employee
Voronezh, Voronezh, Russian Federation
The article provides data on the need for leading countries to move to building bioeconomics, the role of the forest sector and the productivity of trees for this purpose, the characteristics of the birch gene pool available at the objects of a single Genetic and Selection Complex in the Central black earth Region of the Russian Federation, and the overcoming of non-crossing in fast-growing tree species. The characteristic of the birch tree as a convenient model object for genetic, selection, morphological, and biochemical research is given. The safety and productivity characteristics in different periods of ontogenesis in birch species and hybrids were studied, and a selection inventory of test birch crops was carried out. The General scheme of the selection process used for obtaining valuable genotypes for their mass reproduction, methods of selfing and hybridization of birch trees, and a sequence diagram of steps for obtaining adaptive planting material of fast growing woody plants (ante vitro, in vitro, ex vitro), the importance of each stage in the process. In conclusion, conclusions are given based on the results of the study, among which there are indications of the species specifics of the studied birches, both local and introduced. We also identified drought-resistant and, consequently, promising birch families of different genetic origin for reforestation.
downy birch, silver birch, hybridization, drought tolerance, test cultures
ВВЕДЕНИЕ
В лесах сконцентрировано около 50% мирового наземного запаса органического углерода, а лесная биомасса составляет около 80% наземной биомассы. В лесах ежегодно заготавливают 3,3 млрд. кубометров древесины, включая 1,8 млрд. кубометров древесного топлива и древесного угля. Активное использование мировых лесных ресурсов наряду с недостаточными объемами и эффективностью лесовосстановительных работ проявляется в том, что площади лесов ежегодно по разным оценкам сокращаются на 7-9 млн.га. Учитывая низкий уровень инновационной активности в России и недостаточность имеющегося научного задела, приоритетом является генерация знаний и стимулирование инновационной деятельности по внедрению в практику уже созданных технологий в сфере защиты леса и создания лесных плантаций, а также модернизация действующих предприятий по производству биопродукции, с использованием уже освоенных в мире биотехнологий [4]. Российская Федерация, кроме того, обладает уникальными возможностями для использования растительных ресурсов в качестве сырья для биотехнологических производств. Значительная часть нефти и газа может быть заменена биотопливом и химикатами из возобновляемого сырья. Развитие биотехнологий стимулирует сельское и лесное хозяйство, даст миллионы новых рабочих мест [1, 2].
Современные гипотезы отмирания деревьев основаны на нашем понимании обращения воды в растениях. Отказы проводящей системы у растений, как представляется, происходят, когда потери воды от испарения становится больше, чем поглощение через корни, которые создают высокую напряженность воды в ксилеме, и в результате происходит прогрессирующее образование пустот и потеря проводимости ксилемы, в результате чего дерево погибает [7,8].
1. Biotehnologiya v lesnom hozyaystve [Tekst]: uchebnoe posobie / I. Yu. Isakov, A. I. Sivolapov, M. Yu. Nechaeva ; M-vo obrazovaniya i nauki RF, FGBOU VO «VGLTU». - Voronezh, 2017. - 208 s.
2. Debabov V.G. Biotehnologiya - shans dlya Rossii [Tekst] / V.G. Debabov // Innovacii.-2014.- № 3. - S. 3-5.
3. I. Isakov, Yu. Isakov, Inbriding i gibridizaciya v rode Bereza. Genezis i znachenie [Tekst]. Monografiya.- LAP (Lambert Academic Publishing), Germaniya.- 2015.- 104 s.
4. Kompleksnaya programma razvitiya biotehnologii v Rossiyskoy Federacii na period do 2020 goda, utverzhdena Pravitel'stvom RF 24 aprelya 2012 goda, № 1853 p-P8.
5. A.-M. Niskanen, K. Karkkainen, H. Pasonen. Comparison of variation in adaptive traits between wild-type and transgenic silver birch (Betula pendula) in a field trial / Tree genetics&Genomics. 2011. V.7, Issue 5.- p. 955-967.
6. J. Tian, N. He et al. Soil organic matter availability and climate drive latitudinal patterns in bacterial diversity from tropical to cold temperate forests / Functional ecology, 2018; 32: p. 61-70.
7. McDowell N., Pockman W.T., Allen C.D., et al. Mechanisms of plant survival and mortality during drought: why do some plants survive while others succumb to drought? / New Phytologist, 2008. № 178. r. 719-739.
8. S. Sevanto, N. G. McDowell, L. T. Dickman, R. Pangle, W. T. Pockman. How do trees die? A test of the hydraulic failure and carbon starvation hypotheses / Plant, Cell and Environment, 2014. № 37. p. 153-161.
9. S.V. Kaeppler, H.F. Kaeppler, Y. Rhee. Epigenetic aspects of somaclonal variation in plants.- Plant Molecular Biology. 2000. № 43. p. 179-188.
