Селекция растений. - раздел Биология, ЦИТОЛОГИЯ С ОСНОВАМИ ОБЩЕЙ ГЕНЕТИКИ СелекциЯ Растений - Раздел Селекции, Занимающийся Выведением Новых И У...
Селекция растений - раздел селекции, занимающийся выведением новых и улучшением существующих сортов культурных растений, используемых человеком. Сортами называют искусственно созданные человеком популяции растений, характеризующиеся определенными наследственными признаками. Основные методы селекции растений: гибридизация, мутагенез и искусственный отбор.
Для отбора необходимо наличие различий между особями. Поэтому сначала проводят гибридизацию.
Гибридизация - это получение гибридов от различных типов скрещиваний. В селекции используют внутривидовую и отдаленную (межвидовую) гибридизацию. Внутривидовая гибридизация включает: близкородственное скрещивание - инбридинг и скрещивание не родственных организмов - аутбридинг.
ГИБРИДИЗАЦИЯ РАСТЕНИЙ
/
внутривидовая отдаленная (межвидовая)
/
инбридинг аутбридинг
Близкородственная гибридизация (инбридинг) растений основана на самоопылении перекрестноопыляемых растений. Самоопыление - процесс переноса пыльцы с пыльников на рыльце пестика того же цветка. Это приводит к переходу генов в гомозиготное состояние. Потомство, полученное от одной самоопыляемой особи, называется чистой линией. У особей чистых линий снижается жизнеспособность и урожайность. Это связано с тем, что в природе постоянно происходит мутационный процесс. Доминантные отрицательные (снижающие жизнеспособность) мутации сразу попадают под действие естественного отбора и элиминируются (устраняются). Поэтому большинство вредных (отрицательных) мутаций рецессивные и не проявляются у гетерозигот. При самоопылении рецессивные мутировавшие гены переходят в гомозиготное состояние и проявляются фенотипически, снижая жизнеспособность организмов. Не смотря на это, самоопыление широко используется в селекции растений для получения чистых линий, поскольку при скрещивании разных чистых линий между собой (межлинейная гибридизация) в первом поколении наблюдается эффект гетерозиса - гибридной силы (повышение жизнеспособности, урожайности, плодовитости у гибридов первого поколения). Гетерозис объясняется переходом почти всех генов в гетерозиготное состояние. Использование этого явления в сельском хозяйстве позволяет на 20-30% повысить урожайность сельскохозяйственных растений. Эффект гетерозиса ослабевает при последующих скрещиваниях, но его можно закрепить при вегетативном размножении (клубнями у картофеля, черенками у плодовых деревьев).
Скрещивание не родственных организмов (аутбридинг) позволяет объединить в одном организме ценные признаки различных сортов культурных растений. Аутбридинг широко использовался И.В. Мичуриным для выведения морозостойких сортов плодовых деревьев. Так, им был выведен сорт груши Бере зимняя Мичурина, который являлся гибридом зимостойкой уссурийской дикой груши, которая имела мелкие плоды, и южного теплолюбивого сорта Бере рояль с крупными сочными плодами. Полученный гибрид характеризовался крупными вкусными плодами, а само растение могло переносить морозы средней полосы России.
Отдаленная гибридизация растений позволяет сочетать в одном организме ценные признаки разных видов и родов. Получены гибриды: пшеницы и ржи - тритикале (Цицин); пшеницы и пырея (Цицин); малины и ежевики (Мичурин). Межвидовые гибриды обычно бесплодны, поскольку невозможна конъюгация хромосом разных видов при мейозе. Для преодоления бесплодия межвидовых гибридов используют аллополиплоидию (капустно-редечный гибрид).
Полиплоидия - это кратное гаплоидному набору увеличение числа хромосом (Зп, 4п и т.д.).
Полиплоидия
/
Автополиплоидия аллополиплоидия
Автополиплоидия - кратное увеличение числа наборов хромосом одного вида. Широко встречается у растений и используется в селекции для выведения новых сортов растений, поскольку полиплоиды имеют более крупные размеры, они более стойки к неблагоприятным условиям среды. Полиплоидными являются: рожь, ячмень, пшеница, яблоня, груша, хризантемы и многие др. У сахарной свеклы наиболее урожайны триплоидные сорта (3n). Поскольку триплоиды стерильны, необходимо каждый раз получать гибридные семена от скрещивания диплоидных и тетраплоидных форм. Возникновение полиплоидов связано с нарушением мейоза.
Аллополиплоидия - увеличение числа наборов хромосом двух разных видов. Карпеченко предложил использовать аллополиплоидию для преодоления бесплодия межвидовых гибридов. Так, он скрещивал редьку и капусту. Каждый исходный вид имеет 18 хромосом. Гаметы несут по 9 хромосом. Гибрид, полученный от скрещивания, имел 18 хромосом и был бесплоден, поскольку хромосомы разных видов не конъюгировали друг с другом. После удвоения числа хромосом каждого вида, был получен гибрид с 36 хромосомами (18 «капустных» и 18 «редечных»), в котором были созданы возможности для конъюгации хромосом редьки между собой и капусты между собой. Таким образом, полученный межвидовой гибрид стал плодовитым. В настоящее время искусственно получены аллополиплоиды при гибридизации различных видов растений.
После появления разнообразных организмов в результате гибридизации, проводят искусственный отбор - выбор человеком особей растений и животных, обладающих ценными хозяйственными признаками, для последующего разведения. Ч. Дарвин показал, что искусственный отбор является основным фактором, обусловившим возникновение сортов сельскохозяйственных растений и пород домашних животных.
ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР
/
бессознательный методический(сознательный)
/
массовый индивидуальный
Бессознательный искусственный отбор человек осуществлял уже с началом развития земледелия и одомашнивания животных. При этой форме отбора определенная цель не ставилась, а просто на племя оставлялись более ценные организмы.
С развитием селекции начал производиться методический искусственный отбор (отбор с заранее поставленной целью), благодаря которому создано существующее многообразие сортов культурных растений.
Различают две формы методического отбора: массовый и индивидуальный.
Массовый отбор основан на отборе по фенотипу. При этом выделяется группа особей, имеющих ценные для селекционера признаки. Однако поскольку один и тот же фенотип может быть при различных генотипах, поэтому при дальнейшем скрещиваниях отобранных особей наблюдается расщепление. В связи с этим массовый отбор используется многократно. Он эффективен, когда отбираются особи по качественным, просто наследуемым признакам (красные или белые цветки, желтая или зеленая окраска семян). Но при отборе особей по количественным, сложно наследуемым признакам (содержание крахмала в клубнях картофеля, количество зерен в колосе пшеницы), когда нужна предельно точная оценка генотипа, наиболее эффективен индивидуальный отбор.
Индивидуальный отбор базируется на выделении особей с известным генотипом и получению от них потомства. При этой форме желаемый результат достигается значительно быстрее. Работа селекционера начинается с создания группы растений с одинаковыми генотипами в результате самоопыления. В результате индивидуального отбора получаются сорта, представляющие собой одну чистую линию.
В процессе селекционной работы селекционер должен учитывать, что одновременно с искусственным отбором, который является основным средством изменения сорта, на организмы действует естественный отбор. Растения подвергаются воздействию факторов окружающей среды: температуры, влажности, освещения; вступают в сложные взаимоотношения с сорняками, вредителями, возбудителями заболеваний и т.д. Следовательно, естественный отбор действует одновременно с искусственным отбором и повышает приспособленность растений к условиям среды. Создаваемые селекционерами сорта всегда являются результатом двух одновременно действующих отборов: искусственного и естественного.
За предшествующие 100 лет селекция растений достигла значительных успехов. Так, если в начале века средняя урожайность злаковых была около 10-15 центнеров с гектара, то сейчас во многих развитых странах получают урожаи более 100 ц/га. Урожайность картофеля, сахарной свеклы, подсолнечника и других культур также возросла за это время в 5-10 раз. Селекционеры постоянно создают все новые сорта. Так, в настоящее время средняя урожайность картофеля в нашей стране составляет около 250 ц/га, а по новым сортам зарегистрирован урожай почти в 1000 ц/га. Своими работами селекционеры показывают, что творческие возможности человека в селекции растений безграничны.
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ... ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ... Кафедра медицинской биологии и общей генетики...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Селекция растений.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Гродно 2008
УДК 576.3(07)
ББК 28.05я73
Ц97
Авторы:
Левэ О.И. доцент кафедры биологии ГрГМУ.
Рецензент:
Жмакин А.И. доцент,
Цитология как наука. Методы изучения клетки.
Цитология - наука о клетке. Ее предметом являются клетки прокариотических (бактерий и сине-зеленых водорослей) и эукариотических (протистов, грибов, растений и животных) организмов.
Липиды. Углеводы. Белки.
Липиды - это органические вещества, которые не растворяются в воде, а растворяются в органических растворителях.
Липиды делятся на:
1. Жиры и масла (сложные э
Ферменты как биологические катализаторы.
Ферменты - это биологические катализаторы. По химическому строению они бывают простые и сложные. Простые ферменты состоят только из аминокислот. Сложные имеют в своем составе б
Нуклеиновые кислоты.
Нуклеиновые кислоты были открыты Мишером в ядрах лейкоцитов в 1868г. Но только в 1953г. Д. Уотсон и Ф. Крик предложили двухцепочечную модель строения молекулы ДНК.
В природе существуют два
Органоиды, имеющие мембранное строение.
Пластиды - это двумембранные органоиды клеток растений. Они классифицируются по окраске: хлоропласты (имеют зеленый цвет, обусловленный присутствием пигмента - хл
Органоиды, имеющие немембранное строение.
Рибосома состоит из большой и малой субъединиц, содержащих рибосомальную РНК и белок. Малая субъединица связывается с иРНК и активированными тРНК. В большой субъединице
Фотосинтез - синтез первичного органического вещества.
Пластический обмен - это совокупность всех реакций биосинтеза, которые происходят в организме. К нему относятся фотосинтез, синтез белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот.
Фотосин
Энергетический обмен. Гликолиз. Клеточное дыхание.
Для жизни клетки, роста, синтеза органических веществ необходима энергия, ее клетки получают при расщеплении органических веществ.
Энергетический обмен (диссимиляция) - совокупность реакци
Мейоз и его биологическое значение.
Мейоз - особый способ деления клеток, в результате которого уменьшается число хромосом вдвое, и клетки переходят из диплоидного состояния в гаплоидное.
Мейоз состоит из двух последо
О О О О О О О О
-----------------------------------------------------¯-------------------------------¯-----------------------
Роста сперматоцит О 2n4с
Оплодотворение, онтогенез, эмбриональное развитие зародыша.
Оплодотворением называется процесс соединения двух гамет, в результате чего образуется диплоидная зигота. Оплодотворению предшествует осеменение. Осеменение - процесс, обеспечивающий встречу сперма
Постэмбриональное развитие (прямое и непрямое).
Различают прямое и непрямое постэмбриональное развитие.
При прямом развитии появившийся организм похож на взрослую особь, но отличается от нее меньшими размерами и недоразвитием некоторых
Ж.г. : 3 ж.м. : 3 з.г. : 1з.м.
Причем по каждой паре признаков в отдельности в отношении 3:1 (как при моногибридном скрещивании).
Закон независимого наследования (третий закон Менделя): При скрещивании гомозиготн
Наследование групп крови у человека.
Ген I, определяющий формирование групп крови по системе АВ0, представлен тремя аллелями: IА; IВ; I0). Аллель I0 рецессивен по отношению к аллелям IА
Хромосомная теория наследственности.
1. Гены находятся в хромосомах. Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления. Число групп сцепления генов равно гаплоидному набору хромосом.
2. Гены в хромосоме располо
Изменчивость организмов, ее типы.
Изменчивость - это свойство живых организмов, противоположное наследственности, которое заключается в способности дочерних организмов приобретать признаки и свойства, которых не было у родит
Виды мутаций: генные, хромосомные, геномные.
Мутационная изменчивость обусловлена возникновением мутаций. Мутации - это внезапные, скачкообразные изменения наследственного материала, которые передаются по наследству. Мутации характериз
Селекция животных.
Селекция животных - раздел селекции, занимающийся выведением новых и улучшением существующих пород домашних животных, используемых человеком. Породами называют искусственно созданные человек
Селекция микроорганизмов. Биотехнология.
Микроорганизмы - мельчайшие организмы, различимые только под микроскопом. Среди них представители различных царств органического мира, относящихся как к прокариотам (бактерии и сине-зеленые водорос
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов