Importance of forest trees genetic diversity for sustainable development

Šiame straipsnyje apžvelgta genetinės įvairovės svarba miškų tvarumui. Genetiniu požiūriu miškus sudaro miško medžių genotipų grupės vadinamos populiacijomis. Populiacijų skirtingumas vystosi natūralios evoliucijos būdu, veikiant evoliucinėms jėgoms – natūraliai atrankai, genų srautui, genų dreifui, mutacijoms ir epigenetiniams genų reguliacijos procesams. Adaptacijos proceso metu formuojasi labiausiai tam tikrose aplinkose tinkančios genotipų grupės, o natūralios rekombinacijos būdu sukuriama genetinė medžiaga šiai evoliucijai. Būtent genetinė įvairovė ir yra pirminė medžiaga evoliucijai. Ekologinės genetikos tyrimų tikslas yra paaiškinti ir atskleisti populiacijų ir genotipų evoliucionavimo dėsningumus, priežastis ir pasekmes. Genetinė įvairovė yra vienas iš miškų tvarumo garantų, kadangi esant didelei genetinei įvairovei, yra daug įvairių genų variantų, kurie lytinės reprodukcijos metu gali rekombinuoti į vis kitokiai aplinkai tinkančius genotipus ir taip garantuoti rūšies prisitaikymą ir išlikimą. Norint išsaugoti rūšies išlikimui reikalinga gentinę įvairovę išskiriami jos genetiniai ištekliai. Kartais dėl žemos genetinės įvairovės, tarp giminingų medžių susidaro homozigotiniai genotipai, kurie neatsparūs aplinkos sąlygų kaitai, kadangi turi mažiau genų variantų tinkančių naujai aplinkai ir dėl to blogiau auga ir sparčiau atkrenta. Pvz., pušynuose ir eglynuose po vėjavartų, gaisrų ar kitų stochastinių procesų aplink likusius paskirus medžius susidaro giminingų medžių grupės, kurių viduje vyksta kryžmadulka. Tačiau trūksta informacijos apie tokių grupių išsidėstymo dėsningumus ir dydį mūsų miškuose. DNR žymenų pagalba galima nustatyti šių giminystės grupių dydį bei kitas charakteristikas, pvz., koks skaičius individų reprezentuoja esminę dalį medyno genetinės įvairovėsMost forests have been more or less influenced by humans through directly silvicultural practices or indirectly through climate changes (global pollution). Human impacts on genetic structures of forest tree populations are different. Changes of environmental conditions and forest stand structures brought along by silvicultural practices concerning artificial and natural regeneration, regulation of species composition, thinning and harvesting operations have a strong influence on evolutionary forces like gene drift, mating systems, gene flow, inbreeding and selection (Eriksson et al., 1993). The observation of long-term effects of silvicultural regimes on genetic structures and adaptive potentials is restricted by long rotation cycles of forest trees. Artificial regeneration is the most obvious silvicultural resulting in possibly drastic changes of genetic structures not only in planted forests, but in later generations, due to gene flow also in neighboring forests. However, natural regeneration is no safeguard against unintentional changes of genetic structures by forest managers. Matings among relatives reduce genetic diversity and increase number of less diverse homozygous genotypes. They are less resistant to changes of environmental conditions, grow slower and eliminate faster. For example, in coniferous stands groups of family trees form after stochastic processes, fires, windfalls. Inbreeding and gene drift are likely in such groups. Though there is lack of information about related trees groups and their structure in Lithuanian forests. DNA markers are a good method in order to find out the size and other characteristics of related trees groups. For example, how many trees represent the main part of the population genetic diversity or how genetic diversity is influenced by the silvicultural practicesVytauto Didžiojo universitetasŽemės ūkio akademij