| Abstract: | Paskutiniais metais Europoje ypač išsiplėtė medžių rūšių genetiniai tyrimai, naudojant tiek įprastus metodus, paremtus kilmių, populiacijų palikuonių, šeimų ir klonų testavimu atskiruose eksperimentiniuose želdiniuose ar želdinių tinkluose, tiek ir naujus molekulinių žymenų metodus. DNR molekulinių žymenų panaudojimas, nustatant tiriamų augalų genotipų kilmę ir heterogeniškumą, leidžia išaiškinti, kokio mąsto aplinkos pasikeitimai sąlygoja genetinius pokyčius, jų dinamiką ir nustato tėvus, kurių palikuonys užtikrina populiacijos ekologinį stabilumą. Tyrimų tikslai - nustatyti skirtingų bioekologinių savybių pagrindinių miško medžių rūšių (paprastosios pušies, paprastosios eglės, karpotojo beržo ir juodalksnio) populiacijų palikuonių genotipo ir aplinkos sąveiką bei fenotipinį plastiškumą, bei nustatyti ryšį tarp populiacijų palikuonių fenotipinio plastiškumo ir molekulinių žymenų DNR polimorfizmo. Iš visų praktinėje miško medžių selekcijoje naudojamų požymių, kurie pasižymi aukštu paveldimumu, didžiausia dalis plastiškų paprastosios pušies pusiausibsų šeimų buvo nustatyta šakų atsilenkimo kampui, stiebo tiesumui, medžio aukščiui, stiebo skersmeniui, šakų storiui. Šeimų plastiškumas visai nepasireiškė pleištinių šakų skaičiui ir medienos kietumui. Lyginant kilusias iš tos pačios populiacijos neplastiškas ir plastiškas šeimas, pastarosioms visuomet nustatyta didesnė genetinė įvairovė. Paprastosios pušies pusiausibsų šeimų genetinė struktūra (alelinių variantų sutinkamumo dažniai) priklauso nuo motininio medžio genotipo, o ne nuo augimo vietos aplinkos sąlygų. Paprastosios eglės populiacijų palikuonių šeimų plastiškumas tarp analizuotų selekcinių požymių pasireiškė tik aukščiui ir skersmeniui. Didžiausia genetine įvairove pasižymėjo šeimos, kurios plastiškos pagal 2–3 požymius, o plastiškų daugiau nei 3 požymiams paprastosios eglės šeimų genetinė įvairovė sumažėja. Didžiausias karpotojo beržo plastiškų šeimų skaičius buvo adaptaciniams požymiams: fenologijai, aukščiui ir išsilaikymui. Nustatyta, kad beržo šeimų grupių, sudarytų remiantis atskirų požymių ir jų derinių analize, kintamumo lygis yra panašus – tai rodo ribotą kiekį genų, nustatančių plastiškumo požymius. Didžiausias plastiškų juodalksnio šeimų skaičius, kaip ir beržo atveju, buvo fenologiniams, aukščio ir išsilaikymo požymiams. Juodalksnio genetinę įvairovę didina plastiškų pagal 1–3 požymius šeimų atranka.
In recent years, genetic research on tree species has been particularly developed in Europe, using both conventional methods based on the testing of origin, progenies, families and clones in individual experimental plantations or plantation nets and on new molecular marker methods. The use of DNA molecular markers to determine the origin and heterogeneity of the genotypes of the plants under investigation permits determination of the changes in the environment which affect genetic changes and their dynamics and the identification of the parents whose progenies ensure the ecological stability of the population. This research aims to determine the phenotypic plasticity and interaction between the environment and the genotype of the progenies of the main forest tree species (Scots pine, Norway spruce, silver birch and black alder) with different bio-ecological characteristics. The research also aims to determine the relationship between the phenotypic plasticity of the progenies of populations and the DNA polymorphism of molecular markers. From all high-inheritance traits used in the selection of forest trees in practice, the biggest share of plastic Norway spruce half-sib families was found for branch bending angle, followed by stem straightness, height of the tree, diameter of the stem, and branch thickness. The plasticity of families was not at all reflected in the number of wedge branches and wood hardness. When comparing non-plastic and plastic families of the same population, the latter have always been found to have a higher genetic diversity. The genetic structure of half-sib families (the frequencies of matching allele variants) depends on the genotype of the maternal tree and not on the environmental conditions of the habitat. The plasticity of the progeny families of Norway spruce populations among the analysed selective traits was typical only for height and diameter. The highest genetic diversity was typical for the families which were plastic by 2-3 traits, while the genetic diversity of plastic spruce families with more than 3 traits decreased. The largest number of silver birch plastic families was found for adaptive traits: phenology, height and survival. The level of variability of birch family groups based on analysis of individual traits and their combinations was similar, which indicates a limited number of genes that determine the signs of plasticity. The largest number of plastic families in the case of birch was for phenological, height and survival traits. The genetic diversity of black alder is enhanced by the selection of families which are plastic in 1-3 traits. |
