ЛЕСОВЕДЕНИЕ, 2021, № 3, С. 265–277


ОСОБЕННОСТИ ПЫЛЬЦЫ ВНУТРИВИДОВЫХ ФОРМ И МОРФОТИПОВ ЛИСТВЕННИЦЫ СИБИРСКОЙ В КОНТРАСТНЫХ ЭКОТОПАХ ЮЖНОЙ СИБИРИ
Т. С. Седельникова, А. С. Аверьянов, А. В. Пименов
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр СО РАН»,
Россия, 660036 Красноярск, Академгородок, 50/28
E-mail: tss@ksc.krasn.ru


Поступила в редакцию 29.01.2020 г.
В естественных популяциях и искусственных насаждениях лиственницы сибирской (Larix sibirica), произрастающих в экологически контрастных условиях Южной Сибири, проведено исследование морфологических признаков пыльцы и аномалий ее развития у внутривидовых форм и морфотипов деревьев, дифференцированных по окраске и размерам женских шишек, с учетом типа половой конституции, возраста, наличия поврежденности лиственничной почковой галлицей, по сравнению с типичными особями. Выявлено, что у красношишечных форм деревьев (f. rubriflora, f. rosea) формируются достоверно более крупные пыльцевые зерна и образуется меньшее количество тератоморфной пыльцы, чем у зеленошишечной формы (f. viridiflora). Специфика крупношишечных форм деревьев по сравнению с мелкошишечными проявляется в продуцировании достоверно более крупной пыльцы. У крупношишечных и мелкошишечных форм деревьев пыльцевые зерна с аномалиями развития встречаются чаще, чем у типичных особей. Молодые 30-летние деревья характеризуются достоверно более мелкой пыльцой, чем особи старших возрастов, не отличаясь от них по количеству тератоморфных пыльцевых зерен. Образование более мелких пыльцевых зерен у молодых деревьев может быть связано не только с возрастом, но и с мужским типом их сексуализации. Заселение деревьев лиственничной почковой галлицей не оказывает влияния на размер пыльцевых зерен и число аномалий их развития, но влияет на изменение соотношения классов формы пыльцы. Морфометрические показатели пыльцы изменяются в соответствии с контрастными различиями эколого-климатических условий произрастания деревьев в подтаежном, предгорном, болотном и степном происхождениях. В условиях неблагоприятного температурного режима корнеобитаемого слоя торфяных криоземов на болоте и засушливого климата со значительными колебаниями температур в степи деревья продуцируют пыльцу более мелких размеров с высоким числом аномалий ее развития.
Ключевые слова: лиственница сибирская, внутривидовой полиморфизм, Южная Сибирь, морфология пыльцы.
DOI: 10.31857/S0024114821030104


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ



  • Бажина Е.В. Жизнеспособность пыльцы и изменчивость признаков побегов Abies sibirica, пораженных ржавчинным раком (Melampsorella cerastii) // Ботанический журнал. 2005. Т. 90. № 5. С. 696–702.

  • Баранчиков Ю.Н., Третьякова И.Н., Буглова Л.В. Генеративный потенциал деревьев лиственницы сибирской, пораженных почковой галлицей // Вестник Московского государственного университета леса – Лесной вестник. 2009. Т. 68. № 5. С. 134–137.

  • Биоразнообразие лиственниц Азиатской России / Отв. ред. С.П. Ефремов, Л.И. Милютин. Новосибирск: Гео, 2010. 159 с.

  • Головко В.В., Куценогий К.П., Истомин В.Л. Использование конфокальной сканирующей микроскопии для определения объема и плотности пыльцевых зёрен сибирских растений // Труды VII международной выставки и Научного конгресса ГЕО-СИБИРЬ-2011. Дистанционные методы зондирования земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология. Новосибирск: Изд-во СГГА, 2011. Т. 4. С. 249–253.

  • Горячкина О.В., Седаева М.И. Морфология и качество пыльцы у видов рода Picea (Pinaceae) из коллекции дендрария Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН // Растительный мир Азиатской России. 2012. Т. 10. № 2. С. 27–32.

  • Захаренко Г.С. Биологические основы интродукции и культуры видов рода кипарис (Cupressus L.). Киев: Аграрна наука, 2006. 256 с.

  • Зеленяк А.К., Морозова Е.В., Иозус А.П. Качество семян лиственницы сибирской на клоновой лесосеменной плантации // Успехи современного естествознания. 2018. № 1. С. 13–17.

  • Калашник Н.А. Аномалии пыльцы у лиственницы Сукачева в различных экологических условиях // Известия Самарского НЦ РАН. 2011. Т. 13. № 1 (14). С. 835–838.

  • Ковылина О.П., Ковылин Н.В., Познахирко П.Ш. Изменчивость генеративных органов и посевные качества семян лиственницы сибирской в защитных насаждениях оз. Шира // Хвойные бореальной зоны. 2008. Т. XXV. № 3–4. С. 309–315.

  • Круклис М.В. Мейоз и формирование пыльцы у лиственницы Чекановского (Larix Czekanowskii Cz) // Изменчивость древесных растений Сибири. Красноярск: Институт леса и древесины Сибирского отделения Академии наук СССР, 1974. С. 20–34.

  • Круклис М.В., Милютин Л.И. Лиственница Чекановского. М.: Наука, 1977. 212 с.

  • Макогон И.В., Коршиков И.И. Качество пыльцы в связи с генетическими особенностями Picea abies (L.) Karst. в интродукционном насаждении // Бюллетень Государственного Никитского ботанического сада. 2012. Вып. 105. С. 107–112.

  • Мейер-Меликян Н.Р., Токарев П.И. Особенности строения пыльцевых зерен некоторых представителей Pinaceae по данным электронной микроскопии // Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел биологический. 2004. Т. 109. Вып. 1. С. 19–21.

  • Моносзон-Смолина М.Х. К вопросу о морфологии пыльцы некоторых видов рода Pinus // Ботанический журнал. 1949. Т. 34. № 4. С. 352–380.

  • Некрасова Т.П. Пыльца и пыльцевой режим хвойных Сибири. Новосибирск: Наука, 1983. 169 с.

  • Пименов А.В., Седельникова Т.С., Ефремов С.П. Морфология и качество пыльцы желто- и краснопыльниковой форм Pinus sylvestris в болотных и суходольных условиях произрастания (Томская область) // Ботанический журнал. 2011. Т. 96. № 3. С. 367–376.

  • Романова Л.И., Третьякова И.Н. Особенности микроспорогенеза у лиственницы сибирской, растущей в условиях техногенной нагрузки // Онтогенез. 2005. Т. 36. № 2. С. 128–133.

  • Седельникова Т.С., Пименов А.В. Числа хромосом форм Larix sibirica (Pinaceae) в Ширинской степи Республики Хакасия // Ботанический журнал. 2017. Т. 102. № 5. С. 693–697.

  • Седельникова Т.С., Пименов А.В., Ефремов С.П. Морфология пыльцы сосны обыкновенной на болотах и суходолах // Лесоведение. 2004. № 6. С. 1–5.

  • Сурсо М.В. Пыльцевой режим в хвойных насаждениях Севера // Лесной вестник. 2009. № 3. С. 33–37.

  • Сурсо М.В., Барабин А.И., Болотов И.Н., Филиппов Б.Ю. Весеннее развитие пыльцы у лиственницы сибирской (Larix sibirica Ledeb.) в северной подзоне тайги // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2012. № 6. С. 7–15.

  • Темботова Ф.А., Моллаева М.З., Пшегусов Р.Х. Изменчивость пыльцы желто- и краснопыльниковой форм сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на территории национального парка «Приэльбрусье» (Центральный Кавказ) // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки. 2017. Т. 11. С. 55–61.

  • Токарев П.И. Палинология древесных растений, произрастающих на территории России: Автореф. дис. … докт. биол. наук (03.00.05) М.: МГУ, 2004. 55 с.

  • Тренин В.В. Цитоэмбриология лиственницы. Л.: Наука, 1986. 88 с.

  • Третьякова И.Н., Носкова Н.Е. Пыльца сосны обыкновенной в условиях экологического стресса // Экология. 2004. № 1. С. 26–33.

  • Anderson Ø.M. Anthocyanins from reproductive structures in Pinaceae // Biochemical Systematics & Ecology. 1992. V. 20. P. 145–148.

  • Bell B.A., Bishop T.H., Fletcher W.J., Ryan P., Ilmen R. Cedrus atlantica pollen morphology and investigation of grain size variability using laser diffraction granulometry // Palynology. 2018. V. 42. N 3. P. 339–353.

  • Chira E. The development of pollen with more than the haploid chromosome number in Pinus sylvestris // Biologia. 1973. V. 28. N 7. P. 515–527.

  • Danti R., Della Rocca G., Mori B., Torraca G., Calamassi R., Mariotti Lippi M. Old world and new world Cupressus pollen: morphological and cytological remarks // Plant Systematics & Evolution. 2010. V. 287. № 3. P. 167–177.

  • Depciuch J., Kasprzyk I., Drzymała E., Parlinska-Wojtan M. Identification of birch pollen species using FTIR spectroscopy // Aerobiologia. 2018. V. 34. Iss. 4. P. 525–538.

  • Erdtman G. Pollen morphology and plant taxonomy. III. Morina L., with an addition on pollen-morphological terminology // Svensk Botanisk Tidskrift. 1945. V. 39. P. 279–285.

  • Erdtman G. Pollen morphology and plant taxonomy: Angiosperms. An introduction to palynology. Stockholm: Almqvist & Wiksell, 1952. 539 p.

  • Gore P.L., Potts B.M., Volker P.W., Megalos J. Unilateral cross incompatibility in Eucalyptus: the case of hybridisation between E. globulus and E. nitens // Australian Journal of Botany. 1990. V. 38. P. 383–394.

  • Griesbach R., Santamour F.S. Anthocyanins in cones of Abies, Picea, Pinus, Pseudotsuga and Tsuga (Pinaceae) // Biochemical Systematics & Ecology. 2003. V. 31. N 3. P. 261–268.

  • Halbritter H. Larix decidua // PalDat – A palynological database. 2016. https://www.paldat.org/pub/Larix_decidua/302356;jsessionid=0EB4C4A42EB60B4844E5E61032605C90; accessed 2018-12-19.

  • Halbritter H., Ulrich S., Grimsson F., Weber M., Zetter R., Hesse M., Buchner R., Svojtka M., Frosch-Radivo A. Illustrated pollen terminology. Vienna: Springer, 2018. 483 p.

  • Knight Ch.A., Clancy R.B., Gotzenberger L., Dann L., Beaulieu J.M. On the relationship between pollen size and genome size // Journal of Botany. 2010. Article ID 612017. P. 1–7.

  • Sedel´nikova T.S., Pimenov A.V., Efremov S.P., Muratova E.N. Peculiarities of the male generative sphere in Pinus sibirica from forest bog ecotopes of Western Siberia // Biology Bulletin. 2018. V. 45. N 1. P. 23–30.

  • Slobodník B. The early-spring development of male generative organs and abnormalities in pollen ontogenesis of European larch (Larix decidua Mill.) // Forest Genetics. 2002. V. 9. N 4. P. 309–314.

  • Varis S., Reiniharju J., Santanen A., Ranta H., Pulkkinen P. The size and germinability of Scots pine pollen in different temperatures in vitro // Grana. 2011. V. 50. N 2. P. 129–135.

  • Vasilevskaya N.V., Domakhina A.D. Teratomorphism of pollen of Larix sibirica Ledeb. (Pinaceae Lindl.) in the Arctic urbanized territory // Czech Polar Reports. 2018. V. 8. N 1. P. 24–36.

  • Wrońska-Pilarek D., Danielewicz W., Bocianowski J., Maliński T., Janyszek M. Comparative pollen morphological analysis and its systematic implications on three European oak (Quercus L., Fagaceae) species and their spontaneous hybrids // PLoS One. 2016. V. 11. N 8: e0161762. doi:10.1371/journal.pone.0161762.