Лигнификация ксилемы разных видов березы при интродукции в условиях Нижегородской области

Интродукция как одна из традиционных в лесном хозяйстве сфер практической деятельности сохраняет свою актуальность и на современном этапе. Обладая широким спектром полезных признаков и свойств, представители рода берёза (Betula L.) подвергаются разноплановым исследованиям. Цель данного исследования являлось получение сравнительной оценки различных видов, входящих в таксономическую систему рода берёза, по степени лигнификации ксилемы. Объектом исследования служили посадки 10 видов берёзы, представленных в интродукционной коллекции ботанического сада Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Предметом исследования являлась изменчивость степени лигнификации ксилемы у интродуцированных и аборигенного видов берёзы. Первичной единицей выборки в опыте принят однократный учет временных препаратов поперечных срезов из средней части годичного прироста, которые после окрашивания и фиксации визировали с помощью микроскопа Микмед-2. Одревеснение клетчатки в стенках клеток ксилемы выявляли с помощью качественной реакции флороглюцина на лигнин. Дополнительно был произведен опытный анализ сроков опадания листвы у исследуемых объектов. В ходе анализа степени лигнификации клеток ксилемы в годичных побегах видов берёзы, в пределах опытного участка, установлена их неоднородность по значениям изучаемых показателей вне зависимости от видовой принадлежности. Минимальное число неодревесневших клеток ксилемы свидетельствовало о большей степени подготовленности растений к неблагоприятному зимнему периоду и более раннему опаданию листвы. Различия проявились на выровненном экологическом фоне в условиях Нижегородской области и подтверждены результатами однофакторного и двухфакторного дисперсионного анализа.

1. Андреев Г.И., Барвиненко В.В., Верба В.С. Основы научной работы и методология диссертационного исследования. М.: ФиС, 2012. 296 c.

2. Бабаев Р.Н. Содержание крахмала в тканях побегов разных видов березы в условиях интродукции // Российская национальная научно-практическая интернет-конференция для обучающихся и молодых ученых «Рост и воспроизводство научных кадров в сельском и лесном хозяйстве». Н. Новгород, 18–19 декабря 2019 года.

3. Бабаев Р.Н. Сравнительная морфология листовых пластин березы карельской и березы повислой на территории Нижегородской области // Современное

4. лесное хозяйство – проблемы и перспективы: матер. Всерос. науч.-практ. конф., посв. 50-летию «ВНИИЛГИСбиотех» 3-4 декабря 2020 года. Воронеж: ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех», 2020. С. 22–25.

5. Бессчетнов П.В., Бессчетнова Н.Н. Видоспецифичность тополей по содержанию жиров в тканях побегов // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. 2020. № 3 (27). С. 13–23.

6. Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н. Образование и лигнификация ксилемы плюсовых деревьев сосны обыкновенной // ИВУЗ. Лесной журнал. 2013а. № 2 / 332. С. 45–52.

7. Бессчетнов В.П., Бессчетнова Н.Н., Яханова Е.А., Горелова З.В., Соколова А.А., Кентбаев Е.Ж., Кентбаева Б.А., Шабалина М.В. Развитие ксилемы и лигнификация её клеток у сеянцев сосны с открытой и закрытой корневой системой // Вестник Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии. – 2014. Т. 4: Лесное хозяйство 2013. Актуальные проблемы и пути их решения: матер. Междунар. науч.-практ. Интернет-конф. Н. Новгород, 7 декабря 2013 – 7 января 2014 г. Н. Новгород: НГСХА, 2014. С. 25–35.

8. Бессчетнова М.В. Адаптационные процессы с позиции интродукции растении // Бюллетень Главного ботанического сада. 1983а. Вып. 128. С. 1–6.

9. Бессчетнова М.В. Некоторые генетические аспекты теории интродукции растений // Бюллетень Главного ботанического сада. 1971. Вып. 82, С. 3–7.

10. Бессчетнова Н.Н. Генотипическая неидентичность плюсовых деревьев сосны обыкновенной по содержанию крахмала // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 4 (42). С. 20–23.

11. Бессчетнова Н.Н. Многомерная оценка плюсовых деревьев сосны по степени развития ксилемы // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. Естественные, технические, экономические науки. 2012. № 07. С. 9–14.

12. Бессчетнова Н.Н. Скорость сезонного роста ксилемы в годичных побегах клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. 2008. № 2. С. 4–10.

13. Бессчетнова Н.Н. Содержание водорастворимых сахаров в клетках побегов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Актуальные проблемы лесного комплекса / под общ. ред. Е.А. Памфилова: сб. науч. тр. по итогам Междунар. науч.- техн. конф. Брянск: БГТА, 2011. Вып. 28. С. 15–19.

14. Бессчетнова Н.Н. Содержание жиров в клетках побегов плюсовых деревьев сосны обыкновенной // ИВУЗ. Лесной журнал. 2012. № 4/328. С. 48 –55.

15. Бессчетнова Н.Н. Содержание запасных веществ и ход лигнификации в тканях побегов у вегетативного потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной // Актуальные проблемы лесного хозяйства Нижегородского Поволжья и пути их решения: сб. науч. ст. по матер. науч.-практ. конф, посв. 75-летию НГСХА. Н. Новгород, 2005. С. 20–28.

16. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Бессчетнов П.В. Содержание и баланс запасных веществ в тканях побегов тополей в Нижегородском Поволжье // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2020. Вып. 232. С. 92–104. DOI: 10.21266/2079-4304.2021.232.92-104.

17. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Кулькова А.В., Мишукова И.В. Содержание крахмала в тканях побегов разных видов ели (Picea А. Dietr.) в условиях интродукции // ИВУЗ. Лесной журнал. 2017. № 4. С. 57–68. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2017.4.57.

18. Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П., Черных В.Л. Генотипическое несходство плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) по физиологическому состоянию побегов // Вестник ПГТУ. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2015. – № 4 (28). – С. 35 – 49.

19. Бессчетнова Н.Н., Кулькова А.В. Содержание запасных питательных веществ в клетках тканей годичных побегов представителей рода ель (Picea L.) в условиях Нижегородской области // ИВУЗ. Лесной журнал. 2019. № 6. С. 52–61. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.52.

20. Бондаренко А.С., Жигунов А.В. Статистическая обработка материалов лесоводственных исследований: учеб. пособие. СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2016. 125 с.

21. Горелов Н.А., Круглов Д.В. Методология научных исследований : учебник для бакалавриата и магистратуры. М.: Юрайт, 2016 290 с.

22. Гродзинский А.М., Гродзинский Д.М. Краткий справочник по физиологии растений. Киев: Наук. думка, 1964. 288 с.

23. Ершов П.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Многомерная оценка плюсовых деревьев ели европейской (Picea abies) по пигментному составу хвои // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2018. Вып. 233. С. 78–99.

24. Захаров А.Б., Бессчетнов В.П. Аномалии ветвления березы (Betula) в защитных лесных полосах автомагистралей // ИВУЗ. Лесной журнал. 2019. № 5. С. 1–15. DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.5.

25. Кулькова А.В., Бессчетнова Н.Н., Бессчетнов В.П. Многопараметрический анализ в оценке видоспецифичности представителей рода ель (Picea) // ИВУЗ. Лесной журнал. 2018б. № 6. С. 23–38. DOI: 10.17238/issn0536- 1036.2018.6.23.

26. Лапин П.И., Сиднева С.В. Оценка перспективности интродукции древесных растений по данным визуальных наблюдений // Опыт интродукции древесных растений. М.: Наука, 1973. С. 7–67.

27. Лапин П.И., Калуцкий К.К., Калуцкая О.Н. Интродукция лесных пород. М.: Лесн. пром-сть, 1979. 224 с.

28. Паничев Г.П. Плантационное выращивание лесных ресурсов // Вестник Московского государственного университета леса. Лесной вестник. 2014. Т. 18. № 3. С. 43–45.

29. Прозина М.Н. Ботаническая микротехника: учеб. пособие. М.: Высш. шк., 1960. 205 с.

30. Семихов В.Ф., Гвоздева Е.В., Бессчетнов В.П., Арефьева Л.П., Новожилова О.А., Гринаш М.Н. Аминокислотный состав семян и систематика семейства Pinaceae // Ботанический журнал. 2007. № 92 (12). С. 118–132.

31. Шульц Г.Э. Методы фенологических наблюдений при ботанических исследованиях. Л.: Наука, 1966. 104 с.

32. Шульц Г.Э. 1981. Общая фенология. Л.: Наука. 1981. 188 с.

33. Brahim B.M., Loustau D., Gaudillèr J.P., Saur E. Effects of Phosphate Deficiency on Photosynthesis and Accumulation of Starch and Soluble Sugars in 1-Year-Old Seedlings of Maritime Pine (Pinus pinaster Ait) // Ann. Sci. For. 1996. Vol. 53, no. 4. P. 801–810. DOI: 10.1051/forest:19960401

34. Carle J. Status and trends in Global Forest Plantation Development // Forest Products Journal. 2002. Vol. 52, no. 7/8. 23 p.

35. Eichelmann H., Oja V., Rasulov B., Padu E., Bichele I., Pettai H., Mols T., Kasparova I., Vapaavuori E. & Laisk A. Photosynthetic parameters of birch (Betula pendula Roth) leaves growing in normal and in CO2 and O3-enriched atmospheres // Plant, Cell and Environment. 2004. Vol. 27. P. 479–495.

36. Falkenhagen E. A comparison of the AMMI method with some classical statistical methods in provenance research: the case of the South African Pinus radiata trials // Forest Genetics. 1996. No. 3 (2). P. 81–87.

37. Jyske T., Hölttä T. Comparison of phloem and xylem hydraulic architecture in Picea abies stems // New Phytologist. 2015 No. 205 (1). P. 102–115. DOI: 10.1111/nph.12973.

38. Kramer P.J. The role of physiology in forestry // The Forestry Chronicle. 1956. No. 32 (3). P. 297–308. DOI: 10.5558/tfc32297-3.

39. Lindley D.V., Scott W.F. New Cambridge Elementary Statistical tables // Cambridge University press, 1984. 80 p.

40. Matyssek R., Günthardt-Goerg M. S., Maurer S., Christ R. Tissue structure and respiration of stems of Betula pendula under contrasting ozone exposure and nutrition // Trees. 2002. Vol. 16. P. 375–385

41. Mayr S., Bertel C., Dämon B., Beikircher B. Static and dynamic bending has minor effects on xylem hydraulics of conifer branches (Picea abies, Pinus sylvestris) // Plant, Cell & Environment. 2014. No. 37 (9). P. 2151–2157. DOI: 10.1111/pce.12307. Neter J., Wasserman W., Whitmore G.A. Applied Statistics, Allyn and Bacon // Inc., 1988. 1006 p.

42. Wittmann C., Pfantz H. Temperature dependency of bark photosynthesis in beech (Fagus sylvatica L.) and birch (Betula pendula Roth.) trees // Journal of Experimental Botany. 2007. Vol. 58, no 15/16. P 4293–4306. DOI: 10.1093/jxb/erm313