индивидуальная изменчивость генеративных органов березы повислой на южном урале

 

Галеев Э.И., Коновалов В.Ф. (БГАУ, г. Уфа, РФ)

 

Individual variability of the most characters of the generative organs of drooping beach has been studied in different silva pvovinces of the Republic of Bashkortostan. Two groups of drooping beach populations have been chosen, namely plain and mountainous groups, which have essential distinctions of the series of characters which it is important to take into account when selectioning the species in the region.

 

Проблема изменчивости генеративных органов березы повислой на Южном Урале, в территориальных границах Республики Башкортостан, изучена  недостаточно полно. В этом направлении проведены работы А.К. Махневым (1971, 1987) в различных районах Урала. Данная проблема имеет важное значение в систематике, селекции и популяционной генетике (Семериков, 1986). Изучению изменчивости генеративных признаков придается особое значение, так как они наиболее часто выступают в качестве диагностических и хозяйственно ценных.

 Из совокупности признаков генеративных органов березы повислой,  нами детально изучено 12,  имеющих, на наш взгляд, наиболее важное значение.

Объектами исследования явились спелые березняки, произрастающие в различных лесорастительных провинциях: Предуралье, Южном Урале и Зауралье. Предуралье представлено калтасинской (КЛТ) и уфимской (УФА) выборками, Южный Урал – авзянской (АВЗ) и зилаирской (ЗИЛ), Зауралье – учалинской (УЧЛ). Данные о параметрах изменчивости признаков генеративных   органов  березы повислой, в пределах вида, приведены в таблице  1. В березняках различных лесорастительных районов Республики Башкортостан, амплитуда индивидуальной изменчивости по некоторым изучаемым признакам генеративных органов  березы повислой достаточно существенна. Особенно это относится к таким признакам, как длина верхней лопасти  плодовой  чешуйки, с амплитудой коэффициента  изменчивости от 20,3 до 35,6%, ширина боковой лопасти плодовой чешуйки – 15,7-20,8%, длина столбика плодовой чешуйки – 17,3-22,5%. Отмеченные выше генеративные признаки березы повислой, характеризуются средним и высоким  уровнем изменчивости. Данная закономерность отчетливо прослеживается как в пределах вида, так и по лесорастительным  провинциям региона. Большинство изучаемых признаков  генеративных органов березы повислой, в пределах вида и каждой лесорастительной провинции, имеют низкий и  средний уровень  изменчивости.

По данным А.К. Махнева (1987), в условиях Среднего Урала изучаемые признаки семян и плодовых чешуй имеют  очень низкий и низкий уровень изменчивости, что связано с  более жесткими условиями произрастания березы повислой, по сравнению с березняками Южного Урала.

Таблица 1 - Амплитуда индивидуальной изменчивости генеративных органов березы повислой

Изучаемый признак	Лесорастительная провинция/Выборка
	Предуралье		Южный Урал		Зауралье
	Калтасинская		Авзянская		Учалинская
	лимиты	СV,%	лимиты	СV,%	лимиты	СV,%
1. Длина орешка	9,8-15,7	12,3	12,3-16,1	13,6	8,0-12,7	9,1
2. Ширина орешка	8,0-11,3	8,5	11,7-29,3	19,1	10,0-18,1	13,3
3. Длина сережки	8,3-13,1	10,0	12,7-24,7	20,7	10,0-14,7	10,8
4. Ширина сережки	9,9-20,0	12,7	6,7-17,0	11,7	7,7-11,7	9,0
5. Диаметр сережки	8,3-12,3	10,1	14,0-18,2	16,7	7,6-11,3	8,7
6. Толщина сережки	9,3-15,3	11,7	9,7-15,7	11,3	9,3-13,7	10,7
7. Длина чешуйки	7,3-8,7	7,2	8,7-14,3	10,3	7,3-12,0	9,3
8. Ширина чешуйки	9,0-10,7	9,3	7,7-11,3	9,1	6,2-9,0	7,7
9. Длина верхней лопас-ти чешуйки	18,3-25,0	20,3	19,7-52,1	35,6	16,7-31,3	24,3
10.Ширина боковой лопасти чешуйки	13,3-26,1	15,7	15,2-27,0	20,8	11,6-24,3	16,7
11.Длина столбика че-шуйки	13,0-23,7	17,3	14,0-22,5	17,7	13,3-31,0	19,8
12.Ширина столбика  чешуйки	11,3-22,7	14,7	11,3-22,6	15,3	11,1-20,3	13,8

 

Анализ индивидуальной  изменчивости  изучаемых признаков  гене-ративных органов березы повислой в пределах лесорастительных провинций региона,  позволил установить следующие закономерности.

В березняках Южного Урала многие  признаки семянок и плодовых  чешуй (67%) имеют  средний и высокий уровень изменчивости.

В Предуралье и Зауралье, уровень изменчивости изучаемых признаков генеративных органов березы повислой является  средним (42%) и низким (58%). Для определения сходства и различия выборок по совокупности морфологических признаков генеративных органов березы повислой нами был проведен кластерный анализ (рис. 1).

Как видно из дендрограмм, выборки разделились на 2 отчетливо выраженных кластера, один из которых объединил предуральские выборки  - уфимскую (УФА) и калтасинскую  (КЛТ), а другой – горные выборки – зилаирскую (ЗИЛ), авзянскую (АВЗ) и учалинскую (УЧЛ).

У березы повислой из среднегорной (АВЗ) и низкогорной части Южного Урала (ЗИЛ), средневыборочные параметры генеративных признаков  существенно не различаются друг от друга.

Достаточно четкие различия  по морфопризнакам  генеративных органов  установлены для березы повислой из горно-зауральской выборки (УЧЛ),  что может объясняться возможной филогенетической близостью с колковыми березняками Зауралья.

 

КЛТ
УФА
ЗИЛ
АВЗ
УЧЛ

  1,63                                                 2,50                                                  3,36

   +-----------------------------------------+-----------------------------------------+

Рис. 1 Дендрограмма различия выборок по средневыборочным значениям морфологических параметров генеративных органов березы повислой

 

Наиболее существенное различие у березы повислой из  равнинной выборки отмечено по диаметру сережек и её форме – продолговатости.               У березы из горной выборки плодовая сережка более укорочена.

Довольно контрастно различаются семянки: у равнинных  выборок – калтасинской и уфимской, семянка вытянута по длине. У горных – зилаирской, авзянской и горно-зауральской учалинской, семянка имеет приплюснутую форму. По форме плодовой чешуйки наибольшими размерами отмечены равнинные  выборки – калтасинская и уфимская,  наименьшими – учалинская выборка. Следовательно, равнинная популяция березы повислой по отношению к горным, характеризуется увеличенными размерами семянки и плодовой чешуйки. Результаты исследований А.К. Махнева (1987) свидетельствуют о том, что размер семянок и плодовых чешуй имеет тенденцию к уменьшению в направлении с запада на восток.

Таким образом, при выделении популяций березы повислой одним из диагностических признаков можно считать форму семянки, плодовой чешуйки и длину сережки, которая у равнинных березняков более чем в четыре раза превосходит её  ширину.

В изученных  популяциях, характеризующихся различными  эколого-географическими условиями, изменчивость показателей многих признаков генеративных органов варьирует относительно слабо. Это позволяет  считать, что она  в большей мере обусловлена индивидуальными генотипическими особенностями березы повислой, чем  различиями лесорастительных провинций по условиям произрастания вида.

 

Библиография

1. Махнев А.К. Изменчивость генеративных органов березы в связи с эколого-географическими и генетическими факторами //Труды Института экологии растений и животных УНЦ АН СССР, 1971.-Вып.82.-С.30-79.

2. Махнев А.К. Внутривидовая изменчивость и популяционная структура берез секции Albae и Nanae.-М.:Наука, 1987.-128с.

3. Семериков Л.Ф. Популяционная структура древесных растений.-М.:Наука, 1986.-140с.