Лесная селекция и генетика – Размножение древесных растений. Семенное размножение древесных растений.

Размножение древесных растений. Семенное размножение древесных растений.

В преобладающем числе случаев деревья размножаются половым способом, т.е. семенами. Вместе с тем у некоторых древесных видов возможно также вегетативное размножение, посредством корневых систем, отводками и т.п. Эти принципиально различающиеся способы размножения играют очень важную роль в селекции лесных пород. Вегетативное размножение посредством черенкования, прививок и других приемов позволяет сохранить и размножить растение с одинаковой наследственностью в течении многих поколений. При вегетативном размножении новое поколение воспроизводится из группы клеток специализированной соматической (неполовой) ткани отдельных органов (почек, корней, стеблей и т.д.). При половом размножении две половые клетки (мужская и женская) соединяются и дают начало новой клетке (зиготе), которая затем делится и образует организм с материнскими и отцовскими признаками. Процесс образования зигот в результате оплодотворения обеспечивает обмен наследственной информацией между особями внутри вида. Образующиеся в результате полового процесса семена способствуют расселению лесных древесных растений в новые места обитания. Наиболее приспособлены к расселению древесные породы, у которых плоды и семена, снабженные крылатками, разносятся ветром.

Наступление периода цветения (половой зрелости) зависит от вида древесной породы и от экологических факторов. Например, сосна в свободном стоянии зацветает в 15 летнем а в насаждении в 30-летнем возрасте. Береза на освещенных местах зацветает в 10 лет, в насаждении в 20 лет. Достигнув половой зрелости, деревья кроме вегетативных побегов образуют и репродуктивные (генеративные) побеги, несущие тычинки и пестики. Процесс закладки и ранние этапы развития цветков у покрытосеменных, мужских микростробил и женских макростробил – шишек голосеменных растений, споро и гаметогенез,  опыление,  оплодотворение, зиготогенез и все этапы развития семени до созревания называются генеративным циклом.

По длительности генеративного цикла древесные растения делятся на две группы: породы с 2-летним генеративным циклом (основная часть видов); породы с 3-летним генеративным циклом (большинство видов сосны, дуб северный и др.).

Развитие генеративных органов у древесных, в т.ч. хвойных пород начинается с закладки зачатков половых органов в год, предшествующий цветению. Весной они продолжают развитие. Мужские микростробелы хвойных и тычинки покрытосеменных полностью завершают генеративный цикл рассеиванием пыльцы весной следующего вегетационного периода. Различия в развитии женских макростробил у видов двух групп проявляются в темпах их развития. У видов первой группы от опыления до оплодотворения проходит около месяца, у видов второй группы около одного года.

В зависимости от способов опыления выделяют насекомоопыляемые и ветроопыляемые растения, которые различаются биологией цветения, строением цветков и соцветий, пыльцы, временем и продолжительностью цветения. Цветки ветроопыляемых растений, как правило, разнополые, чашечковидные, невзрачные, без нектарников а насекомоопыляемые – обоеполые, с яркоокрашенным двойным околоцветником, ароматные и с нектарниками.

Липа – обоеполые, однодомные.

Клен – мужские, женские, обоеполые, цветки и на одном дереве.

Дуб – цветки разнополые – женские и мужские, но дерево однодомное.

Тополь – цветки разнополые, дерево двудомное.

Сосна – мужские в женские $ цветки, цветки разнополые, расположены на одном дереве, но женские на вершине, мужские в нижней части кроны.

Лиственница – цветки разнополые, но расположены на одной ветке и в средней части кроны.

Пихта – цветки разнополые, но находятся на одном дереве – женские в верхней части кроны, мужские – в нижней.

Можжевельник – цветки разнополые и растения двудомные.

У обоеполых и однодомных разнополых растений зародыш образуется в результате перекрестного опыления и самоопыления. У разнополых и двудомных растений зародыши семян образуются всегда в итоге перекрестного опыления. Самоопылением называется перенос пыльцы на семяпочку или на рыльце пестика в пределах одного цветка или разных цветков одного и того же растения. Но очень немногие виды являются полными самоопылителями.

Перекрестным опылением называется перенос пыльцы с одного растения на цветки другого растения данного вида или сорта. Переопыление растений разных видов и сортов, обладающих разной наследственностью, называется гибридизацией, которая может быть внутривидовой, межвидовой, межродовой и т.д.

Перекрестноопыляющиеся растения в природе встречаются гораздо чаще чем самоопыляющиеся, (большинство хвойных, березовые, буковые, ильмовые, кленовые и ивовые и др.)

У растений с обоеполыми (гермофродитными) цветками перекрестное опыление обеспечивается различными способами, например, более ранним созревание тычинок (протандрия) или, наоборот – более ранним созреванием пестиков (протогения).

Ветроопыляемость            способствует             перекрестному

опылению, так как сухая, легкая пыльца свободно сдувается ветром.

У насекомоопыляемых растений наблюдается сложная система взаимной адаптации насекомых и цветков к перекрестному опылению. Главные опылители – это пчелы, собирающие в цветках нектар и пыльцу. Пыльца у таких растений клейкая, плохо сдувается ветром, легко прилипает к телу насекомого и стирается при посещении ими других цветков.

Самоопыление отрицательно сказывается на мощности и
продуктивности    растений    большинства перекрестноопыляющихся видов. Перекрестное опыление –наоборот, поэтому эти два явления необходимо учитывать при выборе методов селекции. Самоопыление можно использовать при создании чистых линий.