Крупные шишки — это результат активизации физиолого-биологических процессов.
В едином многолетнем организме, каким является кедр сибирский, усиленное развитие одних органов, требующее повышенного расхода пластических веществ, взаимосвязано с энергией роста и семенной продуктивностью дерева. В зависимости от характера распределения пластических веществ в организме в природе встречаются две категории крупношишечных деревьев, различающихся по величине генеративных, вегетативных органов и урожаю кедровых орехов.
Одни крупношишечные особи кедра сибирского отличаются средней урожайностью, повышенными размерами генеративных и вегетативных органов и ускоренным их развитием. По сравнению с обычными деревьями, на них образуются более крупные макростробилы, которые раньше проходят рецептивную фазу. Превратившись в шишечку, они достигают значительно больших размеров ко времени окончания первого периода роста пыльцевых трубок, прекращающегося в июле. Различия сохраняются и у зимующих шишичек (озими). На этих деревьях формируются и более крупные микростробилы с повышенной пыльцевой продуктивностью. Поэтому данные генотипы представляют ценность для орехопродуктивных плантаций и как опылители. У них крупнее хвоя. Она длиннее и тяжелее (объемнее), чем у обычных кедров в низкогорье Северо-Восточного Алтая на 20-22%. Длина 1-3-летней хвои у них колеблется в пределах от 13 до 16 см. Деревья отличаются повышенной энергией роста—по сравнению с обычными растут в среднем на 20-30% быстрее.
Усиленное и ускоренное развитие всех генеративных и вегетативных органов, интенсивный рост организма в целом обусловлены, видимо, общей активизацией физиолого-биохимических процессов является биологической особенностью таких деревьев, что позволяв считать их крупношишечной формой. Они представляют наибольшую селекционную ценность.
Косвенными признаками при их отборе являются крупная длинная хвоя, крупная озимь, толстые годичные побеги. Крупношишечные формы выявляют в первую очередь среди быстрорастущих деревьев. В кедровниках Северо-Восточного Алтая они превышают по высоте среднее дерево насаждения на 6-10%, по диаметру — на 10-16%. По размерам женского генеративного яруса кроны не отличаются от него.
Встречаются в различных лесорастительных условиях ареала кедра сибирского, в том числе на всем высотном профиле Северо-Восточного Алтая.
В низкогорье и среднегорье данного региона в высокоурожайные годы у крупношишечных особей средняя длина свежих шишек составляет 9-10 см (максимальная — 13 см), ширина — 5-6 (8 см). В них содержится не менее 100-150 (180) семян. В высокогорье длина шишек достигает 7,5-8,5 см, ширина — 4—5 см, количество полнозернистых семян — 100-110 шт. В годы пониженных и низких урожаев размеры шишек снижаются на 1,5-3 см, а содержание семян в них уменьшается на 30-40 шт.
У второй категории деревьев с крупными шишками максимальных размеров достигает только один признак — женские генеративные органы. Хвоя и энергия роста имеют обычные, характерные для большинства особей популяции, показатели. Мужские пыльники мелкие или средних размеров с невысокой пыльцевой продуктивностью, что, видимо, обусловлено женской сексуализацией организма. Уменьшение данных признаков у этих деревьев по сравнению с крупношишечной формой связано, видимо, с перераспределением пластических веществ, направленных на формирование урожая семян. Все они отличаются повышенной урожайностью. Отбор таких особей, которые, в отличие от крупношишечной формы, следует отнести к категории деревьев с крупными шишками, возможен только по прямому признаку.
Выявить крупношишечные формы можно среди кандидатов в плюсовые деревья по общей семенной продуктивности при поднятии в крону. У свободно стоящих кедров крупношишечные формы могут быть установлены по опавшим вблизи проекций крон шишкам.
Селекционную ценность представляют крупношишечные особи с большим содержанием крупных семян, имеющие, как правило, небольшое количество шишек, а также индивиды, сочетающие высокий урожай (по числу шишек) с повышенной абсолютной массой семян.