ISSN: 0024-1148 Лесоведение. 2016. № 3. С. 187-194

ОПТИМИЗАЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ РАСТЕНИЙ В ОПЫТАХ ПО ИСПЫТАНИЮ СЕМЕННОГО ПОТОМСТВА ПЛЮСОВЫХ ДЕРЕВЬЕВ ЕЛИ ЕВРОПЕЙСКОЙ

А. С. Бондаренко¹, А. В. Жигунов^2
1Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт лесного хозяйства
194021 Санкт-Петербург, Институтский просп., 21
²Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова                                              194021 Санкт-Петербург, Институтский пер., 5                                              E-mail: asbond@mail.ru

Поступила в редакцию 14 мая 2015 г.

Число растений на одну семью является основным параметром, определяющим эффективность опыта по оценке генетических свойств плюсовых деревьев в испытательных культурах. Применяемая в настоящее время методика создания испытательных культур плюсовых деревьев предъявляет завышенные требования к данной величине, что неприемлемо на первых этапах селекции и приводит к значительным экономическим потерям. Целью исследования является оценка минимально необходимого числа растений на одну семью при закладке испытательных культур рядного типа. Исследования выполнены в испытательных культурах ели европейской Ленинградской и Псковской областей в возрасте от 17 до 40 лет. Методической основой работы является моделирование результата опыта при поэтапном снижении численности растений в семье с использованием отбора на основе генератора случайных чисел и регулярной выборки растений. Для оценки уровня репрезентативности выборок различного объема на каждом этапе выполняется сравнение полученных выборок с исходными семьями по следующим критериям: 1) уровень достоверности различий между семьями (пороговый уровень значимости по результатам дисперсионного анализа составляет 0.05); 2) корреляция между средними семейными значениями основных биометрических показателей исходных и выборочных совокупностей (пороговое значение коэффициента корреляции составляет 0.80). Полученная по данным критериям минимальная пороговая численность растений скорректирована для компенсации различных неблагоприятных факторов в период их развития. По результатам исследования рекомендуется использовать при закладке испытательных культур численность растений, равную 200 шт. на одну семью.

• Ключевые слова: испытательные культуры, ель европейская, семья, семенное потомство, скорость роста, схема опыта, математические модели, случайный отбор, регулярный отбор, оптимизация.

Список литературы

1. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: исследование зависимостей. М.: Финансы и статистика, 1983. 487 с.

2. Бондаренко А.С., Жигунов А.В., Савельев О.А. Оценка роста испытательных культур методами кластерного анализа и суммирования рангов биометрических показателей // Тр. СПб НИИ лесного хозяйства. Вып. 2(3). 2000. С. 129-138.

3. Бондаренко А.С., Жигунов А.В. Генетическая обусловленность скорости роста ели европейской в культуре // Лесоведение. 2007. № 1. С. 42-48.

4. Бригс Ф., Ноулз П. Научные основы селекции растений / Пер. с англ. М.: Колос, 1972. 397 с.

5. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 4-е изд. М.: Колос, 1979. 416 с.

6. Жигунов А.В., Бондаренко А.С., Николаева М.А. Первые результаты отбора элитных деревьев ели европейской в Ленинградской области // Изв. высших учебных заведений. Лесной журнал. 2012. № 3. С. 43-50.

7. Жигунов А.В., Маркова И.А., Бондаренко А.С. Статистическая обработка материалов лесокультурных исследований. СПб.: Изд-во СПбГЛТА, 2002. 87 с.

8. Котов М.М., Лебедева Э.П. Применение биометрических методов в лесной селекции: учеб. пособие. Горький: Изд-во Горьковского гос. ун-та, 1977. 120 с.

9. Основные положения методики закладки испытательных культур плюсовых деревьев основных лесообразующих пород. Воронеж: Изд-во ЦНИИ лесной генетики и селекции, 1982. 18 с.

10. Петров С.А. Методы определения и практическое использование коэффициента наследуемости в лесоводстве: утв. Проблемным Советом по лесной генетике, селекции и семеноводству 05.04.1972. М.: ЦБНТИ-лесхоз, 1973. 53 с.

11. Райт Д.В. Введение в лесную генетику / Пер. с англ. М.: Лесн. пром-сть, 1973. 470 с.

12. Рогозин М.В. Селекция сосны обыкновенной для плантационного выращивания. Пермь, Изд-во Пермского гос. национального исслед. ун-та, 2013. 200 с.

13. Романовский М.Г. Полиморфизм древесных растений по признакам-корреляциям // Генетика. 1988. Т. ххIV. № 7. С. 1241-1249.

14. Ромедер Э., Шенбах Г. Генетика и селекция лесных пород. М.: Изд-во сельскохоз. литературы, журналов и плакатов, 1962. 268 с.

15. Снедекор Дж.У. Статистические методы в применении к исследованиям в сельском хозяйстве и биологии / Пер. с англ. М.: Сельхозиздат, 1961. 503 с.

16. Указания по лесному семеноводству в Российской Федерации. М.: ВНИИЦлесресурс, 2000. 198 с.

17. Федорков А.Л., Туркин А.А. Возраст оценки качества потомств в испытательных культурах сосны // Лесоведение. 2009. № 2. С. 69- 71.

18. Фолконер Д.С. Введение в генетику количественных признаков. М.: Агропромиздат, 1985. 486 с.

19. Царёв А.П. Методика сортоиспытания лесных пород. Воронеж: ЦНИИ лесной генетики и селекции, 1977. 41 с.

20. Antola J. First new seed orchards producing elite seed established // Foundation for forest tree breeding. Annual report. 1997. N 1. P. 26-27.

21. Bondarenko A. Optimization of plant quantity for one family in Picea abies L. progeny tests // IUFRO 2014: Forest Tree Breeding Conference. Prague, Czech Republic, August 25-29, 2014. P. 59.

22. Conkle M. The determination of experimental plot size and shape in loblolly and slash pines. North Carolina State University, School of Forestry, Technical Report 17, 1963. P. 1-51.

23. Correll R., Cellier К. Effects of plot size, block size and buffer rows on the precision of forestry trials // Australian Forest Research. 1987. V. 17. N 1. P. 11-18.

24. Haapanen M. Effect of plot size and shape on the efficiency of progeny tests // Silva Fennica. 1992. V. 26. N 4. P. 201-209.

25. Haapanen M. Within-plot subsampling of trees for assessment in progeny trials of Scots pine // Silva Fennica. 1995. V. 29. N 1. P. 13-19.

26. Hannrup B., Jansson G., Danell Ö. Comparing gain and optimum test size from progeny testing and phenotypic selection in Pinus sylvestris // Canadian Journal of Forest Research. 2007. V. 37. N 7. P. 1227-1235.

27. Johnstone R.C.B., Samuel C.J.A. The interaction between genotype and site: its influence on tree selection programs in Britain. Forestry Commission Paper 122. Forestry Commission: Edinburgh, 1978. 18 p.

28. Lambeth C. Effective genetic testing - practical and theoretical considerations. Proc. of IUFRO Meeting on Breeding Theory, Progeny Testing and Seed Orchards, Williamsburg, 1986. P. 24-33.

29. Lambeth C., Gladstone W., Stonecypher R. Statistical efficiency of row and noncontiguous family plots in genetic tests of loblolly pine // Silvae Genetica. 1983. V. 32. N 1-2. P. 24-28.

30. Li H., Lindgren D. Comparison of phenotype and combined index selection at optimal breeding population size considering gain and gene diversity // Silvae Genetica. 2006. V. 55. N 1. P. 13-19.

31. Libby W., Cockerham C. Random non-contiguous plots in interlocking field layouts // Silvae Genetica. 1980. V. 29. N 5-6. P. 183-190.

32. Loo-Dinkins J.A., Tauer C.G., Lambeth C.C. Selection system efficiencies for computer simulated progeny test field designs in loblolly pine // Theoretical & Applied Genetics. 1990. V. 79. N 1. P. 89-96.

33. Wright W., Freeland F. Plot size and experimental efficiency in forest genetic research. Michigan State University, Technical Bulletin 280. 1960. P. 1-28.

34. Xie C.-Y., Yanchuk A.D., Fu. Y.-B. Accuracy of ranking Individuals in field tests of different designs: acomputer simulation /// Silvae Genetica. 2006. V. 55. N 2. P. 70-77.