Epigenetic variability of the structure of seasonal dynamics of shoot development of almond willow (Salix triandra, Salicaceae)

Abstract

Эпигенетическая изменчивость структуры сезонной динамики развития побегов ивы трехтычинковой (Salix triandra, Salicaceae) В статье рассматривается влияние негенетических факторов на сезонную динамику развития однолетних побегов ивы трехтычинковой (Salix triandra L.). Наблюдения проводились на саженцах модельной популяции S. triandra на протяжении двух сезонов (2019 и 2020 гг.). Происхождение саженцев 2019 г.трехлетние из семян. Происхождение саженцев 2020 г. -однолетние из черенков. Выявлены общие закономерности развития побегов. Сезонная динамика роста побегов описывается логистическими кривыми. Сезонная динамика суточного прироста определяется взаимодействием линейных трендов и нелинейных компонент. Линейные тренды характеризуются отрицательной динамикой. Нелинейная динамика суточного прироста определяется взаимодействием субаннуальных и инфрадианных биоритмов. Индивидуальные, внутрикронные и межклоновые различия между побегами не оказывают существенного влияния на сезонную динамику суточного прироста. Вероятно, общие закономерности сезонной динамики суточного прироста определяются генофондом модельной популяции. Выявлены межгодовые различия в динамике развития побегов. Рост побегов в 2019 г. начался на 8 сут раньше, чем в 2020 г. Периодичность субаннуальных биоритмов в 2019 г. -64, в 2020 г. -36 сут. Периодичность инфрадианных биоритмов в 2019 г. -32 и 18 сут, в 2020 г. -24 и 9-12 сут. Общность генофондов, используемых для наблюдений в разные годы, позволяет предположить, что межгодовые различия в ритмах суточного прироста обусловлены эпигенетической изменчивостью. Наиболее вероятный фактор, определяющий межгодовые различия в сезонной динамике развития побегов, -возраст корневых систем. Ключевые слова: ива трехтычинковая, Salix triandra, однолетние побеги, суточный прирост, сезонная динамика, траектории развития, субаннуальные биоритмы, инфрадианные биоритмы, межгодовая изменчивость, эпигенетическая изменчивость. Введение. Ива трехтычинковая -Salix triandra L. -типовой вид секции Amygdalinae (Triandrae), подрода Salix, рода Salix, субклады Salix-Populus, клады Salicoids, семейства Salicaceae, порядка Malpighiales, клад Fabids-Rosids-Eudicots, отдела Magnoliophyta (Angiospermae) [13]. Морфофизиологические и молекулярно-генетические особенности S. triandra дают основания для повышения ранга таксона Triandrae до уровня самостоятельного подрода [10]. С практической точки зрения S. triandra ценится прежде всего как источник прута для различных видов плетения [21; 26]. Кора побегов содержит большое количество биологически активных веществ, которые перспективны как источник лекарственного сырья [6; 26]. Большинство ив, включая S. triandra, устойчивы к воздействию ряда стрессоров, что в сочетании с высокой продуктивностью дает возможность использовать их в различных экологических проектах [15; 31]. И в природе, и в культуре ивы выполняют самые разнообразные экосистемные функции [28; 30]. Такие идеальные биологические характеристики, как быстрый рост побегов и корней, легкость вегетативного размножения, высокая способн...