Определение корреляционных связей
УДК 630*174.754 (470.324)
Определение корреляционных связей между составом монотерпенов и показателями плюсовых деревьев сосны обыкновенной Хреновского бора
Авторы: Цепляев А.Н., Попов В.К. (ВГЛТА)
1. Состояние вопроса
Изучением индивидуальной и групповой изменчивости сосны обыкновенной занимаются многие исследователи. Такие исследования необходимы, прежде всего, для селекции, так как при этом выявляются хозяйственно-ценные свойства внутривидовых таксонов (экотипов, популяций и форм), разрабатываются методы их диагностики, устанавливаются закономерности изменчивости деревьев по ряду признаков, что поможет глубже понять биологию этой ценной породы, это крайне необходимо для практической деятельности лесоводов.
Многочисленные исследования, посвященные системному изучению живичного скипидара и хвойного эфирного масла, дают основания предполагать возможность исследования живичного состава хемосистематики [3,5]
Проводятся работы по изучению вопросов наследования состава монотерпенов при вегетативном размножении и у семенного потомства сосны[1,2,3,4]. Опираясь на свои данные, ряд авторов в своих работах отмечают, что синтез таких компонентов, как 3-карена, α -пинена, -пинена и мирцена в составе монотерпенов терпентинного и эфирного масла хвои находится под генетическим контролем единичных генов[3,4,6].
Одним из изучаемых вопросов в этом отношении является определение возможных связей состава монотерпенов живичного скипидара и эфирного масла хвои с показателями роста, развития и смолопродуктивности деревьев сосны обыкновенной. Динамику изменчивости, направления и сами связи между показателями роста и составом монотерпенов живицы и хвои уже отмечали в своих исследованиях ряд лесоводов[2,3], когда изучалась значительная совокупность деревьев различного состояния и роста для Воронежской области как нормально-лучших, нормальных, так и минусовых вместе взятых. Значительных результатов, как отмечено ранее, получено не было.
2. Материалы и методика
В данной работе сделана попытка, продолжить изучение возможных связей биохимических и таксационных показателей, но уже разделив всю совокупность деревьев на селекционные категории, выделив в первую группу для изучения плюсовые деревья Хреновского лесхоз-техникума Воронежской области. Приоритетное начало работы с плюсовыми деревьями определяется назревшей необходимостью провести хемоинентаризацию плюсовых деревьев Хреновского бора по составу монотерпенов живицы и хвойного эфирного масла. Для этого в зимний период 2001. с 16 плюсовых деревьев Хреновского лесхоз-техникума были заготовлены и обработаны пробы хвои. В летний период 2000 года, путем использования метода микроподсочки были отобраны пробы живицы и определена 24-часовая смолопродуктивность плюсовых деревьев. Изучение состава живицы и хвои проводили по разработанной методике на хроматографе «Хром-5» [2]. Для установления уровня связи между диаметром, высотой дерева, протяженностью безсучковой зоны, объемом кроны, содержанием -пинена и 3-карена в живице ЭМ хвои и показателем условной (двадцатичетырехчасовой) смолопродуктивности рассчитывались коэффициенты парной корреляции и корреляционное отношение в пределах каждого признака (табл. 1) при помощи специальной компьютерной программы Statistica 5.5.
3. Результаты исследований
Анализ корреляционной матрицы коэффициентов парной корреляции показывает, что высота плюсового дерева имеет положительную и достаточно существенную связь с диаметром (r=0,59) и протяженностю кроны (0,55), отрицательную связь с содержанием -пинена в ЭМ хвои, но по величине связь незначительная (r=-0,38), а также невысокий уровень связи высоты определяется с протяженностью бессучковой зоны (r=0,12).
Таблица 1
Коэффициенты парной корреляции между таксационными показателями и содержанием -пинена и 3-карена в составе живицы и ЭМ хвои плюсовых деревьев Хреновского лесхоз-техникума
№ п/п |
Н, м | Д1,3, м | Бессучковая зона | Протяженность кроны, м3 | -пи-нена живи-цы | 3-карена живи-цы | -пи-нена хвои | 3-ка-рена хвои | Масса живицы, г |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
1 | 1,0 | ||||||||
2 | 0,59 | 1,00 | |||||||
3 | 0,12 | 0,25 | 1,00 | ||||||
4 | 0,55 | 0,42 | -0,22 | 1,00 | |||||
5 | -0,09 | -0,02 | -0,37 | 0,02 | 1,00 | ||||
6 | -0,04 | -0,19 | -0,05 | 0,06 | -0,72 | 1,00 | |||
7 | 0,08 | 0,06 | -0,33 | 0,05 | 0,72 | -0,37 | 1,00 | ||
8 | -0,38 | -0,21 | 0,18 | 0,13 | -0,57 | 0,56 | -0,63 | 1,00 | |
9 | 0,06 | 0,26 | 0,42 | -0,27 | -0,06 | -0,35 | -0,05 | -0,20 | 1,0 |
Рассматривая значения парных коэффициентов корреляции диаметра, отмечается только связь его с протяженностью безсучковой зоны (r=0,42) и массой живицы (0,26). Остальные значения коэффициентов парной корреляции по своей абсолютной величине близки к нулю, т.е. внимания не заслуживают. Протяженность бессучковой зоны имеют положительную корреляцию (r=0,42) с массой выдилившейся живицы, и отрицательную (r=-0,37) с протяженностью кроны.
Содержание -пинена в живице имеет отрицательную и высокую связь с содержанием 3-карена в составе живицы (r=-0,72) и несколько слабее, но также отрицательную с содержанием 3-карена в эфирном масле хвои (r=-0,57). С содержанием -пинена в ЭМ хвои связь положительная (r=0.72).
Связь содержания 3-карена в составе терпенов живицы с и 3-кареном в составе монотерпеновой фракции хвои, отмечается как средняя, с коэффициентом корреляции r= 0,56. Взаимосвязь содержания -пинена и 3-карена в составе ЭМ хвои отрицательная и значительная (r= -0,63).
При определении величины коэффициентов парной корреляции и направления связи для всех рассматриваемых признаков, показатель массы живицы имеет невысокую отрицательную корреляцию с содержанием 3-карена в составе терпенов живицы (r=-0,35) и протяженностью кроны (r=-0,27). И положительную среднюю с диаметром ствола (r=0,42). Во всех остальных вариантах полученные значения коэффициента корреляции указывали на отсутствие какой-либо существенной связи.
Выводы:
1. Таким образом высоких связей между таксационными показателями плюсовых деревьев и содержанием основных монотерпенов -пинена и 3-карена в живице и эфирном масле хвои не установлено. Наблюдается более высокая связь между основными терпенами (-пинен и3-карен) в составе живицы и ЭМ хвои у плюсовых деревьев Хреновского бора.
2. Масса живицы, полученная методом микроподсочки в течении 24 часов имеет невысокую отрицательную связь с содержанием 3-карена в терпеновой фракции живицы.
3. Следует продолжить исследования взаимосвязей биометрических и биохимических показателей как у плюсовых деревьев так и у их вегетативного потомства и полусибсового потомства.
Список литературы.
- Исаков Ю.Н., Чернодубов А.И., Иевлев В.В. К изучению наследования степени выравненности биосинтеза // Эфирные масла древесных пород.- Красноярск, 1981а.-С.32-33.
- Максимов В.М. Индивидуальная и экологическая изменчивость сосны обыкновенной по составу эфирного масла и ее лесокультурное значение в условиях Центральной лесостепи: Автореф. дис. ... к-та биол. наук. - Воронеж.-1983.-24 с.
- Чудный А.В., Докучаева М.И. Состав эфирных масел как показатель взаимодействия привоя у внутривидовых и межвидовых прививок сосны // тр. Совещ. по лесной генетике, селекции и семеноводству. Петрозаводск, 1970а, - С. 146-153.
- Чудный А.В., Докучаева М.И. О наследовании состава терпентинных масел потомством привитых деревьев // Лесоведение, 1979, № «.- С.34-39.
- Чернодубов А.И., Дерюжкин Р.И., Колесникова Р.Д. Наследование состава эфирного масла из хвои сосны обыкновенной // Изв. Вузов Лесной журнал.-1984.-№2.-С.101-103.
- Hanover J.W. Genetics of terpenes II.Genetic variance and inerrelationships of monoterpenes in Pinus monticola.Heredity,1971,vol.27,N2,237-245.