Biological Properties of the Siberian Pine’s Seeds

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A study of the biological properties of the Siberian pine (Pinus sibirica Du Tour) seeds was carried out. Four seed categories were used in the work, differing in size: large (1114 mm in length), medium (910 mm), small (78 mm) and very small seeds (<6 mm). The seeds quality study using the X-ray and the histochemical analyses showed that the size of the seeds can indicate their defectiveness. Fractions of small and very small seeds of Siberian pine turned out to be completely sterile, most of the seeds of large and medium fractions were viable. Cytoembryological studies have shown that in trees that form empty and underdeveloped seeds (fractions of medium and large seeds), disturbances in the embryological structures development can be observed. These disturbances take place at the stage of gametophytogenesis and the archegonia development. In trees with large seeds, gametogenesis proceeds without deviations, four archegonia are formed in the ovules, and polyembryonic seeds are formed (up to 16 embryos in the germinal canal). In Siberian pine trees with a one-year reproductive cycle, the seed size varies from very small to large. In these trees, the development of the female gametophyte is completed and archegonia are formed. However, in the ovules of trees with a one-year reproductive cycle, fertilization of eggs does not occur and seeds without an embryo are formed. During the period of stratification (four months), in most seeds of the medium and large fractions the intraseed, growth of the embryo was completely completed. In in vitro culture on MS medium with a low concentration of hormones, the growth of the germinal axis was carried out in seven days of cultivation. The embryos germinated successfully. Thus, based on experiments on the Siberian pine embryos cultivation, it can be concluded that the seeds of this species can enter organic (morphophysiological) dormancy. When creating optimal conditions for germination (nutrient substrat, temperature 24 ± 1°C), Siberian pine seeds are able to germinate.

About the authors

I. N. Tretyakova

Forest Institute, Siberian Branch of the RAS

Author for correspondence.
Email: culture@ksc.krasn.ru
Russia, 660036, Krasnoyarsk, Akademgorodok 50 bldg. 28

References

  1. Дженсен У. Ботаническая гистохимия. М.: Мир, 1965. 377 с.
  2. Данович К.Н. Строение и формирование семян // Физиология семян. М.: Наука, 1982. С. 5–44.
  3. Данович К.Н. Структурно-функциональная организация развития семян хвойных // Половая репродукция хвойных. Тезисы докл. II Всесоюзного симпозиума. Новосибирск: Наука, 1985. С. 8–10.
  4. Иванов В.Б. Активные красители в биологии М.: Наука, 1982. 214 с.
  5. Ирошников А.И. Полиморфизм популяций кедра сибирского // Изменчивость древесных растений Сибири. Красноярск, 1974. С. 77–103.
  6. Минина Е.Г, Ларионова Н.А. Морфогенез и проявление пола у хвойных. М.: Наука, 1979. 216 с.
  7. Некрасова Т.П. Биологические основы семеношения кедра сибирского. Новосибирск: Наука, 1972. 273 с.
  8. Николаева М.Г. Покой семян и факторы, его контролирующие // Физиология и биохимия покоя и прорастания семян. М.: Колос, 1982. С. 72–95.
  9. Николаева М.Г., Разумова М.В., Гладкова В.Н. Справочник по проращиванию покоящихся семян. Л.: Наука, 1985. 348 с.
  10. ОСТ 56-94-87. Семена древесных пород. Методы рентгенографического анализа. М.: Гослесхоз СССР, 1988.
  11. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений М., 1970. 254 с.
  12. Свинцова В.С., Третьякова И.Н. Цитоэмбриологические особенности ускоренного репродуктивного цикла Pinus sibirica (Pinaceae) в условиях интродукции в зоне хвойно-широколиственных лесов // Ботанический журнал. 2014. Т. 99. № 12. С. 1353–1363.
  13. Тpетьякова И.Н. Эмбpиология хвойных. Новосибиpск: Наука, 1990. 154 с.
  14. Третьякова И.Н., Ворошилова Е.В. Особенности инициации эмбриоидов из мегагаметофитов Pinus sibirica к культуре in vitro // Онтогенез. 2014. Т. 45. № 2. С. 112–120.
  15. Третьякова И.Н., Лукина Н.В. Акселерация эмбрионального развития у деревьев Pinus subirica с однолетним репродуктивным циклом // Онтогенез. 2016. Т. 47. № 1. С. 49–56.
  16. Третьякова И.Н., Невзоров В.Н., Голубев И.А., Филиппова И.П. Биологическая характеристика семян кедра сибирского разной крупности // Генетика и селекция на службе леса: Материалы международной научно-практической конференции. Воронеж, 1997. С. 349–353.
  17. Третьякова И.Н., Новоселова Н.В., Череповский Ю.А. Особенности эмбрионального развития у сосны сибирской (Pinus sibirica Du Tour) с однолетним циклом развития женской шишки в горах Западного Саяна // Физиология растений. 2004. Т. 51. № 1. С.134–141.
  18. Tretyakova I.N., Shuklina A.S., Park M.E., Yang L., Akhiyarova G.R., Kudoyarova G.R. The role of phytohormones in the induction of somatic embryogenesis in Pinus sibirica and Larix sibirica // Cytologia. 2021. V. 86. № 1. P. 55–60.
  19. Obrouheva N.V. Germination program in non-dormant seeds: programing saving and implementation // Russian Journal of Plant Physiology. 2021. V. 68. № 6.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (516KB)
3.

Download (4MB)
4.

Download (639KB)

Copyright (c) 2023 И.Н. Третьякова

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies