Генетический фонд

1. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ФОНД

2. План

• 1. Причины снижения генетического
потенциала природных популяций и
направления по их сохранению
• 2. Методы сохранения генофонда in situ
• 2.1 генетические резерваты;
• 2.2 сохранение отдельных насаждений и
деревьев.
• 3. Методы сохранения генофонда ex situ:
• 2.2 коллекционные культуры
• 2.4 сохранение семян, пыльцы, культуры
клеток и тканей in vitro

3. Причины снижения генетического потенциала природных популяций

• Леса, как и остальные компоненты
природы, подвергаются различным
изменениям под воздействием
хозяйственной деятельности
человека. Это воздействие в целом
отрицательно повлияло на
лесонасаждения, т.к. в течение многих
столетий в первую очередь
вырубались деревья лучшего
качества, т.е. происходила негативная
селекция.

4. Причины снижения генетического потенциала природных популяций

• В процессе эксплуатации лесных
ресурсов происходит сокращение
видового и формового разнообразия
древесной растительности.
Утрачиваются редкие виды растений,
снижается генетический потенциал
природных популяций широко
распространенных лесных
древесных растений.

5.

• Это может привести к ослаблению
устойчивости и снижению
продуктивности последующих
поколений леса, а также существенно
снизить возможности генетического
улучшения искусственных
биоценозов в будущем.

6. Направления по сохранению генофонда

• Работа по селекции всех видов
растений, в том числе и древесных
пород, основывается на их
естественном генофонде.
• Поэтому чрезвычайно важным является
сохранение генетического фонда
древесных пород, как базы для лесной
генетики, селекции и семеноводства.

7. Направления по сохранению генофонда

• В свою очередь генетика, селекция и
семеноводство являются основными
методами повышения продуктивности
лесов и обогащения их качественного
состава.

8. Направления по сохранению генофонда

• Генетический фонд лесных древесных
пород это основные наиболее важные
структурные элементы видов, подвидов,
экотипов и отдельных популяций
древесных пород, представляющих
интерес в хозяйственном и в научном
отношениях.

9. Направления по сохранению генофонда

• В мероприятиях по сохранению генофонда
лесных ресурсов намечены два основных
направления:
• Сохранение генофонда популяций и видов in
situ ( т.е. в естественных насаждениях);
• Сохранение генофонда ex situ (т.е. за
пределами естественного произрастания
популяций).
• Основным выбрано первое направление,
поскольку только оно позволяет сохранить
генофонд в полном объеме.

10. Методы сохранения генофонда

• выделение лесных генетических
резерватов;
• сохранение отдельных насаждений и
деревьев (эталонных, элитных,
уникальных, плюсовых);
• создание коллекционных культур и
архивов клонов;
• сохранение семян, пыльцевых зерен,
культуры клеток и тканей .

11. Генетические резерваты

• Лесной генетический резерват представляет
собой участок леса, типичный по своим
фитоценотическим, лесоводственным и
лесорастительным показателям для данного
природно-климатического (лесосеменного)
района, на котором сосредоточена ценная в
генетико-селекционном отношении часть
популяции вида, подвида, экотипа.

12. Генетические резерваты

• Лесные генетические резерваты
выделяются с целью получения
высококачественного генетического
материала для повышения
продуктивности лесов в будущем.
• Они являются основной формой
сохранения и поддержания
генетического потенциала наиболее
важных видов, подвидов, экотипов и
отдельных популяций древесных пород.

13. Генетические резерваты

• Организация лесных генетических
резерватов должна проводиться с
учетом сохранения типологического
разнообразия лесов каждого
лесосеменного района.

14. Генетические резерваты

• Лесные генетические резерваты в
первую очередь должны выделяться в
зоне оптимального произрастания видов,
располагающих ценным генотипическим
потенциалом, а также в районах, где
существует угроза нарушения или потери
генетического фонда ценных видов,
подвидов, форм и популяций вследствие
хозяйственной деятельности человека
или неблагоприятных изменений
природных условий.

15. Генетические резерваты

• Лесные генетические резерваты, как правило,
выделяются в лесах государственного
значения.
• При этом, чтобы не допустить излишнего
изъятия лесосырьевых ресурсов, в первую
очередь используются леса заповедников,
национальных и природных парков,
заповедных лесных участков; леса, имеющие
научное или историческое значение и леса
других категорий защитности, в которых
допускаются только рубки ухода за лесом и
санитарные рубки.

16. Генетические резерваты

• При необходимости резерваты могут быть
выделены в лесах первой группы других
категорий защитности с отнесением их в
зависимости от площади к категории защитности
“леса, имеющие научное или историческое
значение” или к особо защитным участкам леса.
• При отсутствии возможности выделения
необходимого количества генетических
резерватов в лесах первой группы они
выделяются в лесах второй группы с отнесением
их к категории защитности “леса, имеющие
научное или историческое значение” и
переводом в леса первой группы или к особо
защитным участкам леса.

17. Генетические резерваты

• Лесные участки, включаемые в резерват,
ограничиваются визирами с установкой
на углах столбов. На столбах указывают
номер резервата, его площадь или
площадь участка, древесную породу и
год выделения.

18. Генетические резерваты

• Лесные генетические резерваты
выделяются в плюсовых и нормальных
насаждениях естественного семенного
происхождения или искусственно
созданных из местных семян, если это
подтверждено документально. В
отдельных случаях в резерваты могут
быть включены участки полезащитных
лесных насаждений и наиболее ценные
посадки лесных культур из породэкзотов

19. Генетические резерваты

• Лесные культуры, созданные из семян,
сеянцев или черенков неизвестного
происхождения, в состав лесных
генетических резерватов не включаются.
• Не допускается также включение в
резерваты популяций с генетически
составом, обеднённым в результате
хозяйственной деятельности человека
или неблагоприятных изменений
природных условий.

20. Генетические резерваты

• В лесные генетические резерваты,
прежде всего, включаются спелые и
приспевающие насаждения, где уже
произошел отпад менее
приспособленных генотипов и
сформировался характерный уровень
продуктивности древостоя.
• При отсутствии пригодных для
выделения спелых и приспевающих
насаждений допускается включение в
состав резерватов средневозрастных
насаждений.

21. Генетические резерваты

• Лесные генетические резерваты могут
создаваться как на одну древесную породу,
так и на две и более пород в зависимости от
характера насаждений, представленных в
данном лесосеменном районе.
• Размер лесных генетических резерватов
определяется с учетом необходимости
выделения участка леса, который достаточно
полно отражает генотипический состав данной
части популяции и позволяет поддерживать
его в этом состоянии длительное время

22. Генетические резерваты

• устанавливаются следующие нормативы размеров
лесных генетических резерватов:
• для всех видов ели и для сосны обыкновенной от
500 до 1000 га;
• для всех видов березы, сосны кедровой сибирской,
сосны кедровой корейской, кедрового стланника
от 200 до 500 га;
• для всех видов дуба, бука, лиственницы, пихты,
осины, липы мелколистной от 100 до 200 га.
• Редкие и исчезающие виды при их
распространении на площади менее 1500 га
должны, как правило, полностью включаться в
лесной генетический резерват.

23. Генетические резерваты

• Для обеспечения устойчивости
насаждений резерватов вокруг них
создаются специальные буферные
зоны. Размер (ширина) и режим
защитной буферной зоны
устанавливаются конкретно для каждого
лесного генетического резервата с
учетом его площади, расположения и
необходимых для сохранения
генотипического состава резервата
мероприятий

24. Генетические резерваты

• Количество лесных генетических
резерватов для той или иной породы
определяется исходя из размеров
ареала и полиморфизма вида, его
хозяйственного значения, наличия
высокопродуктивных древостоев и
других факторов, но должно быть не
менее трех в каждом лесосеменном
районе.

25. Генетические резерваты

• Основным способом возобновления леса
в генетических резерватах является
естественное. В случае необходимости
проводятся мероприятия по содействию
естественному лесовосстановлению.
• В случае отсутствия семенного подроста
допускается порослевое возобновление
леса.

26. Генетические резерваты

• Лесные культуры могут создаваться в
виде исключения в тяжелых природноклиматических условиях, когда
длительное время не формируется
естественный подрост основной
лесообразующей породы, а также при
малых площадях резерватов и угрозе
заноса семян со стороны.

27. Генетические резерваты

• Для создания таких культур
используются семена местного
происхождения, собранные в резервате
или на прилегающих территориях, где
произрастают аналогичные древостои.
Выращивание посадочного материала,
как правило, производится в открытом
грунте, то есть в условиях, максимально
приближенных к естественным.

28. Генетические резерваты

• Использование химических способов
ухода за насаждениями и для борьбы с
сорной растительностью в лесных
генетических резерватах, как правило,
не допускается.
• В лесных генетических резерватах
производится заготовка семян и
черенков методами и в размерах, не
наносящих ущерба их генотипическому
составу.

29. Генетические резерваты

• В лесных генетических резерватах
запрещается всякая хозяйственная
деятельность, угрожающая их
сохранности в первую очередь по
генотипическому составу или
нарушающая естественный ход
развития природных популяций.

30. Генетические резерваты

• На каждый выделенный резерват
составляется паспорт и план в четырех
экземплярах (лесхозу, областному
управлению, Министерству, селекционному
семеноводческому центру). Сведения о
лесном генетическом резервате отмечаются в
таксационном описании.
• Работы по выделению резерватов проводят:
научно-исследовательские институты,
“Белгослес”, “Беллеспроект

31. Сохранение отдельных насаждений и деревьев

• Вторым методом сохранения генофонда
является: сохранение отдельных насаждений
и деревьев (уникальных, эталонных, элитных,
плюсовых.
• Целью сохранения отдельных насаждений и
деревьев является обеспечение сбережения
на длительную перспективу ценных
насаждений и особей, произрастающих в
природных условиях, для последующего
использования их в селекционно-генетических
работах.

32. Сохранение отдельных насаждений и деревьев

• Работы по выделению и сохранению
отдельных насаждений и деревьев
проводятся в соответствии с
Основными положениями по лесному
семеноводству в Республике Беларусь
и указаниями о порядке отбора и учета
плюсовых деревьев и насаждений

33. Коллекционные культуры и архивы клонов

• . Основная цель создания коллекционных
культур - обеспечить сохранность редких и
исчезающих видов и популяций древесных
растений, особо ценных генотипов при
невозможности сохранить указанные виды и
популяции в природных условиях, а также
при необходимости использования их в
селекционной работе.
• Объектом сохранения должны быть все виды
древесных растений занесенные в Красную
книгу, редко встречающиеся экотипы, ценные
формы, плюсовые и элитные деревья.

34. Коллекционные культуры и архивы клонов

• К категории коллекционных культур следует
также относить оформленные в
установленном порядке географические и
испытательные культуры, а также культуры
интродуцентов и архивы клонов.
• Основной путь сохранения ценных
уникальных генотипов - вегетативная
репродукция, а в случае, когда это
невозможно - семенное размножение

35. Коллекционные культуры и архивы клонов

• Для закладки коллекционных культур
подбирается не покрытая лесом площадь
и не бывшая под сельхозпользованием.
• Коллекционный участок состоит из двух
частей: питомника и собственно
коллекционного участка.
• Собственно коллекционный участок
делится на три отделения: первое
используется для выращивания потомства
плюсовых деревьев;

36. Коллекционные культуры и архивы клонов

• второе - предназначено для выращивания
редких и исчезающих популяций, каждая из
которых должна быть представлена
потомствами 50-100 особей. От каждого
потомства выращивается 100-200 шт. сеянцев.;
• третье - предназначается для выращивания
семенного или вегетативного потомства
отдельных уникальных деревьев в количестве
не менее 200 шт. от каждого дерева.
• На коллекционный участок составляются:
паспорт, план и книга учета коллекционных
культур

37. Сохранение семян, пыльцевых зерен, культуры клеток и тканей

• . Семенные архивы являются наиболее
удобным способом сохранения
генофонда для будущей работы по их
генетическому улучшению.
• Время хранения семян варьирует от 1-3
лет до 5-30 лет в зависимости от
древесной породы.

38. Сохранение семян, пыльцевых зерен, культуры клеток и тканей

• Культуры тканей хранят в режиме глубокой
заморозки.
• Этот метод может быть использован в
научно-исследовательских институтах или
специальных банках хранения семян и
другого репродуктивного материала для
видов по которым разработаны способы
длительного хранения семян и других
зачатков растений.

39. Архивы клонов

• Архивы клонов создаются в целях сбережения
ценного генетического фонда в виде
вегетативного потомства плюсовых и элитных
деревьев основных лесообразующих пород.
• Назначением их является концентрация
вегетативного потомства плюсовых и элитных
деревьев в определенных пунктах данного
региона.
• Закладка клоновых архивов осуществляется в
соответствии с методикой создания клоновых
архивов плюсовых деревьев основных
лесообразующих пород.

40. Другие способы сохранения генофонда

• Кроме перечисленных методов генетический
фонд сохраняется путем организации:
• национальных парков (Беловежская пуща,
Браславский, Припятский, Нарочанский);
• заповедников (Березинский)
• заказников,
• ботанических и дендрологических садов.
• Все эти охраняемые территории со
специальным режимом ведения хозяйства.

41. Заповедники

• Объекты исключенные из хозяйственного
пользования. Они предназначены для
сохранения природных ресурсов и не
выполняют функций зоны отдыха. Именно
поэтому в заповедниках лучше всего
обеспечено сохранение генофонда
древесных растений.
• В Беларуси один биосферный заповедник Березинский

42. Национальные парки

• В них ограничена хозяйственная
деятельность и, следовательно естественный
генофонд сохраняется со всеми его
вариациями.
• Благодаря большим площадям этих объектов
значительно уменьшена возможность
миграции генов. В национальных парках
разрешается устройство зон отдыха.
• В Беларуси четыре национальных парка –
Беловежская пуща, Браславский,
Нарочанский, Припятский

43. Заказники

• Охраняемые территории меньшей площади,
чем парки, создаваемые для защиты ценных
видов растений и некоторых форм, с
ограниченным режимом пользования. К
категории заказных территорий относят
насаждения с участием редких видов,
занесенных в Красную книгу.
• На территории Беларуси выделено 87
заказников общей площадью 657,4 тыс.га.

44. Ботанические сады и дендрологические парки

• Как объекты сохранения лесных генетических
ресурсов менее важны, так как они обычно
занимают небольшую площадь.
• Кроме того в них представлено небольшое
количество деревьев.
• Однако они имеют большое значение в связи
с биологическими исследованиями пород,
получением семян и пыльцы для учебных и
научных целей