Аннотация. Цель исследования – гармонический анализ структуры сезонной динамики суточного прироста побегов в клонах ивы трехтычинковой (Salix triandra). Методология и методы исследования. Объект – модельная популяция, созданная черенкованием сибсовых сеянцев из одной семьи, полученной путем регулярного инбридинга на протяжении трех поколений. Материал – растущие прутьевидные побеги. Экспериментальная группа – семь клонов из черенковых саженцев первого года жизни; повторность 6-кратная. Контрольная группа – сеянцы из той же семьи на собственных корнях четвертого года жизни. Методы: сравнительно-морфологический, хронобиологический, численный анализ временны́х рядов. Наблюдения велись на протяжении вегетационного периода 2020 г. Результаты. Начало роста побегов – конец первой декады мая. Максимальный суточный прирост – в начале лета (06.06–14.06). Далее суточный прирост неравномерно снижался до конца августа. Сезонная динамика суточного прироста определяется взаимодействием линейных и нелинейных компонент. Линейные компоненты определяют сезонный тренд динамики суточного прироста. Аппроксимируются соответствующими уравнениями регрессии с различной надежностью. Нелинейные компоненты определяют цикличность сезонной динамики суточного прироста. Аппроксимируются суммами гармоник с периодом колебаний 9–144 суток с очень высокой надежностью. Научная новизна. Цикличность сезонной динамики суточного прироста определяется взаимодействием биоритмов с различными периодами. Субаннуальные биоритмы с периодом свыше 48 суток корректируют сезонные тренды суточного прироста. Инфрадианные биоритмы с периодом 9–36 суток определяют чередование пиков и провалов в сезонной динамике суточного прироста. Биоритмы с периодом 29–36 суток синхронизированы в экспериментальной и контрольной группах, но смещены по фазе при сравнении эксперимента и контроля. Биоритмы с периодом от 21 до 24 суток синхронизированы на всех исследованных побегах. Биоритмы с периодом 9–18 суток не синхронизированы, однако их результирующие колебания влияют на динамику суточного прироста в начале и в конце вегетационного периода.
ива трехтычинковая, Salix triandra, черенковые саженцы, однолетние побеги, суточный прирост, сезонная динамика, инфрадианные биоритмы, синхронизация биоритмов
1. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV // Botanical Journal of the Linnean Society. 2016. No. 181 (1). Pp. 1-20. DOI:https://doi.org/10.1111/boj.12385.
2. Wu J., Nyman T., Wang D.-C., et al. Phylogeny of Salix subgenus Salix s.l. (Salicaceae): delimitation, biogeography, and reticulate evolution // BMC Evolutionary Biology. 2015. No. 15. Article number 31. DOI:https://doi.org/10.1186/s12862-015-0311-7.
3. Zhang J., Yuan H., Li Y, et al. Genome sequencing and phylogenetic analysis of allotetraploid Salix matsudana Koidz // Horticulture Research. 2020. No. 7. Article number 201. DOI:https://doi.org/10.1038/s41438-020-00424-8.
4. Епанчинцева О. В., Тишкина Е. А., Мищихина Ю. Д. Динамика прироста ив при использовании различных агротехнических приемов // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2020. № 4 (84). С. 97-103. DOI:https://doi.org/10.37670/2073-0853-2020-84-4-97-103.
5. Fredette C., Labrecque M., Comeau Y., Brisson J. Willows for environmental projects: A literature review of results on evapotranspiration rate and its driving factors across the genus Salix // Journal of Environmental Management. 2019. No. 246. Pp. 526-537. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.06.010.
6. Skvortsov A. K. Willows of Russia and adjacent countries. Taxonomical and geographical revision. Joensuu: University of Joensuu, 1999. 307 p.
7. Chen J. H., Sun H., Wen J., Yang Y.-P. Molecular phylogeny of Salix L. (Salicaceae) inferred from three chloroplast datasets and its systematic implications // Taxon. 2010. No. 59 (1). Pp. 29-37. DOI:https://doi.org/10.1002/tax.591004.
8. Wu D., Wang Y., Zhang L., Dou L., Gao L. The complete chloroplast genome and phylogenetic analysis of Salix triandra from China // Mitochondrial DNA Part B. 2019. No. 4 (2). Pp. 3571-3572. DOI:https://doi.org/10.1080/23802359.2019.1674743.
9. Macalpine W. J., Shield I. F., Trybush S. O., Hayes C. M., Karp A. Overcoming barriers to crossing in willow (Salix spp.) breeding // Biomass and Energy Crops III. Aspects of Applied Biology. 2008. No. 90. Pp. 173-180.
10. Li W., Wu H., Li X., Chen Y., Yin T. Fine mapping of the sex locus in Salix triandra confirms a consistent sex determination mechanism in genus Salix // Horticulture Research. 2020. No. 7. Article number 64. DOI:https://doi.org/10.1038/s41438-020-0289-1.
11. Noleto-Dias C., Wu Y., Bellisai, A., et al. Phenylalkanoid Glycosides (Non-Salicinoids) from Wood Chips of Salix triandra × dasyclados Hybrid Willow // Molecules. 2019. No. 24 (6). Article number 1152. DOI:https://doi.org/10.3390/molecules24061152.
12. Da Cunha A. C. B., Sabedot S., Sampaio C. H., Ramos C.G., da Silva A.R. Salix rubens and Salix triandra Species as Phytoremediators of Soil Contaminated with Petroleum-Derived Hydrocarbons // Water, Air & Soil Pollution. 2012. No. 223. Pp. 4723-4731. DOI:https://doi.org/10.1007/s11270-012-1228-z.
13. Санникова Е. Г., Попова О. И., Компанцева Е. В. Ива трехтычинковая (Salix triandra L.) - перспективы и возможности использования в медицине и фармации // Фармация и фармакология. 2018. № 6 (4). С. 318-339. DOI:https://doi.org/10.19163/2307-9266-2018-6-4-318-339.
14. Kuzovkina Yu. A. Compilation of the checklist for cultivars of Salix L. (Willow) // HortScience. 2015. No. 50 (11). Pp. 1608-1609. DOI:https://doi.org/10.21273/HORTSCI.50.11.1608.
15. Verwijst T., Lundkvist A., Edelfeldt S., Forkman J., Nordh N.-E. Effects of clone and cutting traits on shoot emergence and early growth of willow // Biomass Bioenergy. 2012. No. 37. Pp. 257-264. DOI:https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.12.004.
16. Edelfeldt S., Lundkvist A., Forkman J., Verwijst T. Effects of cutting length, orientation and planting depth on early willow shoot establishment // BioEnergy Research. 2015. No. 8. Pp. 796-806. DOI:https://doi.org/10.1007/s12155-014-9560-3.
17. Lüttge U., Hertel B. Diurnal and annual rhythms in trees // Trees. 2009. No. 23. Article number 683. DOI:https://doi.org/10.1007/s00468-009-0324-1.
18. Lloyd D. Oscillations, Synchrony and Deterministic Chaos // In: Progress in Botany, Lüttge U. et al. (eds). 2009. No. 70. Pp. 69-92. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-540-68421-3_4.
19. Junttila O. Apical Growth Cessation and Shoot Tip Abscission in Salix. Physiologia Plantarum. 1976. No. 38 (4). Pp. 278-286. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1399-3054.1976.tb04004.x.
20. Heide O. M. Temperature rather than photoperiod controls growth cessation and dormancy in Sorbus species // Journal of Experimental Botany. 2011. No. 62 (15). Pp. 5397-5404. DOI:https://doi.org/10.1093/jxb/err213.
21. Critchfield W. B. Leaf dimorphism in Populus trichocarpa // American Journal of Botany. 1960. No. 47. Pp. 699-711. DOI:https://doi.org/10.1002/j.1537-2197.1960.tb07154.x.
22. Mikhalevskaya O. B. Growth rhythms at different stages of shoot morphogenesis in woody plants // Russian Journal of Developmental Biology. 2008. No. 39 (2). Pp. 65-72.
23. Диатроптов М. Е., Панчелюга В. А., Станкевич А. А. Динамика смены первостепенного махового оперения у воробьиных птиц, возможные факторы синхронизации // Биофизика. 2020. Т. 65. № 1. С. 152-164. DOI:https://doi.org/10.31857/S0006302920010172.
24. Doffo G. N., Monteoliva S. E., Rodríguez M. E., Luquez V. M. C. Physiological responses to alternative flooding and drought stress episodes in two willow (Salix spp.) clones // Canadian Journal of Forest Research. 2017. No. 47. Pp. 174-182. DOI:https://doi.org/10.1139/cjfr-2016-0202.
25. Welc M., Lundkvist A., Verwijst T. Effects of propagule phenology (non-dormant versus dormant) and planting system (vertical versus horizontal) on growth performance of willow clones grown under different weeding regimes // BioEnergy Research. 2018. No. 11 (3). Pp. 703-714. DOI:https://doi.org/10.1007/s12155-018-9929-9.
26. Фучило Я. Д., Афонин А. А., Сбитная М. В. Селекционные основы выведения новых сортов семейства Ивовые (Salicaceae Mirb.) для создания энергетических плантаций // Plant Varieties Studying and Protection. 2016. № 4 (33). С. 18-25.
27. Афонин А. А. Структурный анализ ритмов развития однолетних побегов ивы трехтычинковой // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. № 1. С. 22-32. DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.2539541.
28. Афонин А. А. Поливариантность морфогенеза побегов в клонах Salix triandra (Salicaceae) на фоне периодичности ливневых осадков // Бюллетень науки и практики. 2021. Т. 7. № 1. С. 19-32. DOI:https://doi.org/10.33619/2414-2948/62/02.
29. Васильев С. Н. Шевалдин В. Т. Гармонический анализ: учебное пособие. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2014. 80 с.
30. Афонин А. А. Хронобиологические аспекты оптимизации пестицидной нагрузки в насаждениях ивы корзиночной (Salix viminalis L.) интенсивного типа // Вестник Нижневартовского государственного университета. 2019. № 2. С. 43-50. DOI:https://doi.org/10.36906/2311-4444/19-2/06.
31. Singh R. K., Svystun T., AlDahmash B., Jönsson A. M., Bhalerao R. P. Photoperiod- and temperature-mediated control of phenology in trees - a molecular perspective // New Phytologist. 2017. No. 213. Pp. 511-524. DOI:https://doi.org/10.1111/nph.14346.
32. Richards T. J., Karacic A., Apuli R. P., et al. Quantitative genetic architecture of adaptive phenology traits in the deciduous tree, Populus trichocarpa (Torr. and Gray) // Heredity. 2020. No. 125. Pp. 449-458. DOI:https://doi.org/10.1038/s41437-020-00363-z.
