Генетика и селекция лесных, плодовых и декоративных древесных пород, страница 5

Ген, как единица наследственности, определяет отдельный элементарный признак, который в свою очередь может отражать структуру белковой моле­кулы. При изучении наследственности как одного из свойств живого орга­низма различают два понятия: наследственность и наследование. В понятие наследственности входит свойство генов детерминировать построению спе­цифической белковой молекулы, развитие признаков и план строения орга­низма. Наследование отражает процесс передачи задатков наследственно де­терминированных признаков и свойств организма от одного поколения к другому при размножении. Открытие Г. Менделем явлений доминирования, расщепления и независимого комбинирования признаков относится к зако­номерностям наследования (Любавская, 1982).

Кариотип – это совокупность хромосом, типичных для данного вида. Хромосомы являются носителями наследственной информации, состоят из РНК и ДНК. У сосновых 24 хромосомы. Строение хромосомы выявляется на стадии метафазы или ранней анафазы, когда хромосомы наиболее укорочены и находятся в экваториальной плоскости. На рисунке представлена идеограмма хромосом лиственницы.

Рисунок 1- Кариотип и идеограмма хромосом сосны  обыкновенной.

Поскольку кариотип лиственницы европейской мало изучен, то исследование можно провести на примере лиственницы сибирской, поскольку это близкие виды по хромосомному набору. Кариотипический анализ проводился на проростках семян лиственницы сибирской.

Выводы: кариотипическое исследование трех популяций лиственницы сибирской, из северной и южной частей ареала, выявило несколько вариантов кариотипа.

1.  Нормальный, или стандартный, кариотип, содержащий 24 хромосомы (2n=24):6 пар метацентрических и 6 пар субметацентрических. Две пары метацентриков и одна пара субметацентриков имеют вторичные перетяжки в дистальных районах; в интерфазных ядрах содержится от 1 до 6 ядрышек. Наблюдается полиморфизм по числу нуклеолярных районов.

2.  Кариотип с одной добавочной хромосомой разной морфологии: мета- или субметацентрической  (2n= 24+ 1B).

3.  Кариотип с геномными мутациями, которые выражаются в полиплоидии (2n= 3x =36) и миксоплоидии (наряду с диплоидными клетками имеются клетки разной степени плоидности).

4.  Кариотип со структурными перестройками хромосом – кольцевыми и полицентрическими хромосомами, делециями, перецентрическими инверсиями.

 Представители рода Larix, как и большинство других родов хвойных, относятся к группе растений со стабильным кариотипом. Тем не менее, детальные цитогенетические исследования последнего десятилетия, особенно в связи с развитием популяционных методов кариотипического анализа, выявили широкий спектр хромосомных перестроек у некоторых хвойных, в том числе и у лиственницы. В большинстве случаев образование хромосомных аномалий наблюда­ется в популяциях, расположенных близко к границам ареалов (Муратова, 1994).

3.  Изменчивость

   Изменчивостью называют различия признаков и свойств между двумя или группой особей, предками и потомками одного и того же или разных видов растений и животных. В зависимости от масштаба исследований известно несколько уровней внутривидовой изменчивости: различия отдельных частей организмов – метомерная изменчивость; несхожесть некоторых признаков у отдельных особей – индивидуальная изменчивость и в группе особей одного вида – групповая, или внутри популяционная изменчивость и межпопуляционная изменчивость.     

 По характеру изменения признаков и свойств различают прерывистую и непрерывную (клинальную) изменчивость. Эти типы изменчивости отмечают при рассмотрении признака или свойства во времени и пространстве. Примером прерывис­той изменчивости во времени могут служить возрастные изменения светолюбия сосны обыкновенной. Примером прерывистого изменения признаков в пространстве могут служить из­менения, вызванные резким перепадом экологических и клима­тических условий, получившие название экологической и ге­ографической изменчивости. Сосна обыкновенная на болоте отличается от растущей рядом сосны по суходолу, сосна обыкно­венная в центре ареала Московской области отличается от ар­хангельской сосны по морфологическим признакам и быстроте роста. Непрерывную изменчивость можно наблюдать на приросте запаса древесины в лесу. Непрерывно падает бо­нитет древостоя в одном и том же типе леса в направлении с юго-запада на северо-восток.