HYBRIDIZATION OF POPULUS L. SECTIONS AIGEIROS LUNELL AND TACAMAHACA MILL. IN NATURE AND CROP

According to modern views, Aigeiros section is represented by 3 species and Tacamahaca section by 12 species. Natural hybridization between them occurs relatively free in the areas of contact, and at the present time there are seven natural hybrids identified. The authors observed 5 intersection hyb...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Frontiers in Plant Science
Main Authors: A. V. Klimov, B. V. Proshkin, Z. V. Andreeva, А. В. Климов, Б. В. Прошкин, З. В. Андреева
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Publishing Centre “Zolotoy Kolos” of Novosibirsk State Agrarian University 2018
Subjects:
Online Access:https://vestngau.elpub.ru/jour/article/view/886
Description
Summary:According to modern views, Aigeiros section is represented by 3 species and Tacamahaca section by 12 species. Natural hybridization between them occurs relatively free in the areas of contact, and at the present time there are seven natural hybrids identified. The authors observed 5 intersection hybrids on the territory of Northern America where areas of black and balsam poplars are mostly sympatric. Natural hybrid zones are weel investigated there. The authors observed 2 intersection hybrids on the territory of Asia. Areas of black and balsam poplars in the region are mostly allopatric. Insufficient data on natural hybrid zones relates to their insufficient investigation and not clear systematics, especially systematics of middle Asian poplars. The analysis of qualitative morphological features shows that sections Aigeiros and Tacamahaca differ on 3 explored features: types of crown shoots, location of generative buds and the shape of the petiole. When carrying out morphological analysis of hybrid, it is necessary to pay attention to differentiation of shoots. Discoblasters, which are typical for Tacamahaca section, are always inherited by intersectional hybrids; these hybrids keep discoblasters in recurrent crosses with black poplars. This feature is probably controlled by extranuclear genes. The authors highlight that developed shortened rosette shoots contribute to identify easily the hybrid nature even when similarity of the leaf blade of individual plants with black poplars occurs. Elongated shoots are important, especially if the parent species differ in contrast on this feature. Species with ribbed shoots occur in both sections, the ribs are not cork growths, and develop as a result of the activities of apical meristem. The morphology of the petiole in hybrids can be a suitable feature for identification of cultivars, but in natural hybrid zones, it plays only supplementary role. The significance of other investigated features depends on the specific combination of crosses in natural hybrid zones. The developed key for determining the types of sections Aigeiros and Tacamahaca and poplar hybrids in Western Siberia can be used to identify natural hybrids and cultivars, and in selecting economically valuable forms. Согласно современным представлениям, секция Aigeiros представлена тремя, а секция Tacamahaca – 12 видами. Естественная гибридизация между ними относительно свободно протекает в местах контакта ареалов, и к настоящему времени выявлено семь природных гибридов. Для территории Северной Америки, где ареалы черных и бальзамических тополей по большей части симпатрические, известно пять межсекционных гибридов. Природные гибридные зоны здесь хорошо изучены. На территории Азии выявлено только два межсекционных гибрида. Ареалы черных и бальзамических тополей в регионе преимущественно аллопатрические. Недостаточность информации о природных гибридных зонах связана со слабой их изученностью и отсутствием ясности в систематике, особенно среднеазиатских тополей. Проведенный анализ качественных морфологических признаков показывает, что виды секций Aigeiros и Tacamahaca хорошо различаются по трем из рассмотренных признаков: типам побегов кроны, расположению генеративных почек и форме черешка. При морфологическом анализе растений гибридного происхождения следует уделять особое внимание дифференциации побегов. Дискобласты, характерные для секции Tacamahaca, всегда наследуются межсекционными гибридами, сохраняя их и при возвратных скрещиваниях с черными тополями. Вероятно, этот признак контролируется внеядерными генами. Даже при схожести листовой пластинки отдельных растений с черными тополями наличие развитых укороченных розеточных побегов позволяет легко выявить их гибридную природу. Важное значение имеют удлиненные порослевые побеги, особенно если родительские виды отличаются контрастностью по данному признаку. Виды с ребристыми побегами встречаются в обеих секциях, ребра не являются пробковыми выростами, а развиваются в результате деятельности апикальных меристем. Морфология черешка у гибридов может быть подходящим признаком для идентификации культиваров, но в природных гибридных зонах играет лишь вспомогательную роль. Значение остальных исследованных признаков зависит от конкретной комбинации скрещиваний в естественных гибридных зонах. Анализ морфологии Populus × sibirica, ошибочно отождествляемого с тополем бальзамическим, раскрывает его гибридную природу. Разработанный ключ для определения видов секций Aigeiros и Tacamahaca и гибридов тополя в Западной Сибири может быть использован как для идентификации природных гибридов, культиваров, так и при отборе хозяйственно-ценных форм.