Дослідження присвячено аналізу впливу сучасних селекційних заходів у лісівництві на рівень генетичної різноманітності лісових деревних порід. Виявлено, що основним джерелом поліпшеного насіннєвого матеріалу для генетичного відтворення лісів є базові лісонасіннєві плантації. Детально проаналізовано аспекти впливу на показники генетичної варіативності нащадків визначальних чинників – фонового запилення та числа клонів. Вивчено потенціал фонового запилення на лісонасіннєвих плантаціях у контексті суттєвого зниження ефективності селекційних заходів та паралельного підвищення рівня генетичної варіативності потомства. Проведено аналітику даних мінімальної кількості клонів на лісонасіннєвих плантаціях на підставі практичного досвіду розвинених інших країн. Досліджено динаміку варіативності клонів в аспекті фертильності. Визначено можливість впливу клонового добору на генетичну різноманітність деревних порід у напрямку зменшення. Підтверджено, що інтеграція концепції сімейного лісівництва, яка передбачає використання технологій вегетативного розмноження, у селекційну стратегію значно збільшує рівень генетичної варіативності нащадків. Доведено, що система селекції множинних популяцій є основою забезпечення оптимальних попередніх умов для синергізації процесу довготривалої інтенсивної селекції та збереження генофонду деревних порід. Визначено відсутність негативного впливу на генетичну різноманітність реалізації комплексу оптимально спланованих селекційних програм. Водночас, встановлено потенціал інтенсифікації якості збереження генофонду в процесі відтворення лісових екосистем за допомогою поліпшеного насіннєвого матеріалу та клонів у штучних насадженнях. Особливу увагу приділено утриманню ex situ – цінного генетичного матеріалу в об’єктах лісового насінництва, в тому числі, лісонасіннєвих плантаціях, випробувальних культурах, архівах клонів плюсових дерев. У процесі дослідження доведено, що імплементація сучасних інноваційних рішень і наукових рекомендацій дає змогу звести до мінімуму процеси зменшення генетичного різноманіття лісових порід. Результати можуть знайти практичне застосування в сучасних селекційних програмах у лісівництві
клонова технологія; соматичний ембріогенез; фонове запилення; ex situ; кількість клонів
[1] Adamenko, Ya., Kachala, T., & Chernysh, R. (2023). Dynamics of forest stands changes on the territory of Skole Beskydy National Nature Park. Ecological Safety and Balanced Use of Resources, 14(2), 61-73. doi: 10.69628/esbur/2.2023.61.
[2] Ahmar, S., Ballesta, P., Ali, M., & Mora-Poblete, F. (2021). Achievements and challenges of genomics-assisted breeding in forest trees: From marker-assisted selection to genome editing. International Journal of Molecular Sciences, 22(19), article number 10583. doi: 10.3390/ijms221910583.
[3] Aitken, S.N. (2021). Plenary address: Conserving adaptive variation in forest ecosystems. In Frontiers of Forest Biology (pp. 1-12). London: CRC Press. Retrieved from.
[4] Amaral, J., Ribeyre, Z., Vigneaud, J., Sow, M.D., Fichot, R., Messier, C., Pinto, G., Nolet, P., & Maury, S. (2020). Advances and promises of epigenetics for forest trees. Forests, 11(9), article number 976. doi: 10.3390/f11090976.
[5] Borthakur, D., Busov, V., Cao, X.H., Du, Q., Gailing, O., Isik, F., & Wei, H. (2022). Current status and trends in forest genomics. Forestry Research, 2, article number 11. doi: 10.48130/FR-2022-0011.
[6] Cobo-Simón, I., Méndez-Cea, B., Jump, A.S., Seco, J., Gallego, F.J., & Linares, J.C. (2020). Understanding genetic diversity of relict forests. Linking long-term isolation legacies and current habitat fragmentation in Abies pinsapo Boiss. Forest Ecology and Management, 461, article number 117947. doi: 10.1016/j.foreco.2020.117947.
[7] Concept for the development of the forestry industry of the Kyrgyz Republic for the period up to 2040. (2019). Retrieved from https://openknowledge.fao.org/server/api/core/bitstreams/e5194c02-7725-485a-8709-04d9c39a0d95/content.
[8] Cortés, A.J., Restrepo-Montoya, M., & Bedoya-Canas, L.E. (2020). Modern strategies to assess and breed forest tree adaptation to changing climate. Frontiers in Plant Science, 11, article number 583323. doi: 10.3389/fpls.2020.583323.
[9] Danell, Ö. (1991). Survey of past, current and future Swedish forest tree breeding. Silva Fennica, 25(4), 241-247. doi: 10.14214/sf.a15621.
[10] Dinato, N.B., Imaculada Santos, I.R., Zanotto Vigna, B.B., de Paula, A.F., & Fávero, A.P. (2020). Pollen cryopreservation for plant breeding and genetic resources conservation. Cryoletters, 41(3), 115-127.
[11] Donazzolo, J., Stefenon, V.M., Guerra, M.P., & Nodari, R.O. (2020). On farm management of Acca sellowiana (Myrtaceae) as a strategy for conservation of species genetic diversity. Scientia Horticulturae, 259, article number 108826. doi: 10.1016/j.scienta.2019.108826.
[12] Enfissi, E.M., Drapal, M., Perez-Fons, L., Nogueira, M., Berry, H.M., Almeida, J., & Fraser, P.D. (2021). New plant breeding techniques and their regulatory implications: An opportunity to advance metabolomics approaches. Journal of Plant Physiology, 258-259, article number 153378. doi: 10.1016/j.jplph.2021.153378.
[13] Forest Code of the Kyrgyz Republic. (1999). Retrieved from https://cbd.minjust.gov.kg/10/edition/2815/ru.
[14] Gaisberger, H., et al. (2020). Diversity under threat: Connecting genetic diversity and threat mapping to set conservation priorities for Juglans regia L. populations in Central Asia. Frontiers in Ecology and Evolution, 8, article number 171. doi: 10.3389/fevo.2020.00171.
[15] Hoban, S., et al. (2021). Global commitments to conserving and monitoring genetic diversity are now necessary and feasible. Bioscience, 71(9), 964-976. doi: 10.1093/biosci/biab054.
[16] Integrated management of forest ecosystems in the Kyrgyz Republic. (2018). Retrieved from https://www.camp.kg/projects/pasture/integrirovannoe-upravlenie-lesnymi-ekosistemami-v-kr.
[17] Isabel, N., Holliday, J.A., & Aitken, S.N. (2020). Forest genomics: Advancing climate adaptation, forest health, productivity, and conservation. Evolutionary Applications, 13(1), 3-10. doi: 10.1111/eva.12902.
[18] Kang, X. (2020). Research progress of forest genetics and tree breeding. Journal of Nanjing Forestry University, 44(3), 1-10. doi: 10.3969/j.issn.1000-2006.202002033.
[19] Karabaev, J.A., Zhusupbaeva, G.I., & Tokoev, A.A. (2024). Monitoring of the walnut fruit forests in Kyrgyzstan. Science. Education. Engineering, 1, 106-111. doi: 10.54834/.vi1.286.
[20] Law of the Kyrgyz Republic No. 18 “On Specially Protected Natural Territories”. (2011, May). Retrieved from https://cbd.minjust.gov.kg/203262/edition/1205628/ru.
[21] Law of the Kyrgyz Republic No. 48 “On Biosphere Territories”. (1999, June). Retrieved from https://online.zakon.kz/Document/?doc_id=30241348.
[22] Law of the Kyrgyz Republic No. 53 “On Environmental Protection”. (1999, June). Retrieved from https://cbd.minjust.gov.kg/218/edition/6734/ru.
[23] Law of the Kyrgyz Republic No. 53 “On the Protection and Use of the Plant World”. (2001, June). Retrieved from https://cbd.minjust.gov.kg/435/edition/1003991/ru.
[24] Mero, G., Skenderasi, B., Shahini, E., Shahini, S., & Shahini, E. (2023). Main directions of plants integrated protection in the conditions of organic agriculture. Scientific Horizons, 26(3), 101-111. doi: 10.48077/SCIHOR3.2023.101.
[25] National Statistical Committee of the Kyrgyz Republic. (2024). Protection and rational use of forest resources. Retrieved from https://www.stat.gov.kg/ru/statistics/download/dynamic/677/.
[26] Nonić, M., & Šijačić-Nikolić, M. (2021). Genetic diversity: Sources, threats, and conservation. In Life on land (pp. 421-435). Cham: Springer. doi: 10.1007/978-3-319-95981-8_53.
[27] O’Brien, D., et al. (2022). Bringing together approaches to reporting on within species genetic diversity. Journal of Applied Ecology, 59(9), 2227-2233. doi: 10.1111/1365-2664.14225.
[28] Rachmat, H.H., Fambayun, R.A., Yulita, K.S., & Susilowati, A. (2020). Ex-situ conservation and management of dipterocarps genetic resources through seedlings collections and nursery establishment. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 21(2), 556-563. doi: 10.13057/biodiv/d210217.
[29] Rajora, O.P., & Zinck, J.W. (2021). Genetic diversity, structure and effective population size of old-growth vs. second-growth populations of keystone and long-lived conifer, eastern white pine (Pinus strobus): Conservation value and climate adaptation potential. Frontiers in Genetics, 12, article number 650299. doi: 10.3389/fgene.2021.650299.
[30] Regulations on the State Forest Service of the Kyrgyz Republic. (2002, January). Retrieved from https://cbd.minjust.gov.kg/46-83/edition/287261/ru.
[31] Resolution of the Kyrgyz Republic No. 131 “On Priorities for Conservation of Biological Diversity of the Kyrgyz Republic for the Period up to 2024 and Action Plan for Implementation of Priorities for Conservation of Biological Diversity of the Kyrgyz Republic for 2014-2020”. (2014, March). Retrieved from https://cbd.minjust.gov.kg/96264/edition/545368/ru.
[32] Salgotra, R.K., & Chauhan, B.S. (2023). Genetic diversity, conservation, and utilization of plant genetic resources. Genes, 14(1), article number 174. doi: 10.3390/genes14010174.
[33] Sarymsakov, Z.H., & Mamadjanov, D.K. (2012). Types of forests of Kyrgyzstan and their sustainable use. Retrieved from https://books.google.com.ua/books/about/%D0%A2%D0%B8%D0%BF%D1%8B_%D0%BB%D0%B5%D1%81%D0%BE%D0%B2_%D0%9A%D1%8B%D1%80%D0%B3%D1%8B%D0%B7%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD.html?id=QLoBmwEACAAJ&redir_esc=y.
[34] Shahini, S., Shahini, E., Koni, B., Shahini, Z., Shahini, E., & Bërxolli, A. (2023). Enhanced tomato yield via bumblebee pollination: A case study in Durres, Albania. International Journal of Design and Nature and Ecodynamics, 18(4), 905-914. doi: 10.18280/ijdne.180417.
[35] Shamshiev, B.N., Bimamat, U., & Mamashov, T.A. (2020). State and problems of degradation of forest resources in Kyrgyzstan. Bulletin of Osh Technological University, 1, 230-238.
[36] Shamshiev, B.N., Borombaev, A., Moloshev, Z.I., Perneev, A.N., & Karabaev, Zh. (2024). Analysis of the ecological status and prospects for the development of specially protected natural territories of Kyrgyzstan. Experimental Biology, 98(1), 12-23. doi: 10.26577/eb.2024.v98.i1.02.
[37] Silva, A.L., Cabral, R.L., Sartori, L., Souza, L.C., de Miranda, F.D., Caldeira, M.V., Moreira, S.O., & Godinho, T.D. (2020). Evaluation of diversity and genetic structure as strategies for conservation of natural populations of Dalbergia nigra (Vell.) Allemão ex Benth. Cerne, 26(4), 435-443. doi: 10.1590/01047760202026042754.
[38] Singer, S.D., Laurie, J.D., Bilichak, A., Kumar, S., & Singh, J. (2021). Genetic variation and unintended risk in the context of old and new breeding techniques. Critical Reviews in Plant Sciences, 40(1), 68-108. doi: 10.1080/07352689.2021.1883826.
[39] Skliar, V., Kyrylchuk, K., Tykhonova, O., Bondarieva, L., Zhatova, H., Klymenko, A., Bashtovyi, M., & Zubtsova, I. (2020). Ontogenetic structure of populations of forest-forming species of the left-bank Polissia of Ukraine. Baltic Forestry, 26(1), 132-139. doi: 10.46490/BF441.
[40] Tykhonova, O., Skliar, V., Sherstiuk, M., Butenko, A., Kyrylchuk, K., & Bashtovyi, M. (2021). Analysis of setaria glauca (L.) p. beauv. population’s vital parameters in grain agrophytocenoses. Environmental Research, Engineering and Management, 77(1), 36-46. doi: 10.5755/j01.erem.77.1.25489.
[41] Vinceti, B., Manica, M., Lauridsen, N., Verkerk, P.J., Lindner, M., & Fady, B. (2020). Managing forest genetic resources as a strategy to adapt forests to climate change: Perceptions of European forest owners and managers. European Journal of Forest Research, 139(6), 1107-1119. doi: 10.1007/s10342-020-01311-6.
[42] Vivas, M., Wingfield, M.J., & Slippers, B. (2020). Maternal effects should be considered in the establishment of forestry plantations. Forest Ecology and Management, 460, article number 117909. doi: 10.1016/j.foreco.2020.117909.
[43] Yanitskyi, V. (2024). The impact of herbaceous plants on biodiversity and stability of pine plantations in Western Polissia. Plant and Soil Science, 15(2), 42-54. doi: 10.31548/plant2.2024.42.
[44] Yin, Y., Wang, C., Xiao, D., Liang, Y., & Wang, Y. (2021). Advances and perspectives of transgenic technology and biotechnological application in forest trees. Frontiers in Plant Science, 12, article number 786328. doi: 10.3389/fpls.2021.786328.