Качество пыльцы высокогорных популяций Pinus sibirica Du Tour (Pinaceae) в аридных и гумидных районах Алтая

Abstract

Приведены результаты сравнительного анализа размера и жизнеспособности пыльцы высокогорных (свыше 2000 м над ур. моря) популяций сосны кедровой сибирской в районах Алтая с различным по влажности климатом. Деревья, растущие в относительно гумидном районе (г. Колюшта, Северо-Восточный Алтай, осадки 860 мм/год), продуцировали пыльцу с минимальными размерами тела пыльцевого зерна (ширины, длины и высоты) и максимальными размерами воздушных мешков (длины и ширины). Деревья, растущие в условиях выраженного аридного климата хр. Южно-Чуйского (Центральный Алтай, осадки 114 мм/год), напротив, имели достоверно большие значения размеров тела пыльцевого зерна при минимальных размерах воздушных мешков. Популяция г. Сарлык (Центральный Алтай, осадки 380 мм/год), существующая в условиях умеренного дефицита осадков, характеризовалась средними значениями размеров тела пыльцевого зерна и воздушных мешков. Качество пыльцы, которое оценивалось по доле проросшей, непроросшей и дефектной пыльцы, а также по длине пыльцевых трубок, существенно не отличалось у популяций из различных районов. Высказано предположение об адаптивном значении соотношения размеров тела пыльцевого зерна и воздушных мешков. В гумидном климате, где обильные осадки ограничивают возможности переноса пыльцы, возрастает роль воздушных мешков, размер которых отчасти может определять успех опыления. В аридном климате перелет пыльцы не ограничен осадками, однако сухость воздуха способствует быстрому высыханию и потере всхожести пыльцы при длительном перелете, поэтому пыльца с более крупным телом, имеющим больший запас энергетических веществ, вероятнее всего может иметь репродуктивное преимущество

The size and viability of pollen of mountain populations (more than 2000 m above sea level) of Siberian stone pine in the Altai regions with different climate humidity have been analyzed. Trees growing in a relatively humid area (mountain Kolyushta, North-Eastern Altai, rainfall 860 mm/year) produced pollen with a minimum size of the pollen grain body (width, length and height) and maximum size of the pollen sacs (length and width). By contrast, trees growing in a pronounced arid climate of South-Chui ridge (Central Altai, rainfall 114 mm/year) had significantly higher values of body size of pollen grains with a minimum size of the pollen sacs. Population of Sarlyk mountain (Central Altai, rainfall 380 mm/year) existing in a moderate deficit of precipitation characterized by average values of body size of pollen grains and pollen sacs. Pollen viability, which is evaluated by the percentage of germinated, ungerminated and defective pollen and by the length of pollen tubes, did not significantly differ between populations from different regions. The assumption of the adaptive significance of body size and pollen sacs ratio was made. In humid climate, where rainfalls restrict the possibility of transferring pollen, the pollen sacs play a great role and their size can determine the success of pollination. In dry climate pollen flight is not limited by precipitation, but dry air contributes to the rapid drying and loss of germination of long flying pollen. Therefore pollen with a larger body size having a greater content of energy substances should have the reproductive advantage