Исходный материал для селекции
Fiora-kaluga.ru

Флористический портал

Исходный материал для селекции

Исходный материал для селекции

Исходный материал для селекции

Исходный материал селекции — обнаруженные среди культи­вируемых сортов, в дикорастущей флоре или искусственно созданные с помощью гибридизации, мутагенеза и полиплоидии в той или иной мере разнообразные популяции, которые служат источником ценных форм для отбора. Удачный выбор исходного материала в значительной мере предопределяет успех селекцион­ной работы. Исходный материал должен обладать определенными качествами. Во-первых, он должен быть достаточно разнооб­разным по сочетаниям хозяйственно важных признаков. Во-вторых, взятая в качестве исходного материала популяция растений должна быть возможно больше насыщена формами, соответству­ющими цели селекционной работы.

Дикорастущие растения. Многие виды дикорастущих растений можно использовать в селекционной работе для выведения новых культурных растений, в первую очередь те, которые люди собира­ют и используют в пищу. Всего на земном шаре собирают около 600 видов растений, значительная часть которых произрастает на территории нашей страны. Некоторые из наших дикорастущих растений в других странах введены в культуру. Так, в европейских странах в качестве салатных растений возделывают некоторые виды кресс-салата, одуванчик обыкновенный и др. В качестве овощного растения в Японии культивируют лопух съедобный, употребляют в пищу его молодые побеги. На Кавказе молодые побеги и листья этого растения также используют для приготовле­ния супов, молодые корни едят сырыми или отваренными в под­соленной воде. Корни лопуха можно использовать вместо карто­феля. Распространенный в Европе борщевик обыкновенный употребляют в свежем (молодые листья) и вареном виде (побеги). Черешки листьев борщевика опушенного население Кавказа ис­пользует в свежем и соленом виде аналогично огурцам.

Широко распространены у нас два вида крапивы — двудомная и жгучая. Растения эти используют для приготовления зеленых щей из верхушек молодых побегов, кроме того, их весной соби­рают, засаливают и летом употребляют в качестве приправы. На Кавказе молодые листья крапивы растирают с солью и едят в свежем виде. Во многих районах собирают дикорастущие виды лука и чеснока, листья и стебли черемши. Луковицы некоторых дикорастущих видов лилий и тюльпанов используют в пищу на юге Сибири и в Средней Азии. Крымскими татарами был введен в культуру произрастающий в Крыму и других районах Причер­номорья татарский хрен — катран. В качестве салатных растений можно употреблять широко распространенную пастушью сумку, полевую горчицу и др.

Дикорастущие растения в основном являются для человека источником витаминов, микроэлементов, различных физиологи­чески активных веществ ранней весной. В какой-то мере они служат резервным источником пищи в неурожайные годы. Ши­рокое использование дикорастущих растений в горной местности в значительной мере вызвано недостатком площади и их способ­ностью расти на непригодных для земледелия участках.

Целесообразность селекционной работы с дикорастущими Растениями для введения их в культуру зависит от многих фак­торов. В первую очередь она определяется тем, какое место занимает данное растение в рационе человека, какова его пищевая ценность. Большое значение имеет возможность получения, продукта в зимнее и ранневесеннее время. Успех селекционной; работы в значительной мере будет зависеть от реакции наследственной основы данного вида на условия культурного выращивания, от степени ее изменчивости. Перспективность новой культуры будет определяться пригодностью к механизированному возделыванию и сбору урожая и, наконец, урожайностью и рен­табельностью возделывания.

Кроме наличия хозяйственно ценных признаков введенные в культуру растения должны обладать неосыпаемостью плодов и семян, отсутствием у последних длительного периода биологического покоя, способностью прорастать при заделке в почву на (большую глубину и в принятые в овощеводстве сроки. Следует также учитывать способность давать требуемый продукт хорошего качества при посеве весной (вместо естественного осеннего посева). Таким образом, работа по селекции дикорастущих рас­тений отличается значительной сложностью.

Местный материал.

Местным материалом обычно называют сорта, выращиваемые населением в определенной местности в течение длительного времени. Обычно местные сорта представ­ляют собой довольно разнообразные по составу популяции, состоящие из многих наследственно различных форм растений.

Происхождение местных сортов в большинстве случаев неиз­вестно. Одни сорта, выращиваемые в течение многих столетий, произошли от тех популяций, которые были завезены при заселении данной местности людьми; другие — от ввозимых в про­шлом из других районов страны и из-за рубежа сортов, с течени­ем времени потерявших свои первоначальные названия и в зна­чительной мере изменивших признаки; третьи являются сложным продуктом естественной гибридизации местного материала с вновь ввозимыми сортами, естественного и в какой-то мере искусственного отбора.

Являясь продуктом естественного и примитивного искусст­венного отбора, проводимого в течение десятков и сотен поколе­ний, такие сорта отличаются хорошей приспособленностью к местным климатическим и широтным условиям и высокой ус­тойчивостью к местным расам возбудителей болезней и вредите­лям. При выращивании в других зонах они высокого урожая обычно не дают.

Вместе с тем местные сорта отличаются большим разнообра­зием морфологических признаков даже тех органов, которые являются товарным продуктом. Например, у местных сортов ка­пусты наблюдается большое разнообразие форм кочана, розетки листьев и др., местные сорта лука различаются не только по форме луковицы, но и по окраске сухих чешуи.

Благодаря большому разнообразию морфологических, биоло­гических, биохимических и других признаков и хорошей приспособленности к почвенным и климатическим особенностям зоны вырашивания местные сорта являются ценным исходным материалом для селекции. В недалеком прошлом местные сорта по­служили хорошим исходным материалом для выведения многих широко распространенных сортов таких важнейших овощных культур, как капуста белокочанная, лук репчатый, огурец и др.

Селекционный материал.

Селекционные сорта, выращиваемые в данной зоне, в значительной мере уже являются пределом селекционной работы, проводимой на базе какого-то исходного материала. Поэтому селекционные сорта многих овощных куль­тур представляют собой довольно выравненные популяции и использование их в качестве исходного материала для отбора не всегда приводит к успеху.

Вместе с тем спонтанный мутационный процесс в какой-то мере обеспечивает наследственное разнообразие признаков в пределах сорта. В сортах перекрестноопыляющихся растений на­копление рецессивных мутаций может быть довольно существен­ным, вследствие чего сортовые популяции можно непосредст­венно использовать в качестве исходного материала для отбора. Их достоинство заключается в том, что возникший ценный мутантный признак сочетается с комплексом уже имеющихся ценных признаков, из-за которых, собственно, сорт и выращивают в данном районе. Селекционные сорта, выращиваемые в опреде­ленной местности, обычно в первую очередь используют при выведении сортов с необходимыми качествами, например устой­чивых к распространенным болезням и вредителям, пригодных для культивирования при измененной агротехнике и др.

Однако часто наиболее перспективным исходным материалом служат сорта, выведенные отечественными или зарубежными се­лекционерами для зоны, в той или иной мере близкой по клима­тическим условиям к тем, для которых необходимо вывести сорт. Перспективным исходным материалом могут быть сорта ино­странной селекции, выводимые с той же целью. Например, при селекции сортов, пригодных для выращивания в защищенном грунте, в качестве исходного материала можно использовать не только сорта, выращиваемые за рубежом в аналогичных сооруже­ниях, но и выращиваемые в открытом грунте в районах с влаж­ным и теплым климатом.

Иностранные сорта, полученные на другой наследственной основе, отличной в той или иной мере от используемой в наших условиях, но обеспечивающей достижение тех же целей, служат хорошим исходным материалом при селекции в самых различ­ных направлениях. Например, при селекции кочанной капусты на лежкость наибольшую ценность представляют сорта того же характера использования, выведенные в Скандинавских странах, где период хранения капусты значительно дольше, чем в наших Условиях; для селекции на скороспелость наиболее перспективны западноевропейские сорта, обеспечивающие получение товарной продукции при выращивании в условиях меньшего при­тока солнечной энергии, чем у нас.

При использовании селекционных сортов других стран в наших условиях в отдельных случаях происходит значительная дифференциация сортовых популяций на биотипы с отрицатель­ной или положительной реакцией разных признаков на новые условия. Такое расслоение популяций на генотипы с разной нормой реакции на условия внешней среды обеспечивает воз­можность выделения весьма перспективных форм для селекци­онной работы. Успехи селекции сортов овощных культур в пер­вой половине XX в. в нашей стране отчасти были обусловлены отбором перспективных растений из иностранных сортов, кото­рые выращивали в наших условиях (например, сорта томата Эрлиана грибовская 20 и Лучший из всех 318, сорт капусты Амагер 611, овощной горох Победитель).

Интродукция

Интродукция. Перенос с целью выращивания сортов или видов растений в районы, где они ранее не произрастали, назы­вают интродукцией. Интродукция растений с древнейших времен была естественным следствием разнообразных связей между странами и народами. Роль интродукции новых форм растений в развитии сельского хозяйства любой страны огромна. Благодаря интродукции люди употребляют в пищу разнообразные расти­тельные продукты, получаемые при выращивании растений, ро­дина которых находится в самых различных районах земного шара. В зависимости от степени соответствия наследственной природы интродуцируемого растения тем условиям среды, в ко­торые оно переносится, и, следовательно, от того, в какой мере с ним проводится селекционная работа, различают две формы интродукции: натурализацию и акклиматизацию.

Под натурализацией понимают перенос растения в новый район, имеющий условия среды, близкие или даже более благоприятные для его выращивания. Растение на новом месте успешно растет, репродуцирует без изменения генотипа. Таким образом, натурализация не имеет прямого отношения к селек­ции. При акклиматизации приспособление интродуцируемого сорта или вида происходит в результате изменения со­става генов популяции вследствие жесткого естественного и ис­кусственного отборов.

В связи с тем что сдвиг состава популяции осуществляется в результате полового размножения в течение ряда поколений, акклиматизация легче осуществляется у однолетних растений, сложнее — у дву- и трехлетних, значительно труднее — у много­летних. Перекрестный способ опыления значительно облегчает процесс акклиматизации, так как обеспечивает большое разнооб­разие комбинаций аллелей генов, определяющих адаптивные признаки растений.

Значение созданной ВИРом коллекции культурных растений.

Очень большая работа по созданию генетического фонда культур­ных растений была проведена во Всесоюзном научно-исследова­тельском институте растениеводства им. Н. И. Вавилова (ВИР). Коллективом ученых ВИРа под руководством Н. И. Вавилова было организовано более 60 экспедиций во многие страны и более 140 экспедиций в разные районы б. Советского Союза. В резуль­тате сбора растений во время экспедиций, взаимного обмена с другими научными учреждениями и путем выписок в ВИРе была создана огромная коллекция селекционных и местных сортов зер­новых, бобовых, кормовых, овощных и плодовых культур и их дикорастущих сородичей. Всего коллекция насчитывает свыше 80 различных овощных и бахчевых культур более 140 ботанических видов, представленных более чем 20 тыс. образцов. Более трети коллекционных образцов собрано на территории б. Советского Союза, другие — в зарубежных странах всех континентов. Со­бранная и поддерживаемая ВИРом коллекция служит для селек­ционных учреждений страны богатым источником для создания новых сортов овощных, плодовых и других культур.

Наиболее распространенным и эффективным способом созда­ния исходного селекционного материала является гибридизация. Менее распространены межвидовая гибридизация и мутагенез. Особенности их использования в селекции овощных культур описаны в следующих разделах.

Исходный материал для селекции

Селекционная работа начинается с подбора исходного материала в соответствии с избранным направлением и поставленной целью. Исходным материалом в селекции называют культурные и дикие формы растений и популяций, используемые для выведения новых сортов. В современной селекции в качестве исходного материала используются несколько форм и популяций.

Читать еще:  Как ухаживать за глоксинией

Естественные (природные) популяции – дикорастущие формы, местные сорта культурных растений и образцы мировой коллекции сельскохозяйственных растений Всесоюзного института растениеводства имени Н.И. Вавилова.

Гибридные популяции – внутривидовые популяции, создаваемые в результате скрещивания сортов и форм в пределах одного вида, и популяции, полученные от скрещивания особей разных видов и родов растений (межвидовые и межродовые).

У перекрестноопыляющихся растений одним из новых источников материала являются самоопыляемые линии, или инцухт-линии. Их получают многократным принудительным самоопылением перекрестноопыляющихся растений. Лучшие линии скрещивают между собой, получают межлинейные гибриды или их скрещивают с другими сортами для создания гетерозисных гибридов. В результате скрещивания получают гибридные семена, которые используют в течение 1 года. Сорта-гибриды этих межлинейных скрещиваний в отличие от сортов гибридного происхождения нужно ежегодно воспроизводить.

Искусственные мутации и полиплоидные формы создаются путем воздействия на растения различными мутагенами (радиацией, химическими веществами, температурой, прививками и др.).

Ценным источником сортов древесных растений являются формовые разнообразия естественных популяций и интродукции новых видов из других флористических зон. Введение в культуру новых форм и сортов в будущем улучшит качество наших лесов. Селекция поможет создавать сортовые промышленные плантации в соответствии с ростом потребности в определенных сортиментах древесины и других полезностях леса.

В процессе развития человечества наши леса, как и остальные компоненты природы, подвергаются значительным изменениям. Так, в течение многих столетии выборочные рубки деревьев лучшего качества без заботы о восстановлении лесов отрицательно повлияли на лесонасаждения. Это сокращает мировой лесной генофонд лесных древесных популяций.

Работа по селекции всех видов растений, в том числе и древесных пород, основывается на использовании естественного генофонда местных древесных пород лесообразователей и интродуцентов. Сохранение генофонда древесных растений как для осуществления мероприятий по улучшению свойств древесных растении в настоящее время, так и для селекционной работы и составлении перспективного ассортимента в будущем становится в центре внимания лесной селекции. Учет и исследование генофонда – основа каждой селекционно-генетической программы.

Все особи вида имеют общие характерные черты, а также свои индивидуальные генотипические признаки, что в целом отражает генетическое разнообразие вида, которое называют генофондом вида.

Генофонд древесных растений обследуется в настоящее время путем изучения генетической структуры популяций основных лесообразователей. При выборе признаков, фенотипическое проявление которых могло бы дать информацию о генофонде популяции, большое значение имеют два показателя: генетический и экономический. Генетическая характеристика генофонда включает степень наследуемости признаков, выражающую сущность фенотипической ценности популяции. Анализ генофонда популяции возможен именно по фенотипическим выражениям тех признаков, которые характеризуются высокой степенью наследуемости. В свою очередь степень наследуемости определяется по регрессии «родители – потомки», анализу сибсов и полусибсов и в некоторых случаях проверкой коэффициента наследуемости аналогичной изменчивости эталонным методом в географических клоновых культурах с выявлением соотношения между генетической и фенотипической дисперсиями.

Экономическая характеристика генофонда имеет важное значение при изучении генофонда по хозяйственно ценным признакам. Но при этом не следует забывать, что пока еще невозможно уверенно прогнозировать экономическую ценность многих признаков для будущего. Это во многом зависит от уровня развития промышленности по использованию и переработке древесины и других полезностей лесных древесных растений в будущем. В связи с этим необходима разработка мероприятий по сохранению в наших лесах всей полноты генофонда. Поэтому селекционные размеры популяций должны быть большими, что возможно при сохранении значительного числа особей каждой популяции.

Гибридизация хвойных пород

Гибридизация

Скрещивание особей, отличающихся друг от друга хотя бы одним аллелем, называется гибридизацией. Гибридами соответственно называют потомство, полученное в результате искусственного или свободного (спонтанного) скрещивания особей с разной наследственностью. Различают внутривидовую, межродовую и межсемейственную гибридизацию. Скрещивание особей различных форм и сортов, принадлежащих к одному виду, называется внутривидовой гибридизацией. Скрещивание особей, принадлежащих к разным видам одного рода, разным родам и разным семействам, называется отдаленной межвидовой, межродовой и межсемейственной гибридизацией.

Гибридизацию нельзя рассматривать как простое арифметическое суммирование признаков и свойств растений. Родительские организмы передают потомству не признаки, а гены, на основе которых в каждом поколении гибридов признаки, контролируемые этими генами, развиваются вновь. Гибридизация используется в качестве способа изучения наследования, получившего название гибридологического метода генетического анализа. Этот метод генетики основан на принципе менделеевского анализа наследования и взаимодействия отдельных генов у организмов. При этом у гибридного потомства изучается наследование не совокупности признаков, а одного, двух или трех контрастных признаков в ряду последовательных поколений с применением индивидуального анализа потомства от каждого гибридного растения.

Папиллярные узоры пальцев рук – маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

ИСХОДНЫЙ МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ

Устойчивость к болезням оценивается подсчетом количества заболевших плодов на растении и степенью поражения отдельных его органов при сборах и в течение вегетации. Оценку ни иммунность проводят по специальной методике.

Селекционный процесс

Для ускорения селекционного процесса используют теплицы и фитотроны, позволяющие в год получить до трех-четырех урожаев. Селекционный процесс строится по принципу прохождения гибридного материала через соответст­вующие питомники с соблюдением правил изоляции делянок (участков).

Наряду с классической гибридизацией можно использовать прививки, инцухт, полиплоидию и мутагенез. Гибридный материал и мутанты проходят оценку на устойчивость к болезням на искусственно зараженном фоне.

Выделенные образцы оценивают по морфологическим, биоло­гическим, биохимическим и технологическим признакам, после чего они поступают на конкурсное и государственное сортоис­пытание.

Среди множества признаков наибольшее внимание уделяется следующим.

Урожайность — определяется подсчетом количества плодов и их массы на растении за один или несколько сборов. Заметно повышается от использования частично двудомных форм и жен­ских линий.

Скороспелость — показатель числа дней от всходов до первого сбора единичных плодов. На растении должно одновременно зацветать три-четыре женских цветка.

Пригодность к машинной уборке связана с признаками корокоплетистости и доминантности, небольшой листостебельной массой при наличии двух—четырех товарных нежелтеющих зе­ленцов. Здесь важно знать особенности ветвления растения при загущенном посеве.

Качество плодов для потребления в свежем виде оценивают по пятибалльной системе, проводя дегустацию; для засола и маринования — химическими и другими методами (содержание углеводов, плотность мякоти и др.), а также по стандарту; на лежкость — по изменению окраски и массы плода, тургора клеток, вкуса (для испытания на лежкость берут технически зрелые* плоды). Товарные качества плодов определяют по стандарту.

Форма, поверхность и окраска зеленцаопределяются глазомерно и по соответствующим шкалам.При необходимости можно определить индекс формы плодаПо отношению диаметра семенной камеры к диаметру всего плода можно судить о его мясистости.

Форма, окраска и рисунок поверхности зрелых семенных также определяются по шкалам.

Исходный материал для селекции сортов и гибридов открытого грунта.Для сортов открытого грунта наиболее важными хозяйст­венно-биологическими признаками являются: скороспелость и урожайность, устойчивость к болезням и высокие товарные каче­ства, пригодность к машинной уборке.

При выведении сортов на пригодность к машинной уборке урожая возможны два направления: одноразовая (с удалением при сборе растений) и многоразовая (с сохранением растений). В настоящее время имеются сорта и гибриды, позволяющие ус­пешно проводить одноразовую уборку. Для этой цели созданы и уборочные машины. Более сложная задача — создать сорта и гибриды и соответственно машины для многоразовой уборки.

Сорта и гибриды огурца для одноразовой машинной уборки должны соответствовать таким требованиям, как короткостебельность и компактность плодоношения, дружность отдачи и высо­кая товарность урожая, высокие технологические качества и от­сутствие горечи в плодах, сравнительно легкое отделение плода от плодоножки (прочность прикрепления 2—2,5 кг), устойчи­вость к механическим повреждениям и болезням. Для определе­ния прочности кожицы и мякоти, усилий на отрыв плодов от плодоножки используют приборы отечественного производства ОПТ-10, ППУ-50 и др. Сорта и гибриды огурца для одноразовой уборки должны переносить загущение до 130—150 тыс. растений

на 1 га; таким требованиям отве­чает, например, сорт Кустовой (рис. 1).

Рис. 1. Огурец сорта Кустовой

Исходным материалом для вы­ведения сортов с высокими засо­лочными качествами могут слу­жить сорта Конкурент, Нежин­ский 12, Донской 175 и др. Устойчивым признаком отсутст­вия горечи в плодах обладают сорта Амбра, Засолочный 4142, Фабла и др.; дружной отдачей урожая характеризуются, напри­мер, гибрид Корбит и некоторые партенокарпические материнские формы; сравнительной устойчи­востью к мучнистой росе отлича­ются Нацу Фусинари, Саммар Профилик, Уссурийский 3 и др.; некоторым сортам свойственна комплексная устойчивость к бо­лезням (Чароки и др.); для получения ценных материнских форм гибридов следует использовать Плодовитый 147, Урожайный 37, Посредник 97 и др.

При селекционной работе с культурой огурца по указанным требованиям необходимо оценить новые образцы на устойчи­вость к комплексу неблагоприятных условий среды (холодостой­кость, жаростойкость и т. д.). Засухо- и жаростойкостью облада­ют сорта, созданные в южных районах страны (Астраханский 131, Круг-лик, Рябчик 357/4 и др.), некоторые сорта Индии (Ин­дийский богарный и др.). У некоторых сортов заметно выражена солеустойчивость (Галаховский 414, Крымский 7).

Исходный материал для селекции сортов и гибридов для защи­щенного грунта.Основное направление в селекции огурца для защищенного грунта — создание высокопродуктивных сортов и гибридов, устойчивых к болезням и вредителям, отличающихся ограниченным ветвлением, что значительно сокращает затраты ручного труда на формирование растений.

В длительной эволюции культурного огурца неизменно накап­ливались признаки скороспелости растения, что отражалось на его ветвлении, формировании ассимиляционного аппарата и урожае. В этих сложных процессах складывается тип ветвления, а во взаимосвязи с плодоношением определяется важное биоло­гическое свойство огурца — саморегулирование ветвления.

На основе исследования, проведенного под руководством Г. И. Тараканова (ТСХА), выделено четыре типа саморегулиро­вания ветвления огурца.

Первый тип характеризуется одновременностью форми­рования плодов и дружностью отдачи раннего урожая. Этому способствует сильное развитие корневой системы и ассимиляци­онного аппарата. Сюда относятся сорта и гибриды огурца интен­сивного типа (ТСХА 211, Сюрприз 66, Гибрид 516, Дружный 85

Второй тип отличается апикальным доминированием. Развитие пазушных почек и боковых ветвей сдерживается из-за активного роста верхушечной почки. Для усиления побегопроиз-нодительной способности необходима прищипка (Одностебельный 33, Дин-зо-сн и др.).

Читать еще:  Ответы на вопросы Кустарники и деревья

Третий тип характеризуется ограниченным ростом глав­ной и боковой ветвей, рост которых заканчивается после образо­вания соответственно 10—20 и 2—3 узлов. Ярким примером та­кого типа ветвления является сорт Пролог, выведенный П. Н. Ткаченко.

Четвертый типсвязан с образованием фасцированного стебля и ослабленным плодоношением. Растения такого типа отличаются позднеспелостью и пока представляют теоретический интерес.

Саморегулирование ветвления огурца имеет большое значение и практической селекции при создании для защищенного грунта высокопродуктивных сортов, не требующих затрат труда по их уходу.

В настоящее время большинство отечественных и зарубежных гибридов огурца являются простыми, для чего необходимо вы­вести и поддерживать затем материнскую форму, образующую только женские цветки или с крайне незначительным присутст­вием мужских цветков. Так, например, полученная в ТСХА из сорта Нацу Фусинари форма с женским типом цветения послу­жила основой для создания первых гибридов (ТСХА 1, ТСХА 211, ТСХА 761 и др.). У тройных гибридов материнская форма является одновременно гибридом первого поколения. Женский тип цветения— так называют явление пре­имущественного формирования женских цветков у однодомных растений (рис. 28). Такую форму огурца впервые обнаружил в 1929 г. Н. Н. Ткаченко в коллекционном образце, полученном из Японии. В результате повторного скрещивания ее с сортом Не­жинский в 30-е гг. был выведен сорт Посредник 97, у которого наряду с растениями, имеющи­ми только женские цветки, в сортовой популяции присутст­вовали и растения, образую­щие мужские цветки в первых узлах стебля. Позже гибридиза­цией его и иных образцов с женским типом цветения с обычными сортами селекцио­неры других учреждений выве­ли сорта с аналогичным типом цветения: Плодовитый 147 (ВИР), Нектар (Молдавский НИИОЗО), Надежный (Воро­нежская ООС), И-202 (НИИОХ) и др. Отбором на те­невыносливость и усиление женского типа цветения из завезенного из Японии сорта Нацу Фусинари.из Польши сортов Ива и Скорневицки в ТСХА были выведены сорта частично женского типа цветения, используемые в селекции гибридов F1 для защищенного грунта, а также Тепличный (Молдавский НИИОЗО), (НИИОХ) и др. В США базой для селекции линий женского типа цветения М8О-713-5 и др. в ос­новном послужила вывезенная из Кореи линия Шогоин.

Исследованиями Е. Галлун показано, что пол огурца контро­лируется тремя генами, сочетанием доминантных и рецессивных гомозигот которых определяются все пять типов его проявления.

Схематично это можно представить так:

ММFF-гиноэцийный — все цветки женские,

mmFF-гермафродитный — все цветки обоеполые,

ММff-моноэцийные — цветки мужские и женские,

mmff-андромоноэцийные — цветки обоеполые и мужские,

аа -андроэцийные — все цветки мужские.

Кроме того, активность генов зависит от условий среды, гено­типа сорта и генов-модификаторов. Слабая освещенность и низ­кая температура способствуют увеличению числа женских цвет­ков на растении.

Важнейшей проблемой в производстве гибридов F1 огурца является размножение линий с женским типом цветения. Чем лучше линия, тем меньше в ней мужских цветков, тем труднее ее размножать. Участие в образовании следующего поколения рас­тений с мужскими цветками приводит к постепенному ухудше­нию линии. Чтобы избежать засорения гибридных семян, при массовом семеноводстве гибридов F1 с участием такой линии было необходимо первые плоды за один-два сбора реализовывать как товарную продукцию, что требовало дополнительных затрат труда и сильно снижало урожай гибридных семян.

После того как К. Е. Петерсон и Л. Андер показали, что оп­рыскивание сеянцев огурца, когда диаметр первого листа достиг­нет 4 см, раствором гиббереллина вызывает образование муж­ских цветков в 10—20 узлах, этот прием стали использовать для размножения женской линии. Однако применение гиббереллина вследствие его мягкого действия приводило к образованию муж­ских цветков преимущественно у растений со слабым выражени­ем женского пола, при многократном воздействии их доля в линии значительно возрастала и ее качество ухудшалось.

В конце 70-х годов Дж. Толла и К. Е. Петерсон установили, что опрыскивание раствором нитрата серебра в концентрации 0,2— 0,4 г/л приводит к образованию мужских цветков и у растений чисто женского типа, поэтому не приводит к ухудшению линий.

Несколько раньше, в 1963—1965 гг., Б. Кубицкий предлагал использовать для размножения женской линии гермафродитную форму огурца. Полученное потомство будет гетерозиготным под гену М, будет полностью состоять из растений женского типа цветения, его можно использовать как материнский компонент скрещивания.’

В качестве источника гермафродитного типа цветения во многих странах был использован сорт Лемон, появившийся в коллек­циях США в 20-е годы. Это сильно ветвящийся позднеспелый сорт с заложением цветков высоко на стебле, с круглыми чалмовидными плодами желтого цвета и очень низкими товарными качествами. Многократное беккроссирование с культивируемыми сортами позволило создать линии достаточно высокого качества.

Гибрид по трехлинейной схеме скрещивания (Сигнал 235) впервые был получен в нашей стране на Крымской селекцион­но-опытной станции селекционерами Н. Н. Ткаченко, М. М. Турко и В. Н. Лисициным. Скрещивали промежуточный гибрид Старт 130 (Посредник 97-7-2хОбоеполый 107-3) с отцов­ским сортом Рустем 96-3. С 1968 по 1992 г. он был районирован и открытом грунте 18 областей б. СССР. Учитывая значительную длительность селекционного процесса и необходимость трехлет­него государственного испытания перед районированием, можно сделать вывод, что селекция этого гибрида была начата значи­тельно раньше, чем появилась публикация Б. Кубицкого.

Таким образом, в селекции и семеноводстве гибридов огурца применяют две схемы: одна — двухлинейная с размножением женской линии с помощью обработки нитратом серебра, вто­рая — трехлинейная с использованием гермафродитной линии. Первую схему в основном применяют в селекции гибридов для защищенного грунта, так как она обеспечивает большую выравненность гибридов и достаточно эффективна при получении сравнительно небольшого количества гибридных семян; вторую схему — для открытого грунта, где требуются во много раз большие количества гибридных семян, чем в защищенном.

Теперь, когда выведено много высококачественных линий жен­ского типа цветения, основной проблемой является селекция их изогенных гермафродитных аналогов, отличающихся только по ал­лелям гена, контролирующего пол растений. Использование их при опылении изогенных женских линий позволит получать большие количества семян материнской линии, гомозиготной по генам, контролирующим хозяйственно ценные признаки, что, в свою оче­редь, обеспечит получение выравненного гибридного потомства.

Эту проблему решают методом беккросса, чередующегося с отбором в F2 (рис2). На первом этапе лучшие растения жен­ской линии опыляют пыльцой гермафродитного растения. От растений F1 получают семена F2. Четверть выращенных из них растений будут составлять гермафродитные формы, гомозигот­ные по рецессивному аллелю гена М, остальную часть потомст­ва — растения женского типа. Среди гермафродитов отбирают растения, наиболее близкие к женской линии по хозяйственно ценным признакам, и их’ пыльцой опыляют женскую е близкие к женской линии по хозяйственно ценным признакам, и их пыльцой опыляют

женскую линию(второй этап).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Исходный материал в селекции

Все многообразие диких и культурных форм данного вида животных или растений, по которому ведется селек­ция, совокупность спонтанных и индуцированных мутадий признаков и свойств представляют собой исходный материал селекции.

Нередко в селекции используются дикие формы того или иного вида, которые отличаются рядом полезных ка­честв: устойчивостью к резким климатическим колеба­ниям, к заболеваниям; высокой плодовитостью, жизне­способностью. Многие известные ныне домашние жи­вотные и культурные растения произошли от диких форм. Однако простое перенесение дикой формы в опти­мальные домашние условия не дает желаемого резуль­тата. Обладая рядом полезных качеств, дикие формы уступают домашним по продуктивности. Например, дикие породы кур в домашних условиях никогда не станут да­вать 300—350 яиц в год. Поэтому хозяйственно-полезные качества диких форм можно использовать лишь для ги­бридизации с последующим отбором.

В изучении диких форм особое значение приобретает работа Н. И. Вавилова по исследованию центров проис­хождения культурных растений. Осуществив ряд экспе­диций, Н. И. Вавилов собрал ценнейший материал по рас­селению культурных растений на земном шаре. Он обна­ружил, например, что дикая рожь в Гератском районе, у себя на родине, является сорняком, засоряющим посевы пшеницы, а в Северной Европе, где плохо растет пшени­ца, она становится главным хлебным злаком. Вавилов также установил, что кукуруза родом из Мексики и Цент­ральной Америки, в Южной Америке родина картофеля. В Афганистане он нашел множество сортов мягкой пше­ницы, а в Эфиопии — твердой. Вавилов считал, что Эфио­пия является центром доминантных генов, а к северу идет выщепление и изоляция рецессивных. Он обнаружил и описал 8 центров происхождения культурных растений:

· индийский (южноазиатский тропический) — центр проис­хождения сортов риса, сахарного тростника, цитрусовых;

· среднеазиатский — мягкой пшеницы, бобовых и других культур;

· китайский (или восточноазиатский) — проса, гречихи, сои и хлебных злаков;

· переднеазиатский — пше­ницы и ржи, а также плодоводства;

· средиземномор­ский — маслин, клевера, чечевицы, капусты, кормовых культур;

· абиссинский — сорго, пшеницы, ячменя;

· южно­мексиканский — хлопка, кукурузы, какао, тыквенных, фасоли;

· южно-американский — центр картофеля, лекар­ственных растений (кокаиновый куст, хинное дерево).

Знание природных условий на родине того или иного растения позволяет исключить некоторые бессмыслен­ные направления в селекции и дает возможность осу­ществлять селекцию на научной базе с учетом свойств и самих растений и влияния факторов среды на их фор­мирование. Ценность работы Вавилова заключается в том, что он заложил основы сбора и хранения генофонда растений. Такая коллекция, первая в мире, была создана в Ленинграде во Всесоюзном институте растений. Эта коллекция ежегодно пополняется новыми образцами со всех континентов, и даже во время ленинградской блока­ды она полностью была сохранена. В настоящее время коллекция ВИРа обеспечивает исходным материалом се­лекционеров, осуществляет обмен генетическим материа­лом с разными странами мира.

Помимо изучения генофонда растений, существенным является и изучение географического распространения генов сельскохозяйственных животных. А. С. Серебровский в работе по селекции кур отмечает, что «состав ге­нофонда любого домашнего животного в различных геог­рафических районах может быть резко различен». Так, по мере продвижения с севера на юг Европы можно заме­тить, как стада черных коров сменяются рыжими, а ко­роткохвостые овцы — жирнохвостыми; на севере никогда не находят горбатого скота, получившего ген горбатости от зебу, нет там и курдючных овец. Это свидетельствует о том, что географически может изменяться не только качественный состав генофонда, но и концентрация опре­деленных генов в популяции. Отечественные селекционеры (С. Г. Петров, О. А. Иванова, Б. Н. и Е. Т. Васины и др.), начиная с 1926 г., собрали материал по характеристике генофонда кур, крупного рогатого скота, овец и других животных. Сбор такого материала продолжается и поны­не. В настоящее время благодаря успехам биологии по­явилась возможность создать банк генов животных с по­мощью хранения замороженной спермы и тем самым обеспечить сохранность генофонда животных.

Наряду с дикими формами не менее важным исходным материалом для селекции являются мутации. В селек­ции широко используются как спонтанные, так и индуци­рованные мутации. Еще Н. И. Вавилов, установив зако­номерность появления сходных рядов изменчивости у генетически родственных видов и родов растений, обратил внимание на возможную ценность ее в селекции. С уче­том этой закономерности селекционерам удалось полу­чить сорт безалкалоидного люпина на основе только есте­ственного мутационного процесса. Люпин обычно приме­няется как удобрение, поскольку на корнях его находятся клубеньковые азотфиксирующие бактерии. Зеленая масса при этом не используется, так как растение содержит ядо­витый алкалоид. Вместе с тем известны культурные без­алкалоидные формы бобовых. Селекция люпина шла по пути выявления безалкалоидной формы его (примерно одно растение на 10 млн. экземпляров).

Читать еще:  Темно оливковая плесень сеянцев хвойных пород

В естественных условиях мутации возникают довольно редко и потому спонтанный мутагенез не дает хорошей базы для селекции.Это вызвало небходимость разработ­ки метода индуцированного мутагенеза, который в по­следнее время получил широкое распространение, так как позволяет создавать исходный материал для селек­ции.В качестве мутагенов в селекции животных и ра­стений используются ионизирующие излучения и химиче­ские вещества. Так, советские ученые М. Н. Делоне и А. А. Сапегин в 20-30-х годах нашего века сделали по­пытку применить индуцированный ионизирующей радиа­цией мутагенез в селекции зерновых культур и получили первые радиомутанты пшеницы. Отрицательным моментом такого мутагенеза является тот факт, что радиация наряду с общим высоким уровнем мутаций дает значительный процент грубых хромосом­ных поломок, приводящих растения к гибели.

В 1933-1935 гг. П. Ф. Рокицкий исследовал влияние рентгеновских лучей на изолированную сперму кроликов и овец. У овец он получил высокий процент доминантных деталей, а у кроликов сперма либо гибла, либо теряла оплодотворяющую способность. Эти данные позволили высказать предположение о неперспективности использо­вания индуцированных рентгеномутации у животных. Тем не менее, индуцированный мутагенез нашел применение в селекции насекомых. В. А. Струнникову с помощью вы­званной облучением транслокации удалось перенести аутосомный ген белой окраски у тутового шелкопряда на У-хромосому, и белая окраска стала наследоваться толь­ко по женской линии. Это имело большое практическое значение, так как позволяло отбирать темную грену сам­цов и исключать из дальнейшего развития самок. Изве­стно, что коконы самцов дают на 20-30 % шелка больше, чем самки.

Действие рентгеновских лучей на микроорганизмы было показано еще в 1925 г. Г. А. Надсоном и Г. С. Фи­липповым. В настоящее время они широко используются в селекции микроорганизмов для получения мутантов, продуцирующих антибиотики.

Применение химических мутагенов в селекции связано с именем советского ученого И. А. Рапопорта. Он и его ученики использовали в селекции растений и некоторых видов животных такие химические мутагены, как нитро-зометил- и нитрозоэтилмочевины, диазоацетилбутан и другие вещества, вызывающие высокую частоту мутаций, но в отличие от ионизирующих излучений дающие более низкий процент грубых хромосомных повреждений. С по­мощью химических мутагенов в 70-х годах были выведе­ны новые сорта злаков; овса ярового (В. М. Шевцов, Краснодар); подсолнечника (К. И. Солдатов, Красно­дар), хлопчатника, белого и желтого люпина, конопли, риса, земляники (Т. С. Кантор, Москва).

Ионизирующие излучения и химические мутагены мо­гут вызывать как хозяйственноценные, так и вредные мутации. Предусмотреть характер изменений генотипа трудно. Поэтому индуцированные мутации представляют собой лишь материал для искусственного отбора форм с ценными признаками с последующим закреплением их в различных сочетаниях в потомстве путем гибридизации.

Индуцированные мутации бывают моногенные и по­лигенные. Моногенные обычно затрагивают качественные признаки, имеют четкое фенотипическое проявление, на­следуются в соответствии с законами Г. Менделя и легко поддаются анализу. Среда оказывает незначительное влияние на экспрессивность данных мутаций. Полиген­ные мутации касаются количественных признаков. Учи­тывать их довольно сложно. Для этого существуют спе­циальные методы статистического анализа. Иногда полигенные мутации обладают плейотропным действием. Например, у серебристо-черных лисиц мутация белой ок­раски шерсти вызывает снижение их жизнеспособности; такие особи при удлинении светового дня могут родиться нормальными, но живут не более месяца.

Селекционеру иногда приходится сталкиваться с яв­лением неполного доминирования (курчавые или коротко­ногие куры), когда ген в гомозиготном состоянии обла­дает летальным эффектом и особи с таким признаком бывают только гетерозиготами. В этом случае успех в вы­ведении чистой линии исключается.

Часто при получении у гибридов какого-либо хозяйственноценного признака одновременно наследуются и сцепленные с ним другие, нередко вредные, признаки, ко­торые могут использоваться в качестве «сигнальных». Например, черно-пестрая масть голштинофризской поро­ды крупного рогатого скота обычно коррелирует с высо­кой молочностью его.

Из всего многообразия признаков и свойств того или иного вида, имеющихся в природе и полученных искус­ственным путем, селекционер должен направленно ото­брать только хозяйственно-ценные. Получение комбина­ций этих признаков и закрепление их в потомстве, так называемая гибридизация, составляет следующий этап селекционного процесса, который базируется на целой си­стеме скрещиваний.

Генетика и селекция. Исходный материал для селекции. Искусственный отбор
презентация к уроку по биологии (9 класс) по теме

Представление о селекции как науке;

Значение учения Н.И. Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений;

Вклад И.В. Мичурина в развитие селекции, как науки.

Скачать:

Вложение Размер
urok_383genetika_i_selekciya.zip 2.93 МБ

Подписи к слайдам:

Д/З §29,30 вопросы.
Учитель биологии МБОУ СОШ № 10 п.Раздольное Надеждинского района Приморского края Бурнатова Л.А.
Сформировать представление о селекции как науке;Раскрыть значение учения Н.И. Вавилова о центрах многообразия и происхождения культурных растений;Вклад И.В. Мичурина в развитие селекции, как науки.
Задачи селекции:1. Повышение урожайности сортов культурных растений, увеличение продуктивности пород домашних животных и штаммов микроорганизмов.2. Улучшение качества продукции. (Н-р: содержание белка и клейковины в зерне…)3. Улучшение физиологических свойств.(Н-р: скороспелость, морозостойкость, иммунитет к заболеваниям…)Значение селекции: Получение ценных для человека урожайных сортов растений и высокопродуктивных пород животных.
В 1875 году Мичурин, в возрасте всего 20 лет, создал опытно–гибридизационный питомник в городе Козлове Тамбовской губернии и всю жизнь занимался созданием новых сортов плодово–ягодных культур. В 1912 Мичурин был награжден орденом Святой Анны 3–ей степени. В 1913 году отказался от предложения Департамента земледелия США переехать в Америку или продать свою коллекцию растений. В 1917 приветствовал установление Советской власти, получил поддержку от Советского правительства и продолжил плодотворную работу. Иван Владимирович Мичурин вывел более 300 сортов яблок, груш, слив, винограда, абрикосов, ежевики, смородины и табака. Мичурину присвоили звание доктора биологических наук и почетного члена Академии наук. В 1932 году город Козлов Тамбовской губернии, где он работал, переименовали в Мичуринск.
Крупнейший российский биолог, ботаник, генетик и селекционер, академик АН СССР с 1929 года, академик ВАСХНИЛ, ее президент (1929–1935 гг.) и вице–президент (1935–1937 гг.).Родился в Москве. В 1911 году окончил Московский сельско–хозяйственный институт. В 1917–21 годах – профессор Саратовского университета. В 1921 переехал в Петроград (Ленинград), где в 1923–29 годах был директором Всесоюзного Государственного института опытной агрономии, в 1924–1940 годах Вавилов – директор Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур (позднее – Всесоюзный институт растениеводства), в 1930–40 – директор института генетики АН СССР. С целью изучения растительных ресурсов земного шара им были организованы многочисленные экспедиции в страны Средиземноморья, Северной Африки, Малой и Средней Азии, Китай, Северную и Южную Америки, различные районы СССР. Ученый установил на их территории древние очаги формообразования культурных растений. Собрал крупнейшую в мире коллекцию семян культурных растений, заложил основы сортоиспытания полевых культур. Обосновал учение об иммунитете растений, открыл закон гомологичных рядов и наследственной изменчивости организмов. Мужественно защищал генетику в борьбе с «учением» Т. Д. Лысенко. Необоснованно репрессирован в 1940 году, погиб в тюрьме города Саратова в 1943 году, реабилитирован посмертно.
Исходное сортовое и видовое разнообразие растений и животных;Изучение роли мутаций в проявлении и развитии исследуемых признаков;Исследование закономерностей наследования при гибридизации;Применение различных форм искусственного отбора.
Генетически близкие роды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть существование параллельных форм у других видов и родов.Н-р: исследуя изменчивость признаков у растений семейства злаковых, Н.И. Вавилов установил 38 признаков характерных для различных видов этого семейства, у ржи – 37, у овса и ячменя – по 35. (рис. 56 с.136)Данный закон позволяет предсказать существование диких растений с признаками, ценными для селекционной работы; и используется в фармакологии (при изготовлении лекарств), медицине (изучение наследственных заболеваний)…
Прочитайте §29 учебника (раздел «Закон гомологических рядов») и заполните таблицу.
Примеры проявления закона у животных
Примеры проявления закона у растений
1.
1.
2.
2.
Название центра происхождения культурных растений
примеры растений
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Породы домашних животных
Дикие предки
Место обитания
1.
2.
3.


Породы домашних животных
Дикие предки
Место обитания
1.
КРС
тур
Европа, Азия, Северная Америка
2.
лошади
Лошадь Пржевальского, тарпан
Монголия
3.
собаки
Волки и шакал
Европа
Процесс превращения диких животных в домашних. выживали те, которые менее агрессивно относились к приручению.
Отбор , производимый человеком, наиболее ценных в хозяйственной отношении пород животных и сортов растений, с целью получения от них потомства с желательными признаками.Бессознательный Методический(Отбирались наиболее (целенаправленныеЖизнеспособные особи) скрещивания для получения определяющей будущей породы или сорта):Использование в пищу 1. Массовый отбор – отбор по Малопригодных для фенотипу.Размножения особей. 2. Индивидуальный отбор – отбор родительских пар и оценка их потомства.
1. В своей повседневной селекционной деятельности человеку удалось вывести, новуюА) породу Б) вид Г) особь Д) сорт2. Примером подтверждения закона гомологических рядов наследственной изменчивости у растений является:А) красная и фиолетовая окраска зерновки у ржи;Б) альбинизм у горилл и воронов;В) катаракта у мышей и крыс;Г) глухота у морских свинок и собак.3. Диким предком современной лошади былА) тур Б) тарпан В) зубр Г) лось.
1.Учебник «Общая биология 9 класс». Т.М.Ефимова, А.О.Шубин,Л.Н.Сухорукова; под редакцией Д.И.Трайтака и Н.Д.Андреевой.(изд. Мнемозина 2009 г.)2. Диск-визуальная школа Кирилла и Мефодия (по биологии).3. Фотографии – интернет ресурсы.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Интерактивная игра для закрепления изученного материала по генетике в 9 и 11 классах. .

Из банка заданий ЕГЭ по математике сформированы карточки по 4-6 заданий вида: В1, В2, В3, В4, В5, В8. Таким образом, 40 карточек для индивидуальной работы содержат в общей сложности полт.

Принципы отбора учебного материла в соответсвии ФГОС.

Карта/алгоритм самостоятельного изучения материала учащимися по теме “Естественный отбор и его формы” для 10-го класса. Учебник “Общая биология” под ред. И.Н.Пономарева, О.А.Корнилова и др.

Данный материал будет интересен для учителей, работающих в выпускных классах, т.к. содержит материал для отбора дидактического материала для подготовки к ОГЭ.

Ресурсный материал для проведения урока в 9 классе “Естественный отбор&quot.

Ресурсный материал к уроку по теме: “Естественный отбор&quot.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector