Atgal

Valstybinės mokslo programos „Augalų genetinių išteklių moksliniai tyrimai“ (GENOFONDAS) tema „Miško medžių genetinių išteklių tyrimai ir išsaugojimas kintančios aplinkos sąlygomis“

State scientific program "Studies of plant genetic resources" (GENOFUND): project "The investigation of genetic resources of the forest tree species and their conservation under changing environment"

English version

2004-2008 m., projektas finansuojamas iš Valstybės biudžeto,
vadovas – doc. dr. R. Gabrilavičius,
pagrindiniai vykdytojai – dr. V. Baliuckas, doc. dr. D. Danusevičius, doc. dr. J. Danusevičius, dr. A. Pliūra, dr. R. Petrokas.

Programos partneriai: Lietuvos žemdirbystės institutas, Vytauto Didžiojo universiteto Kauno botanikos sodas, Vilniaus universitetas, Botanikos institutas, Lietuvos sodininkystės ir daržininkystės institutas, Lietuvos žemės ūkio universitetas, Miško genetinių išteklių, sėklų ir sodmenų tarnyba, Lietuvos lauko gėlininkystės bandymų stotis, Lietuvos miškų institutas, Vilniaus pedagoginis universitetas.

Programos tikslai: ištirti miško medžių populiacijų genetinių struktūrų kitimą dėl klimato kaitos, gamtinių anomalijų ir antropogeninių veiksnių; išlaikyti populiacijų adaptacijai reikalingą platesnę genetinę įvairovę, kuri leidžia joms geriau prisitaikyti prie kintančios aplinkos sąlygų; maksimaliai gerinti ūkiškai vertingus požymius

Rinktinių (pliusinių) medžių genetinių išteklių išsaugojimui ex situ reikšmingos miško sėklinės plantacijos, kurios veisiamos iš jų vegetatyvinių palikuonių, o jų sėklinių palikuonių įvertinimui – miško bandomieji želdiniai. Sėklinėse plantacijose sutelkiami įvairių miško gamtinių regionų rinktinių medžių vegetatyviniai (skiepyti) palikuonys, todėl genetinių išteklių praktiniam naudojimui labai svarbi atskirų sėklinių plantacijų vertė.

1990 m. Veisiejų miškų urėdijos Ančios girininkijoje 2,0 ha plote įveisti želdiniai skirtingų pušies plantacijų klonų sėklinių palikuonių išbandymui. Šioje kolekcijoje panaudoti Trakų (3 ir 5 sekcijų), Kaišiadorių (1a, 1 ir 2 sekcijų), Jonavos sėklinių plantacijų ir Šlienavos genotipų lauko kolekcijos (klonų archyvo) sėkliniai palikuonys. Nustatyta, kad tiek skirtingų plantacijų, tiek skirtingų plantacijų sekcijų klonų palikuonių kiekybiniai ir kokybiniai požymiai patikimai skiriasi. Ančios girininkijos bandomuosiuose želdiniuose geriausi palikuonys yra iš Kaišiadorių pušies sėklinės plantacijos 1a sekcijos, Trakų plantacijos 5 sekcijos ir Šlienavos klonų archyvo. Jie yra aukščiausi, geriausiai nusivalę nuo sausų šakų, medeliai tiesiausi, mažiausiai dvistiebių bei turinčių pleištinių šakų, didžiausias spyglių išsilaikymo amžius, ploniausios šakos su bukesniu šakų prisegimo kampu. Minėtų plantacijų ir sekcijų palikuonys labiausiai tinka veisti želdinius Pietų Lietuvoje.

Paprastojo ąžuolo galimybės adaptuotis, vykstant klimato pokyčiams, yra mažai ištirtos. Genetinių išteklių tyrimo objektu pasirinkti paprastojo ąžuolo 11 m. amžiaus populiaciniai bandomieji želdiniai, kurie įveisti Dubravos eksperimentinės-mokomosios miškų urėdijos Šilėnų girininkijoje. Juos sudaro 12 Lietuvos populiacijų (medynų) palikuonys ir 108 laisvo apsidulkinimo šeimos. Įvertinus paprastojo ąžuolo populiacijų genetinius rodiklius nustatyta, kad pagal augimo ritmo bei aukščio požymius geriausi yra Anciškio, Kūlupėnų ir Naujosios Ūtos populiacijų palikuonių rodikliai. Didelis ir patikimas populiacinis efektas (iki 33 %) augimo pradžiai arba lapų skleidimuisi parodo, kad populiacijų atranka ex situ genetinių išteklių išsaugojimui turi būti atliekama ne tik pagal vidupopuliacinius parametrus, bet ir pagal tarppopuliacinius skirtumus.

 

1 pav. Ąžuolo genetinis draustinis ir rinktiniai ("pliusiniai") medžiai

Genetinių išteklių išsaugojimui svarbi reprodukcinių požymių genetinio kintamumo dėsningumų sąsaja su kitais fenotipiniais požymiais. Žydėjimo gausumo, sezoninio augimo pradžios, morfologinių požymių genetinio kintamumo įvertinimui ir įvertintų požymių sąsajos su molekuliniais žymenimis nustatymo tyrimams buvo pasirinkta paprastosios eglės klonų kolekcija Dubravos eksperimentinėje-mokomojoje miškų urėdijoje. Reprodukcinių požymių sąsajai su fenologiniais parametrais naudoti 9 DNR fragmentai (pradmenys). 6 iš 9 pradmens Nr. 17001 polimorfinių DNR fragmentų generavo potencialius žymenis. Tyrimai parodė sąsają tarp eglės moteriškų strobilų skaičiaus ir fenologinės formos: vėliau sezoninį augimą pradedantys eglės klonai turėjo daugiau moteriškų strobilų. Todėl RAPD žymuo 17001 gali būti tiesiogiai ar netiesiogiai susijęs su fenologinius požymius sąlygojančiais genais. Reprodukcinių požymių molekulinių žymenų identifikacija padidins selekcijos efektyvumą ir reprodukcinių požymių genetinės įvairovės nustatymo efektyvumą.

Miškinė kriaušė yra reta ir nykstanti medžių rūšis, kuri turi būti tik patikimai saugoma. Miškinės kriaušės auga medžių ardo žemutinėje dalyje, nesudarydamos konkurencijos kitoms medžių rūšims. Jos, augdamos miške pavieniui, neturi sąlygų kryžmadulkai, todėl jų heterogeniškumas susiaurintas, dėl to gali būti ir apomiktinių individų. Išsaugant ir gausinant kriaušes medynuose in situ, būtina formuoti jų grupes. Pažangesnis būdas miškinių kriaušių rūšies grynumui išlaikyti yra jų sutelkimas į lauko kolekcijas. Sukaupus gausų klonų kiekį, galima padidinti genetinę įvairovę ir gauti teigiamą heterogeniškumo efektą sėkliniuose palikuonyse. Genetinių išteklių išsaugojimas kolekcinėse – archyvinėse sėklinėse plantacijose yra perspektyvus ir tuo, kad surinkus sėklas, jas galima efektyviai platinti. 2006 m. pavasarį pagal Lietuvos miškų instituto parengtą projektą Anykščių miškų urėdijos Pavarių girininkijoje buvo įveista pirmoji Lietuvoje miškinės kriaušės atrinktų klonų išsaugojimo kolekcija – sėklinė plantacija. Klonų (71) pradinė kilmė – iš 13-kos Nemuno baseino rajonų. Lietuvos miškų institutas parengė rekomendacijas ne tik miškinės kriaušės plantacijai sudaryti, saugoti ir prižiūrėti Anykščiuose, bet ir pavieniai Lietuvos miškuose augančių miškinių kriaušių radvietėms miškotvarkiniuose projektuose atžymėti, jas išsaugoti, regeneruoti ir ugdyti. Pagal parengtą miškinės kriaušės genetinių išteklių išsaugojimo metodinę programą numatyta įveisti šeimų bandomuosius želdinius genetinei vertei nustatyti ir tolimesnei atrankai bei reprodukcijai tęsti. Identifikavus ir įvertinus klonus pagal palikuonis, genetinių išteklių gerinimas gali vykti grįžtamosios ir tęstinės selekcijos metodais. Čia galima panaudoti ir dauginimą in vitro metodu. Miškinės kriaušės turi būti išdėstomos grupėmis dėl kryžmadulkos ąžuolo, liepos, trešnės, šermukšnių, skroblo bei eglės želdiniuose.

Turima informacija apie kalninės guobos populiacijų genetinį apibūdinimą dar nepakankama jų evoliucionavimo kintančiomis ekologinėmis sąlygomis galimybėms įvertinti, genetinių išteklių išsaugojimui bei praktinei selekcijai plėtoti. Vegetacijos periodo pradžios, pabaigos ir trukmės tarppopuliaciniai skirtumai gali būti panaudoti miškų atsparumui, produktyvumui ir kokybei didinti, tam atrenkant tinkamas vietines populiacijas. Siekiant užtikrinti selekcijos bei genetinių išteklių išsaugojimo efektyvumą svarbi informacija apie populiacijų kintamumo dėsningumus pagal daugelį adaptacinės vertės požymių. Populiacijų adaptacijos ir evoliucijos galimybes labiausiai lemia adaptacinių požymių adityvinės genetinės variacijos (CVA) lygmuo populiacijų viduje. Genetinių koreliacijų analizė parodė, kad adaptaciniu požiūriu pageidautini vėlai lapus numetantys, tačiau anksti pumpurus skleidžiantys kalninės guobos genotipai. Šiaurės vakarų ir Šiaurės rytų Lietuvos kalninės guobos atspariausios džiūvimui dėl galimo maro progresavimo esamomis sąlygomis.

El.paštas:genetsk@mi.lt

Atgal