Селекция растений в домашних условиях

Предлагаем обсудить тему: "селекция растений в домашних условиях". На странице собрана самая полезная информация и предоставлена в удобном виде.

Скрещивание растений — технология скрещивания и преимущества гибридных сортов

  • View the full image

Скрещивание растений

Что такое скрещивание растений

Технология скрещивания растений

Пространственная и временная изоляция при скрещивании

Преимущества скрещивания

  • Часто неспециалисты с подозрением относятся к гибридным растениям, не подозревая о том, что многие культуры, выращиваемые ими на своих садовых участках, — результат многолетних трудов селекционеров.

    Что такое скрещивание растений

    Гибридизация или скрещивание растений – это один из основных методов селекции растений. Сущность метода заключается в скрещивании двух растений разных сортов, видов или родов.

    Результатом, который напрямую зависит от подбора родительских растений, является получение новых сортов и видов.

    Например, немногие знают, что в природе не существовало таких культур, как слива или садовая земляника. Слива была получена путем скрещивания терна и алычи, а садовая земляника, или как ее неправильно называют, клубника, — результат скрещивания диких видов земляники – виргинской и чилийской.

    Технология скрещивания

    Технология скрещивания заключается в искусственном или естественном переносе пыльцы с растения одного сорта или вида на другое, проводимое под тщательным контролем.

    В этот период важно изолировать цветки, чтобы исключить попадание посторонней пыльцы.

    1. Выбрать два растения разных сортов или видов.
    2. На материнском растении подобрать наиболее удобно расположеные цветки.
    3. Нераспустившиеся (за один день до распускания) бутоны аккуратно вскрыть.
    4. Пинцетом тщательно удалить все тычинки с пыльцой.
    5. Цветки с удаленными тычинками обернуть белой тонкой материей во избежание незапланированного опыления.
    6. За день до удаления тычинок с одного растения со второго (отцовского) с бутонов, собирающихся распускаться, собрать пыльцу в стеклянную баночку.
    7. Баночку прикрывают марлей или светлой прозрачной тканью и ставят в сухое место.

    На следующий день после удаления тычинок с материнского растения проводят оплодотворение:

    • Лучшее время – первая половина дня до двенадцать часов.
    • Встряхнуть баночку с пыльцой.
    • Осевшую на стенки банки пыльцу ватной палочкой или другим подручным средством (можно, даже пальцем) аккуратно наносят на рыльце пестика материнского растения.
    • Оплодотворенный цветок снова накрыть светлой тонкой тканью или марлей.
    • Оплодотворение повторять 3 дня.

    Оплодотворенные цветки должны быть укрыты на весь период роста вплоть до созревания плодов. Лишние цветки рекомендуется удалить. После сбора созревших плодов они должны вылежаться от нескольких недель до нескольких месяцев в зависимости от времени созревания и срока хранения культуры.

    Семена косточковых растений высеваются сразу на гряды, семечковые летнего созревания после трехдневной просушки высеваются в песке на грядки осенью. Семена растений, которые созревают осенью, собирают, когда плоды уже начинают портиться, но не позже апреля. После сбора и просушки их высевают в подготовленные емкости.

    Пространственная и временная изоляция при скрещивании

    При скрещивании перекрестноопыляющихся культур можно применять пространственную изоляцию: растения выращиваются на разных, удаленных от растений данного сорта, участках. К таким культурам относятся морковь, капуста, свекла и др.

    У двудомных растений, таких как шпинат, при выращивании на одном участке у одного из сортов нужно удалить мужские растения.

    Скрещивание перекрестноопыляющихся культур на изолированных участках намного минимизирует трудозатраты: опыление происходит естественным путем – ветром или насекомыми. Кроме того, на одном изолированном участке возможно размесить несколько растений одного сорта, таким образом, увеличив число полученных гибридных семян. Существенный недостаток такого метода состоит в невозможности полностью исключить попадание посторонней пыльцы. Кроме того, при естественном перекрестном опылении примерно половина растений оказывается оплодотворена пыльцой своего сорта.

    В регионах с теплым климатом, где период вегетации достаточно продолжителен, для растений с быстро отцветающими цветками можно использовать изоляцию во временных интервалах: на одном и том же участке проводятся разные комбинации скрещивания. Разные сроки цветения исключают незапланированное переопыление.

    В селекционной практике при отсутствии достаточного пространства для организации отдельных участков применяются изоляционные сооружения:

    • Конструкция выполняется в виде каркаса, который обтягивается легкой прозрачной тканью.
    • Для изоляции отдельных побегов или соцветий изготавливаются небольшие «домики» из пергаментной бумаги или марли, которыми обтягивают каркас из проволоки.

    Для растений, опыляемых насекомыми, при сооружении изоляторов лучше использовать такие материалы, как батист или марля, для ветроопыляемых культур – пергаментную бумагу.

    Преимущества скрещивания

    Процесс гибридизации – скрещивания растений – направлен на получение сортов растений, обладающих выигрышными свойствами родительских сортов, таких как:

    • Высокая урожайность
    • Устойчивость к заболеваниям
    • Морозоустойчивость
    • Засухоустойчивость
    • Короткие сроки созревания

    К примеру, если у отцовского и материнского растения устойчивость к разным заболеваниям, то полученный гибрид унаследует стойкость к обоим болезням.

    Гибридные сорта растений обладают лучшей жизнестойкостью, они меньше подвержены перепадам температуры, влажности, изменения климатических условий, чем их негибридные собратья.

    Можно ли в домашних условиях заниматься селекцией?

    Люблю фиалки. У меня их просто бесчисленное количество. Коллекционирование плавно переходит в желание хотя бы попробовать создать какой-то гибрид. Как это можно сделать? Подскажите, если это возможно в домашних условиях?

    Читайте так же:  Искусственные высокие цветы для домашнего интерьера

    В комментариях запрещена реклама и размещение ссылок на другие ресурсы.

    Если вы не нашли ответа на свой вопрос, создайте свою тему в беседке 🙂

    В домашних условиях можно селекционировать любые растени, особенно цветы. Фиалки лучше всего поддаются разведению и привитию. Прививают их в момент цветения методом опыления.

    Моей мечтой является селекция гибискусов. Плюс у этих растений — легко прививаются. А минус — все дорогущие новомодные сорта очень слабые, подвержены заболеванием, растут очень медленно.

    Селекционировать очень легко почти все цветы надо лишь узнать как это делать например фиалки Селекционировать трудно, а лилии легко.

    Лекция № 23. Селекция растений

    Это наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика.

    Для успешного решения задач, стоящих перед селекцией, академик Н.И. Вавилов особо выделял значение изучения сортового, видового и родового разнообразия культур; изучения наследственной изменчивости; влияния среды на развитие интересующих селекционера признаков; знаний закономерностей наследования признаков при гибридизации; особенностей селекционного процесса для само- или перекрестноопылителей; стратегии искусственного отбора.

    Породы, сорта, штаммы — искусственно созданные человеком популяции организмов с наследственно закрепленными особенностями: продуктивностью, морфологическими, физиологическими признаками.

    Каждая порода животных, сорт растений, штамм микроорганизмов приспособлены к определенным условиям, поэтому в каждой зоне нашей страны имеются специализированные сортоиспытательные станции и племенные хозяйства для сравнения и проверки новых сортов и пород.

    Для успешной работы селекционеру необходимо сортовое разнообразие исходного материала. Во Всесоюзном институте растениеводства Н.И. Вавиловым была собрана коллекция сортов культурных растений и их диких предков со всего земного шара, которая в настоящее время пополняется и является основой для работ по селекции любой культуры.

    Центры происхождения культурных растений, выявленные Н.И. Вавиловым

    Центры происхождения Местоположение Культивируемые растения
    1. Южноазиатский тропический Тропическая Индия, Индокитай, о-ва Юго-Восточной Азии Рис, сахарный тростник, цитрусовые, баклажаны и др. (50% культурных растений)
    2. Восточноазиатский Центральный и Восточный Китай, Япония, Корея, Тайвань Соя, просо, гречиха, плодовые и овощные культуры — слива, вишня и др. (20% культурных растений)
    3. Юго-Западноазиатский Малая Азия, Средняя Азия, Иран, Афганистан, Юго-Западная Индия Пшеница, рожь, бобовые культуры, лен, конопля, репа, чеснок, виноград и др. (14% культурных растений)
    4. Средиземноморский Страны по берегам Средиземного моря Капуста, сахарная свекла, маслины, клевер (11% культурных растений)
    5. Абиссинский Абиссинское нагорье Африки Твердая пшеница, ячмень, бананы, кофейное дерево, сорго
    6. Центральноамериканский Южная Мексика Кукуруза, какао, тыква, табак, хлопчатник
    7. Южноамериканский Западное побережье Южной Америки Картофель, ананас, хинное дерево

    Наиболее богатыми по количеству культур являются древние центры цивилизации. Именно там наиболее ранняя культура земледелия, более длительное время проводятся искусственный отбор и селекция растений.

    Классическими методами селекции растений были и остаются гибридизация и отбор. Различают две основные формы искусственного отбора: массовый и индивидуальный.

    Массовый отбор

    Массовый отбор применяют при селекции перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). В этом случае сорт представляет собой популяцию, состоящую из гетерозиготных особей, и каждое семя обладает уникальным генотипом. С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются сортовые качества, но результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

    Индивидуальный отбор

    Индивидуальный отбор применяют при селекции самоопыляемых растений (пшеница, ячмень, горох). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является гомозиготным и называется чистой линией. Чистая линия — потомство одной гомозиготной самоопыленной особи. Так как постоянно происходят мутационные процессы, то абсолютно гомозиготных особей в природе практически не бывает. Мутации чаще всего рецессивны. Под контроль естественного и искусственного отбора они попадают только тогда, когда переходят в гомозиготное состояние.

    Естественный отбор

    Этот вид отбора играет в селекции определяющую роль. На любое растение в течение его жизни действует комплекс факторов окружающей среды, и оно должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к определенному температурному и водному режиму.

    Инбридинг (инцухт)

    В центре гете­розис­ная куку­руза, слева и справа роди­тель­ские особи.

    Так называется близкородственное скрещивание. Инбридинг имеет место при самоопылении перекрестноопыляемых растений. Для инбридинга подбирают такие растения, гибриды которых дают максимальный эффект гетерозиса. Такие подобранные растения в течение ряда лет подвергаются принудительному самоопылению. В результате инбридинга многие рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние, что приводит к снижению жизнеспособности растений, к их «депрессии». Затем полученные линии скрещивают между собой, образуются гибридные семена, дающие гетерозисное поколение.

    Гетерозис («гибридная сила») — явление, при котором гибриды по ряду признаков и свойств превосходят родительские формы. Гетерозис характерен для гибридов первого поколения, первое гибридное поколение дает прибавку урожая до 30%. В последующих поколениях его эффект ослабляется и исчезает. Эффект гетерозиса объясняется двумя основными гипотезами. Гипотеза доминирования предполагает, что эффект гетерозиса зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии. Чем больше в генотипе генов в доминантном состоянии, тем больше эффект гетерозиса.

    Читайте так же:  Очень красивые комнатные цветы
    Р ♀ AAbbCCdd × ♂ aaBBccDD
    F1 AaBbCcDd

    Гипотеза сверхдоминирования объясняет явление гетерозиса эффектом сверхдоминирования. Сверхдоминирование — вид взаимодействия аллельных генов, при котором гетерозиготы превосходят по своим характеристикам (по массе и продуктивности) соответствующие гомозиготы. Начиная со второго поколения гетерозис затухает, так как часть генов переходит в гомозиготное состояние.

    Растения диплоид­ной (2n = 16) и тетра­плоидной (2n = 32) гре­чихи.

    Аа × Аа
    АА 2 Аа аа

    Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов. Например, при селекции пшеницы поступают следующим образом. У цветков растения одного сорта удаляются пыльники, рядом в сосуде с водой ставится растение другого сорта, и растения двух сортов накрываются общим изолятором. В результате получают гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.

    Метод получения полиплоидов. Полиплоидные растения обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Многие культуры представляют собой естественные полиплоиды: пшеница, картофель, выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

    Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном, называются автополиплоидами. Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Это вещество блокирует образование микротрубочек веретена деления при митозе, в клетках удваивается набор хромосом, клетки становятся тетраплоидными.

    Отдаленная гибридизация

    Восстановление плодови­тости капустно-­редечного гибрида: 1 — капуста; 2 — редька; 3, 4 — капустно-­редечный гибрид.

    Отдаленная гибридизация — это скрещивание растений, относящихся к разным видам. Отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз (два гаплоидных набора хромосом разных видов не могут конъюгировать) и, следовательно не образуются гаметы.

    Методика преодоления бесплодия у отдаленных гибридов была разработана в 1924 году советским ученым Г.Д. Карпеченко. Он поступил следующим образом. Вначале скрестил редьку (2n = 18) и капусту (2n = 18). Диплоидный набор гибрида был равен 18 хромосомам, из которых 9 хромосом были «редечными» и 9 — «капустными». Полученный капустно-редечный гибрид был стерильным, поскольку во время мейоза «редечные» и «капустные» хромосомы не конъюгировали.

    Далее с помощью колхицина Г.Д. Карпеченко удвоил хромосомный набор гибрида, полиплоид стал иметь 36 хромосом, при мейозе «редечные» (9 + 9) хромосомы конъюгировали с «редечными», «капустные» (9 + 9) с «капустными». Плодовитость была восстановлена. Таким способом были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др. Виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а затем их кратное увеличение, называются аллополиплоидами.

    Использование соматических мутаций

    Соматические мутации применяются для селекции вегетативно размножающихся растений. Это использовал в своей работе еще И.В. Мичурин. С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.

    Экспериментальный мутагенез

    Основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использовании химических мутагенов. Мутагены позволяют получить большой спектр разнообразных мутаций. Сейчас в мире созданы более тысячи сортов, ведущих родословную от отдельных мутантных растений, полученных после воздействия мутагенами.

    Методы селекции растений, предложенные И.В. Мичуриным

    С помощью метода ментора И.В. Мичурин добивался изменения свойств гибрида в нужную сторону. Например, если у гибрида нужно было улучшить вкусовые качества, в его крону прививались черенки с родительского организма, имеющего хорошие вкусовые качества, или гибридное растение прививали на подвой, в сторону которого нужно было изменить качества гибрида. И.В. Мичурин указывал на возможность управления доминированием определенных признаков при развитии гибрида. Для этого на ранних стадиях развития необходимо воздействие определенными внешними факторами. Например, если гибриды выращивать в открытом грунте, на бедных почвах повышается их морозостойкость.

    Перейти к лекции №22 «Методы генетики человека»

    Перейти к лекции №24 «Селекция животных»

    Смотреть оглавление (лекции №1-25)

    А Частная селекция растений

    Особенности растений как объекта селекции:

    – Короткий жизненный цикл у травянистых растений: однолетников и двулетников.

    – Очень длительный жизненный цикл у древесных растений.

    – Возможность самоопыления (не всегда).

    – Возможность вегетативного размножения (не всегда).

    – Возможность межвидовой гибридизации с последующим восстановлением плодовитости.

    – Возможность применения индуцированного мутагенеза.

    Все это позволяет вести селекцию растений на самые разнообразные признаки в сжатые сроки и с наименьшими затратами.

    Существует множество подходов к определению понятия «сорт». В общем случае:

    Сорт – это воспроизводимое генетически однородное множество культурных растений

    – наличие определенных хозяйственно-значимых признаков, проявляющихся при соблюдении соответствующей агротехники;

    – отличимость от других подобных сортов;

    – стабильность, т.е. способность сохранять свои наследственные признаки при возобновлении (репродукции);

    [1]

    – новизна (для вновь созданных сортов).

    Новые сорта должны пройти определенные сортоиспытания и районирование. Каждый сорт получает уникальное название. Генофонд сорта защищается авторскими правами (патентом).

    Классификация сортов по способам репродукции:

    1. Сорта, воспроизводимые семенным путем

    1.1. Сорта-популяции. Сорт-популяция – это множество перекрестно-опыляемых культурных растений одного биологического вида, однородных по фенотипу, но различающихся по отдельным генам (аллелям). Примеры биологических видов, на основе которых созданы сорта-популяции: рожь, клевер

    Читайте так же:  Желто красный комнатный цветок

    1.2. Сорта-линии (сорта-самоопылители). Сорт-линия (сорт-самоопылитель) – это множество самоопыляемых культурных растений одного биологического вида, однородных по фенотипу и генотипу. Примеры биологических видов, на основе которых созданы сорта-линии: пшеница, ячмень

    1.3.1. Внутривидовые межлинейные гибриды: простые (томаты, огурцы) или множественные (кукуруза)

    1.3.2. Межвидовые гибриды: сорта, созданные на основе искусственно полученных гибридов (гладиолусы, ирисы)

    [2]

    Видео (кликните для воспроизведения).

    2. Сорта, воспроизводимые вегетативным путем – сорта–клоны. Примеры биологических видов, на основе которых созданы сорта-клоны: картофель, яблоня

    Примечание. Данная классификация является достаточно условной. Например, существуют факультативные самоопылители, у которых в некоторых случаях происходит перекрестное опыление: рапс, томаты, картофель

    Сорт является основой интенсивного земледелия. Используя особенности сорта, можно добиться получения максимального выхода продукции при минимальных затратах и с наивысшими качествами. Например, в Великобритании во второй половине ХХ века урожайность зерновых культур выросла в 2 раза, при этом 50 % прироста продукции получено за счет внедрения новых сортов.

    Примеры сортов растений, выращиваемых в России:

    Сорта ржи: Вятка, Чулпан (диплоидные); Ленинградская Тетра, Тетра Чулпан, Искра (тетраплоидные).

    Сорта пшеницы: Саратовская 29, Мироновская 808, Аврора, Кавказ.

    Все многообразие современных пшениц можно разделить на три группы видов: диплоидные (2n=28); тетраплоидные, или твердые (2n=28); гексаплоидные, или мягкие (2n=42). Диплоидные пшеницы обычно эффективны при низком уровне агротехники; при интенсивном земледелии тетраплоидные пшеницы используются для получения крупяных и макаронных изделий, а гексаплоидные – для получения хлебобулочных изделий.

    Сорта капусты: Слава, Белорусская, Амагер.

    Сорта моркови: Нантская, Шантанэ.

    Сорта свеклы: Бордо, Грибовская плоская.

    Сорта томатов: Грунтовый Грибовский, Белый налив, Факел (сорта томатов обновляются почти ежегодно). Широко используются гибриды F1.

    Сорта огурцов: Муромский, Вязниковский. Широко используются гибриды F1.

    Сорта картофеля: Смена, Невский, Лорх, Детскосельский.

    Сорта яблонь: Антоновка (около 30 сортов), Мелба, Анис, Пепин шафранный.

    Сорта груш: Бергамот, Бере Октября, Бессемянка.

    Сорта вишен: Владимирская, Жуковская.

    Сорта смородины: Голубка, Золушка.

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Лучшие изречения: Студент — человек, постоянно откладывающий неизбежность. 10630 —

    | 7342 — или читать все.

    185.189.13.12 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

    Отключите adBlock!
    и обновите страницу (F5)

    очень нужно

    Методы селекции животных

    Особенности селекции животных

    Селекция домашних питомцев началась около 12 тысяч лет назад.
    Данный процесс имеет ряд особенностей:

    • размножение происходит только половым путём;
    • оценивание качества происходит по потомству;
    • у некоторых видов поколение меняется спустя несколько лет;
    • немногочисленное количество потомства.

    Изначально отбор животных происходил бессознательно, позднее люди стали целенаправленно отбирать лучших представителей вида для получения определённых качеств породы. Селекция, как наука, возникла на базе анализа и обобщенного опыта многих поколений по выведению новых пород.

    Работа селекционеров имеет несколько направлений:

    • Сочетание выносливости к окружающим условиям природной зоны и продуктивностью;
    • Улучшение качественных показателей (соотношение мяса и жира, жирномолочность, качество шерсти и т.д.);
    • Породы с интенсивным ростом, которые помогают экономить затраты;
    • Способность противостоять заболеваниям.

    Методы селекции животных

    Основными методами селекции животных являются гибридизация и индивидуальный отбор. Последний метод происходит в основном на основе внешних показателей. Скрещивание бывает близкородственным (инбридинг) и неродственным (аутбридинг). Близкородственная гибридизация, как и у растений, может привести к депрессии.

    Рис. 1. Методы селекции животных.

    Помимо этого существуют такие виды селекции:

    • Разведение внутри породы – помогает сохранить и улучшить породу. Его особенностью является выбраковка особей, не отвечающих породным требованиям, и отбор лучших производителей;
    • Гибридизация межпородная – применяют для выведения новых пород, используя при этом в основном инбридинг;

    Таким способом была выведена М.Ф. Ивановым порода свиней «Украинская белая степная», которая сочетала в себе качества украинских свиней и белой английской породы. Новый вид имел высокие показатели по количеству мяса и выносливость к местным условиям окружающей среды.

    [3]

    Рис. 2. Схема межпородного скрещивания.

    • «Эффект гетерозиса» – проявляется в первом поколении при межпородном скрещивании, при этом улучшаются качественные показатели (куры бройлерные);
    • Искусственное осеменение – применяют для получения потомства от лучших самцов;
    • Испытание по полученному потомству – отбор самцов;
    • Трансплантация эмбрионов – с помощью этого метода стало возможно отбирать у лучших коров эмбрионы и подсаживать их к другим особям;
    • Отдалённое скрещивание – это межвидовая гибридизация, которая даёт потомство с набором качеств двух видов. (Например, мул – это скрещенная лошадь и осёл).

    Рис. 3. Пример отдалённой гибридизации.

    Что мы узнали?

    Основными методами селекции животных, как и у растений, являются отбор и скрещивание, но, в отличие от них, более сложные и имеют ряд особенностей. Селекционеры выводят новые породы, которые более устойчивы к местным природным условиям, имеют высокие качественные показатели, устойчивы к заболеваниям, помогают экономить на затратах.

    Читайте так же:  Искусственные горшечные цветы для домашнего интерьера

    Оценка доклада

    Средняя оценка: 4.1 . Всего получено оценок: 35.

    Основные методы селекции растений

    Классическими методами селекции растений были и остаются гибридизация и отбор. Различают две основные формы искусственного отбора: массовый и индивидуальный.

    1. Массовый отбор применяют при селекции перекрестноопыляемых растений, таких, как рожь, кукуруза, подсолнечник. При этом выделяют группу растений, обладающих ценными признаками. В этом случае сорт представляет собой популяцию, состоящую из гетерозиготных особей, и каждое семя даже от одного материнского растения обладает уникальным генотипом. С помощью массового отбора сохраняются и улучшаются сортовые качества, но результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

    2. Индивидуальный отбор эффективен для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). В этом случае потомство сохраняет признаки родительской формы, является гомозиготным и называется чистой линией. Чистая линия — потомство одной гомозиготной самоопыленной особи. У любой особи тысячи генов, и так как происходят мутационные процессы, то абсолютно гомозиготных особей в природе практически не бывает. Мутации чаще всего рецессивны. Под контроль естественного и искусственного отбора они попадают только тогда, когда переходят в гомозиготное состояние.

    3. Естественный отбор в селекции играет определяющую роль. На любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды, и оно должно быть устойчивым к вредителям и болезням, приспособлено к определенному температурному и водному режиму.

    4. Инбридинг используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений, например, для получения чистых линий кукурузы. При этом подбирают такие растения, гибриды которых дают максимальный эффект гетерозиса — жизненной силы, образуют початки более крупные, чем початки родительских форм. От них получают чистые линии — на протяжении ряда лет, производят принудительное самоопыление — срывают метелки с выбранных растений и, когда появляются рыльца пестиков, их опыляют пыльцой этого же растения. Изоляторами предохраняют соцветия от попадания чужой пыльцы. У гибридов многие рецессивные неблагоприятные гены при этом переходят в гомозиготное состояние, и это приводит к снижению их жизнеспособности, к депрессии. Затем скрещивают чистые линии между собой для получения гибридных семян, дающих эффект гетерозиса.

    Эффект гетерозиса объясняется двумя основными гипотезами. Гипотеза доминирования предполагает, что эффект гетерозиса зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии. Чем больше в генотипе генов в доминантном состоянии — тем больший эффект гетерозиса, и первое гибридное поколение дает прибавку урожая до 30% (рис. 339).

    Рис. 339. В центре гетерозисная кукуруза, слева и справа чистые линии родительских форм.

    ААbbCCdd x aaBBccDD

    Гипотеза сверхдоминирования объясняет явление гетерозиса эффектом сверхдоминирования: иногда гетерозиготное состояние по одному или нескольким генам дает гибриду превосходство над родительскими формами по массе и продуктивности. Но начиная со второго поколения эффект гетерозиса затухает, так как часть генов переходит в гомозиготное состояние.

    5. Перекрестное опыление самоопылителей дает возможность сочетать свойства различных сортов. Рассмотрим, как это практически выполняется при создании новых сортов пшеницы. У цветков растения одного сорта удаляются пыльники, рядом в банке с водой ставится растение другого сорта, и растения двух сортов накрываются общим изолятором. В результате получают гибридные семена, сочетающие нужные селекционеру признаки разных сортов.

    6. Очень перспективен метод получения полиплоидов, у растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена. Многие культуры представляют собой естественные полиплоиды: пшеница, картофель, выведены сорта полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.

    Виды, у которых кратно умножен один и тот же геном, называются аутополиплоидами. Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином. Это вещество блокирует образование микротрубочек веретена деления при митозе, в клетках удваивается набор хромосом, клетки становится тетраплоидными (рис. 340).

    Рис. 340. Растения диплоидной (2n = 16) и тетраплоидной (2n = 32) гречихи.

    7. Отдаленная гибридизация — скрещивание растений, относящихся к разным видам. Но отдаленные гибриды обычно стерильны, так как у них нарушается мейоз (два гаплоидных набора хромосом разных видов не конъюгируют), и не образуются гаметы.

    В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид. Он скрестил редьку (2n = 18 редечных хромосом) и капусту (2n = 18 капустных хромосом). У гибрида в диплоидном наборе было 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но при мейозе редечные и капустные хромосомы не конъюгировали, гибрид был стерильным.

    Рис. 341. Восстановление плодовитости капустно-редечного гибрида.

    С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко удалось удвоить хромосомный набор гибрида, полиплоид стал иметь 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена. Таким способом были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), (рис. 341) пшенично-пырейные гибриды и др. Виды, у которых произошло объединение разных геномов в одном организме, а

    затем их кратное увеличение, называются аллополиплоидами.

    8. Использование соматических мутаций применимо для селекции вегетативно размножающихся растений, что использовал в своей работе еще И.В.Мичурин. С помощью вегетативного размножения можно сохранить полезную соматическую мутацию. Кроме того, только с помощью вегетативного размножения сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.

    Читайте так же:  Красивая лейка для комнатных цветов

    9. Экспериментальный мутагенез основан на открытии воздействия различных излучений для получения мутаций и на использование химических мутагенов. Мутагены позволяют получить большой спектр разнообразных мутаций, сейчас в мире созданы более тысячи сортов, ведущих родословную от отдельных мутантных растений, полученных после воздействия мутагенами.

    Многие методы селекции растений были предложены И.В.Мичуриным. С помощью метода ментора И.В.Мичурин добивался изменения свойств гибрида в нужную сторону. Например, если у гибрида нужно было улучшить вкусовые качества, в его крону прививались черенки с родительского организма, имеющего хорошие вкусовые качества; или гибридное растение прививали на подвой, в сторону которого нужно было изменить качества гибрида. И.В.Мичурин указывал на возможность управления доминированием определенных признаков при развитии гибрида. Для этого на ранних стадиях развития необходимо воздействие определенными внешними факторами. Например, если гибриды выращивать в открытом грунте, на бедных почвах, повышается их морозостойкость.

    Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

    Лучшие изречения: Увлечёшься девушкой-вырастут хвосты, займёшься учебой-вырастут рога 9855 —

    | 7704 — или читать все.

    Методы селекции растений

    Большинство растений, которые современное человечество употребляет в пищу, является продуктом селекции (картофель, томат, кукуруза, пшеница). На протяжении нескольких веков люди культивировали дикие растения, переходя от собирательства к земледелию.

    Направлениями селекции являются:

    • высокая урожайность;
    • питательность растений (например, содержание белка в пшенице);
    • улучшенный вкус;
    • устойчивость культур к погодным условиям;
    • скороспелость плодов;
    • интенсивность развития (например, «отзывчивость» на удобрения или полив).

    Рис. 1. Сравнение дикой и сельскохозяйственной кукурузы.

    Селекция решила проблемы с нехваткой пищи и продолжает развиваться, внедряя методы генной инженерии. Селекционеры не только улучшают вкус и повышают питательность растений, но и делают их полезными, насыщенными витаминами и химическими элементами, важными для метаболизма.

    Для успешной селекции необходимо понимать закономерности наследования признаков, особенности влияния среды, морфологическое строение и способы размножения культивируемых растений.

    Основными методами селекции являются:

    • искусственный отбор – выбор человеком наиболее ценных культур для селекции;
    • гибридизация – процесс получения потомства от скрещивания разных генетических форм;
    • искусственный мутагенез – внесение изменений в ДНК.

    Искусственный отбор включает в себя два вида – индивидуальный (по генотипу) и массовый (по фенотипу).

    Гибридизация бывает двух видов:

    • внутривидовая или близкородственная – инбридинг;
    • отдалённая (межвидовая) – аутбридинг.

    Классические методы селекции растений описаны в таблице.

    Метод

    Примеры

    Проводят по отношению к самоопыляемым растениям. Выведение единичных особей с нужными качествами и получение от них улучшенного потомства

    Пшеница, ячмень, горох

    Проводят по отношению к перекрестноопыляемым растениям. Растения скрещиваются массово. Из полученного потомства отбирают лучшие экземпляры и снова проводят скрещивание. Может повторяться до тех пор, пока не будут выведены нужные качества растений

    Происходит при самоопылении перекрёстноопыляемых растений. В результате получают чистые (гомозиготные) линии, чтобы закрепить полученный признак. Наблюдается снижение жизнеспособности (инбредная депрессия), т.к. потомки постепенно переходят в гомозиготное рецессивное состояние

    Сорта груш, яблонь

    Скрещиваются разные виды, потомки обычно стерильны, т.к. при скрещивании нарушается мейоз, не образуются гаметы. В первом поколении наблюдается эффект гетерозиса – превосходство потомков над родительскими формами за счёт образования гетерозиготных генов. Чем отдалённее в родстве родители, тем ярче проявляется гетерозис

    Гибриды пшеницы и ржи (тритикале), смородины и крыжовника (йошта)

    Подвергают растения ионизирующему, лазерному излучению, химическому или биологическому воздействию, в результате чего возникают мутации. Чаще всего таким способом вырабатывают устойчивость к заболеваниям и вредителям. Метод усовершенствовала генная инженерия – нужный ген можно «включить» или «выключить» вручную без потери других полезных признаков

    Рис. 2. Примеры гибридов.

    Неудачный опыт селекции – борщевик Сосновского. Растение культивировалось в качестве корма для скота. Однако впоследствии выяснилось, что новый борщевик легко проникает в экосистемы, вытесняя естественные растения, а также содержит вещества, повышающие чувствительность к ультрафиолету. Попав на кожу, сок вызывает ожог на солнце.

    Рис. 3. Борщевик Сосновского.

    Что мы узнали?

    Видео (кликните для воспроизведения).

    Из урока узнали о том, для чего необходима селекция и какие методы применяются в селекции растений. Рассмотрели классические методы селекции – индивидуальный и массовый отбор, внутривидовую и отдалённую гибридизацию, мутагенез.

    Источники


    1. Гагунова, Е. Я. Общий уход за больными / Е.Я. Гагунова. — М.: Медицина, 2005. — 308 c.

    2. Радзинский, В. Е. Лекарственные растения в акушерстве и гинекологии / В.Е. Радзинский, Е.Т. Михайленко, К.А. Захаров. — М.: Медицинское информационное агентство, 2005. — 320 c.

    3. Горяинова О. В. Аппликация на ткани; Феникс — Москва, 2006. — 200 c.
    4. Самылина, И. А. Атлас лекарственных растений и сырья / И.А. Самылина, А.А. Сорокина. — М.: КМК, Авторская академия, 2008. — 320 c.
    5. Лекарственные растения средней полосы европейской части России. — М.: Планета, 2002. — 192 c.
    Селекция растений в домашних условиях
    Оценка 5 проголосовавших: 1

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here