Отбор и выращивание триплоидной осины (Populus tremula L.) с применением методов молекулярной генетики и биотехнологии в Республике Татарстан

• Автор: Гарипов, Наис Рафикович
• Шифр специальности: 06.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Пушкино
• Количество страниц: 128 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Обзор литературы
1.1 Биология осины
1.2 Сведения о триплоидных формах осины
1.3 Осинники Республики Татарстан и их изучение
1.4 Постановка проблемы
1.5 Использование методов молекулярно-генетического анализа и
биотехнологии в селекции древесных пород
2 Природные условия района исследования
2.1 Физико-географическое расположение республики и ее
административное деление
2.2 Климат
2.3 Рельеф
2.4 Геологическое строение и почвообразующие породы
2.5 Гидрография
2.6 Растительный и животный мир
3 Объекты и методика исследования
3.1 Объекты исследования
3.2 Методика исследования
4 Отбор триплоидной осины в Республике Татарстан с использованием
молекулярно-генетических маркеров
4.1 Распределение осинников Татарстана в разрезе физико-
географических районов
4.2 Характеристика осинников Билярского и Нурлатского
лесничеств по материалам лесоустройства
4.3 Натурная оценка осинников Билярского и Нурлатского
лесничеств
4.4 Результаты молекулярно-генетических исследований

4.4.1 Результаты исследования образцов древесины
4.4.2 Результаты исследования проб листьев
5 Использование методов биотехнологии в селекции триплоидной осины в условиях Республики Татарстан
5.1 Введение в культуру in vitro
5.2 Мультипликация и укоренение осины
5.3 Адаптация осины к почвенно-субстратной среде
5.4 Состояние плантации осины ex vivo
6 Триплоидия как ключевой фактор ведения хозяйства на осину
6.1 Сравнительные сведения роста клонов 35£2и35Т11 в условиях
Республики Татарстан
6.2 Целесообразность создания плантаций осины в Республике
Татарстан
Выводы
Рекомендации производству
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение
Актуальность темы. Лесовосстановлению и лесоразведению, в частности искусственному пути создания лесов посвящен ряд масштабных исследований [128,129,77,84]. Работы в данном направлении приобретают все большее значение, что связано с изменением приоритетов использования многогранных ресурсных и экологических функций лесов в современных условиях [17].
Одним из ключевых направлений повышения эффективности лесного хозяйства является плантационное лесовыращивание [108, 78], которое получает все более широкое распространение во многих странах мира. На XI Мировом лесном конгрессе отмечалась актуальность производства древесины на лесных плантациях не только в качестве сырья для перерабатывающей промышленности, но и для топливно-энергетических целей. Это связано с прогрессирующим загрязнением окружающей среды и истощением запасов ископаемого топлива [44].
Однако для того, чтобы плантационный способ ведения лесного хозяйства был более рентабельным, чем традиционный, следует основываться на высокопродуктивных формах лесных пород с активным привлечением достижений генетики и методов биологических технологий [110].
Проблема искусственного лесовосстановления и лесоразведения очень актуальна и для Республики Татарстан — как малолесного региона России. Леса некогда покрывали до 50% территории республики. С начала XIX до середины XX веков площадь лесов неуклонно сокращалась. В настоящее время лесистость Татарстана составляет порядка 17,4 %. В этой связи, плантационное лесоводство послужит одним из важных механизмов на пути повышения продуктивности лесов республики.
Тополя - это те быстрорастущие древесные породы, которые повсюду обратили на себя внимание благодаря своему быстрому росту и особому качеству древесины, поддающейся разнообразной механической и химической переработке. Особое значение они имеют для целлюлозно-бумажной
листовые диски, пазушные и апикальные почки. Экспланты культивировали на среде, разработанной учеными Т. Murashige и F. Skoog [123] с различными сочетаниями гормонов ИУК, ИМК, 2,4-Д, НУК, БАП и кинетина.
В работах М. R. Ahuja описан метод микроклонального размножения растений из рода тополей, таких как Populus tremula, Populus tremuloides, а также их гибридов. Меристемы спящих почек данных растений культивировались на модифицированной среде McCown - Woody Plant Medium (WPM), названной: «Aspen Culture Medium» (ACM), которая содержала пониженный уровень цитокининов и ауксинов. Так в процессе размножения были использованы три среды ACM с различным добавлением гормонов. Для пробуждения спящих почек использовали среду ACM 1 с добавлением 0,5 мг/л БАП. В дальнейшем для роста побегов применялась среда ACM 2 + 0,5 мг/л БАП + 0,02 мг/л НУК. Укореняли полученные побеги на среде ACM 3 с добавлением гормонов 0,5 мг/л ИМК и 0,01 мг/л НУК. Исследователем было получено более тысячи растений тополя и осины [101,102].
Методам микроклонального размножения осины по схожей методике посвящены также работы М.С. Mathes [119], L.L.Winton [132,133], K.H.Barocka [103], G. Naujoks [124], A.Mandal [118], M.Gordan Cotache [114], J.Mala [117], M.A. Тропа [91], P.K. Байбуриной с соавторами [5], Д.Н. Зонтикова [48], Г.А. Петровой [76], Ю.А. Королевой с соавторами [58] и др.
Существуют работы по микроклональному размножению тополя гималайского P. ciliata [111, 121], сереющего P.canescense [86,87] и др.
Получение посадочного материала; закладка насаждений ex vivo. Разработка условий адаптации микроклонально размноженных деревцев к почвенно-субстратным условиям, получение посадочного материала с закрытой корневой системой, последующее создание древесных плантаций - в числе ключевых задач в работе по селекции осины.
В Белоруссии исследователями из Института леса Национальной академии наук Беларуси и Белорусского государственного университета показана возможность пересадки микроклональных растений-регенерантов в нестерильные