Селекция растений

 

 

 

 

Тема: 
«Селекция растений»

 

Задачи:

Дать характеристику основным  методам селекции растений

 

Генетика и селекция

 

 

 

 

Основными методами селекции  растений были и остаются гибридизация  и отбор.

Различают две основные формы  искусственного отбора: отбор массовый и отбор индивидуальный.

1. Отбор. 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.

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.

 

Основные методы селекции  растений

 

 

 

 

1. Массовый отбор для перекрестноопыляемых растений (рожь, кукуруза, подсолнечник). Результаты отбора неустойчивы в силу случайного перекрестного опыления.

2. Индивидуальный отбор для самоопыляемых растений (пшеницы, ячменя, гороха). Потомство от одной особи является гомозиготным и называется чистой линией.

3. Естественный отбор играет определяющую роль, так как на любое растение в течение всей его жизни действует целый комплекс факторов окружающей среды.

 

1-3. Искусственный и  естественный отбор

 

 

 

 

Естественный отбор

 

Аутбридинг (неродствен-ное скрещивание)

 

Перекрестно-опыляемые растения (рожь, кукуруза, подсолнечник)

 

Самоопыляемые растения (пшеница, ячмень, горох)

 

Инбридинг (близкород-ственное скрещивание)

 

Искусственный отбор

 

Массо-вый отбор

 

Индиви-дуальный отбор

 

Отбор

 

Гибридизация

 

Чистая линия – потомство  одной гомозиготной самоопыленной  особи

 

Основные методы селекции  растений

 

 

 

 

4-5. Инбридинг, эффект  гетерозиса

 

5. Гетерозис («жизненная  сила») – явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы.

 

4. Инбридинг (близкородственное  скрещивание) используют при самоопылении перекрестноопыляемых растений (например, для получения линий кукурузы). Инбридинг приводит к «депрессии», поскольку рецессивные неблагоприятные гены переходят в гомозиготное состояние!

 

 

 

 

Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса

 

Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование)

 

AAbbCCdd  x aaBBccDD

AaBbCcDd

 

АА        х        аа

Аа

 

 

 

Объясняют эффект гетерозиса  две гипотезы:

 

4-5. Инбридинг, эффект  гетерозиса

 

 

 

 

Перекрестное опыление самоопылителей  дает возможность сочетать свойства  различных сортов

 

Например, при создании новых  сортов пшеницы поступают следующим  образом:

• У цветков растений одного сорта удаляются пыльники
• Растения двух сортов накрываются общим изолятором
• Рядом в сосуде с водой ставятся растения другого сорта
• В результате получают гибридные семена

 

Перекрестное опыление самоопылителей  используется с целью получения  новых сортов

 

6. Перекрестное опыление  самоопылителей

 

 

 

 

Полиплоидия. Полиплоиды – растения, у которых произошло увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. У растений полиплоиды обладают большей массой вегетативных органов, имеют более крупные плоды и семена.

 

Естественные полиплоиды – пшеница, картофель и др., выведены сорта  полиплоидной гречихи, сахарной  свеклы.

 

7. Полиплоидия

 

Классическим способом получения  полиплоидов является обработка  проростков колхицином. Колхицин разрушает веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.

 

 

 

 

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 2n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян.

С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко  получил полиплоид, содержащий 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.

 

8. Отдаленная гибридизация