Разведение деревьев

Селекция деревьев – это применение принципов генетики, репродуктивной биологии и экономики для генетического улучшения и управления лесными деревьями. В отличие от селекции скота, пахотных культур и садовых цветов, проводившейся в последние столетия, селекция деревьев, за исключением фруктовых, является сравнительно недавним явлением.

Прививки Pinus radiata в рамках подготовки к созданию семенного сада в Новой Зеландии.

Изолирующие пакеты для контролируемого опыления в семенном саду Pinus radiata.

Типичная программа селекции лесных деревьев начинается с отбора лучших фенотипов (плюс деревьев) в естественном или посаженном лесу, часто на основе скорости роста, формы дерева и особенностей адаптации к месту. Такое применение массового отбора улучшает среднюю производительность леса. Потомство получают от отобранных деревьев и выращивают на тестовых плантациях, которые служат генетическими испытаниями. На основе таких тестов можно выбрать лучшие генотипы среди родителей. Отобранные деревья обычно размножаются либо семенами, либо прививкой , и семенные сады создаются, когда предпочтительным результатом являются семена улучшенного качества. Альтернативно, лучшие генотипы можно напрямую размножать черенками или методами in vitro и использовать непосредственно в клональных плантациях. Первая система часто применяется у сосен и других хвойных пород, а вторая характерна для некоторых широколиственных (тополя, эвкалипты и др.). Цели программы селекции деревьев варьируются от повышения урожайности и адаптации к конкретным условиям до устойчивости к вредителям и болезням, свойств древесины и т. д. В настоящее время в селекции деревьев начинают использоваться преимущества быстрого развития генетики и геномики растений.

Оптимизация

Селекционеры деревьев прилагают усилия для повышения эффективности своей работы за счет оптимизации селекции деревьев. Ученые разрабатывают инструменты, направленные на повышение эффективности программ селекции деревьев. Оптимизация может означать адаптацию стратегий и методов к определенным видам, группам популяций, структуре генетических вариаций и способу наследования важных признаков для получения максимальной выгоды в единицу времени. Оптимизация обычно проводится на следующих уровнях: стратегия разведения (соответствующая интенсивность разведения, структура и размер племенной популяции, план поддержания генетического разнообразия), методы разведения ( тип спаривания , методы тестирования и отбора, размер и время тестирования популяции) и методы распространения генетически улучшенного материала ( семеноводства и клональное лесное хозяйство: генетический вклад, размер). Часто используются компьютерные симуляторы: стохастические – основанные на определенных и случайных алгоритмах; и детерминированный – основанный на определенных алгоритмах.

Стратегии отбора сравнивались на предмет ежегодного прогресса в долгосрочном разведении при заданных ежегодных затратах с учетом генетического прироста, генного разнообразия, компонентов затрат и времени. Для ели европейской кажется выгодным клонировать полные семейства сибсов, а затем отбирать их на основе клональных показателей. в то время как для сосны обыкновенной лучше всего подходит двухэтапная стратегия: сначала предварительный фенотипический отбор, а затем тестирование потомства.

Улучшение дерева

Генетически изменчивая популяция и метод отбора генетически превосходящих особей обеспечивают основу для улучшения деревьев путем селекции. По сути, программа улучшения деревьев направлена ​​на то, чтобы изолировать и оценить генетический компонент изменчивости одного или нескольких представляющих интерес признаков. В простейшей процедуре циклы отбора сокращают доступную популяцию в определенном направлении для улучшения желаемых признаков, а затем разводят на основе селекции для расширения популяции с улучшенными характеристиками. Стратегии размножения различаются в зависимости от вида и целей, но все они используют схемы спаривания для получения информации и нового материала. Выбор подходящей стратегии разведения и схемы спаривания является ключевым решением в любой программе разведения. Поцелуй (1986) использовали двухуровневый дизайн в Британской Колумбии для изучения различий внутри и между отдельными популяциями белой ели , как в Британской Колумбии, так и в восточной части Северной Америки.

Программа селекции белой ели, начатая в 1986 году Канадской лесной службой в Приморье, включала два типа спаривания: поликросс для проверки клонов на общую комбинационную способность; и парное спаривание для получения материала для отбора второго поколения (Fowler et al. 1988).

Ньютона (2003) Систематический обзор реакции урожайности ели белой и трех других североамериканских хвойных деревьев на методы улучшения лесных деревьев показал, что правильный выбор потомства по происхождению может привести к увеличению роста молодых особей примерно на 12% за 20 лет для ели белой и соответствующей товарной продуктивности (среднее значение). ежегодный прирост товарного объема) прирост на 26% через 50 лет для плантаций, созданных с номинальной начальной плотностью на участках среднего и хорошего качества. Кроме того, предварительные оценки, полученные на основе отдельных тематических исследований, показали, что стратегии селекции первого поколения ели белой могут повысить товарную продуктивность примерно на 20% через 45 лет.

См. также

• Генетически модифицированное дерево
• Выбор

Избранная библиография

• Уайт Т.Л., Адамс В.Т. и Нил Д.Б. 2007. Лесная генетика, CABI. ISBN   978-0-85199-348-5
• 2007 Гёста Эрикссон, Ингер Экберг и Дэвид Клэпхэм. Введение в лесную генетику. ISBN   91-576-7190-7 [1]
• 1984. Прикладное улучшение лесных деревьев. Брюс Зобель, Джон Талберт, Университет штата Северная Каролина, John Wiley and Sons, Inc., ISBN   0-471-09682-2