Latvijas Zinātnes padomes vienošanās Nr. 05.1615
Pētījuma mērķis ir izpētīt priežu dažādu pazīmju iedzimtības raksturu, izdalīt labākos klonus un hibrīdus ģenētiski uzlabotas sēklu bāzes izveidei. Noskaidrot priežu populāciju reģionālās, fenotipiskās un ģenētiskās atšķirības pielietojot molekulāros marķierus.
Pētījuma uzdevumi ir:
- lauka eksperimentu uzmērīšana;
- parauglaukumu ierīkošana priežu populāciju fenotipisko un ģenētisko atšķirību skaidrošanai;
- ievākt pētījumu materiālu populāciju ģenētiskos atšķirību skaidrošanai doktoranta darbu izpildei;
- sagatavot pārskatu un publikācijas par pētījumu rezultātiem.
Darba gaita un rezultāti
Priežu pazīmju iedzimtības rakstura un labāko pēcnācēju ģimeņu izdalīšanai uzmērītas un analizētas piecas eksperimentālās kultūras.
Norupes priežu sēklu plantācijas 4-gadīgu klonu brīvapputes pēcnācēju pārbaužu stādījums (Ilglaicīgo pētniecības objektu reģistrā eksperimenta Nr. 441).
Eksperiments ierīkots 2006. gada pavasarī SIA "Rīgas meži" Daugavas mežniecības 262. kvartālā ar 1-gadīgiem konteinerstādiem astoņos atkārtojumos. Izmantotas desmit koku (5 × 2) parceles, stādīšanas attālumi 2 × 1,5 m. Eksperimentā pārstāvētas vairākas populāciju ģimenes: Misa 46, Smiltene 6, Baldone 4, Zvirgzde 2 un Kalsnava 2. Eksperimentā skaidrota stādu saglabāšanās (%), kociņu augstums un pieaugums 2008. gadā un skujbires infekcijas (Laphodermium seditosum) pakāpe pēc 5 ballu skalas.
Ģimeņu atšķirības pēc 4-gadīgu kociņu augstuma ir būtiskas (29–51 cm). Ātrāk augošās ir Zvirgzdes un Kalsnavas populāciju ģimenes, kur selekcijas augstuma starpība salīdzinot ar eksperimenta vidējo augstumu ir 4–30%. Misas populācijā ar lielāko ģimeņu pārstāvniecību ir vairākas ģimenes ar 20–34% lielu selekcijas augstuma starpību.
Eksperimenta trešajā gadā saglabājušos koku skaits pa ģimenēm ir mainīgs – 77–100%. Lielāks saglabājušos stādu skaits ir Zvirgzdes un Baldones populāciju pēcnācēju ģimenēm – 94–97%.
2008. gadā priežu stādījumiem tika novērota vidēja (3,5 balles) skujbires infekcijas pakāpe. Rezistentākām ģimenēm tā ir 3–3,2 balles, bet skujbires uzņēmīgākām ģimenēm tā ir 3,8–4,0 balles. Skujbires nebojātas ģimenes netika konstatētas.
Pastāv būtiskas atšķirības starp priežu populāciju koku 4-gadīgiem pēcnācēju augstumiem un skujbires infekcijas pakāpi. Nomāktie un augšanā atpalikušie stādi tiek vairāk inficēti ar skujbiri. Skujbires infekcijas pakāpe būtiski ietekmē kārtējā gada koka augstuma pieaugumu un stādu saglabāšanos.
27 gadus vecu priežu populāciju brīvapputes pēcnācēju ģimenes salīdzinātas trīs eksperimentālajos stādījumos: Zvirgzdē (Nr. 30), Ugālē (Nr. 31) un Kalsnavā (Nr. 32). Stādījumi ierīkoti 1982.–1984. gadā ar 8–10 koku rindu parcelē, 6–8 atkārtojumos, stādīšanas attālums 2 × 1 m, kopējā platība 3 ha. Stādījumā ietverti četri populāciju koku brīvapputes pēcnācēji: Misa 25 koki, Andrupene 26 koki, Silene 25 koki un Silene2 27 koki.
Uzmērīts katra koka augstums, zaru resnums, stumbra taisnums, padēlu skaits u.c. Atzīmēti sakņu trupes nokaltušie vai bojātie koki. Trupes bojātās parceles vērtēšanā nav iekļautas. Lielākie trupes bojājumi konstatēti Kalsnavas objektā. Varianti salīdzināti ar valdaudzes koku dažādu pazīmju vidējām vērtībām.
Starp analizētajām ģimenēm, veicot 10% pozitīvo atlasi, visos trijos ekoloģiskajos fonos 10–16% pārākumu uzrāda Misas populācijas ģimenes (Mis 40, 41, 42, 50, 50a, 51, 53, 55, 57 un 62), šīs ģimenes tiek rekomendētas izmantot turpmākajā selekcijas darbā.
Cirgaļu stādījums (Nr. 612) ierīkots 1969. gadā uz auglīgas lauksaimniecības zemes. Izmantotas 100 koku (10 × 10) bloku parceles, stādīšanas attālums 2 × 1 m, četros atkārtojumos. Eksperimentā iekļautas 20 koku brīvapputes pēcnācēju ģimenes no 120-gadīgas mežaudzes Tukuma rajonā. Eksperiments cietis 2005. gada vējgāzē, pēc kuras veikta kopšanas cirte ar treilēšanas koridoriem, kādēļ cietuši vairāki atkārtojumu varianti.
Iepriekšējā uzmērīšana eksperimentā veikta 14 gadu vecumā, kad saglabāšanās bija 33–86% (vidēji 62%), bet 39 gadu vecumā vidēji 8% no sākotnējā koku skaita. Ģimeņu koku skaita vidējās vērtības 14 un 39 gadu vecumā būtiski nekorelē (r² = 0,15), kas liecina par objekta nepiemērotību selekcijas pētījumiem. Lai izslēgtu nevienmērīgo ģimeņu izvietojumu pa atkārtojumiem, selekcijas vērtību aprēķināšanai izmantots BLUP algoritms. Kā labākās ātraudzīgās ģimenes atzītas Nr. 18, 17, 6, 4, 9, 15, 19 un 5, no kurām var atlasīt labākos kokus selekcijas darba turpināšanai.
Parastās priedes fenotipisko un ģenētisko atšķirību skaidrošanai dažādos reģionos ierīkots 21 parauglaukums dabiskās izcelsmes priežu briestaudzēs (85–95 gadus vecās tīraudzēs) lāna augšanas apstākļos a/s "Latvijas valsts meži" un SIA "Rīgas meži" apsaimniekotajās teritorijās. Katrā parauglaukumā numurēti un uzmērīti vismaz 100 valdaudzes koki.
Noteiktas kvantitatīvās pazīmes: koka augstums (H), m; diametrs (d1,3), cm; stumbra gludā un sauso zaru daļa; vainaga garums, platums; kreves mizas daļas augstums.
Noteiktas kvalitatīvās pazīmes: relatīvais zaru resnums (3 balles); zaru leņķis (3 balles); stumbra līkumainība (3 balles); vainaga forma; mizas veids.
Noteikts koka audzes vecums.
Salīdzinot Rietumu un Austrumu sēklu ieguves apgabala audzes (atbilstoši LR MK 19.09.2003. noteikumu Nr. 648 "Noteikumi par meža reproduktīvo materiālu" 11. punktam), konstatēts, ka starp abos apgabalos augošajām populāciju grupām pastāv būtiskas augstuma atšķirības. Rietumu apgabala populāciju vidējais augstums 25,2 m ir būtiski mazāks nekā Austrumu apgabala populāciju vidējais augstums 26,9 m (pie būtiskuma līmeņa α = 0,001). Rietumu apgabala populāciju vidējais diametrs (29,9 cm) savukārt pārsniedz Austrumu apgabala populāciju vidējo diametru (29,4 cm) (pie būtiskuma līmeņa α = 0,05), bet šīs atšķirības ir ievērojami mazākas nekā koku augstumam. Austrumu apgabala populāciju vidējais gludās daļas garums (6,6 m) būtiski pārsniedz Rietumu apgabala populāciju vidējo stumbra gludās daļas garumu (5,2 m) (pie būtiskuma līmeņa α = 0,001). Arī pēc citām kvalitatīvajām pazīmēm (stumbra taisnums, zaru resnums u.c.) Austrumu izcelsmes priedes uzrāda labākus rādītājus.
Ar molekulāriem marķieriem analizētas priežu ekoloģiskās kultūras. Veikto ģenētisko analīžu rezultāti liecina, ka iekšpopulāciju mainība ievērojami pārsniedz starppoplāciju mainību, tāpēc starp abu populāciju ģenētisko struktūru nav konstatējamas nozīmīgas atšķirības.
Uzskaitītas priežu populāciju (klonu) ziedēšanas fenoloģiskās atšķirības divās ģeogrāfiski atšķirīgās vietās: MPS Kalsnavas mežu novada otrās kārtas priežu sēklu plantācijā Smiltenes un Misas populācijas kloniem un Kuldīgas Dravas priežu otrās kārtas sēklu plantācijā Misas populācijas kloniem. Pastāv būtiskas atšķirības starp kloniem pēc ziedēšanas laika un to atrašanās vietas. Izdalās agri un vēlu ziedošie kloni; klonu ziedēšanas intensitāte atšķiras pēc vīrišķo un sievišķo strobilu skaita.
Iegūtās atziņas par priežu pēcnācēju augšanas gaitu, ražību un kvalitatīvajām pazīmēm būs nozīmīgas klonu atlasei augstākās kārtas priežu sēklu plantāciju ierīkošanai. Tās izmatotas Ā. Jansona promocijas darba un Meža selekcijas ilglaicīgās programmas izstrādē. Pētījumi par priedes populāciju fenotipiskajām un ģenētiskām atšķirībām tiek izmantoti U. Neimanes promocijas darba izstrādē.