land, Tibetan Plateau // Plos one. 2016. V. 11. №5. P. e0156586.
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0156586
  • Fabio E. S., Leary C. J., Smart L. B. Tolerance of novel inter-specific shrub willow hybrids to water stress // Trees. 2019. V. 33. №4. P. 1015-1026.
  • DOI: 10.1007/s00468-019-01835-4
  • Pezeshki S. R., Anderson P. H., Shields F. D. Effects of soil moisture regimes on growth and survival of black willow (Salix nigra) posts (cuttings) // Wetlands. 1998. V. 18. №3. P. 460-470.
  • DOI: 10.1007/BF03161538
  • Verwijst T., Lundkvist A., Edelfeldt S., Forkman J., Nordh N. E. Effects of clone and cutting traits on shoot emergence and early growth of willow // Biomass and Bioenergy. 2012. V. 37. P. 257-264.
  • DOI: 10.1016/j.biombioe.2011.12.004
  • Fabio E. S., Volk T. A., Miller R. O., Serapiglia M. J., Kemanian A. R., Montes F.,.. Smart L. B. Contributions of environment and genotype to variation in shrub willow biomass composition // Industrial Crops and Products. 2017. V. 108. P. 149-161.
  • DOI: 10.1016/j.indcrop.2017.06.030
  • Miller R. O. Shrub Willow (Salix) Biomass Crop Performance on Five Sites Over Two Rotations in Michigan, USA and the Implications of Adequate Field Testing to Commercial Producers // BioEnergy Research. 2018. V. 11. №4. P. 803-815.
  • DOI: 10.1007/s12155-018-9939-7
  • Welc M., Lundkvist A., Verwijst T. Effects of Propagule Phenology (Non-Dormant Versus Dormant) and Planting System (Vertical Versus Horizontal) on Growth Performance of Willow Clones Grown Under Different Weeding Regimes // BioEnergy Research. 2018. V. 11. №3. P. 703-714.
  • DOI: 10.1007/s12155-018-9929-9
  • Rogers E. R., Zalesny R. S., Hallett R. A., Headlee W. L., Wiese A. H. Relationships among Root-Shoot Ratio, Early Growth, and Health of Hybrid Poplar and Willow Clones Grown in Different Landfill Soils // Forests. 2019. V. 10. №1. P. 49.
  • DOI: 10.3390/f10010049
  • Работнов Т. А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Тр. БИН АН СССР. Сер. 3. Геоботаника. 1950. №6. С. 7-204.
  • Комаров А. С., Зубкова Е. В., Фролов В П. Клеточно-автоматная модель динамики популяций и сообществ кустарничков // Сибирский лесной журнал. 2015. №3. С. 57-69.
  • DOI: 10.15372/SJFS20150306
  • Жукова Л. А., Комаров А. С. Поливариантность онтогенеза и динамика ценопопуляций растений // Журнал общей биологии. 1990. Т. 51. №4. С.450-461.
  • Озернюк Н. Д. Разнообразие Онтогенезов: иерархия механизмов // Онтогенез. 2010. Т.41. №5. С. 323-324.
  • Fuchylo Ya. D., Afonin A. A., Sbytna M. V. Selection bases of Developing new varieties of willow family (Salicaceae Mirb.) to create energy plantations // Plant Varieties Studying and Protection. 2016. №4 (33). P. 18-25. (in Ukrainian).
  • DOI: 10.21498/2518-1017.4(33).2016.88607
  • Афонин А.А. Структурный анализ ритмов развития однолетних побегов ивы трехтычинковой // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №1. С. 22-32.
  • Погода и климат. Климатический монитор. http://www.pogodaiklimat.ru/monitor
  • Уразалиев К. Р. Гаплоидные технологии в селекции растений // Биотехнология. Теория и практика. 2015. №3. С. 33-44.
  • DOI: 10.11134/btp.3.2015.4
  • Петров Д. Ф. Генетически регулируемый апомиксис. Новосибирск: Наука, 1964. 189 с.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp