Курсовая работа по генетике

СОДЕРЖАНИЕ Часть 1 Описание культуры. Происхождение и систематика 2 Биологические особенности культуры 6 Генетика кукурузы 13 Часть 2 Генетический анализ данных расщепления в F25 Часть 3 Конспект российской статьи 38 Перевод иностранной статьи 42 Список литературы 46 ЧАСТЬ 1 ОПИСАНИЕ КУЛЬТУРЫ ПРОИСХОЖДЕНИЕ И СИСТЕМАТИКА Кукуруза, Zea mays - однолетнее растение семейства Мятликовые Poaceae , зерновая и кормовая культура.

Родина - Центральная и Южная Америка. Одно из древнейших культурных растений Земли, не способное к самосеву и одичанию. На основании большого количества археологических находок пыльцевых зерен дикой кукурузы, метелок, зерен и початков примитивных форм, а также генетических и цитоэмбриологических исследований можно сделать вывод, что родиной кукурузы является Мексика. Здесь найдены первые образцы примитивной кукурузы вероятным предком культурной кукурузы считают распространенное в Мексике сорное растение Теосинте мексиканскую Euchlaena mexicana, внешне похожую на кукурузу, и здесь впервые это растение было введено в культуру около 5200 до н.э Впоследствии возделывание кукурузы было основным занятием ацтеков в Мексике, инков в Перу, майя и других народов в Центральной и Южной Америке.

На территории Америки в результате естественной гибридизации и систематических отборов сформировались основные подвиды кукурузы.

В Европу кукуруза была завезена Колумбом в конце 15 века. В 1494 г. собранные им образцы кремнистых форм были высеяны в Испании. Кремнистая кукуруза быстро распространилась в различных районах Испании, Португалии, Италии и других странах Южной Европы. В Азию кукуруза попала вскоре после открытия Америки. Португальские мореплаватели завезли ее к южным районам Индии и в Японию. Под влиянием климата Юго-Восточной Азии из южноамериканских форм возникли расы азиатской кукурузы, имеющие оранжевую окраску эндосперма, кремнистый тип зерновки, приземистые, сильно облиственные стебли.

В России кукуруза возделывается с 17 века, но распространенной стала во второй половине 19 века. Использовалась в качестве кормовой культуры для силосования. В настоящее время посевные площади под кукурузой составляют более 125 млн. га, из которых почти половина приходится на долю государств Американского континента. Ареал кукурузы от 58 с.ш. до 40 ю.ш Первое ботаническое описание кукурузы сделал Линней в 1753 г. и дал ему название Zea mays L которое сохранилось до настоящего времени.

Вид Zea mays L. является единственным представителем рода Zea L. КЛАССИФИКАЦИЯ Классификация кукурузы основана на морфологических особенностях эндосперма зерновки и степени развития колосовых чешуй в женском колоске. Таким образом вид Zea mays L. подразделяется на семь основных подвидов лопающаяся, крахмалистая, кремнистая, зубовидная, восковидная, сахарная, пленчатая.

Каждый подвид объединяет от 5 до 25 разновидностей по окраске зерновки и цветковых чешуй. Кукуруза лопающаяся, Z. mays subsp. everta. Одна из древнейших. По строению зерновки делится на рисовую имеет клювовидную форму верхушки зерновки и перловую имеет округлую форму верхушки зерновки. Характеризуется большим удельным весом стекловидного эндосперма. Мучнистая часть эндосперма имеется только вблизи зародыша. В связи с такой структурой запасного крахмала в клетках эндосперма у сухого зерна при нагревании под давлением паров воды в крахмальных сферокристаллах и между ними прорывается околоплодник и кожура семени.

При этом эндосперм выворачивается в виде рыхлой белой мучнистой массы, и зерно сильно увеличивается в объеме. Отсюда - название подвида. Зерновка отличается высоким содержанием белка 16 , что позволяет использовать этот подвид при производстве крупы, хлопьев и других подобных изделий. Лопающаяся кукуруза образует большое число початков, обладает хорошей кустистостью и облиственностью.

Початки небольшие с мелким зерном. Подвид представлен разновидностями с белой, желтой, красной, темно-синей, полосатой зерновкой белыми или красными цветковыми чешуями. В каждую разновидность входит разное количество сортов. Кукуруза крахмалистая, Z. mays subsp. amylacea. Одна из древнейших. Наиболее широко распространена в странах Южной Америки и на юге Северной Америки. Большинство сортов имеет поздние сроки созревания. Растения среднерослые, хорошо облиственны, сильно и средне кустистые. Характеризуется большим удельным весом мучнистого эндосперма.

Стекловидный эндосперм в виде тонкого роговидного слоя расположен по периферии зерновки. Рыхлый мучнистый эндосперм быстро впитывает влагу, поэтому растения менее устойчивы к болезням по сравнению с другими подвидами и обычно возделываются в засушливых районах. Зерновка крупная, содержит около 12 белка, 5 жира и более 82 крахмала. Зерно служит сырьем в крахмало-паточной, спирто-водочной и маслобойной отраслях промышленности.

Крахмалистая кукуруза является самым полиморфным подвидом. Кукуруза кремнистая, Z. mays subsp. indurate. Имеет самый широкий ареал на Земле. Первой была завезена в Европу. Имеет довольно твердый стекловидный эндосперм, занимающий большую часть зерновки. Мучнистый эндосперм в небольшом количестве сосредоточен в центре зерновки. Подвид отличается высокой холодостойкостью и менее требователен к условиям произрастания, включает много раннеспелых сортов.

Зерновка содержит до 18 белка, 5 жира и 65-83 крахмала. Зерно используют для производства муки. Различают разновидности с белыми, желтыми, оранжевыми, красными, фиолетовыми и черными зерновками с белыми и красными цветковыми чешуями. Кукуруза зубовидная, Z. mays subsp. indentata. Сравнительно новый подвид в культуре, но сейчас широко возделывается во многих странах. Характеризуется довольно крупной зерновкой, эндосперм которой только на боковых частях стекловидный. Верхняя и частично средняя, примыкающая к зародышу, части эндосперма являются мучнистыми и рыхлыми.

Вследствие этого при созревании мучнистый эндосперм сильно сокращается в размере, а верхушка зерновки спадает, образуя вмятину в виде зубовидной ямки, и тогда вызревшая зерновка кукурузы приобретает форму, напоминающую коренной зуб. Зубовидная кукуруза выделяется высокой урожайностью, высоким качеством початков и зерна, отсутствием кустистости. Зерновка содержит до15 белка, 5 жира и 70-75 крахмала. Белка довольно много, но его биологическая ценность сравнительно низка - в белке преобладает спирторастворимый малоценный зеин, а незаменимые аминокислоты содержатся в незначительном количестве и только в зародыше.

Разновидности представлены белозерными, желтозерными и промежуточными формами, с белыми и красными цветковыми чешуями. Кукуруза восковидная, Z. mays subsp. ceratina. Является мутантом зубовидных североамериканских сортов, которые в результате проявления гена wx в связи необычными условиями выращивания могут появляться в различных районах Земли. Характеризуется двухслойностью эндосперма.

Наружная часть его непрозрачна и по виду напоминает воск, но по твердости не уступает стекловидному эндосперму лопающейся кукурузы. Внутренний слой эндосперма - мучнистый. Эндосперм в целом содержит почти 100 амилопектина, обладающего сильной клейкостью. Восковидная кукуруза имеет довольно узкий ареал и весьма ограниченное сортовое разнообразие, причем сорта близки между собой по многим хозяйственным и некоторым морфологическим признакам.

Кукуруза сахарная, Z. mays subsp. saccharata. Подвид возник как мутант зубовидных и кремнистых сортов в результате проявления рецессивных генов su1 и su2. Оба гена контролируют состав крахмала в эндосперме кукурузы, повышая в нем содержания декстринов. Эндосперм зерновки содержит сравнительно мало крахмала и очень много водорастворимых сахаров. При созревании и подсыхании зерновка по всей поверхности сильно сморщивается во всех направлениях, приобретая неправильную форму и неровную поверхность.

Вызревшие зерновки сравнительно прозрачны. Кроме того, зерновка содержит большое количество водорастворимых белков - 18-20 и жиры - 8-9 . Содержание углеводов 64 , из них половина приходится на долю декстринов. Это овощная культура, ее используют в консервной промышленности. Подвид имеет некоторые нежелательные признаки многостебельность, полегаемость, слабая устойчивость к некоторым вредителям и болезням. Разновидности представлены формами с белыми и красными чешуями и самым разнообразным окрашиванием зерновки.

Кукуруза пленчатая, Z. mays subsp. tunicata. Подвид мутантного происхождения. Возникает в результате фенотипического проявления гена Tu. Этот ген вызывает развитие двух типов цветков и заключение зерновки в пленки. В культуре не встречается и хозяйственного значения не имеет. Характерный признак подвида - сильное разрастание колосковых чешуй, которые плотно прикрывают вызревшую зерновку.

Биологические особенности культуры

Витамины. У растений с большим числом початков прежде всего зацветают верхние по... Это зависит от погодных условий, длины столбика, возраста пыльцы и пес... Для кукурузы крайне неблагоприятны большие колебания температур поздне... Недостаток фосфора в начале вегетации нельзя компенсировать подкормкам...

Генетика кукурузы

ГЕН Хромо-сома Локус ФЕНОТИП символ название a anthocyaninless 3 111 Б... На этом фоне в России остались незамеченными сообщения об апомиктическ... Получение апомиктов планировалось на важнейшей сельскохозяйственной ку... Разрешение импорта Bt-кукурузы даст зеленый свет промышленности, не пр... Во-вторых, существующие положения о тестировании непригодны из-за того...

Список литературы

Список литературы 1. Вавилов Н.И. Пять континентов М. Изд-во АН СССР, 1957 2. Грушка Я. Монография о кукурузе М 1965 3. Жуковский П.М. Культурные растения и их сородичи Л. Колос, 1971 4. Кривченко В.И Будин К.З Витковский В.Л. и др. Генетика культурных растений Ленинград Агропромиздат , 1990 5. Мику В.Е. Генетические исследования кукурузы Кишинев, 1981 6. Посыпанов Г.С Долгодворов В.Е Коренев Г.Е. и др. Растениеводство М. Колос , 1997 7. Шмараев Г.Е Арчук Т.А Орел Л.И. и др. Культурная флора СССР. Кукуруза М. Колос , 1982.