Sedel’nikova T. S., Pimenov A. V., Muratova E. N. Studies on Conifer Chromosomes under Introduction in Botanical Gardens, Arboretums and Parks
Abstract
UDC 576.312.35/37:582.42
How to cite: Sedel’nikova T. S., Pimenov A. V., Muratova E. N. Studies on conifer chromosomes under introduction in botanical gardens, arboretums and parks // Sibirskij Lesnoj Zurnal (Sib. J. For. Sci.). 2023. N. 5. P. 32–42 (in Russian with English abstract and references).
DOI: 10.15372/SJFS20230506
© Sedel’nikova T. S., Pimenov A. V., Muratova E. N., 2023
The information obtained by the authors during the karyological study on conifers growing in arboretums, parks, and botanical gardens from different countries is summarized. Representatives of two genera, Pinus (pine) and Picea (spruce), have been studied in the Pinaceae family; these species have 24 chromosomes in diploid complement (2n = 24). Seven species and one interspecific hybrid of pine and eight species of spruce were analyzed. In Cupressaceae family, five introduced species were studied, which are representatives of the genera thuja (Thuja), cypress (Cupressus), false cypress (Chamaecyparis) and Sequoiadendron; karyotype of Cupressaceae representatives includes 22 chromosomes (2n = 22). In species, forms and cultivars of conifers from Pinaceae and Cupressaceae families, which are under introduction, as well as being components of green plantations in settlements of different geographical regions, great variability of karyological features. There area variability of chromosome numbers (mixoploidy), changes in the morphology of chromosomes, an increase of the number of nucleolar loci, appearance of supernumerary chromosomes, a high occurrence and a wide range of chromosomes anomalies. The changes are probably caused by the acclimatization of plants in new growing conditions and adaptation to increased recreational load in park planting. They can cause an increase in phenotypic and genetic diversity. It should be taken into account during introduction and carrying out activities on breeding of conifer species. On the basis of the data obtained, problems of scientific, experimental production, educational and cultural significance can be solved, recommendations for the selection of species and intraspecific taxa suitable for landscaping settlements in a particular region can be developed.
Article
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (REFERENCES)
Бродский В. Я., Урываева И. В. Клеточная полиплоидия. Пролиферация и дифференцировка. М.: Наука, 1981. 259 с. [Brodskiy W. Y., Uryvaeva I. V. Kletochnaya poliploidiya. Proliferatsiya i differentsirovka (Cell Polyploidy. Proliferation and differentiation). Moscow: Nauka (Science), 1981. 259 p. (in Russian)].
Буторина А. К. Факторы эволюции кариотипов древесных // Усп. совр. биол. 1989. Т. 108. Вып. 3 (6). С. 342–357 [Butorina A. K. Faktory evolyutsii kariotipov drevesnykh (Factors of karyotype evolution in woody plants) // Usp. sovr. biol. (Adv. Contemp. Biol.). 1989. V. 108. Iss. 3 (6). P. 342–357 (in Russian with English abstract)].
Буторина А. К., Богданова Е. В. Адаптивное значение и возможное происхождение В-хромосом у ели колючей // Цитология. 2001. Т. 43. № 8. С. 809–814 [Butorina A. K., Bogdanova E. V. Adaptivnoe znachenie i vozmozhnoe proiskhozhdenie B-khromosom u eli kolyuchey (Adaptive significance and possible origin of B-chromosomes in Picea glauca (Moench.) Voss = P. canadensis B. S. P.) // Tsitologia (Cytology). 2001. V. 43. N. 8. P. 809–814 (in Russian with English abstract)].
Владимирова О. С., Муратова Е. Н. Наследование В-хромосом у ели сибирской // Мат-лы науч. генет. конф., посв. 100-летию со дня рожд. А. Р. Жебрака и 70-летию образования кафедры генетики в Моск. сельхоз. акад. им. К. А. Тимирязева. М., 2002. C. 382–384 [Vladimirova O. S., Muratova E. N. Nasledovanie B-khromosom u eli sibirskoy (Inheritance of B-chromosomes in Siberian spruce) // Mat-ly nauch. genet. konf., posv. 100-letiyu so dnya rozhd. A. R. Zhebraka i 70-letiyu obrazovaniya kafedry genetiki v Mosk. sel’khoz. akad. im. K. A. Timiryazeva (Proc. sci. genet. conf. dedicated to 100th birthday of A. P. Zhebrak and 70th anniversary of the Department of Genetics in Moscow Timiryazev Agricultural Academy). Moscow, 2002. P. 382–384 (in Russian)].
Владимирова О. С., Муратова Е. Н. Кариологические особенности ели сибирской (Picea obovata Ledeb.) в условиях антропогенного загрязнения г. Красноярска // Экол. генет. 2005. Т. 3. № 1. С. 18–23 [Vladimirova O. S., Muratova E. N. Kariologicheskie osobennosti eli sibirskoy (Picea obovatа Ledeb.) v usloviyakh antropogennogo zagryazneniya g. Krasnoyarska (Caryological features of the Siberian spruce (Picea obovatа Ledeb.) under anthropogenic contamination conditions in the city of Krasnoyarsk) // Ekol. genet. (Ecol. genet.). 2005. V. 3. N. 1. P. 18–23 (in Russian with English abstract)].
Владимирова О. С., Муратова Е. Н., Карпюк Т. В. Числа хромосом некоторых видов Picea и Larix // Бот. журн. 2007. Т. 91. № 5. С. 781–782 [Vladimirova O. S., Muratova E. N., Karpyuk T. V. Chisla khromosom nekotorykh vidov Picea i Larix (Chromosome numbers of some Picea and Larix species) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2007. V. 91. N. 5. P. 781–782 (in Russian with English abstract)].
Горячкина О. В., Муратова Е. Н., Безделев А. Б. Числа хромосом некоторых представителей родов Abies и Picea (Pinaceae) // Бот. журн. 2013. Т. 98. № 5. С. 645–647 [Goryachkina O. V., Muratova E. N., Bezdelev A. B. Chisla khromosom nekotorykh predstaviteley rodov Abies I Picea (Pinaceae) (Chromosome numbers of some species of Abies and Picea (Pinaceae)) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2013. V. 98. N. 5. P. 645–647 (in Russian with English abstract)].
Кунах В. А. Геномная изменчивость соматических клеток растений и факторы, регулирующие этот процесс // Цитол. и генет. 1980. Т. 14. № 1. С. 73–81 [Kunakh V. A. Genomnaya izmenchivost’ somaticheskikh kletok rasteniy i faktory, reguliruyushchie etot protsess (Genome variability in the somatic cells of plants and factors regulating this process) // Tsytol. i genet. (Cytol. and genet.). 1980. V. 14. N. 1. P. 73–81 (in Russian with English abstract)].
Кунах В. А. Геномная изменчивость соматических клеток растений. 2. Изменчивость в природе // Биополимеры и клетка. 1995. Т. 11. № 6. С. 5–40 [Kunakh V. A. Genomnaya izmenchivost’ somaticheskikh kletok rasteniy. 2. Izmenchivost’ v prirode (Genome variability in plant somatic cells. 2. Natural variability) // Biopolimery i kletka (Biopolymers and cell). 1995. V. 11. N. 6. P. 5–40 (in Russian with English abstract)].
Кунах В. А. Пластичность генома соматических клеток и адаптивность растений // Молекулярная и прикладная генетика. Сб. науч. тр. Т. 12. Минск, 2011. С. 7–14 [Kunakh V. A. Plastichnost’ genoma somaticheskikh kletok i adaptivnost’ rasteniy (Genome plasticity of somatic cells and plant adaptability) // Molekulyarnaya i prikladnaya genetika. Sb. nauch. tr. (Molecular and Applied Genetics: Coll. Sci. Works). V. 12. Minsk, 2011. P. 7–14 (in Russian with English abstract)].
Лесотехнический университет. София, 2023 [Lesotekhnicheskiy universitet (University of Forestry). Sofia, 2023 (in Bulgarian)]. https://www.ltu.bg
Лоскутов Р. И. Интродукция декоративных древесных растений в южной части Средней Сибири. Красноярск: Ин-т леса и древесины им. В. Н. Сукачева СО АН СССР, 1991. 190 с. [Loskutov R. I. Introduktsiya dekorativnykh drevesnykh rasteniy v yuzhnoy chasti Sredney Sibiri (Introduction of ornamental woody plants in the southern part of Central Siberia). Krasnoyarsk: In-t lesa i drevesiny im. V. N. Sukacheva SO AN SSSR (V. N. Sukachev Inst. For. & Timber Sib. Br. USSR Acad. Sci.), 1991. 190 p. (in Russian)].
Лоскутов Р. И., Седаева М. И. Краткая характеристика дендрологической коллекции Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН // Лесные биогеоценозы бореальной зоны: география, структура, функции, динамика: Мат-лы Всерос. науч. конф. с междунар. участ., посв. 70-летию созд. Ин-та леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, Красноярск, 16-19 сент. 2014 г. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2014. С. 86–89 [Loskutov R. I., Sedaeva M. I. Kratkaya kharakteristika dendrologicheskoy kollektsii Instituta lesa im. V. N. Sukacheva SO RAN (Brief description of the dendrological collection of V. N. Sukachev Institute of Forest SB RAS) // Lesnye biogeotsenozy boreal’noy zony: geografiya, struktura, funktsii, dinamika: Mat-ly Vseros. nauch. konf. s mezhdunar. uchast., posv. 70-letiyu sozdaniya In-ta lesa im. V. N. Sukacheva SO RAN (Forest biogeotsenoses of the boreal zone: geography, structure, functions, dynamics: Proc. All-Rus. Sci. Conf. with Int. Particip., dedicated 70th anniversary of the creation of V. N. Sukachev Inst. For. Sib. Br. Rus. Acad. Sci.). Novosibirsk: Izd-vo SO RAN (Sib. Br. Rus. Acad. Sci. Publ.), 2014. P. 86–89 (in Russian)].
Муратова Е. Н. Кариосистематика семейства Pinaceae Lindl. Сибири и Дальнего Востока: автореф. дис. ... д-ра биол. наук: 03.00.05. Новосибирск: ЦСБС СО РАН, 1995. 32 с. [Muratova E. N. Kariosistematika semeystva Pinaceae Lindl. Sibiri i Dalnego Vostoka (Karyosystematics of Pinaceae Lindl. family from Siberia and Far East): Avtoref. dis. …. d-ra biol. nauk (Dr. Biol. Sci. (DSc, Botany) thesis). Novosibirsk: TSBS SO RAN (Central Bot. Garden Sib. Br. Rus. Acad. Sci.), 1995. 32 p. (in Russian).
Муратова Е. Н. Кариологический анализ сосны густоцвековой (Pinus densiflora Siebold et Zucc.) в условиях интродукции // Состояние и проблемы садоводства России: Сб. науч. тр., посв. 100-летию со дня рожд. М. А. Лисавенко. Ч. II. Новосибирск, 1997. С. 208–213 [Muratova E. N. Kariologicheskiy analiz sosny gustotsvekovoy (Pinus densiflora Siebold et Zucc.) v usloviyakh introduktsii (Karyological analysis of Japanese red pine (Pinus densiflora Siebold et Zucc.) under introduction) // Sostoyanie i problemy sadovodstva Rossii: Sb. nauch. tr., posv. 100-letiyu so dnya rozhd. M. A. Lisavenko (State and problems of horticulture in Russia: Coll. sci. works. dedicated to 100th anniversary of the birth. M. A. Lisavenko). Part II. Novosibrisk, 1997. P. 208–213 (in Russian)].
Муратова Е. Н., Владимирова О. С. Добавочные хромосомы кариотипа ели сибирской P. obovata // Цитология и генетика. 2001. Т. 35. № 4. С. 38–44 [Muratova E. N., Vladimirova O. S. Dobavochnye khromosomy kariotipa eli sibirskoy P. obovate (B-chromosomes in karyotype of Siberian spruce P. obovata) // Cytologija i genetika (Cytology and Genetics). 2001. V. 35. N. 4. P. 38–44 (in Russian with English abstract)].
Муратова Е. Н., Владимирова О. С., Седельникова Т. С. Числа хромосом некоторых представителей голосеменных растений // Бот. журн. 2001. Т. 86. № 8. С. 143–144 [Muratova E. N., Vladimirova O. S., Sedel'nikova T. S. Chisla khromosom nekotorykh predstaviteley golosemennykh rasteniy (Chromosome numbers of some representatives of Gymnosperms) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2001. V. 86. N. 8. P. 143–144 (in Russian with English abstract)].
Муратова Е. Н., Круклис М. В. Хромосомные числа голосеменных растений. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. 117 с. [Muratova E. N., Kruklis M. V. Chisla khromosom golosemennykh rasteniy (Chromosome numbers of Gymnosperm plants). Novosibirsk: Nauka (Science). Sib. Br., 1988. 117 p. (in Russian)].
Муратова Е. Н., Седельникова Т. С., Карпюк Т. В., Владимирова О. С., Пименов А. В., Михеева Н. А., Бажина Е. В., Квитко О. В. Кариологические и цитогенетические исследования хвойных Сибири и Дальнего Востока // Сиб. экол. журн. 2005. Т. 12. №. 4. С. 573–583 [Muratova E. N., Sedel'nikova T. S., Karpyuk T. V., Vladimiriva O. S., Pimenov A. V., Mikheeva N. A., Bazhina E. V., Kvitko O. V. Kariologicheskie i tsitogeneticheskie issledovaniya khvoynykh Sibiri i Dal'nego Vostoka (Karyological and cytogenetic studies of conifers from West Siberia and Far East) // Sib. Ekol. Zhurn. (Sib. Ecol. J.). 2005. V. 12. N. 4. P. 573–583 (in Russian with English abstract)].
Научно-исследовательский институт садоводства Сибири им. М. А. Лисавенко. Барнаул, 2023 [Nauchno-issledovatel’skiy institut sadovodstva Sibiri imeni M. A. Lisavenko (M. A. Lisavenko Scientific-Research Institute of Horticulture of Siberia), Barnaul, 2023 (in Russian)]. http://niilisavenko.org/
Парк Истории Государства Российского, 2023 [Park Istorii Gosudarstva Rossyskogo (Park of the History of the Russian State), 2023 (in Russian)]. https://visitvlg.ru/?page=165
Санаторий «Виктория» г. Ессентуки, 2023 [Sanatory «Viktoriya» g. Essentuki (Sanatorium «Victoria», Essentuki), 2023 (in Russian)]. https://www.victoria-essentuki.ru
Седельникова Т. С. Иван Семенович Косенко (к 75-летию со дня рождения) // Сиб. лесн. журн. 2016а. № 1. С. 76–78 [Sedel'nikova T. S. Ivan Semenovich Kosenko (к 75-letiyu so dnya rozhdeniya) (Ivan Semenovich Kosenko (to 75 years of birthday) // Sib. lesn. zhurn. (Sib. J. For. Sci.). 2016a. N. 1. P. 76–78 (in Russian with English abstract)].
Седельникова Т. С. Числа хромосом некоторых видов семейств Cupressaceae и Pinaceae в искусственных и парковых насаждениях // Бот. журн. 2016б. Т. 101. № 11. С. 1350–1352 [Sedel'nikova T. S. Chisla khromosom nekotorykh vidov semeystv Cupressaceae i Pinaceae v iskusstvennykh i parkovykh nasazhdeniyakh (Chromosome numbers of some species of Cupressaceae and Pinaceae in artificial and park stands) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2016b. V. 101. N. 11. P. 1350–1352 (in Russian with English abstract)].
Седельникова Т. С., Муратова Е. Н., Пименов А. В. Изменчивость хромосомных чисел голосеменных растений // Усп. совр. биол. 2010. Т. 130. №. 6. С. 557–568 [Sedel’nikova T. S., Muratova E. N., Pimenov A. V. Izmenchivost' khromosomnykh chisel golosemennykh rasteniy (Variability of chromosome numbers in Gymnosperms) // Usp. sovr. biol. (Success Contemp. Biol.). 2010. V. 130. N. 6. P. 557–568) (in Russian with English abstract)].
Седельникова Т. С., Пименов А. В., Вараксин Г. С., Янковска В. Числа хромосом некоторых видов хвойных // Бот. журн. 2005. Т. 90. № 10. С. 1611–1612 [Sedel'nikova T. S., Pimenov A. V., Varaksin G. S., Jankovska V. Chisla khromosom nekotorykh vidov khvoynykh (Chromosome numbers of some coniferous species) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2005. V. 90. N. 10. P. С. 1611–1612 (in Russian with English abstract)].
Седельникова Т. С., Пименов А. В., Грабовой В. Н., Пономаренко В. А. Числа хромосом Thuja occidentalis (Cupressaceae) в Национальном дендрологическом парке «Софиевка», Украина // Бот. журн. 2014. Т. 99. № 8. С. 941–944 [Sedel'nikova T. S., Pimenov A. V., Grabovyy A. N., Ponomarenko V. A. Chisla khromosom Thuja occidentalis (Cupressaceae) v Natsional’nom dendrologicheskom parke «Sofievka», Ukraina [Chromosome numbers of Thuja occidentals (Cupressaceae) in the National dendrological park «Sofievka», Ukraine // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2014. V. 99. N. 8. P. 941–944 (in Russian with English abstract)].
Седельникова Т. С., Пименов А. В., Онучин А. А., Янковска В. Числа хромосом некоторых видов хвойных в дендрариях и парковых насаждениях // Бот. журн. 2008. Т. 93. № 1. С. 157–158 [Sedel'nikova T. S., Pimenov A. V., Onuchin A. A., Jankovska V. Chisla khromosom nekotorykh vidov khvoynykh v dendrariyakh i parkovykh nasazhdeniyakh (Chromosome numbers of some coniferous species in arboreta and recreation parks) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2008. V. 93. N. 1. P. 157–158 (in Russian with English abstract)].
Седельникова Т. С., Пименов А. В., Ташев А. Н. Числа хромосом видов Cupressaceae при интродукции в Болгарии // Бот. журн. 2011. Т. 96. № 7. С. 974–975 [Sedel'nikova T. S., Pimenov A. V., Tashev A. N. Chisla khromosom vidov Cupressaceae pri introduktsii v Bolgarii (Chromosome numbers of Cupressaceae species under introduction in Bulgaria) // Bot. zhurn. (Bot. J.). 2011. V. 96. N. 7. P. 974–975 (in Russian with English abstract)].
Центральный ботанический сад Пхеньяна, 2023 [Tsentralny botanicheskiy sad Pkhen’yana (Pyongyang Central Botanical Garden), 2023 (in Russian)]. https://dprktoday.com/abroad/ news/31500
Ahuja M. R. Polyploidy in gymnosperms: revisited // Silvae Genet. 2005. Bd. 54. Hf. 2. P. 59–69.
De Luc A., Adams R. P., Zhong M. Using random amplification of polymorphic DNA for a taxonomic reevaluation of Pfitzer Juniperus // Hort Sci. 1999. V. 34. N. 6. P. 1123–1125.
Muratova E. N., Sedel'nikova T. S., Karpyuk T. V., Vladimiriva O. S., Pimenov A. V., Mikheeva N. A., Bazhina E. V., Kvitko O. V. Karyological and cytogenetic studies of conifers from West Siberia and Far East // Contemp. Probl. Ecol. 2008. V. 1. N. 2. P. 263–271 (Original Rus. Text © E. N. Muratova, T. S. Sedel’nikova, T. V. Karpyuk, O. S. Vladimirova, A. V. Pimenov, N. A. Mikheeva, E. V. Bazhina, O. V. Kvitko, 2005, publ. in Sib. Ekol. Zhurn. 2005. V. 12. N. 4. P. 573–583).
Ohri D. Polyploidy in gymnosperms – a reappraisal // Silvae Genet. 2021. Bd. 70. Hf. 1. P. 22–38.
Sedel’nikova T. S., Muratova E. N., Pimenov A. V. Variability of chromosome numbers in Gymnosperms // Biol. Bull. Rev. 2011. V. 1. Iss. 2. P. 100–109 (Original Rus. Text © T. S. Sedel’nikova, E. N. Muratova, A. V. Pimenov, 2010, publ. in Usp. Sovr. Biol. 2010. V. 130. N. 6. P. 557–568).
Sequoia & Kings Canyon National Parks. CA, USA, 2023. https://www.visitsequoia.com
