Тема 1. Полимофизм в естественных и культурных популяциях растений

Цель

Оценка полиморфизма древесных растений.

Объекты

Насаждения местных видов – ели европейской, можжевельника обыкновенного и посадки интродуцентов - ели колючей, барбариса обыкновенного, рододендрона даурского.

Оборудование

Измерительные линейки, простые карандаши, полевой журнал, ботаническое описание изучаемого вида растения.

Вводные пояснения

Полиморфизм (изменчивость) живых организмов является важнейшим параметром эффективной селекции. Изменчивость реализуется в виде отклонений от нормы.

Изменчивость подразделяется на внутривидовую (индивидуальную, половую, хронографическую, экологическую, географическую, гибридогенную) и эндогенную (внутриорганизменную).

Выделяют качественную (основанную на качественных признаках) и количественную (основанную на количественных признаках) изменчивость. Качественные признаки описываются по принципу «есть-нет»: окрашенный-бесцветный, пирамидальный-раскидистый, устойчивый-неустойчивый и.т.п.

Количественные признаки могут быть описаны по принципу «больше-меньше»: высота растения, размер цветка, количество цветков в соцветии, урожайность семян и т. п.

Методика проведения полевых работ

1. Ознакомление на растительных объектах с примерами внутривидовой изменчивости: индивидуальной (ель европейская), половой (актинидия коломикта, облепиха крушиновидная, спаржа обыкновенная), хронографической онтогенетической (туя западная, можжевельник казацкий), экологической (ель колючая), гибридогенной (ель европейская с признаками ели сибирской), а также с примерами эндогенной изменчивости (барбарис обыкновенный, рододендрон Ледебура).

2. Определение качественной и количественной изменчивости.

Студенты, сравнивая, несколько растений одного вида в одновозрастной группе (указанных выше или других видов), визуально определяют варьирующие признаки: особенности ветвления, длину и форму побегов, обусловливающих форму кроны, длину и окраску листьев (хвои), наличие или степень повреждения болезнями (ель европейская, ель колючая, можжевельник обыкновенный и др.), размеры, форму и окраску листьев, цветков, сроки цветения (барбарис обыкновенный, рододендрон даурский, рододендрон японский) или другие признаки.

Бригада студентов у одного из перечисленных видов выделяет варьирующие признаки, разделяет их на качественные и количественные. Для каждого растения данного вида в группе проводится оценка изменчивости по качественным признакам по принципу («да-нет») и по количественным параметрам путем измерения или подсчета. Данные представляют в виде таблицы.

Таблица 1-Изменчивость … (название вида) по качественным и количественным признакам

Качественные признаки

№ рас-те-ния

иная (указать какая) окраска цветка, листа (хвои)

иная (указать какая) форма листа

наличие ранней (поздней) фено-формы

наличие поврежде-ния (название болезни)

прочий при-знак

Количественные признаки

высота растения см

размер листа (хвои), см

размер цветка, см

коли-чество цветков в соцве-тии, шт.

прочий при-знак

длина

ширина

длина

ширина

№ растения

Обработка данных

Вписывают в таблицу варьирующие качественные признаки, отмечают для каждого растения их наличие – «да» или «нет».

Для каждого растения определяют основные статистические показатели изучаемых количественных признаков (большая выборка):

среднее значение признака (Х) – высоты растения, длины и ширины цветка, (листа, хвои), количества цветков,

ошибку среднего значения (S_x).

По каждому изучаемому количественному признаку определяют коэффициент вариации (изменчивости) (V%). По величине уровня изменчивости выделяют наиболее варьирующие признаки. Также выделяют отдельные растения, для которых характерен высокий уровень изменчивости по изучаемым признакам.

Оценка знаний и умений

В результате выполнения данного задания студенты должны уметь определять виды изменчивости, выделять варьирующие признаки и отдельные растения, имеющие высокий уровень изменчивости по количественным признакам на основании статистического анализа.