Развитие генетико-селекционных методов повышения продуктивности лесов

Для ссылок: 10.24419/LHI.2304-3083.2020.4.01

Развитие генетико-селекционных методов повышения продуктивности лесов /

О.М. Корчагин, М.А. Семёнов, И.Н. Вариводина, Р.М. Камалов, В.А. Кострикин, В.А. Царев, В.И. Спицына. –

DOI 10.24419/LHI.2304-3083.2020.4.04. – Текст: электронный // Лесохозяйственная информация : электронный сетевой журнал. – 2020. – № 4. – С. 5–22. URL:

О дно из важнейших направлений лесной науки – повышение продуктивности и устойчивости лесных культур с помощью генетико-селекционных методов. Это особенно актуально для Российской Федерации, где высаженные сеянцы и саженцы испытывают влияние низких и высоких температур, засух, засоления почвы и других климатических факторов, зачастую являющихся лимитирующими. Воздействие факторов, снижающих продуктивность насаждений, можно преодолеть путем применения генетико-селекционных методов, в то время как использование агротехнических приёмов не всегда дает положительный эффект.

Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики селекции и биотехнологии (ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех») является единственным профильным институтом в системе Федерального агентства лесного хозяйства в области лесной генетики, селекции и биотехнологии.

История

В 1970 г. в Воронеже было организовано Всесоюзное научно-производственное объединение лесной селекции древесных пород (ВНПО «Со-юзлесселекция») и Центральный научно-исследовательский институт лесной генетики и селекции (ЦНИИЛГиС).

Выбор города для организации учреждения был не случаен. В Воронежской обл. расположены такие ценные лесные массивы, как Усман-ский, Хреновской, Шипов лес, Теллермановская дубрава. Кроме того, еще в 1892 г. в Воронежскую губернию была организована экспедиция В.В. Докучаева, а заложенный во время экспедиции опытный участок «Каменная степь» впоследствии получил всемирную известность. В области более 100 лет назад начали подготовку специалистов в Хреновской лесной школе, 85-летнюю историю имеет и высшее лесное образование Воронежа.

Основу организации ВНПО и ЦНИИЛГиС заложили известные лесоводы и преподаватели воронежских вузов: В.И. Рубцов, М.М. Вересин, Р.И. Дерюжкин, С.И. Машкин, М.В. Колесниченко, И.П. Чигиринцев, а также проф. Г.Т. Гутиев. С 1975 г. институт осуществлял координацию научных исследований по лесной генетике, селекции, семеноводству и интродукции, выполняемых отраслевыми и академическими

НИИЛГиС, 2010 Г .

научно-исследовательскими учреждениями и вузами страны.

Созданный при ЦНИИЛГиС Проблемный совет по лесной генетике, селекции, семеноводству и интродукции объединил ведущих ученых и специалистов страны. На Совете обсуждались основные направления научных исследований, отраслевые программы, регламентирующие и методические документы, направленные на разработку и осуществление единой технической политики по вопросам лесного семеноводства и селекции.

В 2005 г. по распоряжению Правительства Российской Федерации (05.03.2005 № 244-р) институт был передан в подчинение Рослесхоза. А в 2013 г., в соответствии с приказом Федерального агентства лесного хозяйства № 232 «О реорганизации федерального государственного унитарного предприятия «Научно-исследовательский институт лесной генетики и селекции», преобразован в Федеральное государственное бюджетное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики, селекции и биотехнологии» (ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех»).

В настоящее время подразделения института обеспечивают научно-методическое сопровождение реализации программ селекции лесообразующих пород и оказывают практическую помощь предприятиям лесного хозяйства в регионах для создания постоянной лесосеменной базы. В институте сформированы базы данных по лесным генетическим ресурсам российского Черноземья и лесному семеноводству.

За время существования института сотрудниками было заложено 925 объектов общей площадью 10 тыс. га. Они стали полигоном для научных исследований и местом проведения стажировок, практики и повышения квалификации специалистов лесохозяйственного производства. Стажировки, практику и повышение квалификации в институте проходят преподаватели и студенты воронежских вузов, специалисты лесного хозяйства различных учреждений нашей страны, а также стран СНГ.

В институте подготовлено 132 нормативных документа, 27 научно-технических программ, получено 28 авторских свидетельств и 1 патент, в производство внедрено 117 рационализаторских предложений, которые используют специалисты лесной отрасли. В настоящее время ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех» включён в «дорожную карту» программы развития биотехнологий и генной инженерии [1].

Достижения института в области лесной генетики и биотехнологии

Развитие лесной генетики и биотехнологии является приоритетным направлением научной работы института. Научно-исследовательская деятельность направлена на генетико-селекционное изучение опытных объектов; разработку и совершенствование способов количественной и качественной оценки и отбора селекционного материала основных лесообразующих пород по ряду целевых признаков (продуктивности, качества, способности к акклиматизации, устойчивости к засухе и техногенному стрессу) путем использования традиционных и привлечения новых эколого-генетических методов оценки генетического материала; изучение процессов адаптации и стрессоустойчивости древесных видов к воздействию неблагоприятных факторов биотической и абиотической природы; разработку научного сопровождения и поддержку генетико-селекционных программ; изучение генетического разнообразия основных пород-ле-сообразователей. Необходимость внедрения и использования эколого-генетических параметров продиктована важностью биосферно-ста-билизирующей и ресурсно-сырьевой роли лесов на планете и слабой разработкой критериев и инструментов диагностики их состояния.

С появлением в лесной генетике новых приоритетных направлений в институте была создана группа генной инженерии, а несколькими годами позже – группа биохимической генетики.

Технология генотипирования растительного материала на основе анализа полиморфизма микросателлитов открывает новые возможности для эффективного решения различных задач современной селекции, таких как поддержание генетических коллекций, контроль передачи генетического материала от родительских форм гибридам, установление идентичности размноженных в культуре in vitro клонов исходным генотипам. Это позволяет значительно ускорять селекционный процесс, лесовосстановление и лесоразведение. В настоящее время в рамках госзадания с использованием молекулярных генетических маркёров продолжается комплексное изучение на популяционном уровне генетической изменчивости количественных и качественных признаков основных лесообразующих пород европейской части России [2].

В лаборатории биотехнологии научные сотрудники одними из первых в стране (а по отдельным позициям и в мире) стали проводить исследования по использованию метода культуры ткани для выявления и усиления генетической изменчивости растений в условиях in vitro как основы их генетического улучшения и создания нового селекционного материала [3].

Коллективу ученых института принадлежит приоритет в разработке способа клонального микроразмножения взрослых деревьев березы карельской с узорчатой древесиной (авторское свидетельство, 1990), а также первые положительные результаты по клонированию in vitro дуба черешчатого и сосны обыкновенной [3, 4], получившие развитие в дальнейшем [5, 6]. Сотрудниками разработаны методы и технологии клонального микроразмножения хозяйственно ценных биотипов лиственных пород, которые внедряются в практику лесного хозяйства путем создания опытных лесных культур. В настоящее время возраст этих культур составляет 18–26 лет [7–11]. В России нет аналогов плантациям березы, тополя и осины данного возраста, созданным с использованием технологии in vitro .

В институте разработан принципиально новый метод длительного хранения in vitro живых образцов ценных генотипов лиственных пород с использованием безгормональных питательных сред [12]. На его основе с 1991 г. стала формироваться первая в России коллекция клонов ценных генотипов. Сегодня она включает 70 клонов быстрорастущих, продуктивных, устойчивых и декоративных гибридов, сортов и полиплоидов березы, тополя, осины и ивы, длительность хранения которых составляет от 1 года до 28 лет. Большинство данных видов трудно размножаются обычным черенкованием, а отдельные генотипы по разным причинам в природе уже не существуют. Коллекция используется и для селективного тиражирования ценных генотипов

[10, 13]. Итогом работ стала разработка способов клонального микроразмножения и длительного хранения in vitro , подтверждённых авторским свидетельством (1990) и патентами на изобретение (2013, 2014, 2017–2019 гг.).

В 2014 г. на базе института организован Центр лесных биотехнологий (ЦЛБ) во исполнение пункта 58 «Создание центра лесных биотехнологий» плана мероприятий («дорожной карты») «Развитие биотехнологий и генной инженерии», утвержденного распоряжением Правительства Российской Федерации от 18.07.2013 № 1247-р.

К основным направлениям деятельности Центра относятся:

V координация работы исследовательских институтов, вузов, отраслевых научно-технических центров, региональных биотехнологических лабораторий и других организаций в области лесной биотехнологии;

• V    участие в формировании стратегических программ научных исследований в области лесной биотехнологии и генной инженерии;

• V    проведение проблемно-ориентированных прикладных исследований и разработок;

• V    формирование биоресурсной базы для устойчивого развития лесного хозяйства;

• V    применение биотехнологий для управления лесными насаждениями;

• V    развитие экспериментальной и производственной базы;

• V    создание информационно-аналитической инфраструктуры;

• V    образовательная деятельность и международное сотрудничество.

В феврале 2014 г. создан постоянно действующий совещательный орган, осуществляющий научно-методическую координацию деятельности в области лесных биотехнологий – Межведомственный научно-координационный совет Центра лесных биотехнологий, основными задачами которого являются выявление актуальных проблем в области лесной биотехнологии и поиск способов их решения, определение приоритетных направлений и тематик научных

Сотрудники Центра лесных биотехнологий

исследований в сфере лесных биотехнологий, организация межведомственного взаимодействия в целях развития и внедрения биотехнологий в практику лесного хозяйства.

В сентябре 2014 г. Центр лесных биотехнологий ВНИИЛГИСбиотех принят в члены научно-технического некоммерческого партнерства «Технологическая платформа БиоТех2030». В рамках партнерства создана межведомственная проблемная лаборатория лесной биотехнологии и подписано соглашение о взаимодействии между ВНИИЛГИСбиотех и Федеральным государственным бюджетным учреждением науки Институтом биоорганической химии

Лаборатория лесной биотехнологии

Лаборатория биохимии и молекулярной генетики

имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук. Кроме того, действует договор о научно-техническом сотрудничестве с Институтом леса Национальной академии наук Беларуси.

Сегодня на первое место по значимости вышли новые проблемы: сохранение и воспроизводство генетического фонда лесных древесных растений, оценка их экологического потенциала и стрессоустойчивости, идентификация ценных генотипов и репродуктивного материала, разработка природосовместимых биотехнологий, генетика и селекция на засухоустойчивость.

Коллекция in vitro клонов ценных генотипов лиственных древесных растений ВНИИЛГИСбиотех

Коллективу предстоит их решать с учетом высоких темпов развития мировой лесной генетики и биотехнологии, ориентированных на решение глобальных угроз и проблем современности.

Достижения института в области селекции

Селекция и семеноводство хвойных пород

Основными направлениями работ отдела селекции и семеноводства являются:

• 1.    Изучение генетического потенциала природных популяций и внутривидовой дифференциации генофонда основных лесообразователей России;

• 2.    Разработка методов сохранения их генофонда;

• 3.    Разработка методов и технологий создания лесосеменных плантаций и постоянных лесосеменных участков для массового производства семян главных лесообразующих видов с известными наследственными свойствами;

• 4.    Изучение биологии плодоношения и эффективных приемов его стимуляции;

• 5.    Рационализация лесного семеноводства;

• 6.    Защита урожая семян от вредителей и болезней на ЛСП и ПЛСУ.

Благодаря преемственности в работе трудами нескольких поколений селекционеров и семеноводов создана большая экспериментальная база опытных лесосеменных объектов, дополненная результатами их многолетнего мониторинга. Наличие такой базы повышает эффективность работы ученых и обеспечивает доказательность их рекомендаций производству.

Многолетний мониторинг лесосеменных объектов сосны и ели позволил изучить возрастную динамику важнейших генетико-селекционных показателей – аддитивной генетической вариации высоты и диаметра ствола, возрастной корреляции и других информативных показателей. Для культур 8–12-летнего возраста полученные оценки генетической вариации интенсивности роста в высоту практически совпадают с результатами исследований скандинавских ученых. Сотрудникам института удалось отследить динамику изменения генетической вариации насаждений вплоть до возраста рубки. В результате исследований выявлено значительное снижение генетической изменчивости с возрастом культур, что уменьшает оценку эффективности ЛСП 2-го порядка. Накопленная информация позволила начать разрабатывать инновационные сценарии развития семеноводства сосны обыкновенной.

Потребность смены сценария развития семеноводства хвойных обусловлена критической суммой накопленных экспериментальных данных о росте потомств деревьев разных селекционных категорий и возрастной динамике генетико-селекционных параметров естественных популяций сосны и ели.

Ранее селекция хвойных пород в основном проходила в рамках парадигмы «плюсовая селекция» с упором на отбор и испытание по-томств плюсовых деревьев. Плюсовая селекция и семеноводство сформировались в Западной Европе и Скандинавских странах, а в 1960-х гг. появились и в России. Образование ЦНИИЛГиС в определенной мере связано и с вопросами развития плюсовой селекции. Основные усилия селекционеров были направлены на отбор и оформление плюсовых насаждений и плюсовых деревьев, закладку испытательных культур по-томств плюсовых деревьев. Их анализ в возрасте 10–42 лет показал отсутствие существенных различий между таксационными показателями по-томств деревьев разных селекционных категорий у сосны обыкновенной. Аналогичные результаты получены и другими исследователями. Среднее превышение высоты потомств плюсовых деревьев этого вида по сравнению с контрольными в России составляет 0,5 %, в Англии – 0 %. Низкая эффективность отбора плюсовых деревьев зафиксирована также для ели обыкновенной по итогам анализа испытательных культур потомств плюсовых деревьев ели в Кировской обл.

В своей классической форме плюсовая селекция включает следующие этапы: отбор и репродукцию плюсовых насаждений, отбор плюсовых деревьев, испытание потомств плюсовых деревьев. Однако наиболее важная часть первого этапа – репродукция плюсовых насаждений – была повсеместно пропущена. Новый сценарий развития семеноводства предполагает концентрацию усилий именно на этой части этапа плюсовой селекции.

Необходимо отметить, что скандинавский сценарий семеноводства сосны обыкновенной, когда 80–90 % семян собирают с ЛСП 1-го порядка, очень дорогой в исполнении. Стоимость семян сосны в Швеции в 10–15 раз выше, чем в России, и достигает в пересчете 160 тыс. руб. за 1 кг. Заимствование шведского сценария развития семеноводства ведёт к непомерно большим затратам, обеднению генофонда, исчезновению самых ценных естественных популяций, разрушению популяционной структуры в пределах лесосеменных районов.

Одной из задач проводимых исследований является оценка эффективности объектов семеноводства разного типа с учетом фактической семенной продуктивности объектов и ожидаемого генетического сдвига насаждений, выращенных из полученных на них семян. При исследованиях фактической семенной продуктивности семенных объектов задействуются и результаты многолетнего труда бывших сотрудников института, в частности данные мониторинга разных категорий ЛСП и ПЛСУ, проведенного под руководством Ю.П. Ефимова.

В настоящее время во ВНИИЛГИСбиотех ведется разработка инновационного сценария развития семеноводства сосны обыкновенной, направленного преимущественно на развитие поддерживающей селекции. Сценарий предполагает концентрацию усилий на отборе и репродукции лучших популяций, разработке технологий, обеспечивающих существенное снижение стоимости создания лесосеменных объектов. Поддержка естественной популяционной структуры, сохранение расширенного генофонда сосны повысят устойчивость насаждений к неблагоприятным антропогенным и климатическим факторам.

Селекция и семеноводство дуба черешчатого

Современные дубовые леса представлены преимущественно смешанными насаждениями с разной долей участия дуба черешчатого ( Qurcus robur L.) и доминированием в зависимости от лесорастительной зоны, лесного района и элементов рельефа его рано- или позднораспускаю-щейся фенологической формы.

В настоящее время более половины дубрав отнесены к низкоствольной форме хозяйства, и доля их площади продолжает увеличиваться. В связи с этим обстоятельством основной задачей лесоводов является ускоренное преобразование низкоствольных дубрав в высокоствольные путем замены насаждений порослевого происхождения на семенные древостои. В системе мероприятий, направленных на повышение продуктивности и качества дубовых лесов, важное место отводится генетико-селекционным методам, позволяющим рационально использовать генетическое разнообразие вида.

В процессе изучения биологического разнообразия дуба черешчатого выделяют несколько различных внутривидовых таксонов, наиболее крупными среди которых являются климатические экотипы.

С 1970 г., в связи с созданием ВНПО «Союзле-слесселекция», работы по созданию опытных участков разного географического происхождения были расширены: высажены географические культуры дуба в 14 пунктах его ареала (приказ Гослесхоза СССР от 06.02.1973 № 29). К настоящему времени посадки сохранились в 11 пунктах, приблизительно на площади 104 га. Сотрудники ВНИИЛГИСбиотех, который осуществляет координацию этого проекта, закладывали опыты в Тульской, Воронежской областях и Краснодарском крае.

Наиболее крупными по площади и представительству являются географические культуры, заложенные ЦНИИЛГиС в 1976 г. в рамках государственной программы в Шиповом лесу Воронежской обл. Здесь на площади 14,8 га в трех повторностях представлено 40 экотипов.

Материалы исследований географических культур были положены в основу лесосеменного районирования 1982 г. В 2009 г. был предложен вариант из 19 лесосеменных районов дуба. В дальнейшем совершенствование лесосеменного районирования дуба черешчатого было направлено на сокращение количества лесосеменных районов (до 7).

В практике лесного хозяйства большое значение имеет учет фенологических разновидностей по срокам листораспускания и цветения. Сpавнение запасов древесины поздних и ранних форм дуба пpи полноте 0,8 показало, что на богатых почвах с достаточным увлажнением в условиях D2, D2-1 формы позднего дуба имеют более высокую пpодуктивность. Так, pазница в запасах дpевесины в возpасте 35 лет составила 38 м3/га, в 200 лет – 152 м3/га (Теллеpмановский лес); в 60–85 лет – 46–68 м3/га (Шипов лес). В условиях сухой дубpавы и солонцеватых почв пpодуктивность сpавниваемых таксонов пpимеp-но одинакова, а на дегpадиpованых солонцах уже заметно пpеимущество pанней формы дуба (на 20 м3/га).

Наследование хозяйственно ценных признаков в потомстве изучается путем закладки испытательных культур. Наиболее удачный и уникальный эксперимент (автор проекта В.К. Ширнин) по изучению полусибсового семенного потомства с соблюдением современных методических указаний был поставлен в Токаревском участковом лесничестве Жердевского лесничества на площади 5,1 га. В испытания включены потомства 62 плюсовых и 14 минусовых деревьев. На участке заложено на испытание 63 семенных потомства плюсовых деревьев, 14 минусовых и 2 смешанных образца от случайно отобранных деревьев в 3-х микропопуляциях.

В среднем одно потомство представлено 127 растениями. Оценку семей проводили по росту в высоту, диаметру и качеству стволов, лесопатологическому состоянию. С возрастом отмечена явно выраженная тенденция нарастающего превосходства потомств плюсовых деревьев по высоте. Однако эта разница была статистически недостоверной из-за высокой и разнохарактерной вариабельности высот. Длительный онтогенез дуба и его существенные возрастные изменения обусловливают необходимость проведения многолетнего мониторинга, позволяющего дать корректную оценку динамики развития и селекционной значимости объектов ПЛСБ.

Успешность лесовосстановления дубрав определяется наличием и качеством лесосеменной базы. В последние несколько лет институтом проведена инвентаризация всех объектов семеноводства дуба в Центральном Черноземье [14]. Большую ценность представляет генофонд плюсовых насаждений: площадь выделенных сотрудниками института или при их непосредственном участии плюсовых насаждений дуба черешчатого составляет 103,5 га.

Кроме плюсовых насаждений, в дубравах Центрального Черноземья отобрано 523 плюсовых дерева и на площади 1 511 га созданы постоянные лесосеменные участки. На основе потомства плюсовых деревьев дуба черешчатого сформированы ПЛСУ площадью 10,4 га в Воронежской и Тамбовской областях.

К одним из наиболее ценных объектов семеноводства, где производятся улучшенные семена, относятся лесосеменные плантации, которые созданы в трех областях: Белгородская – 8,8 га, Воронежская – 24,0 га, Тамбовская – 30,4 га.

На сегодняшний день один из лучших селекционных объектов в ареале дуба создан в Уваров-ском лесничестве Тамбовской обл.

Данный объект заложили в 1996 г. при методическом руководстве и непосредственном участии В.К. Ширнина. Хозяйственные сборы улучшенных желудей здесь проводятся с 2015 г. За прошедшее время заготовлено несколько центнеров семян в Тамбовской обл. и начат сбор семян в Воронцовском лесничестве Воронежской обл.

В помощь организациям, ведущим лесное хозяйство, институтом разработано 9 рекомендаций по вопросам селекции и семеноводства дуба. В одной из последних рекомендаций [15] отражены достижения в области селекционного семеноводства дуба черешчатого. Рекомендации направлены на совершенствование лесной

Испытательные культуры дуба в Жердевском участковом лесничестве

(май 2018 г.)

селекции и практическое осуществление мероприятий по отбору плюсовых деревьев и насаждений, создание лесосеменных плантаций и постоянных лесосеменных участков в дубравах Центрального Черноземья. В целях получения семян дуба улучшенной селекционной категории

Лесосеменная плантация дуба черешчатого в Уваровском лесничестве Тамбовской обл.

для восстановления дубрав определены дополнительные объемы объектов ПЛСБ в 5 областях Центрального Черноземья.

За последние 50 лет сотрудниками ВНИИЛ-ГИСбиотех в области селекции и семеноводства дуба черешчатого выполнены следующие работы:

• V    разработаны основные принципы селекции дуба черешчатого и создания постоянной лесосеменной базы;

• V    осуществлена селекционная инвентаризация дубрав;

V отобрано 523 плюсовых дерева и 103,5 га плюсовых насаждений, создано 1 511 га постоянных лесосеменных участков;

• V    разработаны рекомендации по ведению лесосеменного хозяйства;

• V    создано 63,2 га лесосеменных плантаций, которые вступают в стадию плодоношения;

• V    изучены объекты сохранения генофонда и предложены технологии сохранения генетических ресурсов дуба черешчатого.

Селекция и семеноводство быстрорастущих пород

Тополь – одна из самых быстрорастущих древесных пород умеренного климата Северного полушария. Это послужило основанием для организации при ФАО ООН в 1947 г. единственного автономного подразделения – Международной тополевой комиссии, которая успешно работает по настоящее время и включает в свой состав 38 стран мира. Именно скорость роста тополей стала основным аргументом для включения их в научно-исследовательскую тематику ЦНИИЛ-ГиС в первые годы его организации.

В 1971 г. в институте была создана творческая рабочая группа во главе с А.П. Царевым, перед которой была поставлена задача – провести селекцию, сортоиспытание, гибридизацию и разработку перспективных ассортиментов тополей для их практического применения в различных направлениях лесохозяйственного производства.

Для исследований была разработана долговременная программа и концепция [16, 17]. В течение 50 лет в разных местах были исследованы естественные насаждения тополя и осины и созданы экспериментальные полевые коллекционные, репродукционные и сортоиспытательные объекты, проведены гибридизационные работы и выведены новые сорта [18, 19].

Работы проводились по следующим направлениям:

• 1.    Селекция тополей в естественных насаждениях . В естественных насаждениях Воронежской обл. проведен отбор гнилеустойчивых осин, тополей белых и черных, которые в дальнейшем были использованы для создания коллекций и в гибридизации [20].

• 2.    Интродукция . В начале исследований были использованы опытные объекты, созданные М.М. Вересиным [20]. Затем более 300 сортов, клонов и гибридов из разных районов СССР и из-за рубежа были испытаны, и на основе этих испытаний созданы многолетние коллекции (на площади около 6 га) и коллекционно-маточные плантации: сначала в опытно-производственных подразделениях института, а затем и в Астраханской, Волгоградской, Воронежской, Липецкой и Тамбовской областях на общей площади более 11 га.

• 3.    Сортоиспытание в разных зонах юго-востока европейской территории России . Сортоиспытание проводили в разных почвенно-климатических зонах: в лесостепной зоне – в Воронежской, Липецкой и Тамбовской областях, в степной – в Воронежской, Волгоградской и Донецкой областях; в полупустынной зоне При-каспия в Астраханской области – в пойменных условиях и на орошаемых землях. Всего было заложено 15 сортоиспытательных участков на площади 35,5 га. Кроме того, созданы 5 коллекций клонов и новых гибридов тополей из более 100 выделенных ранее культиваров и 1 000 новых гибридов тополей на площади около 6 га, маточные плантации в 19 пунктах на площади 11 га, а также мини-ротационные и полезащитные насаждения на площади 1,6 га. Всего было создано 54 га опытно-производственных объектов тополей

• 4.    Гибридизация. Первоначально исследовались гибриды тополей, полученные М.М. Вере-синым. Затем сотрудниками ЦНИИЛГиС было проведено несколько серий гибридизации. Всего выполнено 736 вариантов скрещиваний. Получено 54 150 гибридных сеянцев: М.М. Вересиным – 10 000, А.П. Царевым – 1 650, В.П. Петрух-новым – 2 500 и Р.П. Царевой – 40 000. Из них было отобрано 240 лучших гибридов, в том числе в коллекциях М.М. Вересина – 10, А.П. Царева – 56, В.П. Петрухнова – 68 и Р.П. Царевой – 109.

• 5.    Работы по селекции тополей во ВНИИЛ-ГИСбиотех осуществляются и сегодня . С 2014 г. по настоящее время в рамках проработки тем НИР (заказчик Рослесхоз) возобновлены работы по селекции, репродукции, сортоиспытанию и гибридизации тополей. Ведутся работы по ювенилизации, черенкованию и размножению in vivo на ювенилизационном участке и в уко-ренительном отделении лесопаркового участка ВНИИЛГИСбиотех вегетативного материала тополей, заготовленных с сохранившихся спелых и перестойных сортоиспытательных участков, созданных с 1971 по 1997 г. [23, 24].

• 6.    Патентование сортов, выведенных во ВНИИЛГИбиотех. За последние 5 лет институт представил несколько сортов в Госсорткомиссию России с целью патентования селекционных достижений. Патенты получены на 2 гибрида тополей белых с пирамидальной кроной. Это сорта ‘Болид’ и ‘Ведуга’ (селекции А.П. Царева). Кроме того, получено извещение, что еще один гибридный сорт тополей белых ‘Белар’ (селекции А.П. Царева и Р.П. Царевой) принят к патентованию. Из черных тополей патенты получены на сорта ‘Степная Лада’ (селекции А.П. Царева), а также ‘Бриз’ и ‘Сюрприз’ (селекции Р.П. Царевой и В.А. Царева) [26].

• 7.    Международные связи . Наиболее часто международные делегации посещали институт с 1979 по 1990 г., когда сотрудниками института и подразделений ВНПО «Союзлесселекция» уже были заложены генетические, селекционно-семеноводческие, интродукционные и другие опытные объекты. Наиболее значимым событием стало проведение Международного семинара ИЮФРО, который был организован по инициативе и при непосредственном участии руководителя объединения «Союзлесселекция» и ЦНИИЛГиС,

  

  Маточная плантация тополей в Куликовском лесничестве Липецкой обл., 2020 Г .

  
  

  ученого с мировым именем, А.И. Ирошнико-ва. Институт посетили делегации из Румынии (1979), Финляндии (1980), Канады (1983), Франции (1984), США (1986), Греции (1987), США (1988). Кроме того, в институте состоялся первый в стране Международный симпозиум по лесной генетике, селекции и физиологии древесных растений (1989). На симпозиуме присутствовало более сотни отечественных ученых и представители делегаций 10 стран: США, Федеративной Республики Германии, Нидерландов, Венгрии и др. После симпозиума в институт приезжала делегация из Китайской Народной Республики и Вьетнама (1990).

в лесостепной, степной и полупустынной зонах юго-восточной части европейской территории России.

С 2016 г. по настоящее время в рамках международного сотрудничества с Германией (проект MaRussia – грант 68706, BLE) была предпринята новая серия факториальной гибридизации осины [20, 21]. С 2017 г. полученные гибриды изучают на созданных сортоиспытательных участках в Воронежской и Липецкой областях.

В 2016 г. организована коллекционно-маточная плантация тополей, в настоящее время насчитывающая более 30 форм белых и настоящих тополей. Ежегодно на данной плантации заготавливают до 2 тыс. шт. стеблевых черенков, из которых в укоренительном отделении выращивают укорененные саженцы. Полученные саженцы передают заинтересованным лесохозяйственным предприятиям и другим организациям для посадки, а также используют для закладки собственных сортоиспытательных участков [25].

В 2019–2020 гг. создана опытно-производственная коллекционно-маточная плантация в Куликовском лесничестве Липецкого управления лесного хозяйства.

В целом проведенные за 50-летний период деятельности института исследования по селекции позволили разработать многолетнюю программу селекции, изучить и отобрать ряд хозяйственно ценных форм, клонов и сортов, получить новую совокупность гибридного материала, вывести и запатентовать новые сорта древесных пород.

Программа развития ВНИИЛГИСбиотех

В настоящее время ФГБУ «ВНИИЛГИСбио-тех» является стабильно функционирующей и развивающейся организацией. В 2018 г. утверждена Программа развития института на 2019– 2023 гг., в которой предполагается реализовать существующие и разработать новые научные направления:

• V    генетическая инженерия , внедрение результатов которой в области лесного хозяйства позволит получить высокопродуктивные насаждения с нужными хозяйственными свойствами;

• V    клеточная и тканевая селекция, направленная на получение новых форм древесных растений с целевыми признаками;

V сохранение лесных генетических ресурсов посредством наполнения и длительного поддержания банка лесных древесных растений (коллекции семян, географические культуры, банки in vitro , маточные коллекции и др.); создание информационного центра лесных генетических ресурсов.

Перспективными направлениями деятельности «ВНИИЛГИСбиотех» сегодня являются:

V генетика, селекция и семеноводство : получение новых генотипов лесных древесных растений, разработка мероприятий по повышению урожайности и селекционной ценности семян основных лесообразующих пород, селекционная инвентаризация и отбор ценного генетического фонда перспективных интродуцентов, изучение эколого-генетических параметров лесных древесных видов и создание селекционных объектов целевого назначения, создание генетических карт по выведению новых перспективных сортов и гибридов.

V биотехнология: сохранение и воспроизводство представителей ценного генофонда лиственных древесных растений (формирование коллекционного банка in vitro на основе использования безгормо-нальных питательных сред и депонирования, разработка технологии клонального микроразмножения, освоение новых направлений, методов и технологий: соматический эмбриогенез, криосохранение, молекулярно-генетическое маркирование, слияние протопластов).