Українська

Дізнайтеся про науку та застосування програм селекції дерев у світі, зосереджуючись на покращенні здоров'я, продуктивності та стійкості лісів в умовах зміни клімату.

Програми селекції дерев: Покращення лісів для сталого майбутнього

Ліси — це життєво важливі екосистеми, що надають численні переваги, включаючи деревину, поглинання вуглецю, збереження біорізноманіття та захист водозборів. Оскільки глобальні виклики, такі як зміна клімату, вирубка лісів та зростання попиту на лісопродукцію, посилюються, забезпечення здоров'я та продуктивності наших лісів стає першочерговим завданням. Програми селекції дерев є ключовим інструментом для досягнення цієї мети, використовуючи принципи генетики та селективного відбору для виведення кращих дерев з бажаними ознаками.

Що таке селекція дерев?

Селекція дерев, також відома як покращення дерев, — це застосування генетичних принципів для вдосконалення економічно та екологічно важливих характеристик лісових дерев. Вона включає відбір та розведення дерев з кращими ознаками, такими як швидший ріст, стійкість до хвороб, покращена якість деревини та адаптація до конкретних умов навколишнього середовища. Мета полягає у виробництві генетично покращеного садивного матеріалу, який буде ефективнішим за непокращені дерева при лісовідновленні, залісненні та плантаційному лісівництві.

Важливість програм селекції дерев

Програми селекції дерев є важливими з кількох причин:

Ключові етапи програми селекції дерев

Програми селекції дерев зазвичай включають низку етапів:

1. Визначення цілей селекції

Першим кроком є чітке визначення цілей програми селекції. Це включає визначення найважливіших ознак для покращення, враховуючи специфічні потреби регіону, передбачуване кінцеве використання деревини та очікувані майбутні умови навколишнього середовища. Наприклад, у регіонах, що стикаються зі зростаючою посухою, посухостійкість може бути основною метою селекції. У районах, орієнтованих на виробництво целюлози, пріоритетом може бути довжина волокна.

2. Відбір кращих дерев (плюсових дерев)

Цей етап включає ідентифікацію та відбір дерев, які демонструють кращі ознаки порівняно із середньою популяцією. Ці "плюсові дерева" обираються на основі їхньої швидкості росту, форми, стійкості до хвороб, якості деревини та інших бажаних характеристик. Критерії відбору залежать від цілей селекції. Наприклад, у програмах селекції евкаліптів у Бразилії плюсові дерева відбирають за швидкий ріст та високий вихід целюлози. У програмах селекції сосни на південному сході США ключовим критерієм відбору є стійкість до веретеноподібної іржі.

3. Створення насіннєвих плантацій

Насіннєві плантації (або насіннєві сади) — це спеціально спроектовані насадження, створені з відібраних плюсових дерев або їхнього потомства. Вони слугують джерелом генетично покращеного насіння для програм лісовідновлення та заліснення. Насіннєві плантації управляються таким чином, щоб максимізувати виробництво насіння та забезпечити його високу якість. Існує два основних типи насіннєвих плантацій: насіннєві плантації, закладені сіянцями або вкоріненими живцями, та клонові насіннєві плантації, закладені щепленнями або живцями з відібраних клонів. Клонові насіннєві плантації дозволяють швидше розмножувати кращі генотипи. У Швеції клонові насіннєві плантації широко використовуються для програм селекції сосни звичайної та ялини європейської.

4. Контрольоване запилення та схрещування

Контрольоване запилення передбачає ретельний контроль спарювання відібраних дерев для отримання потомства з бажаними ознаками. Це може бути досягнуто шляхом штучного запилення, коли пилок збирається з одного дерева і використовується для запилення іншого, або за допомогою ізоляторів для запобігання небажаному забрудненню пилком. Схрещування різних особин може поєднувати бажані ознаки обох батьків. У Новій Зеландії програми селекції сосни променистої (Pinus radiata) широко використовують контрольоване запилення для створення родин з кращим ростом та якістю деревини.

5. Випробування потомства

Випробування потомства включає висаджування насіння або сіянців з різних родин (тобто потомства від різних схрещувань) на дослідних ділянках для оцінки їхньої продуктивності. Ці випробування проводяться в контрольованих умовах, а ріст, здоров'я та якість деревини дерев ретельно відстежуються протягом кількох років. Випробування потомства дозволяє селекціонерам визначати найкращі родини та відбирати найбільш перспективних особин для подальшої селекції. У Британській Колумбії, Канада, проводяться масштабні випробування потомства для програм селекції дугласії та сосни скрученої.

6. Генетична оцінка та відбір

На основі даних, зібраних з випробувань потомства, селекціонери проводять генетичну оцінку для визначення селекційної цінності кожного дерева. Селекційна цінність — це оцінка генетичної вартості особини за певною ознакою. Ця інформація використовується для відбору найкращих особин для наступного покоління селекції. В Австралії генетична оцінка є критично важливим компонентом програми селекції Eucalyptus globulus, яка спрямована на покращення виходу целюлози та властивостей деревини.

7. Селекція наступних поколінь

Найкращі особини з випробувань потомства використовуються для створення нових насіннєвих плантацій або селекційних популяцій для наступного покоління селекції. Цей процес повторюється протягом кількох поколінь для постійного покращення генетичної якості дерев. Кожен селекційний цикл спрямований на подальше вдосконалення бажаних ознак та адаптацію дерев до мінливих умов навколишнього середовища. Наприклад, на південному сході США програми селекції сосни ладанної пройшли кілька поколінь селекції, що призвело до значного покращення темпів росту та стійкості до хвороб.

8. Впровадження покращеного садивного матеріалу

Останнім кроком є надання генетично покращеного садивного матеріалу лісогосподарським підприємствам та землевласникам. Це може здійснюватися через виробництво насіння з насіннєвих плантацій, розмноження вкорінених живців або рослин з культури тканин відібраних клонів, або розповсюдження генетично покращених сіянців. Забезпечення наявності високоякісного, генетично покращеного садивного матеріалу є вирішальним для максимізації переваг програм селекції дерев. У Фінляндії генетично покращений садивний матеріал з програм селекції ялини та сосни широко використовується в лісовідновленні.

Приклади успішних програм селекції дерев у світі

Численні успішні програми селекції дерев були реалізовані по всьому світу, демонструючи потенціал цієї технології для покращення продуктивності та стійкості лісів. Ось кілька прикладів:

Виклики та міркування в селекції дерев

Хоча селекція дерев пропонує значний потенціал, існують також кілька викликів та міркувань, які слід враховувати:

Майбутнє селекції дерев

Майбутнє селекції дерев є багатообіцяючим, оскільки нові технології та підходи пропонують захоплюючі можливості для прискорення генетичного покращення та підвищення стійкості лісів. Деякі з ключових тенденцій у селекції дерев включають:

Висновок

Програми селекції дерев є потужним інструментом для підвищення продуктивності, здоров'я та стійкості наших лісів. Застосовуючи принципи генетики та селективного відбору, ми можемо виводити кращі дерева, які краще адаптовані до мінливих умов навколишнього середовища та здатні задовольнити зростаючий попит на лісопродукцію. Оскільки ми стикаємося зі зростаючими викликами, пов'язаними зі зміною клімату, вирубкою лісів та інвазивними шкідниками, селекція дерев відіграватиме все більш важливу роль у забезпеченні сталого управління нашими лісами для майбутніх поколінь. Постійні інвестиції в дослідження та розробки в галузі селекції дерев є необхідними для реалізації повного потенціалу цієї технології та забезпечення численних переваг, які надають ліси.

Програми селекції дерев: Покращення лісів для сталого майбутнього | MLOG