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
64. Способы и организация размножения сортов сельскохозяйственных культур. Сортосмена и сортообновление.

Организация селекционного процесса

Цель:

создание гомозиготных линейных или мультилинейных сортов

создание сортов-популяций

создание гетерозиготных гибридов F1

создание сортов-клонов

Типы селекционных участков:

участки исходного материала (коллекционный, гибридный, специальный)

селекционный питомник

контрольный (селекционный) участок (питомник)

участок предварительного (малого) сортоиспытания

участок конкурсного (основного, первичного) сортоиспытания

участки экологического и производственного сортоиспытания

государственное сортоиспытание

включение в реестр селекционных достижений РФ

традиционная схема селекции самоопыляющихся культур

питомники исходного материала

коллекционный+гибридный+специальные = селекционный питомник=контрольный питомник(-предварительное размножение)=предваритальное сортоиспытание(-экологическое сортоиспытание-предварительное размножение)=конкурсное сортоиспытание(+экологическое сортоиспытание+предварительное размножение)=государственное сортоиспытание+производственное сортоиспытание+питомники первичного семеноводства

традиционная схема селекции перекрестноопыляющихся культур

питомники исходного материала

коллекционный+гибридный(-резерв семян)+специальные(-резерв семян - сел пит) = селекционный питомник(размножение в изол условиях - кп - пс - кс - произв с/и - пит первично семено-ва)=контрольный питомник=предваритальное сортоиспытание=конкурсное сортоиспытание=государственное сортоиспытание+производственное сортоиспытание+питомники первичного семеноводства

Гетерозисная селекция

Гетерозис – наблюдаемое у гибридов F1 превосходство по определенным признакам лучшей родительской формы

Этапы гетерозисной селекции:

Создание гомозиготных линий с высокой комбинационной способностью: 1) подбор исходного материала; 2) создание гомозиготных линий путем самоопыления; 3) проведение диаллельных скрещиваний для оценки общей комбинационной способности линий (ОКС) – средней продуктивности всех гибридов F1, полученных с участием той или иной линии, и специфической комбинационной способности линий (СКС) – продуктивности гибридов F1 определенных комбинаций двух линий

Выравнивание отобранных линий и поддержание их в живом виде

Получение простых или двойных гибридов

схема гетерозисной селекции

отбор исходного материала-получение линий-испытание линий на комбинативную изменчивость - производство простых гибридов из линий с лучшей комбинационный способностью - производство двойных гибридов из простых

Схема селекции вегетативно размножающихся культур

питомники исходного материала (коллекционный и родительский) - питомник сеянцев 1 года - питомник сеянцев 2 года - питомник сеянцев 3 года - предварительное испытание (питомник размножения селекционного материала - экологическое с/и + семеноводческие питомники + производственное с/и + конк с/и + государственное с/и) - основное испытание - конкурсное испытание - государственное сортоиспытание

Способы и организация размножения сортов сельскохозяйственных культур

Половой (семенной) способ – размножение растений семенами

Самоопыление (линейные и мультилинейные сорта)

Перекрестное опыление (сорта - популяции)

Самоопыление и перекрестное опыление (сорта – гибриды F1)

Организация размножения сортов семенами - семеноводство

Бесполый (вегетативный способ) – размножение растений вегетативными органами

сорта – клоны

Организация вегетативного размножения сортов - питомниководство

Сортосмена и сортообновление

Сортосмена – замена в производстве старых сортов новыми, более урожайными или лучшими по качеству продукции на основе результатов государственного сортоиспытания

Сортообновление – плановая замена семян, у которых ухудшились сортовые и биологические качества, лучшими семенами того же сорта
65. Задачи семеноводства. Элита, суперэлита и репродукция.

Семеноводство – отрасль сельскохозяйственного производства, функция которого состоит в массовом размножении сортовых семян при сохранении их чистосортности, биологических и хозяйственных качеств

Задачи семеноводства:

Размножение сортовых семян в необходимом количестве

Сохранение сортовых и посевных качеств семян

Улучшение сорта в процессе его размножения (при работе с перекрестноопыляющимися культурами)

Элитные семена – исходные (оригинальные) семена сорта, выпускаемые селекционными или семеноводческими учреждениями

Элита – потомство лучших растений данного сорта

Суперпэлита – семена, из которых выращивают элиту, характеризуются наивысшими сортовыми и посевными качествами

Репродукция – семена, получаемые при размножении элиты: при посеве семян элиты получают растения, с которых собирают семена первой репродукции; при посеве семян первой репродукции получают растения, с которых собирают семена второй репродукции и т.д.
66. Сортовые качества семян. Сортовой контроль.

Сортовая чистота – доля растений основного сорта (%) среди общего числа выращиваемых растений данной культуры;

Сортовая чистота устанавливается на основании апробации посевов

Апробация – оценка степени чистосортности семеноводческого посева

По сортовой чистоте семена разделяются на 3 категории:

1 категория – наивысшая сортовая чистота (у самоопылителей не менее 99,5%), 1-2 репродукции;

2 категория – высокая сортовая чистота (у самоопылителей не менее 98%), 3-4 репродукции;

3 категория – относительно высокая сортовая чистота (у самоопылителей не менее 95%), 5-6 репродукции

Сортовой контроль – контроль за сортовыми качествами семян, включает: 1) государственный сортовой контроль; 2) внутрихозяйственный сортовой контроль;

Государственный сортовой контроль: 1) полевая апробация – полевая оценка степени чистосортности сортового семеноводческого посева; 2) сортовое обследование семенников перед цветением (у двулетних растений) – изоляция и состояние семенных растений; 3) лабораторный сортовой контроль - определение примесей по внешним признакам семян; 4) оранжерейный сортовой контроль – определение примесей по признакам рассады в защищенном грунте; 5) грунтовой контроль – определение примесей по признакам растений в открытом грунте;

Внутрихозяйственный сортовой контроль: 1) сортовые прочистки; 2) осенний отбор маточников; 3) весенний отбор маточников
67. Посевные качества семян. Семенной контроль.

Чистота семян: масса семян данной исследуемой культуры, выраженная в процентах к общей массе семян

Всхожесть семян: 1) лабораторная – процент нормально проросших в течение 7-10 дней семян в пробе, взятой для анализа; 2) полевая – процент семян, давших всходы в поле, от общего числа высеянных семян

Энергия прорастания семян: процент нормально проросших семян в первые 3-4 суток

Масса 1000 семян: показатель крупности и выполненности семян

Объемная масса (натура) семян – масса одного литра семян;

Влажность семян – разница в массе семян до и после высушивания, выраженная в процентах к первоначальной массе

Посевная годность семян (ПГ) – процентное содержание в семенном материале чистых и одновременно всхожих семян, ПГ = Чистота семян (%) х Всхожесть семян (%)/100

Зараженность семян болезнями, поврежденность (заселенность) вредителями

По посевным качествам семена делятся на 3 класса

Семенной контроль – контроль за посевными качествами семян;

Семенной контроль включает: государственный семенной контроль и внутрихозяйственный семенной контроль;

Государственный семенной контроль: контроль за посевными качествами семян государственными семенными инспекциями;

Внутрихозяйственный семенной контроль: контроль за своевременным и качественным выполнением семеноводческой агротехники (сроки посева семян, сроки высадки семенников, предпосадочная подготовка маточников и семян, площади питания, орошение, подкормки и др.), обследование семенников, и установлениет оптимального срока уборки семенников, режима дозаривания и обмолота семенников, хранения семян и маточников

Документация сортового семенного материала

Первичные документы:

документы, удостоверяющие сортовые качества семян: блокнот апробации, акт апробации семеноводческого посева, акт обследования посева при выращивании гибридных семян, акт осеннего отбора маточников, акт весеннего отбора маточников, акт сортовой прочистки семеноводческого посева, акт сортового обследования семенников перед цветением;

документы, удостоверяющие посевные качества семян: акт обследования семенников на пораженность вредителями, болезнями и сорняками, акт обора средних образцов, этикетка к среднему образцу, удостоверение о кондиционности семян;

Окончательные документы:

аттестат на семена элиты;

свидетельство на семена;

свидетельство на гибридные семена

Биологические особенности развития семян

Периоды развития семян:

ювенильный – формирование и созревание семян на семенном растении, включает три этапа: 1) формирование зародыша; 2) налив; 3) созревание;

период зрелости – наивысшие посевные качества семян после их хранения;

период старения – ухудшение посевных качеств семян в процессе их хранения
68. Причины ухудшения сортовых качеств семян в процессе их размножения.

Механическое засорение:

попадание семян другого сорта или вида в партию семян и другого сорта или вида в партию семян основного сорта (в сеялке, таре, при уборке, на складе);

Биологическое засорение:

1) переопыление другими видами или сортами;

2) расщепление гетерозигот;

3) гаметические мутации;

Поражение семян вредителями и болезнями;

Использование для посева недозрелых семян

69. Первичное семеноводство.

Первичное семеноводство – организация, методика и технология выращивания элитных семян;

Первичное семеноводство организует оригинатор сортаТипы участков в первичном семеноводстве:

питомник отбора (предварительное размножение суперэлиты, элиты);питомники испытания потомств 1-го и 2-го года;питомники размножения 1-го, 2-го, 3-го и 4 года;суперэлита;элита

70. Гибридное семеноводство.

Производство гибридных семян на основе цитоплазматической мужской стерильности (кукуруза)

Производство гибридных семян на основе ядерной мужской стерильности (томат)

Производство гибридных семян на основе ядерно-цитоплазматической мужской стерильности (кукуруза, морковь, лук)

Производство гибридных семян на основе функциональной мужской стерильности (томат)

Производство гибридных семян на основе самонесовместимости (капустные)

71. Цитоплазматическая мужская стерильность.

Обнаружена у многих высших растений (более 300). Среди сельскохозяйственных культур у: кукурузы, лука, фасоли, моркови, сахарной свеклы, сорго, проса, риса и др.

ЦМС у кукурузы открыта в 1930-1932 гг. М.И.Хаджиновым и М.Родсом

Кукуруза однодомное растение: женские цветки собраны в початок, мужские в метелку. У некоторых сортов цветки метелок имеют недоразвитые пыльники. Этот признак определяется особенностями цитоплазмы, которые вызываются мутациями некоторых митохондриальных генов

У кукурузы различают 3 типа стерильности: 1) молдавский (М), 2) техасский (Т), 3) бразильский (С). Например, техасский тип ЦМС вызывается мутацией митохондриального гена Т-urf13

Цитоплазма у стерильных растений обозначается как: цитS, у нормальных: цитN

В скрещивании: ♀ цитS х ♂ цитN = все гибриды будут с мужской стерильностью (цитS)

Ядерно-цитоплазматическая мужская стерильность

У кукурузы обнаружены 8 ядерных генов (Rf1-Rf8), взаимодействующих со стерильной цитоплазмой

Взаимодействие генов ядра и плазмогенов приводит к 6 вариантам:

1) цитSrfrf – стерильная пыльца

2) цитSRfrf - фертильная пыльца

3) цитSRfRf - фертильная пыльца

4) цитNrfrf - фертильная пыльца

5) цитNRfrf - фертильная пыльца

6) цитNRfRf - фертильная пыльца

То есть, цитоплазма цитS вызывает стерильность, когда в ядре рецессивный ген rf находится в гомозиготном состоянии (rfrf), в случае наличия доминантной аллели Rf при любом типе цитоплазмы пыльца будет фертильной.

Линии, пыльца которых закрепляет стерильность, называются закрепителями стерильности (цитNrfrf)

Линии, пыльца которых восстанавливает фертильность, называются восстановителями фертильности (цитNRfRf и цитSRfRf)

Особенности технологии производства семян

Определение наиболее благоприятной эколого-географической зоны семеноводства;

Оптимизация технологии возделывания сельскохозяйственной культуры для производства семян (агротехника – предшественник, система обработки почвы, удобрения, нормы и способы высева, уход за растениями, опыление, сроки и способы уборки, дозаривание, сушка семенников и семян);

Категории влажности семян: 1) физиологическая или вегетационная влажность – влажность, при которой происходят физиологические процессы (80-35%); 2) уборочная влажность – влажность семян, при которой следует начинать уборку семенных растений; 3) кондиционная влажность – влажность семян при закладке их на длительное хранение (9-15%);

Хранение семян: обеспечение сохранения высокой всхожести семян и энергии прорастания в процессе хранения семян;

72. Схема получения гибридных семян на основе самонесовместимости.

гетерозиготы по аллелям гена самонесовместимости скрещиваемых сортов - выделенные гомозиготы - оценка комбинативной способности гомозигот - скрещивание линий двух сортов - гибридные семена для производства

73. Способы вегетативного размножения сортов.

Естественные способы:

размножение путем образования корневой поросли или корневых отпрысков

размножение горизонтальными отводками

размножение розетками (усами)

размножение верхушками побегов

Искусственные способы:

размножение прививкой

размножение укоренением черенков

размножение горизонтальными отводками

размножение вертикальными отводками

клональное микроразмножение in vitro

74 Организация вегетативного размножения сортов: питомник, отделения питомника.

Организация размножения сортов основана на создании питомника

Питомник - комплекс технологически взаимосвязанных насаждений, севооборотов, помещений и сооружений для выращивания высококачественного посадочного материала

Составные части питомника:

отделение маточных насаждений

отделение размножения

отделение выращивания саженцев

Отделение маточных насаждений

Маточные насаждения включают различные типы маточников:

маточник семенных подвоев: предназначен для заготовки семян подвоев, закладывают по обычным схемам посадки, принятым для той или иной культуры в определенном регионе

маточник клоновых подвоев: предназначен для заготовки черенков или отводков подвоев, маточник сортов древесных культур: предназначен для заготовки черенков сортов,

маточник сортов кустарниковых и многолетних травянистых культур: предназначен для заготовки черенков, усов, отпрысков, отводков сортов

маточники клоновых подвоев и сортов закладывают по уплотненным схемам, с минимальными расстояниями междурядий и между растениями в ряду, цветение и плодоношение в таких маточниках не предусмотрено, поскольку во время цветения возможно заражение вирусными и микоплазменными болезнями, а плодоношение снижает вегетативную продуктивность, то есть, продуктивность маточника

Отделение размножения

Отделение размножения обеспечивает:

выращивание семенных подвоев: семенные подвои выращиваются 1-2 года, в зависимости от культуры, перед прививкой семенные подвои либо пересаживают на новый участок, либо проподят прививку на месте

выращивание клоновых подвоев: клоновые подвои выращивают также 1-2 года, перед прививкой их обычно пересаживают на новое место

выращивание корнесобственных растений (деревьев, кустарников и др.) из черенков, отводков, отпрысков, усов и т.п.: корнесобственные растения выращивают 1-2 года, затем пересаживают на новое место для доращивания.

Отделение выращивания саженцев

Отделение выращивания саженцев обеспечивает:

выращивание привитых саженцев деревьев: проводится в течение 1-3 лет с момента прививки

выращивание корнесобственных саженцев деревьев и кустарников: проводится в течение 1-2 лет после пересадки для доращивания

75. Причины ухудшения сортовых качеств сортов при их клонировании. Обеспечение сортовой чистоты при клонировании.

Механическое засорение сорта:

использования для размножения вегетативных частей растений (черенков, отводков, усов т.п.), которые были ошибочно были срезаны с растений, относящихся к другим сортам, либо с неапробированных растений («примесей»), либо с подвоев

использования для закладки насаждений посадочного материала, представляющего смесь сортов

Биологическое засорение сорта:

возникновение в меристематических тканях сортов спонтанных соматических мутаций, такой тип засорения сортов, как правило, ведет к возникновению цитохимерных растений (растений, у которых соматические клетки имеют разный генотип). При заготовке с химерных растений черенков, отводков и т.п. получается посадочный материал с неоднородным генотипом, что приводит к засорению сорта

Обеспечение сортовой чистоты при клонировании

Апробация - установление сортовой типичности растений

Сортовая чистота обеспечивается проведением следующих мероприятий:

апробация маточников сортов

апробация саженцев в питомнике перед их выкопкой

идентификация сортов по молекулярным белковым маркерам

идентификация сортов по молекулярным ДНК-маркерам

Апробация сортов в маточниках

Апробацию сортов в маточных насаждениях проводят систематически, не менее одного раза в 2-3 года

Апробацию проводят, главным образом, по признакам габитуса растения, кроны, побегов, почек и листьев, то есть, вегетативных органов

После проведения апробации растения, при обследовании которых возникли сомнения в их сортовой принадлежности, маркируют тем или иным способом, для того чтобы не допустить заготовку с них черенков для прививки или укоренения

Проблема отличимости сортов приобрела особую актуальность в связи с необходимостью защиты авторских прав на запатентованные сорта. Международный союз по защите достижений растениеводства (УПОВ) утвердил таблицы характеристик важнейших древесных растений. Они включают наиболее информативные отличительные признаки сорта, а также маркерные признаки, обеспечивающие надежную отличимость сортов

Апробация сортов в питомнике

Апробацию саженцев сортов в питомнике проводят перед их выкопкой до момента дефолиации (обработки саженцев специальными препаратами, вызывающими массовый листопад). Для этого тщательно обследуют все растения последнего поля питомника, подлежащие выкопке.

Апробацию проводят по следующим признакам саженцев: характеру ветвления, опушению, форме и окраске побегов, размеру, форме и опушению листьев, размеру, количеству и окраске чечевичек и другим морфологическим признакам побега и листа.

После проведения апробации на каждый саженец навешивают этикетку с указанием названия сорта, или, наоборот, этикетируют только саженцы-примеси для последующего их отделения от сортовых саженцев

Апробацию саженцев проводит агроном-питомниковод

По результатам апробации составляется соответствующий акт о сортовой принадлежности той или иной партии саженцев.

Идентификация сортов методом электрофореза белков

Основой идентификации по белковым маркерам являются сортовая стабильность и специфичность электрофореграмм легкорастворимых белков: альбуминов и глобулинов

Идентификация сортов на основе белковых маркеров включает следующие этапы: 1) отбор материала для анализа; 2) подготовка исходного белкового экстракта; 3) электрофорез; 4) документирование и обработка результатов анализа.

Обычно анализ полиморфизма белков и изоферментов проводят методом вертикального электрофореза в пластинах полиакриламидного геля (ПААГ). После завершения электрофореза гели окрашивают гистохимическим способом.

Качественную информацию получают при визуальной оценке гелей. Объективная количественная информация получается методом денситометрии - сканированием лазерным лучом геля. При этом определяется положение белкового компонента, высота и площадь пика на денситограмме и относительное содержание каждого пика в процентах к общему белку.

В последнее время для экстрации белков используют ткани не самого интактного растения сорта, а его пробирочные растения, получение через культуру in vitro. Для экстракции белков используют 4-6 недельные растения

Идентификация сортов методом ДНК-маркеров

Для идентификации сортов применяют: 1) анализ рестриктазных фрагментов ДНК (RELP-метод); 2) анализ фрагментов, полученных на основе цепной реакции полимеризации ДНК (RAPD или PCR - методы)

RELP (restriction fragment length polymorphism): выделенная из растительных тканей ДНК "разрезается" специфичными ферментами-рестриктазами, которые опознают характерные сочетания нуклеотидов, рестриктазные фрагменты разделяют электрофорезом в агарозном геле, затем проявляют путем гибридизации их с радиоактивными зондами и анализируют по положению полос на радиоавтографах

RAPD (randomly amplified polymorphic DNA) или PCR (polymerase chain reaction): позволяют амплифицировать участки генома, которые соответствуют случайно или предварительно выбранным затравочным последовательностям ДНК

Этапы идентификации: 1) выделение ДНК из растительной ткани; 2) амплификация ДНК; 3) электрофорез в агарозном геле и фотодокументирование
1   2   3


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