Шпоры по селекции - файл n1.doc

Шпоры по селекции
скачать (309.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc310kb.21.10.2012 23:25скачать

n1.doc

  1   2   3
1. Понятие о селекции: селекция как наука, как искусство и как отрасль сельскохозяйственного производства.Селекция (от латинского selectio - выбор, отбор) - наука о методах создания сортов растений и пород животных Н.И.Вавилов: «Селекция - это эволюция, направляемая волей человека» наука+искусство+отрасль с/х.Селекция как наука. -изучает способы получения новых сортов растений и пород животных,-теоретической основой селекции является генетика-наука о законах наследственности и изменчивости;-при использовании генетических методов эффективность селекции возросла многократно (например, селекция гибридов F1)

Селекция как искусство. -Искусство –художественное творчество : живопись, литература, музыка, архитектура. -Искусство - высокая степень умения, мастерства в любой сфере деятельности. -Селекционер – «архитектор» создаваемых сортов растений. Селекция как отрасль с/х производства.-Сорт – основа растениеводства. -Порода животного – основа животноводства.-Без создания новых и улучшения существующих сортов растений и пород животных сельскохозяйственное производство не может развиваться.Селекция — наука о методах создания и улучшения пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. Селекцией называют также отрасль сельского хозяйства, занимающуюся выведением новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных.Селекция и генетика. В связи с развитием генетики, селекция получила новый импульс к развитию. Генная инженерия позволяет подвергать организмы целенаправленной модификации. Окончательно производится уже отбор лучших, но среди искусственно созданных генотипов.

Методы селекции. -Интродукция (переселение особей какого-либо вида животных и растений за пределы естественного ареала в новые для них места обитания. Целенаправленная интродукция осуществляется главным образом для введения в культуру новых видов и форм). -Гибридизация (процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая гибридизация) и между разными систематическими группами (отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов). Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис, выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов. При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны. Гибридизация — процесс, на основе которого возникает и реализуется комбинативная изменчивость — один из факторов эволюции.)-Мутагенез (Мутагенез — это внесение изменений в нуклеотидную последовательность ДНК (мутаций). Различают естественный (спонтанный) и искусственный (индуцированный) мутагенез.)-Трансгенез (Трансгенез — это процесс введения чужеродного гена, называемого трансгеном, в живой организм. При этом организм получает свойства, которые он может передавать потомству.)-Отбор

2. Понятие о сорте. Свойства сорта. Способы классификации сортов.Результатом селекции растений является сорт .Сортом называют:-группу сходных по биологическим свойствам и морфологическим признакам растений,-родственных по происхождению,-отобранных и размноженных для возделывания в определённых природных и производственных условиях,-обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков. свойства сорта. -Внутрисортовая фенотипическая и генотипическая однородность,-Одинаковое происхождение всех растений одного сорта происхождение,-Адаптация к определенным условиям среды и технологиям возделывания,-Обладание уникальным комплексом хозяйственно-ценных признаков,-Отличимость,Воспроизводимость,

Способы классификации сортов.По принадлежности к той или иной группе растений: овощные, плодовые, декоративные, зерновые, полевые, технические, кормовые, лесные и т.д. По назначению: столовые (десертные), технические (кулинарные), универсальные, декоративные, подвойные. По срокам созревания продуктовых органов: раннеспелые, среднеспелые, позднеспелые.По способу получения: сорта-линии, сорта-популяции, сорта-гибриды F1, сорта-клоны.По истории возникновения: местные сорта народной селекции, селекционные сорта.По технологии возделывания: промышленные, интенсивные, любительские.По месту выращивания: сорта открытого грунта, сорта защищенного грунта

Типы продуктовых органов сортов.Продуктовый орган – часть растения, ради которой выращивается тот или иной сорт. Типы продуктовых органов: корни, клубни, корневища, проростки, стебли, листья,черешки, цветки, соцветия, плоды, семена, целое растение .

3. Классификация сортов растений по способу получения (генетические типы сортов)сорт-линия,сорт-популяция,сорт-гибрид F1,сорт-клон.

Сорт-линия-сорт самоопыляющейся культуры, выведенный методом индивидуального отбора из естественной популяции и являющийся половым потомством от самоопыления одного элитного растения.отличительные особенности: гомозиготность, генотипическая однородность.сорта-линии: горох, фасоль, томат, перец, баклажан, пшеница, ячмень и др.

Линия, чистая линия, инцухт-линия

Линия – потомство от самоопыления одного гомозиготного растения.Чистая линия – потомство самоопыляющегося гомозиготного растения .Инцухт-линия – потомство перекрестноопыляющегося растения, полученное в результате принудительного инцухтирования (самоопыления)

Сорт-популяция-сорт перекрестноопыляющейся или самоопыляющейся культуры, полученный путем массового отбора и представляющий собой совокупность генотипически различных растений

отличительные особенности: смесь гомо и гетерозигот, относительная генотипическая неоднородность .сорта-популяции: местные сорта огурца, тыквы, подсолнечника, капусты и др.перекрестноопыляющихся растений

Сорт-гибрид F1-сорт, полученный путем скрещивания двух или нескольких линий:двухлинейный: А х В,трехлинейный: (А х В) х С,четырехлинейный: (А х В) х (С х D),многолинейный: (А х В) х (С х D) x (E x F).отличительные особенности: высокая степень гетерозиготности, гетерозис – «гибридная сила», генотипическая однородность. сорта-гибриды F1: томат, огурец, кукуруза, перец, баклажан, капуста, декоративные культуры (петуния, бегония, лилия и др.)

Сорт-клон-сорт, полученный путем вегетативного размножения (клонирования) одного уникального растения.отличительные особенности: неизвестная степень гетерозиготности, генотипическая однородность.сорта-клоны: сорта всех плодовых культур, сорта некоторых овощных культур (лук, чеснок, хрен, картофель), сорта древесных декоративных культур

4. Генотипические параметры сорта

Средняя степень гетерозиготности (Н)-средняя доля гетерозиготных локусов среди общего числа локусов в пределах генотипов растений одного сорта

варьирует от 0 до 1.оценивается степенью расщепления в потомстве от самоопыления

рассчитывается, как для отдельного генотипа, так и для совокупности генотипов (среднее по сорту).определяет степень генотипической изменчивости в потомстве при использовании в качестве исходной формы для скрещиваний, а также связана с проявлением гетерозиса у гибридов. в гетерозисной селекции следует стремиться к максимальной степени гетерозиготности.у сортов-линий “Н” минимальна и стремится к 0, у сортов- гибридов F1 “Н” максимальна и стремится к 1, у сортов-популяций “Н” поддерживается отбором на определенном уровне, у сортов-клонов “Н” считается весьма высокой.в семеноводстве значительно проще размножать сорта с малой “Н”

Доля внутрисортовой генотипической дисперсии (рg)- доля генотипической дисперсии по отношению к общей фенотипической дисперсии в пределах сорта.варьирует от 0 до 1.оценивается методами дисперсионного анализа рассчитывается только для совокупности растений. определяет среднюю приспособленность и выравненность (однородность) сорта.с увеличением р?g средняя приспособленность сорта возрастает,с увеличением р?g выравненность сорта уменьшается,у сортов-клонов р?g теоретически должна быть равна 0, у сортов-линий и гибридов F1 р?g стремится к 0,у сортов-популяций р?g максимальна

5. Основные исторические этапы развития селекции растений.1.Народная селекция (до 14-15 веков),2. Селекция на основе неконтролируемых изменений наследственности – свободного опыления, спонтанных мутаций (с 16 века),3.Селекция на основе искусственных скрещиваний (с 18 века),4.Селекция на основе индуцированного мутагенеза (с начала 20 века),5.Селекция на основе применения биотехнологических методов (с конца 20 века).

1.Народная.Начало селекции (первые сорта) – с момента овладения способами семенного и вегетативного размножения растений (несколько тысячелетий до н.э.)Сущность народной селекции: отбор случайно возникших ценных растений и их размножение.Результат народной селекции – местные сорта 2.Селекция на основе неконтролируемых изменений наследственности. Отбор лучших сортов для использования их в качестве материнских форм.Отбор случайно возникших ценных растений в семенном потомстве лучших форм и сортов. Отбор случайно возникших ценных растений при вегетативном размножении сортов (почковые вариации, спорты) 3. Селекция на основе искусственных скрещиваний.Разработка принципов подбора родительских пар для скрещиваний. Разработка техники гибридизации и выращивания гибридных растений. Использование отдаленной гибридизации. Разработка методика отбора и сортоиспытания. Возникновение семеноводства и сортоводства. Возникновение семеноводения и сортоведения. 4.Селекция на основе использования генетических методов. Возникновение генетики (1900 г.).Теория мутагенеза (Де-Фриз, 1910 г).Открытие мутагенов – факторов вызывающих мутации и искусственное получение мутантов и полиплоидов. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н.И.Вавилов, 1922). Теория генетических центров формирования культурных растений (Н.И.Вавилов, 1926-1935). Открытие цитоплазматической мужской стерильности и гетерозиса (Г.Шелл, М.И.Хаджинов, 1937).5. Селекция на основе использования биотехнологических методов. Микроклональная селекция. Сомаклональная селекция. Трансгенная селекция.Соматическая гибридизация. Молекулярное маркирование сортов и гибридов.

6. Модель сорта. Факторы, определяющие модель сорта.Модель сорта – перечень параметров идеального сорта.Факторы, определяющие модель сорта:-назначение сорта,-зона возделывания,-технология возделывания.Назначение сорта: для употребления продуктовых органов в свежем виде: десертные (столовые),для переработки (кулинарные): мукомольные, прядильные, сахароносные, крахмалоносные, сидровые, сухофруктовые, лекарственные и др.,для употребления в свежем и переработанном виде (универсальные),подвойные: семенные, клоновые,декоративные: декоративно-габитусные, декоративно-листные, декоративно-цветущие, декоративно-плодные

Зона возделывания: 12 регионов по РФ

Технология возделывания:промышленный сорт,промышленный сорт для механизированной уборки,сорт для приусадебного участка.

7. Основные компонентны модели сорта:

-продуктивность и урожайность,-качество продуктовых органов,-устойчивость,-сроки потребления продуктовых органов,-технологичность.Продуктивность и урожайность. Продуктивность: масса продуктовых органов, обранных с одного растения (кг, т),Урожайность: масса продуктовых органов, собранных с единицы площади (га, 1 м2).

Факторы, определяющие продуктивность и урожайность: устойчивость к повреждающим факторам среды,число цветков на растении,женская и мужская фертильность,степень самосовместимости и самоплодностиплощадь питания,площадь проекции габитуса .Качество продуктовых органов

Потребительские качества: внешний вид (размер, форма, окраска), аромат, консистенция, вкус

Товарные качества: товарность, выравненность, транспортабельность.Химический состав: содержание сахаров, кислот, БАВ, сухих веществ .

Декоративные (орнаментальные) качества: внешний вид габитуса, побегов и листьев, соцветий и цветков, плодов . Устойчивостьк абиотическим факторам среды:

морозостойкость и зимостойкость,засухоустойчивость,

жаростойкость,солеустойчивость.к биотическим факторам среды:болезням - патогенам (вирусным, бактериальным, грибным),вредителямСроки потребления продуктовых органов. Типы зрелости продуктовых органов:техническая (съемная), потребительская, биологическая.Сроки потребления продуктовых органов (скороспелость):ранний средний поздний. Сроки сохранения потребительской зрелости (лежкость):малолежкий (летний), среднележкий (осенний), долголежкий (зимний) . Технологичность- степень соответствия растения промышленным технологиям его выращивания. Компоненты технологичности:скороплодность: промежуток времени от посадки растения до начала формирования продуктовых органов.площадь питания: схема посадки, размер габитуса.пригодность к механизации: посадка, уход за растениями, уборка урожая. Требования к сортам декоративных растений

Общие требования: декоративность, оригинальность, устойчивость, долговечность, иногда стерильность

Декоративно-габитусные сорта: форма и размер габитуса.Декоративно-листные сорта: окраска, размер и форма листа, сроки листопада, окраска во время листопада.Декоративно-цветущие сорта:интенсивность цветения, окраска, размер, количество лепестков, сроки и продолжительность цветения.Декоративно-плодные сорта: окраска, форма и размер плодов, неопадаемость плодов

8. Основные этапы селекционного процесса.

Этап 1. Создание исходного материала для отбора

Этап 2. Отбор

Этап 3. Сортоиспытание

Этап 1. Создание исходного материала для отбора

Цель: создание необходимого генотипического разнообразия растений.Исходный материал: совокупность генотипически разнообразных растений, предназначенных для изучения, оценки и отбора

Требования к исходному материалу:-максимально возможная генотипическая изменчивость, -максимальная частота встречаемости растений с хозяйственно-ценными признаками,-максимально возможная численность растений.

Методы: Интродукция и сортоизучение - мобилизация существующих генетических ресурсов растений, выделение источников и доноров хозяйственно-ценных признаков. Гибридизация - получение новых генотипов растений на основе комбинативной изменчивости

Мутагенез - получение новых генотипов растений на основе мутационной изменчивости. Трансгенез - получение новых генотипов на основе генетической трансформации. Этап 2. Отбор

Цель: отбор хозяйственно-ценных растений - растений с комплексом ценных признаков (кандидатов в сорта) для сортоиспытания,отбор селекционно-ценных растений - растений с отдельными выдающимися ценными признаками для использования в селекции.

Методы:массовый отбор: простой и улучшенный

индивидуальный (семейственный) отбор: с изоляцией, без изоляции, метод половинок, метод парных скрещиваний. клоновый отбор: массовый и индивидуальный. Выбор метода отбора зависит от:

генетического типа создаваемого сорта (линия, популяция, гибрид F1, клон),способа опыления объекта селекции (самоопыление, перекрестное опыление)

способа размножения создаваемого сорта (семенное, вегетативное),длительности жизненного цикла объекта селекции (однолетний, двулетний, многолетний).

3 Этап селекции: сортоиспытание.

Цель: сравнение отобранных растений с сортами, включенными в государственный реестр селекционных достижений РФ. Подэтапы: первичное сортоиспытание,государственное сортоиспытание.

Скорость и эффективность селекционного процесса. Пути ускорения селекционного процесса.

Скорость селекции-длительность времени от начала селекции до включения сорта в государственный реестр селекционных достижений (7-50 лет и более)

Скорость селекции зависит от:Длительности жизненного цикла,Метода отбора,

Пути ускорения селекционного процесса

Эффективность селекции-количество сортов, создаваемых в определенный промежуток времени

Сокращение длительности жизненного цикла (использование защищенного грунта, совершенствование агротехники возделывания)

Ранняя диагностика ценных генотипов (использование генетических методов, молекулярных маркеров и др.)

Совмещение нескольких этапов селекционного процесса (первичного и государственного сортоиспытания, отбора и сортоиспытания) .

9. Типы генетических ресурсов (генофонда) растений.

Дикорастущие формы из природных популяций,

Местные сорта народной селекции,Внутривидовые и отдаленные гибриды,Мутанты и полиплоиды, Трансгенные растения,Селекционные сорта.

10. Теория Н.И.Вавилова о генетических центрах происхождения культурных растений.Наибольшее разнообразие растений локализовано в определенных географических областях Земного шара – генетических центрах происхождения культурных растений

Различают первичные и вторичные генетические центры. Первичные центры – максимальное видовое разнообразие дикорастущих форм, высокая концентрация растений с доминантными признаками в центре очага, с рецессивными признаками – к периферии очага. Вторичные центры – высокое разнообразие культурных сортов, отсутствие дикорастущих видовых форм. Основные генетические центры происхождения культурных растений (по Н.И.Вавилову) Китайский,Индийский (индостанский) и Индо-Малайский центры,Среднеазиатский,

Переднеазиатский,Средиземноморский,

Абиссинский,Южномексиканский и Центральноамериканский, Южноамериканский, Чилоанский, Бразильско-Парагвайский.

11. Основные генетические центры происхождения культурных растений по Н.И.Вавилову.Китайский,

Индийский (индостанский) и Индо-Малайский центры,

Среднеазиатский,Переднеазиатский,Средиземноморский,Абиссинский,Южномексиканский и Центральноамериканский,Южноамериканский, Чилоанский, Бразильско-Парагвайский,Китайский центр. Горные области Центрального и Западного Китая.136 видов культурных растений.Просо, гречиха, соя, бобы, морковь, абрикос, персик, слива китайская, восточно-азиатские виды вишни, черёмуха, микровишня войлочная, хеномелес, восточноазиатские виды яблони, груши, боярышника, рябины, смородина, жимолость, актинидия, виноград амурский, лимонник, лох, цитрусовые, сахарный тростник Индийский (индостанский) и Индо-малайский центры

Полуостров Индостан (кроме Северо-западной Индии) и Малайский архипелаг (Филиппины, Индокитай)

117 и 55 видов культурных растений.Рис, сорго, нут, кунжут, сафлор, хлопчатник, джут, кенаф, конопля, баклажан, огурец, салат, манго, лимон, апельсин, мандарин, банан, кокос.Среднеазиатский центр

Северо-западная Индия, Пакистан, Афганистан, Таджикистан, Узбекистан, Западный Тянь-Шань

42 вида культурных растений.Мягкая пшеница, горох, чечевица, чина, нут, хлопчатник, лен.Переднеазиатский центрПередняя Азия, Закавказье, Турция, Иран, юго-западная Туркмения. 84 вида культурных растений

Пшеница, рожь, виноград, груша, алыча, черешня, терн, гранат, айва, орех грецкий, миндаль, инжир, дыня, люцерна, клевер, эспарцет, вика Средиземноморский центр. Побережье Средиземноморского моря. 84 вида культурных растений.Свекла, капуста, салат, маслина.

Абиссинский центр Северная Африка, Эфиопия

38 видов культурных растений. Пшеница, ячмень, кофе, финик, сорго, кунжут, сафлор, лук.

Южноамериканский и Центральноамериканнский центр

Южная Мексика, Гватемала, Гондурас, Коста-Рика, Антильские острова.49 видов культурных растений

Кукуруза, фасоль, батат, перец, папайа, авокадо, гвайава, томат, какао.Южноамерианский, Чилоанский и Бразильско-Парагвайский центр Колумбия, Перу, Боливия, Эквадор, Чили, Бразилия, Парагвай

45 видов культурных растений. Картофель, люпин, томат, тыква, табак, хинное дерево, земляника чилийская, арахис, фейхоа, ананас, каучуковое дерево

12. Мегацентры и микроцентры происхождения по Жуковскому. Мегацентры – обширные территории, охватывающие основные сельскохозяйственные районы Земного шара .12 мегацентров: 1) Китайско-Японский; 2) Индонезийско-Китайский; 3) Австралийский; 4) Индостанский; 5) Среднеазиатский; 6) Переднеазиатский; 7) Средиземноморский; 8) Африканский; 9) Европейско-Сибирский; 10) Среднеамериканский; 11) Южноамериканский; 12) Североамериканский.102 микроцентра: эндемичные микроцентры дикорастущих видов (72 микроцентра - в Восточном полушарии и 30 микроцентров - в Западном полушарии).

13. Интродукция: акклиматизация и натурализация. Примеры акклиматизации и натурализации.

Интродукция - возделывание растений в новых природно-климатических условиях.Типы интродукции: 1) акклиматизация; 2) натурализация

Акклиматизация – возделывание растений в новых природно-климатических условиях путем отбора наиболее приспособленных генотипов.Осуществляется на уровне гетерогенной популяции: акклиматизируется популяция, но не сорт.Ступенчатая акклиматизация – постепенное расширение ареала, путем посевов семян и отбора в разных географических точках (например, с юга - на север).Натурализация – возделывание растений в новых природно-климатических условиях без изменения их генотипа. Осуществляется на уровне сорта: натурализируется сорт, но не вид.Карантинные мероприятия при интродукции – не допустить расширение ареала возбудителей болезней и вредителей .Примеры акклиматизации (плодовые культуры)Акклиматизация аронии черноплодной в Средней полосе России,Акклиматизация смородины золотистой в Поволжье и юге России,Акклиматизация винограда, актинидии и лимонника в центральном регионе России.Акклиматизация алычи в центральном регионе России. Примеры натурализации(плодовые культуры)Натурализация сортов плодовых культур зарубежной селекции в южной зоне плодоводства РФ: Яблони: Голден Делишес, Джонатан, Старкримсон и др.Груши: Вильямс, Любимица Клаппа, Кюре, Лесная красавица и др.,Сливы: Ренклод зеленый, Венгерка Итальянская, Стенлей и др.,Персика: Золотой Юбилей, Ред Хавен, Эльберта, Коллинз и др.


14. Коллекции растений, типы коллекций. Закладка коллекции.Коллекция растений – совокупность растений различного генотипа, поддерживаемая в живом виде в течение определенного времени

Образец – растения одного определенного генотипа в коллекции, единица коллекции. Каждый образец коллекции представлен несколькими растениями

Типы коллекций (по селекционному статусу образцов): коллекции видов, сортов, гибридов, мутантов, полиплоидов, трансгенных растений. Типы коллекций (по продолжительности жизненного цикла и жизненной формы образцов): коллекции однолетних, двулетних, многолетних травянистых растений, коллекции древесных растений.Типы работ с коллекциями растений: 1) поддержание коллекции в живом виде; 3) пополнение коллекции(Сортоизучение – оценка образцов коллекции по комплексу морфологических, биологических и хозяйственных признаков для использования в селекции и с/х производстве.)

Закладка коллекции.Выбор типа внешней среды: открытый грунт, защищенный грунт.Подбор участка: почва, рельеф, уклон, экспозиция склона, площадь, форма.Подготовка почвы: мелиоративные работы, окультуривание, система обработки почвы.

Планирование опыта по сортоизучению: число повторностей, число растений в повторности, способ размещения образцов и повторностей, схема посева (посадки), защитные растения.Подготовка посадочного материала: семена, рассада, саженцы.Посев семян или посадка рассады (саженцев): сроки, технологические приемы.Способы поддержания коллекции в живом виде. Пополнение коллекции.Однолетние растения (пшеница, кукуруза, томат, огурец, тыква и др.): 1) ежегодный посев семян, выращивание образцов и сбор семян у самоопыляющихся образцов растений; 2) периодический посев семян через определенное количество лет в зависимости от способности сохранения всхожести семян при их хранении.

Двулетние растения (капуста, морковь, свекла и др.): посев семян, выращивание маточных растений образцов, выкопка и хранение маточных растений, посадка маточников на следующий год, сбор плодов и выделение семян.Многолетние травянистые растения, размножаемые семенами (газонные травы и др.): посев семян через определенное количество лет в зависимости от долговечности образцов. Многолетние травянистые растения, размножаемые вегетативно (земляника, хрен, мята и др.): посадка вегетативных частей (корневищ, усов, частей куста и др.), выращивание растений, заготовка посадочного материала.Древесные растения (деревья, кустарники, лианы): посадка саженцев, ремонт коллекции, перезакладка коллекции. Пополнение коллекции

Экспедиционные сборы: черенков, семян, поросли, отводков т.п. Обмен посадочным материалом (черенки, саженцы, семена) с:ботаническими садами,

научно-исследовательскими и учебными учреждениями,садоводами-любителями.

15. Задачи сортоизучения. Направления сортоизучения. Сортоизучение – оценка образцов коллекции по комплексу морфологических, биологических и хозяйственных признаков для использования в селекции и с/х производстве. Задачи сортоизучения.-Морфологическая и производственно-биологическая характеристика образцов.

-Выделение образцов с комплексом ценных признаков для возделывания, а также сортов – источников ценных признаков для селекции.-Выявление апробационных признаков сортов.-Изучение изменчивости признаков у сортов в зависимости от условий внешней среды и технологий возделывания.-Формирование региональных сортиментов с/х культур.-Разработка систем классификации сортов на основе изучения их эколого-географического и генетического происхождения (родословных, генеалогии). Направления сортоизучения.-Морфологическое описание,-Анатомические исследования,-Фенологические наблюдения,-Оценка устойчивости,-Оценка хозяйственных признаков,-Физиологические исследования,-Кариологические и эмбриологические исследования,-Генетический анализ.

16. Морфологическое описание. Методика морфологического описанияВегетативнеая система:.Корневая система,Габитус, Почка (у древесных растений),Стебель,Лист/ Генератитвная система:Соцветие и цветок,Плод,Семена.

Корневая система.Тип корневой системы: стержневая, мочковатая,Окраска корней,Глубина и диаметр проникновения в почву (м),Диаметр главного и боковых корней (мм). Габитус.Жизненная форма: травянистое растение, полукустарник, кустарник, дерево, деревянистая лиана,Форма габитуса.Размер габитуса (высота, диаметр).Форма кроны.шаровидной, колоновидной, конической, стелющейся,распростертой, копновидной, подушковидной, пирамидальной, Чашевидная.

Почка (у древесных растений).Число в узле,

Размер и форма различных типов почек ,Окраска и опушение наружных чешуй,Отклонение от побега,

Особенности расположения генеративных, вегетативных и смешанных почек на побегах,

Расположение различных типов почек на побеге,

Стебель.Окраска коры (основная и покровная),

Характер роста,Форма поперечного сечения,

Толщина в средней части,Длина,Опушение,Лист

Листовая пластинка: тип, размер, форма, зазубренность края, форма верхушки и основания, характер изогнутости, консистенция, толщина, поверхность, блеск, окраска, опушение, угол отклонения от стебля.Черешок: длина, окраска, опушение.Прилистники: размер, форма

Желёзки: количество, расположение, размер, окраска, форма.Форма листовой пластинки1. Широкояйцевидный лист, 2. Округлый,3. Обратноширокояйцевидный,4. Яйцевидный,5. Эллиптический,6. Обратнояйцевидный,7. Узкояйцевидный,8. Ланцетный,9. Продолговатый,

10. Обратноузкояйцевидный,11. Линейный

Форма верхушки и основания листовой пластинки.

Основные формы верхушки листовой пластинки

1. Остистая; 2. Остроконечная; 3. Заостренная, или острая; 4. Притупленная; 5. Округлая; 6. Усеченная; 7. Выемчатая.Формы основания листовой пластинки.

1. Сердцевидное; 2. Почковидное; 3. Стреловидное; 4. Копьевидное; 5. Выемчатое; 6. Округлое; 7. Округло-клиновидное; 8. Клиновидное; 9. Оттянутое; 10. Усеченное.Соцветие. Тип соцветия.Количество цветков в соцветии,Размер и форма соцветия,Прицветники: количество, размер, форма, окраска, опушение.Типы соцветий.Кисть,Колос,Серёжковидный тирс берёзы,

Пирамидальная метёлка,Щиток,Зонтик,Корзинка,

Початок,Плейохазий,Дихазий,Извилина,Завиток,

Цветок,Венчик: форма, диаметр.Лепестки: количество, окраска, форма, поверхность, край, сомкнутость

Гинецей: количество пестиков, рыльца (расположение), столбик (длина, опушение), завязь (опушение, форма)

Андроцей: тычиночные нити (длина, окраска, форма, количество), пыльники (размер, окраска).Гипантий: чашелистики (размер, форма, расположение), чашечка (диаметр, форма).Цветоножка: длина, опушение

Плод.Тип плода: сухой, сочный.Внешние признаки: размер, масса, форма, поверхность, восковой налет, окраска и толщина кожицы, верхушка, воронка, длина и толщина плодоножки.Внутренние признаки: окраска, консистенция, вкус, сочность и ароматичность мякоти

Семена,Количество в одном плоде,Размер,Окраска,

Форма.Методика морфологического описания

Сроки проведения описания.надземная часть, почки

лист, стебель: после окончания роста стебля

цветок, соцветие: во время массового цветения

плод: во время потребительской зрелости

семена: во время биологической зрелости

Количество наблюдений для оценки количественных признаков.Выбор объекта наблюдений (почки, цветка, побега,листа, плода).Анатомические исследования

Лист (эпидермис, паренхима, черешок и др.),

Побег (кора, проводящие ткани),Почка (листосложение, внутреннее строение и др.),Цветок (гинецей, антроцей),

Плод (экзокарпий, мезокарпий, эндокарпий).

17. Фенологические наблюдения. Основные фенодаты. Основные феноинтервалы.-Определение сроков наступления фенологических дат в годичном морфо-физиологическом цикле развития растения,-Определение длительности фенологических интервалов: количества дней между определенными фенодатами. Основные фенодатыНачало вегетации (1),Начало и конец цветения (2-3),Конец первой волны роста побегов (4),Техническая зрелость плодов (5),

Начало и конец потребительской зрелости плодов (6-7),Начало и конец листопада (8-9),Конец глубокого покоя (10).Основные феноинтервалыДлительность вегетации: начало вегетации – конец листопада (1-8),

Длительность покоя: конец листопада – начало вегетации (9-1),Длительность глубокого покоя: конец листопада – конец глубокого покоя (9-10),Длительность вынужденного покоя: конец глубокого покоя – начало вегетации (10-1),Длительность цветения: начало – конец цветения (2-3),Скороспелость: конец цветения – съем плодов (3-5),Лежкость: начало – конец потребительской спелости (6-7),Длительность листопада: начало – конец листопада.

18. Оценка устойчивости.к абиотическим факторам:

низким температурам: морозоустойчивость, зимостойкость,высоким температурам: жаростойкость

дефициту влаги: засухоустойчивость

к биотическим факторам:патогенам: вирусам, бактериям, грибам,вредителям

19.Оценка хозяйственных признаков.Скороплодность- с момента посадки раст-й до плодоношения, Урожайность и продуктивность,Самосовместимость и самоплодность(-способ-ть образовывать плоды от самоопыл-ия),Качество продуктовых органов, Химический состав продуктовых органов(содержание витаминов,сахара),Сроки созревания продуктовых органов и их лежкость,Транспортабельность.

20.Физиологические исследования.Водоудерживающая способность листьев,Жаростойкость листьев,

Интенсивность фотосинтеза.Кариотипические и эмбриологические исследования.Изучение числа и морфологии хромосом соматических клеток,

Изучение формирования половых клеток – гамет,

Изучение морфологии и жизнеспособности пыльцы,

Изучение оплодотворения.Генетический анализ

Установление минимального числа генов, контролирующих те или иные признаки и способа их взаимодействия,Определение группы сцепления и расположения локуса,Генеалогический анализ

Установление генеалогий образцов,Определение коэффициентов родства между образцами.

21. Гибридизация,гибрид,гибридная семья.Принципы классификации скрещиваний.Гибридизация (скрещивание) – естественное или искусственное соединение двух генотипически различных гамет при оплодотворении.Гибрид – гетерозиготная особь, возникающая в результате скрещивания генетически различных родительских форм.Гибридная семья – потомство от одного скрещивания.Принципы классификации скрещиваний.По наличию или отсутствию контроля за скрещиванием: искусственные скрещивания и неконтролируемые скрещивания (свободное опыление).По схеме скрещиваний: простые и сложные.По степени филогенетической близости скрещиваемых форм: внутривидовые (межсортовые) и межвидовые (отдаленные).

22. Искусственные скрещивания. Неконтролируемые скрещивания (свободное опыление). Использование свободного опыления для получения отдалённых гибридов (на примере древесных. Искусственные скрещивания.Достоинства:-специальный подбор материнского и отцовского компонентов,-контроль за опылением,-высокая селекционная ценность потомства.Недостатки:-относительно низкая завязываемость плодов,-относительно низкая всхожесть семян,-малое количество растений в гибридных семьях. Неконтролируемые скрещивания (свободное опыление).Достоинства:высокая завязываемость плодов,высокая всхожесть семян,

большое число гибридных растений в семьях,

возможность получения потомства от слабоплодовитых форм.Недостатки:отсутствие подбора родительских пар,низкая селекционная ценность потомства.

Использование свободного опыления для получения отдалённых гибридов (на примере древесных культур)

Необходимые условия:Самонесовместимость или мужская стерильность материнской формы, Совпадение сроков цветения у материнской формы и опылителя,Высокая фертильность пыльцы у опылителя.

23. Классификация схем скрещиваний

Простые: одна комбинация скрещивания, в которой принимают участие два генотипически различающихся растения или даже одно растение.Прямое,Обратное,

Самоопыление.Сложные: несколько комбинаций скрещивания, в которых принимают участие более двух генотипически различающихся растений.Беккросс (возвратное скрещивание),Циклическое скрещивание,

Ступенчатое (повторное) скрещивание,Сибс-кросс,

Полусибс-кросс,Межгибридное скрещивание,

Диаллельное скрещивание .прямое скрещивание А(м)*В(п)=F1, обратное скрещивание В(м)*А(п)=F1,

беккросс (возвратное скрещивание) А(м)*В(п)=F1 + А(м)*F1=Fb + В(п)*F1=Fb,циклическое скрещивание A*B=F1 B*C=F1 C*D=F1 A*D=F1,Ступенчатое скрещивание A*B=F1 F1*D=F2 F1*C=F2,

Сибс-кросс A*B=F1+F1 F1*F1=F2,Полусибс – кросс

A*B*C=F1+F1 F1*F1=F2,Межгибридное скрещивание

A*B=F1 + C*D=F1 F1*F1=F2,Диаллельное скрещивание

aa ab ac ad ba bb bc bd cf cb cc cd da db dc dd,

Внутривидовые и отдаленные скрещивания

Внутривидовые:Родительские формы относятся к одному виду. Проводятся при условии наличия источников и доноров селективных признаков в пределах вида.Отличительные особенности: 1) нормальная скрещиваемость родительских форм;2) нормальная жизнеспособность и плодовитость гибридов. Отдаленные:Родительские формы относятся к разным видам.Проводятся при отсутствии источников и доноров селективных признаков в пределах вида

Отличительные особенности: 1) плохая скрещиваемость родительских форм; 2) низкая жизнеспособность и стерильность гибридов

24. Правила подбора пар для скрещиваний.

Подбор родительских форм по фенотипу: по отдельным признакам или по комплексу признаков

Подбор родительских форм по эколого-географическому происхождению

Подбор родительских форм по генетическому происхождению (генеалогии)

Подбор родительских форм по генотипу

24.Подбор родительских пар по фенотипу

Наличие у родительских форм хозяйственно-ценных признаков (у материнской формы - одних, у отцовской - других).Желательно чтобы родительские формы не совпадали по отрицательным селективным признакам

Критерии подбора материнских и отцовских форм у различных культур разные.Пример подбора родительской пары по фенотипуМатеринская форма:

Высокая зимостойкость,Высокая продуктивность и урожайность,Высокая засухоустойчивость,

Оптимальный размер растения,Устойчивость к микозам.Отцовская форма:Высокие потребительские и товарные качества продуктовых органов,Оптимальный химический состав продуктовых органов, оптимальный срок созревания продуктовых органов,Особенности подбора материнских форм для скрещиваний,

Высокая семенная продуктивность,Устойчивость к абиотическим факторам среды (зимостойкость, морозостойкость и др.),Самонесовместимость или мужская стерильность,Высокая полевая всхожесть семян,Относительно поздние сроки начала цветения,

Особенности подбора отцовских форм (сортов-опылителей).Выдающиеся отдельные свойства, связанные, как правило, с высоким качеством продуктовых органов,Высокая мужская фертильность (способность пыльцы к оплодотворению),Относительно ранние сроки цветения по сравнению с материнской формой.Подбор родительских пар по эколого-географическому происхождению. Разработан И.В.Мичуриным и Л.Бербанком в конце 19 века

Родительские формы должны как можно сильнее отличаться друг от друга по эколого-географическому происхождению.Эколого-географическое происхождение – комплекс почвенно-климатических условий, в которых был отобран тот или иной сорт (образец).Различие сортов по эколого-географическому происхождению, как правило, гарантирует различие родительских форм по генотипу.Примеры подбора родительских пар по эколого-географическому происхождению (плодовые культуры).Груша: «Ольга» (Хабаровский край) х «Лесная красавица» (Западная Европа) = сорта «Лада», «Чижовская», «Память Жегалова».Яблоня: «Коричное полосатое» (Центр РФ) х «Уэлси» (США) = сорта «Юный Натуралист», «Медуница», «Конфетное».Слива домашняя: «Скороспелка Красная (Центр РФ) х «Ренклод Зелёный» (Западная Европа) = сорт «Крупноплодная Еникеева».

25.Подбор родительских пар по генеалогиям

Генеалогия – родословная происхождения сорта (образца), с указанием всех известных предков по материнской и отцовской линиям.При наличии у родительской пары общих предков увеличивается коэффициент инбридинга, то есть, увеличивается доля гомозигот и соответственно уменьшается доля гетерозигот в потомстве.Как правило, родительские пары подбирают так, чтобы у них отсутствовали общие предки. Коэффициент родства (R).Клон: потомки, имеющие одинаковый генотип, вследствие вегетативного размножения (R=1).Сибсы: потомки, имеющие общих родителей, но происходящие из разных зигот (R=0,5).Полусибсы: потомки, имеющие одного общего родителя (R=0,25).Четвертьсибсы: потомки, имеющие одного общего прародителя (R=0,125).Подбор родительских пар по генотипу

Родителей подбирают с учетом их генотипов

Из всех правил является наиболее эффективным

Применяется в том случае, когда у родительских пар генотипы идентифицированы.Родительские формы выступают как доноры аллелей генов, контролирующих те или иные хозяйственно-ценные признаки

У ряда с.-х. культур является основным правилом подбора родительских форм (пшеница, рожь, ячмень, рис, кукуруза, табак, томат, огурец, горох, антирринум и др.). У некоторых с.-х. культур практически не используется в связи с отсутствием достоверных сведений о генотипах сортов (плодовые культуры, древесные культуры)
26..Микроспорогенез и микрогаметогенез: формирование мужского гаметофита (пыльцы).

Схема микроспорогенеза и микрогаметогенеза

гонотоконт - материнская клетка пыльцы - 2n - n+n - n+n+n+n (мейоз -> 4 микроспоры) - пыльца n - n+n - вегетативное ядро n + генеративные ядра n+n

Особенности микроспорогенеза и микрогаметогенеза у древесных растений.Цветочные почки закладываются в середине лета после окончания первой волны роста побегов.К концу вегетации формируется первичный археспорий.Микроспорогенез происходит весной за 2-4 недели до начала цветения.Зрелое пыльцевое зерно – обычно двуклеточное. Второе деление микрогаметогенеза происходит в пыльцевой трубке с образованием 2 спермиев.

27.. Макроспорогенез и макрогаметогенез: формирование женского гаметофита (семяпочки, зародышевого мешка).Схема макроспорогенеза и макрогаметогенеза гонотоконт (мат клетка зародышевого мешка) 2n - n+n - n+n+n+n(мейоз макроспора) - n+n +n+n+n - n+n+n+n +n+n+n - nn+nn+nn+nn - зародышевый мешокОсобенности макроспорогенеза и макрогаметогенеза у древесных растений.Весной, во время распускания цветочных почек в каждой завязи пестика закладываются семяпочки,В одном макроспороците семяпочки происходит мейоз с образованием линейной тетрады макроспор,Зародышевые мешки заканчивают развитие за 1-2 дня до начала цветения.Строение семяпочки

рыльце - интегументы - зар мешок - нуцеллус - халаза

28.Двойное оплодотворение: образование зиготы и эндосперма. Двойное оплодотворение полярные ядра+ спермии яйцеклетка +спермии - зигота + триплоидное ядро эндосперма.Отклонения от нормального двойного оплодотворения: апомиксис и партенокарпия.

Апомиксис: образование зародыша без оплодотворения.Типы апомиксиса: партеногенез, апогамия и апоспория; стимулятивный и нестимулятивный.Партеногенез: образование зародыша из яйцеклетки.Апогамия: образование зародыша из других ядер зародышевого мешка.

Апоспория: образование зародыша из соматических клеток нуцеллуса и интегументов.Стимулятивный апомиксис: для инициации апомиксиса необходимо наличие пыльцы другого вида на рыльце пестика или воздействия иного фактора.Партенокарпия: образование псевдокарпических (ложных) плодов без оплодотворения и без семян (семечковые культуры, виноград, огурец).

29. Отдаленная гибридизация как фактор эволюции. Гибридогенные виды растений.Значение отдалённой гибридизации.1. Отдалённая гибридизация как фактор эволюции:некоторые виды с.-х. культур являются спонтанными отдалёнными (межвидовыми, межродовыми) гибридами. 2. Отдалённая гибридизация как метод селекции:создание новых с.-х. культур (тритикале, черный абрикос, слива русская, нигролария).селекция на комплексную устойчивость

3. Отдаленная гибридизация как метод геномного анализа.геномный анализ – изучение степени гомологичности геномов.на основе геномного анализа познается филогенез растений. Гибридогенные виды (на примере плодовых культур).Груша Бретшнейдера = груша березолистная х груша грушелистная. Яблоня сливолистная (китайка) = яблоня домашняя х яблоня ягодная.Слива домашняя = терн х алыча.Терн = алыча х микровишня мелкоплодная.Вишня обыкновенная = вишня степная х черешня.Земляника садовая = земляника виргинская х земляника чилийская.

Малина пурпуровоплодная = ежевика сизая х малина восточная.

30.Классификация отдалённых скрещиваний (Карпеченко, 1935).Конгруентные скрещивания – скрещивания видов, которые, несмотря на большие различия набора генов, содержат гомологичные хромосомы (в мейозе образуются биваленты)

Инконгруетные скрещивания – скрещивания, при котором обе родительские формы имеют структурно не соответствующие друг другу хромосомы или неодинаковое число хромосом или различия в цитоплазме (в мейозе образуются униваленты)

Отдаленная гибридизация как метод геномного анализа.Геном и геномный анализ.Геном – совокупность генетической информации, заключённая в гаплоидном наборе хромосом (гамете), соматические клетки диплоидных организмов содержат два генома (один от материнской формы, другой от отцовской).Геномный анализ – анализ происхождения различных геномов посредством отдалённых скрещиваний и последующей полиплоидизации.При гомологичности геномов родительских видов у отдаленного в мейозе образуются биваленты.При негомологичности геномов родительских видов у отдаленного гибрида образуются униваленты
31. Отдаленная гибридизация как метод селекции..Тритикале: пшеница х рожь (высокая продуктивность и урожайность, комплексная устойчивость, высокие хлебопекарные качества, высокие кормовые качества).Абрикос черный: алыча х абрикос обыкновенный (комплексная устойчивость, оригинальные качества плодов, высокие технические качества плодов).Слива русская: алыча х слива китайская (высокая продуктивность и урожайность, комплексная устойчивость, крупноплодность, отличное качество плодов).Нигролария: смородина черная х крыжовник (отсутствие колючек, оригинальные качества плодов, транспортабельность плодов)

32. Причины нескрещиваемости растений. Способы преодоления физиологической несовместимости.

Барьеры репродуктивной изоляции при отдаленной гибридизации.

Нескрещиваемость родительских форм:невозможность образования зигот.Нежизнеспособность гибридов: снижение вероятности достижения .гибридами репродуктивного возраста.Стерильность гибридов: нарушения образования гамет, двойного оплодотворения, женская и мужская стерильность.

Причины: Географическая изоляция: различия ареалов обитания,несовпадение сроков цветения,

физиологическая несовместимость: нарушения прорастания пыльцевых трубок в тканях пестика, отсутствие двойного оплодотворения. Способы преодоления физиологической несовместимости

Опыление в бутонах: нанесение пыльцы на физиологически незрелое рыльце,

Многократное опыление,Опыление смесью пыльцы,

Укорачивание столбика,Обработка пыльцы и пестика мутагенами, гетероауксинами, регуляторами роста,

Изменение числа хромосом у одного из родительских форм,Проведение реципрокных скрещиваний,Метод посредника.Метод посредника. Разработан И.В.Мичуриным с целью получения гибрида между миндалем низким и персиком обыкновенным

Посредник: персик Давида(Миндаль низкий х Персик Давида) х Персик обыкновенный.

33. Нежизнеспособность отдаленных гибридов. Ядерно-цитоплазматическая несовместимость. Несовместимость зародыша и эндосперма.

Нежизнеспособность отдаленных гибридов

Проявления:гибель зиготы на ранних стадиях развития,

гибель зародыша в семенах,невсхожесть семян,

гибель ювенильного растения,гибель плодоносящего растения. Причины:геномная несовместимость,

ядерно-цитоплазматическая несовместимость,

несовместимость зародыша и эндосперма.

Ядерно-цитоплазматическая несовместимость

Открыта Г.Д.Карпеченко при гибридизации редьки с капустой.Сущность: несовместимость ядра отдаленного гибрида с цитоплазмой материнского вида

Проявление: резкое снижение жизнеспособности у гибридов F2, полученных от возвратных скрещиваний F1 с отцовской формой. Преодоление: реципрокные скрещивания (изменение типа цитоплазмы)

Несовместимость зародыша и эндесперма

Сущность: гибель зародыша на ранних стадиях развития из-за отсутствия питания от эндосперма

Способы преодоления: реципрокные скрещивания

извлечение зародыша из семени и выращивание его в культуре in vitro (косточковые культуры)

34. Типы стерильности у растений. Причины стерильности.Общая: полное отсутствие нормально развитых генеративных органов (цветковых почек, цветков). Мужская: абортивность пыльцы, отсутствие пыльцы в пыльниках, отсутствие пыльников, отсутствие андроцея. Женская: отсутствие плодов, отсутствие пестиков цветках, абортивность и массовое опадение завязей, отсутствие семян в плодах .Причины стерильности.Уровни контроля:генный,хромосомный,

геномный.Уровни проявления:нарушения спорогенеза (мейоза),нарушения гаметогенеза,нарушения двойного оплодотворения,нарушения формирования плодов и семян.Механизмы стерильности при геномной несовместимости. Нарушения процесса коньюгации и образования бивалентов в пахитене I мейоза у отдаленных гибридов.Образование унивалентов в пахитене I мейоза.Образование несбалансированных гамет (с числом хромосом отличным от гаплоидного)

Метод преодоления стерильности при геномной несовместимости – амфидиплоидия (разработан Г.Д.Карпеченко)

35. Основыне этапы получения гибридных растений.

Скрещивание: изоляция материнских растений,

подготовка пыльцы к опылению,кастрация,

опыление,сбор гибридных плодов и выделение семян.

Стратификация семян (у древесных растений).

Посев семян и выращивание сеянцев в защищенном грунте,Выращивание сеянцев в селекционном питомнике,Выращивание сеянцев на селекционном участке до плодоношения.
36. Изоляция цветков материнской формы.

Применяется для скрещивания перекрестноопыляемых растений. Цель: не допустить неконтролируемого перекрестного опыления. Сроки: фенофазы – выдвижение соцветий, выдвижение бутонов

Материал: марлевые или пергаментные изоляторы, вата, изодомики. Количество изолируемых цветков по одной комбинации скрещивания зависит от ососбенностей с.-х. культуры (типа соцветия, количества цветков в соцветии, количества семян в плодах) .Сбор и подготовка пыльцы для опыления.Цель: подготовка пыльцы для опыления

Сроки: фенофаза - рыхлый бутон

Количество пыльцы: пыльца, выделенная из 1 бутона, способна опылить в среднем до 10 цветков

Техника: сбор бутонов, выделение из бутонов пыльников, подсушивание (дозаривание) пыльников при комнатной температуре в течение 24 часов, хранение пыльцы в пергаментных пакетиках в эксикаторе до опыления.Оценка фертильности пыльцы: окрашивание ацетокармином; проращивание в 5% растворе сахарозы

37.. Кастрация цветков. Способы кастрации.

Применяется у самосовместимых растений

Цель: не допустить самоопыления. Способы:

без удаления околоцветника: в самом начале цветения из цветков удаляют только пыльники (пинцетом или препаравальной иглой).с удалением околоцветника: на стадии рыхлого бутона удаляется весь околоцветник (венчик, чашелистики, верхняя часть чашечки ).

Кастрация цветков Без удаления околоцветника:

+ Высокая завязываемость плодов,– Низкая производительность труда,– Очень сжатые сроки выполнения.С удалением околоцветника:+ Высокая произв. труда,+ Высокая надёжность,

+ Маркировка гибридных плодов (плоды без чашечки у семечковых культур),– Низкая завязываемость плодов,

– Сильная зависимость от погодных условий. Искусственное опыление-нанесение пыоьцы на рыльце пестика вместо пчелы.Сроки: массовое цветение

Время дня: утро или вечер. Погодные условия: отсутствие ветра, температура воздуха не ниже 15 градусов, отсутствие дождя. Инструмент: кусочек ластика на препаровальной игле или кисточка, пыльца

Нормировка цветков в соцветиях: удаление некоторых цветков. Техника: прикосновение ластиком с пыльцой к рыльцу пестика. Подсчет опыленных цветков по каждой комбинации скрещивания: по каждой комбинации скрещивания.

38.. Сбор плодов и извлечение гибридных семян.

Сроки сбора плодов: стадия биологический зрелости,

Подсчет числа собранных плодов по каждой комбинации скрещивания,Вычисление доли завязавшихся плодов от числа опыленных цветков (%),

Извлечение семян из плодов,Разделение семян на две фракции:нормально развитые,абортивные.Подсчет числа нормально развитых семян,Слабоподсушивание семян,Хранение семян.Стратификация и скарификация семян древесных растений.Стратификация: создание условий для прохождения покоя и прорастания семян (высокая влажность, низкая положительная температура, доступ воздуха).Длительность стратификации: 60-120 дней.Способы стратификации: искусственная или естественная.Субстраты для стратификации: мох, перлит, песок.Скарификация: искусственные повреждения покровных тканей семян для улучшения их прорастания (механическая, химическая).Стимуляция прорастания семян: резкие колебания температуры, обработка гетероауксинами

По окончании стратификации семена высевают в защищенный или (реже) в открытый грунт.

39. Выращивание гибридных растений в защищенном грунте и в селекционном питомнике.Посев семян в торфо-перегнойные горшочки, кассеты, ящики, стеллажи и др.Уход за растениями: систематический полив.освещение: интенсивность и длина дня (10-12 часов, 14-16 часов),температура воздуха (20-25 градусов),защита от болезней и вредителей.

Длительность выращивания: в зависимости от с.-х. культуры. Выращивание гибридных сеянцев древесных растений в селекционном питомнике.Подготовка почвы: вспашка, культавация, планировка внесение удобрений. Схема посадки: площадь питания, способ посадки (рядовой, ленточный и др.), гибридные семьи отделяются друг от друга колышками с номером семьи

Сроки посадки: весна.Особенности ухода за растениями: систематический полив, мульчирование, притенение, удаление сорняков в течение вегетации

Формировка сеянцев: подчистка штамба у древесных растений.Длительность выращивания: один вегетационный период, с мая по октябрь (6 месяцев) – косточковые, ягодные; два вегетационных периода (18 месяцев) – семечковые, несколько вегетационных периодов – орехоплодные, лесные.Выкопка сеянцев: осень, этикетирование, прикопка и хранение до посадки на селекционный участок.

40. Выращивание гибридных растений на селекционном участке.Подготовка почвы: вспашка, культивация, разбивка участка, выкопка посадочных траншей и т.п.Схемы посадки: в зависимости от с.-х. культуры ( например, косточковые: 5-6 х 1 м, семечковые и орехоплодные: 5-6 х 2 м, ягодные кустарники: 2-3 х 1 м, земляника: 1 х 0,4-0,5 м

Сроки посадки: осень или весна.Особенности ухода за растениями: полив в первые 2-3 года после посадки, обрезка (у дресеных культур), вспашка междурядий 4-5 раз в год, защита от вредителей.Длительность выращивания: в зависимости от с.-х. культуры.

Документация при проведении гибридизации.Журнал гибридизации: комбинация скрещивания, адреса произрастания родительских форм, дата опыления, погодные условия, количество опыленных цветков по комбинации скрещивания, количество собранных плодов, количество извлечённых семян, количество нормальных и абортивных семян. Журнал стратификации: комбинация скрещивания, количество семян до начала стратификации, дата начала стратификации, дата окончания стратификации, количество наклюнувшихся семян.Журнал наблюдений в защищенном грунте.План и полевой журнал селекционного питомника.План и полевой журнал селекционного участка.

41. Понятие о мутациях. Классификация мутаций.

Мутации (De Vries, 1901) – изменения структуры гена или хромосомы, а также изменения численности хромосом, передающиеся потомству и определенным образом влияющие на признаки.Мутант – особь, у которой:изменен хотя бы один локус в результате генной мутации;произошла хромосомная аберрация;

изменилась численность хромосом.Классификация мутаций. По уровню дискретности генотипа: генные (изменение первичной структуры ДНК), хромосомные (изменение структуры хромосомы), геномны(изменение числа хромосом).По месту возникновения в клетке: ядерные и цитоплазматические;По наличию или отсутствию мутагена (воздействия, вызывающего мутации) - спонтанные (без воздействия) и индуцированные(под воздействием);По типу возникающих аллелей – рецессивные и доминантные;

По направлению изменения аллелей – прямые (доминантный аллель ? в рецессивный) и обратные (рецессивный аллель ? в доминантный);По месту возникновения в пределах растения – генеративные или гаметические (возникают в гаметах)и вегетативные или соматические (возникают в соматических клетках) мутации; По фенотипическому проявлению: морфологические, физиологические, биохимические и др;По влиянию на жизнеспособность и плодовитость особи: полезные, нейтральные и вредные;По влиянию на хозяйственно-ценные признаки: полезные, нейтральные и вредные

42. Спонтанные мутации.Возникают постоянно как у самоопыляющихся так и у перекрестноопыляющихся растений (у перекрестников отличить возникшую мутацию от рекомбинации сложнее в связи с более сильной гетерозиготностью);Частота спонтанных мутаций зависит от факторов среды и генотипа, в частности, от самого мутирующего гена: например, мутации одних генов возникают значительно чаще чем других (у кукурузы частота мутации гена R – «окраски алейрона зерна» примерно в 400 раз больше чем частота мутаций гена Sn – «морщинистого эндосперма»), средняя частота спонтанных мутаций на клетку составляет 10-5-7;Общая мутабильность организма может повышаться при наличии генов-мутаторов, а также при определенных биохимических и физиологических изменениях в клетках.Спонтанные мутации иногда оказываются очень полезными для селекции: например, выявление безалкалоидного мутанта желтого люпина Р.Зенгбушом и Е.Бауром.

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. В 1920 г. Н.И.Вавилов установил закономерность, показывающую сходные направления изменчивости близких между собой видов: виды и роды, генетически близкие между собой, характеризуются тождественными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм для одного вида, можно предвидеть нахождение тождественных форм у других видов и родов; чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее тождество в рядах их изменчивости;Н.И.Вавилов предложил формулу закона гомологической изменчивости:L1(a+b+c+d+e+f+g+h …),

L2(a+b+c+d+e+f+g+h …),L3(a+b+c+d+e+f+g+h …),Где L1, L2, L3 – признаки-радикалы, отличающие виды друг от друга, a, b, c, d и т.д. – варьирующие признаки совпадающие у разных видов.Следствием из этого закона является важный вывод о том, что фенотипические проявления мутаций у разных видов не хаотичны, а канализированы в определенную систему гомологичной изменчивости характерной для того или иного рода.

43.Индуцированные мутации.В 1925 г. Г.А.Надсоном и Г.С.Филипповым впервые в мире были получены мутации у низших грибов под воздействия излучения радия.В 1927 г. Г.Меллер опубликовал работу по возникновению индуцированных мутаций у дрозофилы под воздействием рентгеновских лучей (физический мутагенез);Позднее подобные работы были проведены с львиным зевом, ячменем, кукурузой, пшеницей, табаком;В 1934-1947 гг. Сахаровым, Лобашевым, Рапопортом и Ауэрбах было установлено, что ряд химических веществ вызывает мутации (химический мутагенез);Мутагены способны увеличить частоту мутаций в 1000-10000 раз;Типы мутагенов:

Физические – а) электромагнитные излучения с различной длиной волны (рентгеновские лучи, гамма-лучи), б) корпускулярные потоки атомных частиц (бета-лучи, протоны, нейтроны, альфа-частицы), в) ультрафиолетовый свет;Химические – а) ингибиторы и аналоги азотистых оснований ДНК и РНК: 5-бромурацил, 2-аминопурин; в) алкилирующие агенты: иприт, этиленимин, глицидол, этилметансульфонат, диэтилсульфат; г) окислители, восстановители и свободные радикалы: перекись водорода, формальдегид; д) смешанная группа: уретан, азотистая кислота, колхицин;

44.Генные мутации. Ген – отрезок ДНК, который состоит из определенного числа пар нуклеотидов, кодирующий синтез полипептида.Изменение первичной структуры ДНК ведет к изменению синтеза белков, то есть, к мутации.Различают 2 типа генных мутаций:

точковые мутации;мутации сдвига рамки считывания;

Точковые мутации – замена той или иной пары азотистых оснований:транзиции (один пиримидин заменяется на другой или один пурин заменяется на другой), например, А-Т меняется на Г-Ц или Г-Ц меняется на А-Т;трансверсии (пиримидин меняется на пурин или наоборот), например, А-Т меняется на Т-А или Ц-Г на Г-Ц;Мутации сдвига рамки считывания – под воздействием акридиновых соединений спиральная структура ДНК деформируется, в результате чего при репликации происходит выпадение или вставка дополнительных пар оснований.

45.Хромосомные мутации – аберрации.Аберрации - изменения структуры хромосом, связанные с разрывами хромосом при воздействии тех или иных мутагенов;Типы хромосомных аберраций:

делеции (нехватки) – изменяют число генов в группе сцепления:терминальные (потеря концевого участка хромосомы);интеркалярные (потеря срединного участка хромосомы);дупликации (удвоения) – увеличение числа генов в группе сцепления;

инверсии – два разрыва в одной хромосоме и переворот участка на 180о, изменение последовательности генов в группе сцепления:

перицентрические инверсии (затрагивают центромеру);

парацентрические инверсии (не затрагивают центромеру);транслокации – обмен участками негомологичных хромосом:реципрокные транслокации;

нереципрокные транслокации (транспозиции) – три разрыва в одной хромосоме;

46. Геномные мутации - полиплоидия. Схема классификации полиплоидии.Явление изменения числа хромосом в клетках называется полиплоидией (термин предложен Т.Винклером в 1916 г.);Полиплоидия открыта И.И.Герасимовым в 1890 г. в экспериментах с водорослью спирогирой;Около половины культурных растений являются полиплоидами;Виды, различающиеся числом хромосом, образуют полиплоидные ряды, например, род пшениц (Triticum):

T.monococcum (2n=2x=14);T.durum (2n=4x=28);

T.aestivum (2n=6x=42);где «n» - гаплоидное число хромосом; «х» - основное число хромосом - минимальное гаплоидное число в полиплоидном ряду;

Классификация полиплоидии.

полиплоиди=эуплоидия+анеуплоидия

эуплоидия=автоплоидия+аллоплоидия

автоплоидия=ортоплоидия+анортоплоидия

аллоплоидия=геномная+сегментная

анеуплоидия=моносомия+нуллисомия+трисомия

Типы полиплоидии. Эуплоидия – увеличение численности хромосом кратное основному числу (х): например, полиплоидный ряд у слив: 16, 24, 32, 48 (х=8).Анеуплоидия – изменение численности хромосом некратное основному числу хромосом: например, полиплоидный ряд у мятлика: 15, 16, 18, 21 (х=7)

Типы эуплоидии. Автоплоидия – увеличение числа наборов хромосом одного и того же генома: например, автотриплоид ААА (3х), автотеттраплоид АААА (4х), автопентаплоид ААААА (5х), автогексаплоид АААААА (6х).Геном – совокупность генетической информации содержащейся в основном наборе хромосом

Аллоплоидия – увеличения числа наборов хромосом разных геномов: например, аллотриплоид АВВ (3х), аллотетраплоид ААВВ (4х), аллогексаплоид ААААВВ (6х)
47. Типы автоплоидии. Особенности автоплоидов.

Эуплоидия – увеличение численности хромосом кратное основному числу (х): например, полиплоидный ряд у слив: 16, 24, 32, 48 (х=8). Типы эуплоидии. Автоплоидия – увеличение числа наборов хромосом одного и того же генома: например, автотриплоид ААА (3х), автотеттраплоид АААА (4х), автопентаплоид ААААА (5х), автогексаплоид АААААА (6х).Геном – совокупность генетической информации содержащейся в основном наборе хромосом. Аллоплоидия – увеличения числа наборов хромосом разных геномов: например, аллотриплоид АВВ (3х), аллотетраплоид ААВВ (4х), аллогексаплоид ААААВВ (6х).Особенности автоплоидов.Возникает, в основном, при воздействии на меристематические клетки колхицина (С22Н26О6), который блокирует образование ахроматинового веретена деления; Автополиплоиды, как правило, имеют увеличенные размеры ядер и клеток, что ведет к увеличению размеров листьев, устьиц, пыльцевых зерен и т.п., к физиологическим особенностям автополиплоидов следует отнести:замедление клеточного деления;увеличение длины вегетационного периода;снижение осмотического клеточного давления;

снижение устойчивости к абиотическим факторам среды;снижение плодовитости из-за нарушений мейоза (образование мультивалентов и унивалентов, возникновение несбалансированных стерильных гамет);Автополиплоидия успешно используется в селекции декоративных растений (хризантемы, астры), а также в селекции зерновых (тетрапоидная рожь) и кормовых (тетраплоидный клевер) культур;

При скрещивании автотетраплоидов с диплоидами возникают триплоидные стерильные организмы, но иногда они обладают преимуществами по сравнению с диплоидными сортами (например, триплоидная сахарная свекла содержит на 1-2% больше сахара в корнеплодах, триплоидные сорта яблони и груши отличаются более крупными, лежкими плодами)

Типы аллоплоидии. Особенности аллоплоидов.

Геномная (истинная) аллоплоидия – увеличение числа наборов хромосом негомологичных между собой геномов: ААВВ, ААВВСС – например, нигролария (RRGG).Сегментная аллоплоидия – увеличение числа наборов хромосом частично гомологичных между собой геномов: А1А1А2А2 – например, слива домашняя (А1А1А2А2 А3А3).Особенности аллоплоидов

Одним из первых аллоплоидов был получен Г.Д.Карпеченко при скрещивании редьки с капустой

Оба вида: редька и капуста белокочанная, имеют по 18 хромосом и относятся к разным родам семейства капустные, обычно гибриды между ними абсолютно стерильные.Но в одном из поколений F2 спонтанно объединились нередуцированные гаметы редьки и капусты, в результате чего возник плодовитый аллотетраплоид (амфидиплоид, 2n=36), получивший название редечно-капустный гибрид.С применением колхицина получение амфидиплоидных гибридов подобного типа стало широко распространенным явлением.Например, при гибридизации пшеницы с рожью возникла новая зерновая культура – тритикале: ♀ Triticum durum (2n=28) x ♂ Secale sereale (2n=14)?F1 (2n=21)?колхицин?тритикале (2n=42)

Аллополиплоидия играет также важную роль в эволюции многих родов плодовых и декоративных растений (слива, вишня, земляника и др.)

48.. Типы анеуплоидии. Особенности анеуплоидии у растений. Анеуплоидия – изменение численности хромосом некратное основному числу хромосом: например, полиплоидный ряд у мятлика: 15, 16, 18, 21 (х=7).Моносомия (2n-1): потеря одной хромосомы из гомологичной пары.Нуллисомия (2n-2): потеря пары гомологичных хромосом.Трисомия (2n+1): добавление одной хромосомы.Тетрасомия (2n+2): добавление пары гомологичных хромосом .Особенности анеуплоидии у растений.У большинства растений моносомики и нуллисомики нежизнеспособны, однако имеются исключения, так, например, Р.Сирс создал моносомную серию мягкой пшеницы сорта Чайнз Спринг. У моносомиков, как правило, снижена фертильность;

Нуллисомики (2n-2) получают путем самоопыления моносомиков, у них отсутствует целая пара гомологичных хромосом;Моносомики и нуллисомики используются для определения групп сцепления. Моносомики легче всего получить у растений с высокой плоидностью. Полные ряды моносомиков получены у мягкой пшеницы, овса и табака;Трисомики чаще всего получают путем скрещивания триплоидов с диплоидами, у животных и у человека трисомия ведет к летальному исходу или к тяжелым патологиям, например, у человека трисомия по 21 хромосоме – синдром Дауна;У растений трисомики, как правило, жизнеспособны и даже частично плодовиты;

Полный ряд трисомиков (по всем хромосомам) получен у пшеницы, овса, томата, шпината, перца, ржи, риса, сорго .
49.Половой способ получения мутантов.
  1   2   3


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации