Электронная библиотека
публикации о музее-заповеднике «Кижи»

Карельская береза в силу исторически утвердившегося названия является одним из символов Республики Карелия и вызывает огромный интерес у туристов, приезжающих в Карелию. Мировую известность карельская береза получила благодаря декоративной узорчатой текстуре древесины. Помимо Карелии в небольших количествах она встречается в Северной и местами в Восточной Европе.

Будучи аборигенным компонентом дендрофлоры Карелии и важной составляющей природно–культурного наследия Заонежья, с 2005 г. это уникальное древесное растение является одним из главных объектов научных исследований, проводимых музеем–заповедником «Кижи». Это обусловлено, в частности, тем, что обследование природных популяций карельской березы выявило катастрофическое сокращение ее ресурсов, расположенных на охранной территории, включающей полуостров Кушнаволок от его прибрежной части до д.Жарниково.

В целях сохранения и воспроизводства карельской березы на территории охранной зоны музея–заповедника «Кижи» нами были осуществлены профилактические работы, направленные на содействие ее естественному возобновлению. Кроме того, с дерева, обладающего наиболее ярко выраженными внешними признаками узорчатой текстуры древесины, были собраны семена. Выращивание семенного посадочного материала с применением традиционных способов (посев семян в условиях теплицы, пикировка всходов, выращивание сеянцев с закрытой и открытой корневой системой и т.д.) позволяет частично сохранить генотипическое разнообразие карельской березы, рационально использовать семенной фонд и получить посадочный материал для восстановления ресурсов местного происхождения.

Полученные саженцы были высажены на двух лесных участках, расположенных в границах произрастания природных популяций карельской березы: на территории прибрежной части полуострова Кушнаволок (на 14 площадках высажено 197 растений) и вблизи д. Жарниково (на двух площадках – 56 растений). Обследование, проведенное осенью в следующий за посадкой год, показало, что в среднем приживаемость растений на первом участке («Кушнаволок») составила около 34 %, на втором («Жарниково») – более 98%. Такие значительные расхождения в полученных данных, по всей вероятности, обусловлены особенностями экологических условий выбранных участков (например, уровнем загущенности насаждения и/или оводненности почвы), несмотря на слабую удаленность их друг от друга. Так, участок «Кушнаволок» находится вблизи к водной поверхности Кижских шхер, характеризуется каменистыми почвами и смешанным составом лиственных и хвойных пород. Участок «Жарниково» расположен выше над уровнем моря и отличается преобладанием сосны в древостое. Изучение роста и развития саженцев карельской березы (54 шт.) на участке «Жарниково» показало, что спустя год у 30% высаженных растений почки сформировались полноценно, но прирост в высоту отсутствовал (рис.13). Почти у 40% растений прирост составил до 20 см, а у 10% – от 40 до 60 см.

В результате обследования и оценки природных популяций карельской березы в природной среде Кижского шхерного района были отобраны деревья, вегетативные ткани которых в настоящее время использованы нами для размножения с привлечением инновационных биотехнологий, обеспечивающих воспроизводство генотипов с сохранением исходных признаков. Наиболее перспективным здесь является способ клонального микроразмножения в культуре in vitro. При создании культуры меристемы используемый метод позволяет сохранять растительный материал, поддерживая ее в стерильных условиях в течение нескольких десятилетий, создавая тем самым коллекцию клонов долгосрочного хранения.[текст с сайта музея-заповедника "Кижи": http://kizhi.karelia.ru]

Для воспроизводства ресурсов карельской березы с использованием биотехнологии клонального микроразмножения в марте 2011 г. была проведена повторная заготовка черенков с ранее отобранных деревьев карельской березы (рис.14: а, б, в; табл.5).

Таблица 5. Характеристика деревьев карельской березы, отобранных для клонального микроразмножения

В 2011 г. введение и стерилизацию исходного материала осуществляли три раза: 28 марта, 30 марта и 1 апреля. Для клонирования отбирали апикальные и пазушные почки, преимущественно расположенные на ауксибластах (удлиненные побеги текущего года).

Исследования показали, что у клона 1К и 2К после введения вегетативной ткани in vitro среди введенных сегментов 53% оказались морфогенными, тогда как у дерева 3К почти 80% использованных клеток подверглись некрозу. По всей вероятности, это связано с реализацией тотипотентности (потенциальная способность вегетативных клеток высших растений развиваться в целый организм): у более молодых по возрасту деревьев 1К и 2К (менее 20 лет) она оказалась выше по сравнению с деревом 3К (более 80 лет).[текст с сайта музея-заповедника "Кижи": http://kizhi.karelia.ru]

К 6-й неделе 54% введенных почек генотипа 1K и 2K проявили устойчивую способность к морфогенезу и регенерации, у генотипа 3К таких оказалось лишь 13%.

Дальнейшее выращивание меристемы (и ее производных), полученной от отобранных особей карельской березы, показало, что к концу 8-го месяца пребывания на питательной среде происходило достаточно активное функционирование проводящей системы, о чем свидетельствовало активное формирование листьев (рис.15: а, б, в). Полученные результаты свидетельствуют, что наиболее активный морфогенез проявлялся у клона 1К, а наиболее низкий коэффициент размножения отмечен у клона 2К, что обусловлено индивидуальными особенностями данного генотипа.

Таким образом, изучение роста и развития саженцев карельской березы кижского происхождения, высаженных на постоянное место в границах природной популяции, показало, что приживаемость растений оказалась выше в условиях участка «Жарниково» по сравнению с «Кушнаволоком». Вероятно, это связано с особенностями экологических условий конкретных мест произрастания. Максимальный прирост у отдельных растений составил 60 см, однако у 70% он не превышал 20 см или вовсе отсутствовал. В результате экспериментальных исследований с привлечением современных биотехнологий (клонального микроразмножения) получена стерильная меристема трех генотипов карельской березы, сохранившихся на охранной территории музея–заповедника «Кижи», и ведется их дальнейшее размножение.