Вегетативное размножение сосны обыкновенной

Размножение голосеменных на примере сосны обыкновенной

Голосеменные растения размножаются семенами. Однако семена у них не образуются в таком органе как цветок и, созрев, не находятся в плоде. Такое происходит только у покрытосеменных. У голосеменных семена созревают на чешуях шишек и потом просто выпадают оттуда. Именно поэтому голосеменные так называются, их семена «голые».

Большинство голосеменных составляет такая группа растений, как хвойные (сосна, ель, лиственница и др.). Их размножение с помощью семян похоже. Поэтому, говоря о размножении голосеменных, обычно описывают размножение сосны обыкновенной, т. к. это наиболее распространенное растение.

У голосеменных существуют мужские и женские шишки. В мужских шишках созревают пыльцевые зерна, которые представляют собой часть мужского гаметофита, в котором, в свою очередь, в дальнейшем созревают спермии. В женских шишках образуется женский гаметофит, в котором образуются яйцеклетки.

Слово «гаметофит» означает, что в клетках такого образования содержится одинарный набор хромосом. Само растение из группы голосеменных представляет собой спорофит, т. е. в его клетках содержится двойной набор хромосом.

У большинства хвойных на одном растении есть как мужские, так и женские шишки. При этом они располагаются в разных местах веток. У сосны мужские шишки собраны в группы и находятся в основаниях веток, а женские располагаются по одиночке на концах веток. Мужские и женские шишки отличаются также по цвету и размеру. Женские крупнее.

У сосны пыльцевые зерна созревают в конце весны и высыпают из мужских шишек, разносятся ветром. Каждое пыльцевое зерно имеет два так называемых воздушных мешка. Это облегчает его вес и дает возможность дольше лететь на ветру. Далеко не всем пыльцевым зернам везет достигнуть женских шишек.

Тот факт, что на одном растении есть мужские и женские шишки еще не означает, что происходит самоопыление (то есть пыльца одного растения опыляет женские шишки своего же растения). Обычно происходит опыление шишек другого растения, то есть происходит перекрестное опыление.

В женской шишке сосны на каждой чешуйки располагается по два семязачатка. Всего в шишке много семязачатков, так у нее много чешуек. Когда пыльца попадает в шишку, ее внешние чешуйки смыкаются. Таким образом происходит опыление. Однако оплодотворения, то есть слияния спермия и яйцеклетки у сосны в первый год не происходит.

Через год в мужском гаметофите (пыльцевом зерне), который в прошлом году попал с помощью ветра в женскую шишку, развиваются два спермия. В женском гаметофите созревает яйцеклетка. Яйцеклетка сливается с одним из спермиев. Второй погибает. Происходит оплодотворение, в результате которого образуется зигота.

Зигота — это уже спорофит, так как содержит двойной набор хромосом. Один набор от мужского растения (от спермия), а другой — от женского (от яйцеклетки). Зигота делится и развивается в зародыш, — это новое растение, оно сочетает в себе признаки материнского и отцовского растения. Однако зародыш развивается внутри женского гаметофита, то есть за счет питательных веществ материнского растения. Женский гаметофит окружает зародыш клетками с питательными веществами, снаружи находятся защитные оболочки. Зародыш и все эти образования вместе называются семенем. Зародыш состоит из зародышевых корешка, стебелька, семядолей и почечки.

Семя у сосны созревает долго. Еще где-то год. Только на третий год после опыления женские шишки раскрываются и семена выпадают. У сосны они имеют дополнительные образования в виде крылышек, которые облегчают их перенос на дальние расстояния ветром.

Таким образом, в жизненном цикле голосеменных преобладает спорофит, представляющий собой само фотосинтезирующее растение. Гаметофит редуцирован и служит только для размножения, а питается за счет спорофита. Образование семени — это эволюционный прогресс. Ведь в нем содержится запас питательных веществ, а значит у зародыша больше шансов прорасти. Кроме того, голосеменным для оплодотворения не нужна вода, как папоротникам и мхам. Поэтому голосеменные более широко распространены.

Вегетативное размножение сосны обыкновенной

1 Камышинский технологический институт (филиал) ГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет»

Единственным эффективным методом создания клоновых лесосеменных плантаций является метод вегетативного размножения, который позволяет полностью передать саженцу генетические свойства плюсового материнского дерева. В литературе практически отсутствуют материалы по вегетативному размножению различных видов и биотипов сосны в районе степей европейской части Российской Федерации. Установлено, что наиболее надежным и приемлемым методом прививки всех видов сосны является метод «в приклад сердцевиной на камбий». Для обеспечения приживаемости саженцев на лесосеменной плантации прививки целесообразно выращивать в теплицах. Состояние подвоя в весенний период не оказывает резкого влияния на приживаемость прививок. Однако прививочные работы необходимо заканчивать до момента образования на подвоях первых хвоинок. Хранение черенков в снегу в течение 1,5–2 месяцев обеспечивает их высокую приживаемость при весенних прививочных работах.

1. Бамбе В. Т. Выращивание привитых саженцев некоторых лесных древесных пород в теплицах с полиэтиленовым покрытием: автореф. дис. . канд. с.-х. наук. – Елгава, 1974. – 25 с.

2. Крючков С. Н., Иозус А. П., Стольнов А. С. Селекционно-генетические методы повышения устойчивости лесомелиоративных комплексов в Нижнем Поволжье // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – № 6. – URL: www. science-education. ru/100-5121.

3. Правдин Л. Ф., Яркин В. П. Научные основы организации устойчивой лесосеменной базы // Научные основы селекции хвойных древесных пород. – М.: Наука, 1978. – С. 125–142.

4. Проказин Е. П. Новый метод прививки хвойных для создания семенных участков // Лесное хозяйство. – 1960. – № 5. – С. 22–28.

Сосна является одной из основных пород защитного лесоразведения. Ее доля составляет 60–70 % от породного состава вновь создаваемых защитных насаждений в районе степей европейской части Российской Федерации. В связи с приказом Рослесхоза от 09.03.2011 г. № 61 «Об утверждении перечня лесорастительных зон Российской Федерации и перечня лесных районов Российской Федерации» и приказа Рослесхоза от 28.03.2016 г. № 100 «Об установлении лесосеменного районирования», согласно которому Волгоградская область включает три лесосеменных района, для каждого из которых необходимо создавать специализированные лесосеменные плантации. Это подразумевает большой объем работ по вегетативному размножению перспективных сосен обыкновенной, крымской и желтой.

Прививка черенков размножаемого клона в настоящее время является основным приемом создания семенных плантаций, предназначенных для промышленного получения семян с высокими наследственными свойствами [1, 2, 3, 4, 5].

Необходимо установить оптимальные сроки прививок и заготовки привойного материала, выявить зависимость приживаемости от физиологического состояния подвоя и погодных условий и др.

Цель исследования: разработка эффективной технологии вегетативного размножения различных видов и биотипов сосны в районе степей европейской части Российской Федерации.

Материалы и методы исследования

Основным методом прививки хвойных пород, и в частности сосны, до настоящего времени признан способ прививки «в приклад сердцевиной на камбий» Е. П. Проказина [4]. Поэтому этот метод и был принят за основу при проведении нами исследовательских работ. Данный метод был принят в качестве основного при вегетативном размножении маточных деревьев лиственницы сибирской. Прививку производили в весенний период, после начала вегетации подвоя. В качестве подвоя использовались одно-, двухлетние саженцы открытого грунта и однолетние саженцы сосны, выращенные в теплице.

Результаты исследования и их обсуждение

Для изучения влияния сроков заготовки черенков на приживаемость прививок черенки прививали на трехлетний подвой в открытом грунте. Черенки хранили сначала в снежном бурту, а после его таяния, примерно 10 мая, в холодильнике. В первый год проведения исследований снега не было до середины января и заготовленные в декабре и январе ветви до выпадения снега хранились в траншее, поэтому черенки декабрьской и январской заготовки показали самую низкую приживаемость. Во второй год, когда заготовленные ветви сразу положили под снег, приживаемость была гораздо выше, следовательно, в исключительных случаях, когда есть возможность хранить прививочный материал в снегу, черенки можно заготавливать в декабре и январе. По всем вариантам опыта лучшую приживаемость показали черенки мартовской и апрельской заготовки (табл. 1).

Изучали возможность прививок неодревесневшими черенками. По каждому варианту опыта делали по 25 прививок. Одревесневшие черенки представляют из себя обычные черенки мартовской заготовки. Зеленые черенки – это побег, ткани которого еще не сформировались, зеленые черенки заготавливаются непосредственно перед прививкой с начала мая до начала июня. Лучшая приживаемость зеленых черенков объясняется тем, что у одревесневших черенков с подвоем срастается только камбий, а у зеленых черенков с подвоем срастаются физиологически активные клетки несформировавшихся коры, луба и древесины, вследствие этого происходит быстрое срастание и уже через несколько дней начинается рост привоя. Результаты опыта (табл. 2) убедительно показывают, что вегетативное размножение прививкой зеленых черенков можно с успехом использовать в условиях сухой степи. Прививку зелеными черенками можно начинать, когда они достигнут длины 5–10 см и заканчивать при начале их одревеснения, обычно в условиях г. Волгограда – г. Камышина с 10 мая по 1 июня.

Приживаемость прививок сосны в зависимости от сроков заготовки черенков и времени проведения прививочных работ

Время проведения прививочных работ

Все материалы взяты из открытых источников

Https://biology. su/botany/gymnosperm-reproduction

Https://stroy-podskazka. ru/sosna/osobennosti-razmnozheniya/

Https://natural-sciences. ru/ru/article/view? id=36183