Populus trichocarpa - Populus trichocarpa

Populus trichocarpa
Populus trichocarpa 05897.JPG
Черный тополь
Научная классификация редактировать
Королевство:Plantae
Clade:Трахеофиты
Clade:Покрытосеменные
Clade:Eudicots
Clade:Росиды
Заказ:Мальпигиалес
Семья:Salicaceae
Род:Populus
Раздел:Populus секта Такамахака
Разновидность:
P. trichocarpa
Биномиальное имя
Populus trichocarpa
Торр. & А.Грей бывший. Крюк.
PopulusTrichocarpaRange.jpg
Классифицировать
Синонимы
  • Populus balsamifera subsp. трихокарпа (Торр и А. Грей, бывшие Крюк.) Брейшоу

Populus trichocarpa, то черный тополь,[1] западный бальзам-тополь[2] или же Калифорнийский тополь, это лиственный широколиственное дерево родом из западных Северная Америка. Он используется для древесина, и примечателен как модельный организм в биология растений.

Описание

Это большое дерево, вырастающее до высоты от 30 до 50 м (от 98 до 164 футов) и диаметром ствола более 2 м (6,6 футов), что делает его самым большим. тополь виды в Америке. Обычно он довольно недолговечен, но некоторые деревья могут жить до 400 лет.[3] Тополь в Государственный парк Willamette Mission возле Салем, Орегон, держит национальные и мировые рекорды. Последний замер в апреле 2008 года показал, что этот черный тополь имеет высоту 155 футов (47 м), окружность 29 футов (8,8 м) и набирает 527 баллов.[4][5][6][7]

В лаять серый и покрытый чечевицы, становясь толстыми и глубоко трещиноватыми на старых деревьях. Кора может стать достаточно твердой, чтобы вызвать искры при резке бензопилой.[8] Стебель серый в старых частях и светло-коричневый в молодых. В Корона обычно примерно коническая и довольно плотная. У больших деревьев нижние ветви опускаются вниз. Побеги шпоры общие. В дерево имеет светлую окраску и прямую текстуру.

В листья 7–20 см длиной, с глянцевой темно-зеленой верхней стороной и серо-серо-зеленой нижней стороной; более крупные листья, до 30 см в длину, могут образовываться на пнях и очень сильнорослых молодых деревьях. Листья очередные, эллиптические, с зубчатым краем и острым концом, сетчатое жилкование (см. листовая терминология ). Черешок красноватый. В бутоны конические, длинные, узкие и липкие, с сильным ароматом бальзама весной, когда они открываются.

P. trichocarpa имеет обширную и агрессивную корневую систему, которая может проникнуть в дренажные системы и повредить их. Иногда корни могут даже повредить фундамент зданий из-за пересыхания почвы.

появляющиеся мужские сережки
женские сережки открываются

Размножение

Цветение и плодоношение

Мужские (производящие пыльцу) сережки и листовые почки (22 марта)Шервуд, Орегон, США

P. trichocarpa обычно раздельнополый; мужской и женский сережки несут на отдельных деревьях. Вид достигает цветение возраст около 10 лет. Цветы могут появиться с начала марта до конца мая в Вашингтон и Орегон, а иногда и в середине июня в северных и внутренних районах. британская Колумбия, Айдахо, и Монтана. Тычиночный сережки содержать от 30 до 60 тычинки, удлиненные до 2-3 см, и лиственный. Пестичный сережки в зрелом возрасте от 8 до 20 см длиной с округло-яйцевидный, трехстворчатый подмножество плоды от 5 до 8 мм длиной. Каждая капсула содержит много минут семена с длинными, белыми, пушистыми волосками.

Производство и распространение семян

Семена созревают и распространяются с конца мая до конца июня в Орегоне и Вашингтоне, но часто не раньше середины июля в Айдахо и Монтане. Ежегодно обычно производятся обильные семенные культуры. Прикрепленные к хлопку, семена легкие и плавучие и могут переноситься на большие расстояния ветром и водой. Несмотря на высокую жизнеспособность, долговечность P. trichocarpa семена в естественных условиях могут длиться от двух недель до месяца. Его можно увеличить с помощью холодного хранения.

Семена и пух тополя (1 июля 2012 г.) Бойсе, Айдахо, США

Развитие рассады

Влажные грядки необходимы для высокой всхожести, а выживание сеянцев зависит от постоянных благоприятных условий в течение первого месяца. Влажные поймы рек и крупных ручьев часто создают такие условия, особенно там, где обнажилась голая почва или образовалась новая почва. Прорастание эпигей. P. trichocarpa всходы обычно не приживаются в изобилии после протоколирование если не будут приняты специальные меры для подготовки голых влажных грядок, необходимых для первоначального посева. Там, где всходы приживаются в большом количестве, к пяти годам они естественным образом прореживаются, потому что более слабые саженцы этого теневыносящего растения разновидность подавлены.

Вегетативное размножение

Из-за высокого уровня гормонов укоренения, P. trichocarpa легко прорастает. После протоколирование при операциях, иногда восстанавливается естественным путем за счет укоренения частично заглубленных фрагментов ветвей или пней. Проходит и прорастание от корней. Этот вид также обладает способностью абсцисса побеги в комплекте с зелеными листьями. Эти побеги падают на землю и могут укорениться там, где они упадут, или могут быть рассеяны водным транспортом. В некоторых ситуациях опадение может быть одним из средств колонизации незащищенных отмели.

Среда обитания

Тополь черный растет на аллювиальных участках, прибрежных местообитаниях и во влажных лесах на горных склонах, на высоте 0–2100 (–2750) метров. Он часто образует обширные насаждения на поймах крупных ручьев и рек на низких высотах вдоль Тихоокеанского побережья, к западу от Каскадного хребта. В восточном Вашингтоне и других засушливых районах он ограничен защищенными долинами и дном каньонов, вдоль берегов ручьев и краев прудов и лугов. Он растет на различных почвах от влажных илов, гравия и песков до богатого гумуса, суглинков и иногда глин. Черный тополь - первый вид, который лучше всего растет при ярком солнечном свете и обычно приживается на недавно нарушенном аллювии. Семена многочисленны и широко разбросаны из-за их хлопковых пучков, что позволяет этому виду колонизировать даже места пожара, если будут соблюдены условия для укоренения. Отдельные сообщества, в которых преобладает или содоминирован тополь, поддерживаются периодическими наводнениями или другими видами нарушения почвы. Тополь черный имеет низкую засухоустойчивость; он устойчив к наводнениям, но не переносит солоноватую воду или стоячие бассейны.[9]

Распределение

Большой образец в Даймонд Ридж, Аляска, и крупный план коры у основания ствола

Родной ассортимент P. trichocarpa охватывает большие участки западной Северная Америка. Он простирается на северо-восток от Остров Кадьяк вдоль Кулинарный вход к широта 62 ° 30 ° северной широты, затем юго-восток на юго-восток Аляска и британская Колумбия в лесные районы Вашингтона и Орегона, в горы на юге Калифорния и северный Нижняя Калифорния (31 ° с.ш.). Он также встречается внутри страны, как правило, на западной стороне скалистые горы, в британская Колумбия, западный Альберта, западный Монтана, и северный Айдахо. Рассеянные небольшие популяции были отмечены в юго-восточной Альберте, восточной Монтане, западной Северная Дакота, западный Вайоминг, Юта, и Невада. Вырастает до высоты 2100 м.

P. trichocarpa был одним из самых успешных представлений деревьев для почти безлесных Фарерские острова.

Вид был завезен с Аляски в Исландия в 1944 году и с тех пор стало одним из самых распространенных деревьев в стране.

Выращивание

Его также выращивают как декоративное дерево, ценится за быстрый рост и ароматную листву весной, которую можно обнаружить с расстояния более 100 м. Однако корни являются инвазивными, и они могут повредить фундамент зданий на усаживающихся глинистых почвах, если их посадить поблизости (Mitchel 1996).

К горшечным растениям можно добавлять ветки, чтобы стимулировать укоренение.[8]

Использование в качестве модельного вида

Populus trichocarpa обладает несколькими качествами, которые делают его хорошей модельной породой для деревьев:

  • Размер модельного генома (хотя и значительно больше, чем у другого модельного растения, Arabidopsis thaliana )
  • Быстрый рост (для дерева)
  • Достигает репродуктивной зрелости 4–6 лет.
  • Экономически важный
  • Он представляет собой фенотипически разнообразный род

По этим причинам вид был тщательно изучен. Его геном последовательность была опубликована в 2006 году (см. «Геном» ниже). Более 121 000 выраженные теги последовательности Был последовательный от него. Широкий спектр тем, изучаемых с помощью P. trichocarpa включать эффекты этилен, лигнин биосинтез, засухоустойчивость и дерево формирование.

Пиломатериалы

P. trichocarpa древесина легкая и, хотя и не очень прочная, но прочна для своего веса. Древесина короткая, тонкая целлюлоза волокна, которые используются в производстве качественных книг и журналов бумага. Древесина также отлично подходит для производства фанера. Жизнь деревья используются как ветрозащитные полосы.

Этот вид очень быстро растет; деревья в плантации в Великобритании достигли 18 м (59 футов) в высоту за 11 лет и 34 м (112 футов) за 28 лет.[10] Он может достигать подходящего размера для мякоть производство через 10–15 лет и около 25 лет для древесина производство.

Использует

Индейские племена на северо-западе Тихого океана использовали компоненты P. trichocarpa для лечения в традиционная медицина.[нужна цитата ] Из-за его салицин контент, он использовался в сыром виде или в мази для лечения различных недугов. Древесина, корни и кора использовались для изготовления дров, изготовления каноэ, веревки, ловушек для рыбы, корзин и конструкций. Резиновый сок даже использовался как клей или как гидроизоляция.[11] Коммерческие экстракты производятся из ароматных шишек для использования в качестве духов в косметика.[8]

Геном

Характеристики

Общая информация

Последовательность P. trichocarpa это личность женский экземпляр «Нисквалли-1», названный в честь Река Нисквалли в Вашингтоне в США, где был собран этот экземпляр. В последовательность действий был проведен в Объединенный институт генома с использованием дробовик метод. Глубина секвенирования составляла примерно 7,5 x (это означает, что каждый базовая пара был последовательный в среднем 7,5 раз). Аннотации генома было выполнено в основном Объединенным институтом генома, Национальная лаборатория Окриджа, Научный центр растений Умео и Геном Канада.

До публикации P. trichocarpa геном единственными доступными геномами растений были геномы тале кресс и рис, оба из которых травянистый. P. trihocarpa является первым секвенированным геномом древесного растения. Учитывая экономическое значение древесины и изделий из дерева, доступность[12] генома дерева. Последовательность также позволяет проводить эволюционные сравнения и выяснять основные молекулярные различия между травянистыми и древесными растениями.

Doty et al. (2016) обнаружили первые прямые доказательства азотфиксации в дикой природе. P. trichocarpa (нелепое дерево).[13]

Соматический мозаицизм

Полногеномный анализ 11 групп P. trichocarpa деревья обнаруживают значительные генетические различия между корнями и листьями и ветвями одного и того же дерева. Вариации внутри экземпляра такие же, как и между неродственными деревьями.[14] Эти результаты могут быть важны для разрешения споров в эволюционной биологии относительно соматическая мутация (что эволюция может происходить внутри отдельных людей, а не только среди популяций), с множеством последствий.[15]

Номенклатура

"Trichocarpa"в переводе с греческого означает" волосатые плоды ". Эти научные названия теперь считаются синонимами P. trichocarpa:

  • P. balsamifera subsp. трихокарпа
  • P. balsamifera var. Калифорния
  • P. hastata
  • P. trichocarpa subsp. хастата
  • P. trichocarpa var. хастата
  • P. trichocarpa var. купулата
  • P. trichocarpa var. неблагодарный

Рекомендации

  1. ^ "Populus balsamifera subsp. трихокарпа". Служба охраны природных ресурсов База данных РАСТЕНИЙ. USDA. Получено 31 января 2016.
  2. ^ "Список BSBI 2007". Ботаническое общество Великобритании и Ирландии. Архивировано из оригинал (XLS) на 2015-01-25. Получено 2014-10-17.
  3. ^ Forbes 2006
  4. ^ «Восхождение на гиганты - хроники измерения деревьев-чемпионов». ascendingthegiants.com. Получено 2016-07-03.
  5. ^ «Самый большой черный хлопчатник в Соединенных Штатах - округ Мэрион, штат Орегон - исключительные деревья на Waymarking.com». www.waymarking.com. Получено 2016-07-03.
  6. ^ «Уилламетт Миссион Коттонвуд - Путешествие в Орегон». ortravelexperience.com. Получено 2016-07-03.
  7. ^ «Черный тополь 'Willamette Mission Cottonwood' в государственном парке Willamette Mission в Салеме». www.monumentaltrees.com. Получено 2016-07-03.
  8. ^ а б c Юинг, Сьюзен. The Great Alaska Nature Factbook. Портленд: Северо-западные книги Аляски, 1996.
  9. ^ "Populus balsamifera subsp. трихокарпа". Служба охраны природных ресурсов База данных РАСТЕНИЙ. USDA. Получено 31 января 2016.
  10. ^ Митчелл 1996
  11. ^ Pojar, J. & MacKinnon, A. Растения Тихоокеанского Северо-Западного побережья. Ванкувер, Британская Колумбия: Lone Pine Publishing, 2004.
  12. ^ Лоуренс, Д. Х. Верфассер. Сыновья и любовники. ISBN  978-3-7357-7940-3. OCLC  1129762824.
  13. ^ Доти, С. Л., Шер, А. В., Флек, Н. Д., Хорасани, М., Бумгарнер, Р. Э., Хан, З., ... и ДеЛука, Т. Х. (2016). Переменная азотфиксация у дикого Populus. PLOS ONE, 11 (5), e0155979.
  14. ^ Йонг, Эд (2012-08-10). «Листья дерева генетически отличаются от корней». Новости природы. Получено 2012-08-14.
  15. ^ Olds, Brett P .; П.Дж. Малруни; К. Пейдж (2012-08-07). «Соматический мозаицизм у Populus trichocarpa ведет к эволюционным изменениям». 97-е ежегодное собрание Экологического общества Америки. Портленд, штат Орегон.

дальнейшее чтение