Способ отбора маточных деревьев обыкновенной сосны с высокой потенциальной продуктивностью

(я)5 А БРЕТЕНИЯ АНИ ПАТЕНТ Шавнин Шевнин по эксической иростов 1 Х ДЕС ВЫ- ЬНОЙ Изобретение относизяйству и может найти итановлении высокопродузакладки семенных плаков,Известен способ отбора сеянцев хвойных растений, позволяющий проводить раннюю идентификацию устойчивых ипотенциально продуктивных растений. Способ заключается в проведении анализахвои на качественное содержание белков,Для этого исследуют полученные электрофоретически 3 локуса неспецифических эстераз хвои, размерные (морфометрические)характеристики и выживаемость всех сеянцев. Наиболее жизнеспособные и потенциально высокопродуктивные растения имеютмаксимальную или близкую к ней гетерогенность по всем трем локусам, Основным недостатком данного способа являетсятрудоемкость электрофоретического ана-лиза и невозможность его проведения в полевых условиях, Кроме того, лишь 37,9 тся к лесному хорименение при усктивных форм для нтаций и питомниГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(56) Методические рекомендациипрессному разграничению генотипи паратипической изменчивости прхвойных, Ялта, 19985, с, 16.(54) СПОСОБ ОТБОРА МАТОЧНЬРЕВЬЕВ ОБЫКНОВЕННОЙ СОСНЬСОКОЙ ПОТЕ Н ЦИАЛП Р ОДУ КТИ В НОСТЬ 1 О(57) Использование: сельское и лесное хо. зяйство, Способ включает измерение осевых годичных приростов за последние 5 - 10 лет отдельных семей полусибсов, затем определяют величину приростов дерева за два первых года и величину оптимальных приростов за эти же годы, после чего определяют величину обобщенных приростов 1-ого дерева за изучаемый период(2) и величину оптимальных приростов за этот же период (Рг), а о потенциальной продуктивности дерева судят по разности между величиной обобщенного прироста 2 и величиной оптимального прироста за эти годы Ру, 2 табл,быстрорастущих сеянцев имело гетерогенность по всем трем локусам и 61,6 ф - по двум локусам, тогда как количество слаборастущих сеянцев составило 4,2; и 21,3 О по трем и двум локусам соответственно, Таким образом, данный способ является лишь вспомогательным к отбору по морфометрическим параметрам (высота сеянцев), которые особенно ненадежны в первые годы жизни ввиду значительного влияния условий внешней среды,Известен также метод экспрессного разграничения генотипической и паратипической изменчивости приростов хвойных растений,позволяющий без смены поколений определить долю генотипической изенчивости осевых годичных приростов в бщей фенотипической для исследуемой руппы деревьев и установить целесообразость отбора фенотипов при плюсовой сеекции. Сущность метода заключается в ом, что измеряют шесть годичных осевых риростов на каждом дереве. Из них триЕ 1,2 - (х 1 +х 2гх 1х 2) +х 1,2(1 гх 1 х 2)г Рд 1,2 х 1 х больших прироста и три меньших. Доли рассчитывают для каждого дерева приращения метамерных дисперсий и средних приростон и определяют относительное приращение дисперсии на единицу приращения среднего прироста для всейвыборки. Далее оценивают генотипическую дисперсию и коэффициент наследуемости в широком смыс.ле слова. Уровень коэффициента наследуемости позволяет делать заключение о целесообразности отбора по морфометрическим параметрам. Однако, конкретные критерии отбора не рассматриваются, то есть остаются неясными принципы выбора быстрорастущих деревьев особенно в молодом возрасте (5-10 лет), когда в течение нескольких лет распределение деревьев по отдельным морфометрическим параметрам может изменяться радикально. Кроме того, использование данного метода не позволяет выявлять непосредственно более быстро растущие деревья, а лишь оценивать генотипическую изменчивость и наследуемость всей выборки.Следует также указать на сложность сплошного анализа всех деревьев семьи, так как в основе метода лежит выбор трех больших и трех малых годичных приростов деревьев, измеренных у разных деревьев за одни и те же годы, Ввиду варьирования ве личин приростов по годам у разных деревьев в один год могут быть большими либо малыми. В методе рекомендуется "выпадающие" деревья не учитывать, что, на практике приводит к отбраковке около 30 - 40 о деревьев в семье и затрудняет подбор объектов исследования.Цель изобретения - упрощение и повышение точности,Поставленная цель достигается тем, что в способе отбора маточных деревьев сосны обыкновенной, включающем измерение годичных осевых приростов и их статистическую обработку, согласно изобретению измерение ежегодных осевых приростов производят за последние 5-10 лет отдельных семей полусибсов, затем определяют величины обобщенных приростов 1-ого дерева за два первых года исследуемого периода д.1,2 и величины оптимальных приростов 1-ого дерева эа эти годы Р 21,2 по формулам:где:хп - величина осевого прироста 1-огодерева эа первый год исследуемого периода;5 х 2 - величина осевого прироста -огодерева эа 2-ой год исследуемого периода;Гх 1 Х 2 - КОЭффИЦИЕНт КОРРЕЛЯЦИИ ПРИРОстов деревьев за первый и второй год периода;10 Р 1 - среднеарифметическая величинаприростов всех исследуемых деревьев запервый год периода;Р 2 - . среднеарифметическая величинаприростов за второй год периода;15 затем вычисляют величину обобщенныхприростов 1-ого дерева за 0+1) лет 2 и величины оптимальных приростов за О+1) лет Р 7по формулам: 20 Е = (7 +хгхх +х(1 - гд 1 х)2,(3) 25 Рд (Рд + Р 1 + 1 гдх(4) где.Ъ - величина обобщенного прироста запредыдущие) лет,х - величина прироста -ого дерева загод,г 7 х - коэффициент корреляции массивад за предыдущие) лет и приростов эа О+1)35 годР 2 - величина оптимального приростаза предыдущие) лет,Р+1 - среднеарифметическая величинаприростов за 0+1) год, после чего определя 40 ют разницумеждуЕ и Ртипо ней судято. потенциальной биологической активностикаждого дерева,Статистическая обработка осевых приростов за последние 5-10 лет для опреде 45 ления потенциальной биологическойпродуктивности е источниках информациизаявителем не обнаружена, На основанииэтого можно сделать вывод о соответствиипредлагаемого технического решения кри 50 терию "существенные отличия".Способ осуществляется следующим образом.У каждого из обследуемых деревьев отдельно измеряются ежегодные осевые при 55 росты эа последние 5-10 лет. Дляоблегчения статистической обработки данные измерений сводятся в таблицу. Затемзадают (если оно заранее известно) оптимальное значение по приросту или рассчитывают соответствующее ему1797454 у=Е-Рг среднеарифметическое значение приростов всех исследуемых деревьев за год Р,После этого вычисляют коэффициент корреляции между первыми двумя приростамигх 1 р 2 исследуемого периода и создают 5массив Е и оптимальное для него значениепо формулам (1) и (2).После определения указанных величинвычисляют коэффициент корреляции гухмежду массивами Е и х и рассчитывают величину обобщенного прироста 1-ого дереваза и лет 2 и величину оптимального.прироста за и лет Р 7 по формулам (3) и (4),Определив разницу между полученными значениями по формуле; 15 создают массив у, Значение у для каждого дерева укажет на его потенциальную 20биологическую продуктивность,Пример конкретного выполнения,На опытном участке сравнительныхкультур сосны обыкновенной в возрасте 10лет, созданных иэ семян плюсовых деревьев выбрали 2 семьи полусибсов, полученныеот деревьев с номерами регистрации по государственному реестру М 31 и М 18. Измерили их ежегодйые осевые приросты ипроизвели необходимые расчеты по приведенным формулам.Результаты измерений приведены втабл, 1, а результаты расчетов - в табл. 2.Результаты расчетов обобщенных показателей (табл. 2) каждой семьи в отдельности за 10 лет позволяют выделить какнаиболее потенциально продуктивные деревья в семье В 31 - 7, 6, в семье М 18 - 12,. 18, 14 (обобщенный показатель(у) составляет не менее 1,0). Расчет обобщенного покаэателя совместно в двух семьях за 10 летпоказывает; что деревьев семьиМ 31 имеют, как правило, наиболее Формула изобретенияСпособ отбора маточных деревьев обыкновенной сосны с высокой потенциальной продуктивностью, включающий измерение годичных осевых приростов, о т л и ч аю щ и й с я тем, что производят измерение годичных осевых приростов за последние 5 - 10 лет отдельных семей полусибсов, затем определяют величину приростов дерева эа два первых года под формуле; 21,2 = 1,х 1 + х 2гх 1х 2) + х,2(1 - ЬР 2) высокие положительные значения у, то есть потенциально более продуктивны, чем деревья семьи М 18. Наилучшие характеристики имеют деревья 7, 6, 8 и 3 (у-.2,100, у 6=1.923, ув=1,800, уз=1,701), обладающие также наибольшими высотами (табл, 2). Все деревья семьи М 18 имеют обобщенный показатель не выше 0,819, а семь из них - отрицательные значения этого параметра. Этот факт связан с исходными генетическими отличиями данных двух семей полусибсов и позволяет предположить, что наиболее близкие по величине деревья внутри семьи более близки генетически. Таким образом, отбор растений по величине обобщенного показателя частично совпадает с селекцией по высоте деревьев и позволяет выявлять наиболее близкие по продуктивности генетические формы.Анализ таблицы 2 свидетельствует также о том, что наиболее адекватную оценку биологической продуктивности дает расчет на основе приростов за последние 10 лет, Хороший результат наблюдается и при учете приростов за последние 5 лет, Ошибка возрастает, когда расчет ведется по приростам за последние 3 года и первые 5 лет. Это обьясняется в первом случае небольшим промежутком наблюдений, недостаточным для обьективной оценки, а во втором случае - неточностью измерений, обусловленную размытостью границ между мутовками в этот период. Увеличение же количества наблюдений не приведет к существенному повышению точности, зато значительно повысить трудоемкость расчета, и измерение осевых приростов (с годами, как известно, границы мутовок в нижней части ствола размываются),Поэтому на основании экспериментальных данных можно сделать вывод о целесообразности наблюдения приростов в первом классе возраста за последние 5 - 10 лет. где 21,2 - величина обобщенных приростов 1-го дерева;х - величина осевого прироста 1-го дерева за первый год исследуемого периода;х 2 - величина осевого прироста 1-го дерева за второй год;гах 2 - коэффициент корреляции приростов деревьев за первый и второй годи определяют величину оптимальных приростов за эти годы по формуле Рг 1,2 1,Р 1 + Р 2х 1х 2) + Р 2 (1 - Гх 1 х 2)2 2 21797454 Таблице 1 Приросты деревьев по го ам, смНомер,семьи Хт Хюо 25 ЭО 15 ЭО 37 35 23 ТО 70 60 %.20 45 ТО 60 % 65 70 50 зо 20 50 40 35 % % 10 20 40 50 60 75 60 50 70 41 15 39 зз 4 Э 53 52 49 67 1 Э 2 О 27 20 25 25 27 20 15 20 18 20 10 1 О 15 19 25 16 25 26 22 22 25 зо 25 15 1 2 з 4 5 6 Т 8 9 31 зо 35 50 35 40 40 25 40 40 30 25 35 15 35 15 25 25 45 35 40 25 40 45 45 45 % 12 5 35 10 23 13 12 17 20 10 10 25 5 13 8 10 16 18 10 б 1 б 1 О 15 Т 8 Т 10 52 15 49 5 47 29 2 Э 28 36 10 2 20 2 5 8 7 6 6 10 11 12 13 14 15 1 б 1 Т 18 18 где Рг 1 2 - величина оптимального прироста за первые два года наблюдений;Р 1 - среднеарифметическая величина приростов всех исследуемых деревьев за первый год,Р 2 - среднеарифметическая величина приростов за второй год;ух 1 х 2 - коэффициент корреляции приростов деревьев за первый и второй год,после чего определяют величину обобщенных приростов 1-го дерева за О+1) лет 2 и величину оптимальных приростов за 0+1) лет Р по формулам 2. = (Е 1+ХЦГХХ) +Х (1 - Г 21 Х) Р 2 = (Рг + Р 1+1с 21 Х 1 +Р +1(1 - сдх 2 где Ъ - величина обобщенного прироста за предыдущие) лет наблюдений;х - величина прироста 1-го дерева за год;.ггь 1 - коэффициент корреляции массива 2 за предыдущие ) лет и приростов за О+1) год;Ру - величина оптимального прироста за предыдущие) лет;Р+1 - среднеарифметическая величина приростов за 3+1) год,при этом о потенциальной продуктивности дерева судят по разности между величиной обобщенного прироста за предыдущие годы наблюдений и величиной оптимального прироста за эти же годы.1797454 10Ф с, Щ 1- щ о ф 2 аЭ Ш о .ЙХсЭ ФссооС о оФл оК л л с Е Ф Ф со о ос о Ф о Б л л с Б Ф Ф с С - о о сЩ ф о 1- о оа ф а с о. у с л л с Е Э Ф сО о о ФЕо аИ а.5 Э л Х Е о э . о Щ о.1-1- о Ф о с а 5 аэ с БФ о э Э -" 1- т ах5щЭу Оо Ь.3с .оооОх Фф о эс ой аэ 5.5 С 5Ф оо э ос о Со : о 1- Э О 5 Ф с Э о о 5 Ф о Ф э о йООйООййО ЭМфЕЭОВфСО сч с м м м Ф м м сч сч . с э м ф - сч э в СЧ ВфйЛСО ЕВ О В О С й СО СЧ Сч й 9 о ооо-о й м и й в л в э вем-о - ф : -тй. исойсч 9 о о о о оО о с;СОйЧЧМф-йЛ ф -эосат эйо . стйййссчсч оооооооос-,йсчоэлвом флфосйсвсчмсч сч сч - с .9 оооооооо йвффээф о-ойф -вмиг м ф- л й й - ф э о О О О О О - О О О Эоввсчомэ фйффЛйиисо ; ооэ о 99 ооооооо сэ лмоов эо лсчоо ффлфов фе 9 о о сч -о о сч в сч й о в э о ьэо е вээ сч -эч ооэмооооо1О й й сч мй сйсч с- лО в сч фФ о сч ч м ф- сч - ч сч м оссйлмллммч в йГ эсчйовссф%см 1лсч9 ос 9 мщу 9 ф о й сч,с всч,с л в й чс ф сч ф в счв фэййоэ 99 счоо 99 Оо йо -вфмолсчв сг в л,- и л СО вс сч - с" о , -, -. .о99 сс о 9 О 9 О вэвф,с лфло Э сЧ Л С - М С СО СЧ М С М Сч ф С СЧ О й 9 о о 9 о 9 о с о- е О, м м сч со л О лфосчвфе й и с о л с м сч ООО 9 ОО 9 ОО ймэф со ссч й Эс 3 М СО Ми СЧ СЧ В Л О й ; О в 9 о 9 оо 9 оо олвлйлйвм мфвоэфмй ЕВСОСЧ СойОйОоОЧ 9 ойва счмолмо СО М О СЧ э - Э В э м ф, сч э, м ф; л о 4 99 м - 99 осчмейэлфаф а с а а с