Селекция и сортоведение

СЕЛЕКЦИЯ И СОРТОВЕДЕНИЕ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

Кафедра селекции и генетики

СЕЛЕКЦИЯ И СОРТОВЕДЕНИЕ

Методические указания по выполнению курсовой работы

Для студентов специальности

1-74 02 02 − Селекция и семеноводство

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

Кафедра селекции и генетики

СЕЛЕКЦИЯ И СОРТОВЕДЕНИЕ

Методические указания по выполнению

Для студентов специальности

1-74 02 02 − Селекция и семеноводство

Рекомендовано методической комиссией агрономического факультета 29.10.2009 (протокол № 4).

Составили: П. М. ПУГАЧЁВ, .

1. Темы курсовой работы. 3

2. Структура курсовой работы. 3

3. Требования по оформлению курсовой работы. 3

УДК 631.527+631.526.32 (072)

Селекция и сортоведение сельскохозяйственных растений: методические указания / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; сост. , . Горки, 2010. 16 с.

Приведена структура написания курсовой работы и изложены указания по выполнению ее разделов. Описаны требования к оформлению работы. Приведен список необходимой учебной и научной литературы, показаны примеры правильного оформления списка источников, использованных при написании обзора.

Для студентов специальности 1-74 02 02 − Селекция и семеноводство.

Таблиц 3. Библиогр. 30 . Приложений. 2.

Рецензенты: , кандидат с.-х. наук, доцент; , начальник Горецкой государственной инспекции по семеноводству, карантину и защите растений.

ВВЕДЕНИЕ

Выполнение курсовой работы по селекции и сортоведению сельскохозяйственных растений является важным этапом сбора, систематизации и анализа литературных данных по селекции растений. Целью курсовой работы является самостоятельное приобретение необходимых навыков работы с научной и учебной литературой, правильное изложение их содержания в виде обзора имеющихся в науке и практике сведений по селекции, генетики и сортоведению определенной культуры.

В данной курсовой работе центральное место занимает анализ литературных данных по вопросам селекции одной из полевых культур, возделываемых в Беларуси. Предусматривается тщательный анализ вопросов по достижениям и проблемам селекции, методам создания исходного материала, отбора и оценки селекционного материала. Важным этапом систематизации знаний по селекции является проектирование модели сорта.

При выполнении курсовой работы предусматривается освоение методики оформления списка на используемую литературу и правильного написания списка авторов упоминаемых статей, монографий, учебников, пособий и др.

1. ТЕМЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Тематика курсовых работ по селекции и сортоведению сельскохозяйственных культур охватывает все многообразие полевых сельскохозяйственных культур, возделываемых в Республике Беларусь (табл.1).

В индивидуальном задании, выдаваемом студенту, указываются направления селекции, методы создания исходного материала, отбора, оценки селекционного материала конкретной культуры. Данные вопросы должны быть раскрыты при написании работы.

2. СТРУКТУРА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа должна быть написана по определенному плану с включением необходимых разделов. Например, для озимой пшеницы план курсовой работы может быть следующим:

Таблица 1. Темы курсовых работ

Методы создания исходного материала

Методы оценки селекционного материала

Методы отбора в селекции

По элементам структуры урожайности

Озимая рожь диплоидная

Устойчивость к болезням

На устойчивость к болезням

Озимая рожь тетраплоидная

Устойчивость к вредителям

На устойчивость к вредителям

На качество продукции

Пригодность к механизированному возделыванию

На пригодность к механизированному возделыванию

На продолжительность вегетационного периода

Продолжительность вегетационного периода

1.1. Достижения и проблемы селекции озимой пшеницы.

1.2. Селекция озимой пшеницы на урожайность, устойчивость к болезням. Модель сорта озимой пшеницы.

1.3. Создание исходного материала для селекции пшеницы методом отдаленной гибридизации.

1.4. Многократный индивидуальный отбор в селекции озимой пшеницы.

1.5. Оценка селекционного материала озимой пшеницы по элементам структуры урожайности, устойчивости к болезням.

1.6. Методика государственного сортоиспытания пшеницы озимой.

2.1. Ботаническая характеристика, систематика пшеницы. Филогения рода.

2.2. Внутривидовое разнообразие пшеницы мягкой.

2.3. Сортовые признаки пшеницы мягкой.

2.4. Характеристика лучших районированных сортов озимой пшеницы.

4. Список литературы.

Введение. В соответствии с полученным заданием кратко отмечается народнохозяйственное значение и распространение сельскохозяйственной культуры. Приводятся данные о современном состоянии возделывания культуры в Республике Беларусь, уровне производства, характере использования продукции, перспективах культуры.

Селекция. В подразделе 1.1 студент должен систематизировать данные об истории культуры, основных достижениях в ее селекции, современном состоянии селекционной работы с данной культурой. Должны быть четко проанализированы основные проблемы селекции данной культуры.

В подразделе 1.2 рассматриваются вопросы селекции на основные качества и свойства в соответствии с выданным заданием. Обосновывается важность данных направлений селекции. Приводится краткий исторический обзор селекционной работы в данных направлениях, ее результативность. Рассматриваются генетические основы наследования признаков, эффективность различных методов селекции, анализируются трудности селекции, возможные пути их решения. В заключение данного подраздела представляются результаты проектирования модели сорта. Модель сорта выполняется в виде таблицы. Перечень признаков составляется с учетом биологических особенностей культуры, народнохозяйственного использования и направлений селекции. Для озимой пшеницы основные признаки указаны в табл. 2.

Таблица 2. Модель сорта озимой пшеницы на 2020 г.

Число зерен в колосе

Масса 1000 зерен

Масса зерна с колоса

Оптимальная густота продуктивного стеблестоя

Объемный выход хлеба

Длина вегетационного периода

Основой для создания модели является достигнутый уровень селекции, разработка параметров проводится на основании характеристики стандартного сорта. Важной частью проектирования модели сорта является подбор доноров и источников ценных признаков, они указываются в соответствующей колонке таблицы.

После разработки модели проводится детальный анализ признаков, обосновывается уровень запланированных параметров, выбор исходного материала.

При написании подраздела 1.3 необходимо раскрыть сущность рассматриваемого метода создания исходного материала, методику его применения. Применительно для характеризуемой культуры необходимо указать особенности методики, эффективность ее применения, существующие трудности, пути их решения, достигнутые результаты.

Подраздел 1.4 должен включать классификацию методов отбора, анализ эффективности применения разных методов отбора в селекции культуры, схему и методику проведения отбора, выданного в задании, особенности его применения в селекции соответствующей культуры.

Для раскрытия вопроса оценки селекционного материала необходимо привести классификацию методов селекционной оценки, конкретные методы оценки на соответствующие качества и свойства, применяемые на различных этапах селекционного процесса. В заключение данного пункта необходимо разработать годовой план проведения учетов и наблюдений в соответствии с формой табл. 3.

Таблица 3. Годовой план учетов и наблюдений при селекции озимой пшеницы

этап селекционной работы

Примерные сроки проведения

В подразделе «Методика государственного испытания культуры» необходимо изложить вопросы организации государственного сортоиспытания в Республике Беларусь, подробно рассмотреть методику различных видов госиспытания анализируемой культуры.

В разделе «Сортоведение» в соответствующих пунктах необходимо рассмотреть систематику культуры, дать ее ботаническую характеристику, рассмотреть филогению вида как процесс развития биологического вида во времени.

При анализе внутривидового разнообразия необходимо рассмотреть признаки, положенные в основу внутривидовой классификации, дать характеристику подвидам, разновидностям культуры. В данном пункте необходимо привести эколого-географическую систематику культуры с указанием эколого-географических групп, привести краткую характеристику их основных признаков.

При описании сортовых признаков необходимо дать подробную их классификацию.

Заключение должно включать несколько конкретных положений, в которых отражаются основные выводы по рассматриваемым вопросам курсовой работы.

Список литературы формируется на основании анализа 30–40 источников. Ссылки в тексте и список литературы выполняются согласно принятым стандартам. При этом возможно ссылаться на источник в виде номера источника или на автора с указанием года издания. Следует использовать только тот материал, который имеет непосредственное отношение к теме обзора. Противоречивые сведения, содержащиеся в различных источниках, должны быть проанализированы и оценены с особой тщательностью.

При оформлении списка литературы следует руководствоваться образцом оформления библиографического описания, представленным в приложении 1.

3. ТРЕБОВАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ.

Первой страницей работы является титульный лист, который оформляется в соответствии с приложением 2. На второй странице дается содержание курсовой работы. Начиная со второй страницы введения работа, включая иллюстрации и приложения, нумеруется по порядку в верхнем правом углу арабскими цифрами. Нумерация таблиц может быть сквозная (1, 2, 3. ) или в пределах раздела (1.1, 1.2 и т. д.). Нумерация и название таблицы выполняются по следующему образцу: над таблицей

Таблица 1 – Модель сорта озимой пшеницы на 2020 г., или

Таблица 1.1 − Модель сорта озимой пшеницы на 2020 г.

Фотографии, схемы, диаграммы, иллюстрации подписываются по единому образцу как рисунок, при этом приводится номер рисунка и его название: под рисунком

Рисунок 1 − Схема многократного индивидуального отбора.

Разделы и подразделы нумеруются в соответствии с настоящими указаниями (см. с. 3, 5). В конце текстовой части проекта прилагается список использованной литературы. Затем ставится дата выполнения проекта и подпись автора.

Курсовая работы должна быть аккуратно оформлена, написана четко и сжато, объемом не более 40–45 страниц на писчей бумаге формата А4 с приведением необходимых схем и рисунков, скрепляется в виде брошюры или в папке скоросшивателя.

Страницы работы должны иметь поля (мм): левое – 30, верхнее и нижнее – 20, правое – 15 мм.

При выполнении работы в компьютерном исполнении используется шрифт Times New Roman размером 14 пунктов, интервал одинарный, выравнивание по ширине. Размер шрифта в таблицах − 12 пунктов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексеева, , селекция и семеноводство гречихи / , . Киев: Выща школа, 1988. 206 с.

2. Альсмик, картофеля в Беларуси / . Минск: Ураджай, 1979. 127 с.

3. Будин, основы селекции картофеля / . Л.: Агропромиздат, 1986. 190 с.

4. Букасов, и семеноводство картофеля / , . Л.: Колос, 1972. 358 с.

5. Вавилов, основы селекции / . М.: Наука, 1987. 511 с.

6. Генетика культурных растений: зерновые культуры / под ред. , . Л.: Агропромиздат, 1986. 263 с.

7. Государственный реестр сортов и дерново-кустарниковых пород. Минск, 2008. 182 с.

8. Жуковский, генофонд растений для селекции: мегагенцентры и эндемичные микрогенцентры / . Л.: Наука, 1970. 87с.

9. Кукреш, яровая: биология и культигенез / . Минск: Наука и техника, 1991. 222 с.

10. Кукреш, (биология, агротехника использования) / , . Минск.: Ураджай, 1997. 159 с.

11. Культурная флора СССР. Т. 1. Пшеница / В. Ф .Дорофеев [и др.]. Л.: Колос, 1979. 347 с.

12. Культурная флора СССР. Т. 2. Ч. 1. Рожь / , , . Л.: Агропромиздат, 1989. 367 с.

13. Культурная флора СССР: Т. 2. Ч. 2. Ячмень / [и др.]. Л.: Агропромиздат, 1990. 423 с.

14. Майсурян, / , . М.: Колос, 1974. 463 с.

15. Митрофанов, / , . М.: Колос, 1967. 287 с.

16. Мухина, / , . Л.: Колос, 1978. 168 с.

17. Практикум по селекции и семеноводству полевых культур: учеб. пособие для вузов по спец. «Агрономия» / [и др.]. М.: Агропромиздат, 1987. 366 с.

18. Пшеница: учеб. пособие / [и др.]. Минск, 2005. 72 с.

19. Результаты испытания сортов сельскохозяйственных культур в Республике Беларусь / сост. [и др.]. Минск, 2007. 368 с.

20. Ригин, -ржаные амфидиплоиды / , . Л.: Колос, 1977. 279 с.

21. Соловьев, / . М.: Агропромиздат, 1989. 319 с.

22. Таранухо, : биология, селекция / . Горки: БГСХА, 2001. 112 с.

23. Таранухо, и семеноводство сельскохозяйственных культур / . Минск: Изд-во Минфина, 2009. 426 с.

24. Таранухо, тритикале : лекция / . Горки: БСХА, 1988. 21 с.

25. Таранухо, селекция и сортоведение зернобобовых культур в Беларуси : учеб. пособие / . Горки: БСХА, 1989. 66 с.

26. Таранухо, селекция и сортоведение зерновых культур / . Горки: БСХА, 1987. 58 с.

27. Трофимовская, (Эволюция, классификация, селекция) / . Л.: Колос, Ленинград. отд-ние,1972. 296 с.

28. Фесенко, и семеноводство гречихи / . М.: Колос, 1983. 191 с.

29. Частная селекция полевых культур: учебники и учеб. пособия для студентов вузов / [и др.]: под ред. . М.: Колос, 2005. 552 с.

30. Яшовский, и семеноводство проса / . М.: Агропромиздат, 1987. 255 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Образцы оформления библиографического описания

в списке литературы

А. Примеры описания самостоятельных изданий

Сортоиспытание в процессе выведения сортов и гибридов

Известно четыре вида сортоиспытаний: предварительное, конкурсное, производственное и специальное.

Предварительное сортоиспытание. Лучшие селекционные номера, выделенные в контрольном питомнике, здесь впервые получают название сортов, которые и проходят первоначальное испытание. Обычно испытывают не менее 25—30 сортов, а при большом масштабе работы—100 и более. В этом случае испытание ведут по сериям. Одну из них размещают в первом предварительном сортоиспытании, а другую — во втором. Сеют навесной тракторной сеялкой с принятой в производстве нормой высева. Площадь делянки обычно равна 10—25 м 2 . Повторность четырехкратная. Контроль высевают через 5—10 сортов.

Конкурсное сортоиспытание. Из большого набора сортов, испытывавшихся в предварительном сортоиспытании, самые лучшие поступают в конкурсное сортоиспытание. Здесь им дают основную оценку по комплексу хозяйственно-биологических признаков, сравнивают между собой и с лучшими сортами других селекционно-опытных учреждений. Сорта, успешно выдержавшие конкурсное испытание и показавшие неоспоримые преимущества по урожайности в сравнении с контролем и лучшими сортами других научно- исследовательских учреждений, ценные для данной зоны, передают в государственное сортоиспытание.

В конкурсном сортоиспытании высевают обычно 10—20 сортов. Во Всесоюзном научно-исследовательском селекционно-генетическом институте и Краснодарском НИИСХ испытывают 40—50 и более сортов озимой пшеницы.

Техника посева та же, что и в предварительном сортоиспытании. Повторность, как правило, четырехкратная, иногда шестикратная, площадь делянки для зерновых культур 25—50 м 2 , для пропашных —150—200 м 2 . Контроль высевают через 5—10 сортов.

Результаты конкурсного сортоиспытания обязательно подвергают статистической обработке.

Производственное сортоиспытание. Его проводят для хозяйственной оценки самых лучших перспективных сортов, которые намечают передать в государственное сортоиспытание. Сравнивают, как правило, два сорта: перспективный и лучший районированный. Их высевают на делянках площадью 1—2 га в двух повторениях с соблюдением всех условий, типичных для производства данной зоны.

Специальное сортоиспытание. Его организуют в том случае, когда необходимо дать оценку сортов по признакам, которые не могут быть выявлены достаточно полно при испытании их в обычных условиях, или когда требуется дать характеристику сортов по их реакции на особые условия выращивания. С этой целью проводят сортоиспытание на разных агрофонах, динамическое, зональное (экологическое) и некоторые другие.

Сортоиспытание на разных агрофонах. Чтобы установить реакцию сортов на орошение и выявить лучшие из них для возделывания в этих условиях, сравнивают один и тот же набор специально подобранных сортов при поливе и без него (в богарных условиях).

Разные сорта неодинаково реагируют на высокие дозы удобрений. Например, в одном из опытов Краснодарского НИИСХ урожай сорта озимой пшеницы Новоукраинка 83 без удобрений составил 29,4 ц/га, а при внесении полного минерального удобрения N₄₅P₄₅K₄₅ — 38,7 ц, то есть прибавка 9,3 ц/га. В этих же условиях урожай сорта Безостая 1 равнялся соответственно 32 и 54,2 ц/га,

и, следовательно, прибавка была 22,2 ц/га. Ясно, что высокая продуктивность сорта Безостая 1 могла быть выявлена только в условиях специального сортоиспытания — при внесении высоких доз удобрений.

Часто требуется определить урожайность сортов озимой пшеницы при посеве по чистому и занятому пару, а урожайность сортов яровой пшеницы в Сибири и Северном Казахстане — при возделывании по пару и зяби. Для этого проводят специальное сортоиспытание по разным предшественникам. Здесь же выясняют. различия сортов по продуктивности, устойчивости к ржавчине, способности накапливать белок в зерне и т. д.

Динамическое сортоиспытание. У некоторых культур (картофель, кукуруза на силос и др.) бывает очень важно определить не только конечный валовой урожай, но и выяснить ход его накопления в течение вегетации. В селекции ранних сортов картофеля наибольшую ценность представляют дающие наивысший урожай в самые ранние сроки уборки. При селекции кукурузы для центральных и северных областей также очень важно знать динамику накопления сухого вещества у разных гибридов по фазам вегетации. Для этого и применяют динамическое сортоиспытание, при котором урожайность сортов и гибридов определяют при различных сроках уборки: ее начинают с определенной даты или фазы и проводят в несколько сроков через определенное число дней. В связи с этим площадь делянки динамического сортоиспытания увеличивают в 1,5—2 -раза по сравнению с обычной.

Экологическое сортоиспытание. Для всесторонней и быстрой оценки новых, наиболее ценных сортов в различающихся экологических условиях их испытывают в других научно-исследовательских учреждениях. Обычно такие сорта высевают по типу конкурсного сортоиспытания для сравнения со своими новыми сортами и сортами, районированными в данной зоне. Результаты зонального сортоиспытания используют при составлении плана государственного сортоиспытания и для оценки состояния селекционной работы в различных научно-исследовательских учреждениях.

Способы ускорения селекционного процесса. В процессе селекционной работы новый сорт зерновых культур проходит длительный путь от отбора родоначального элитного растения до районирования. На это затрачивается обычно не менее 10—12 лет. Для ускорения селекционного процесса и сокращения сроков испытания применяют различные приемы и методы работы. Прежде всего важно правильно подбирать родительские формы для скрещивания. Для выращивания двух-трех гибридных поколений в год используют теплицы, посев яровизированными семенами, а для повышения коэффициента размножения семян — широкорядные и разреженные посевы с уменьшенной нормой высева в условиях высокого агрофона. Для этих же целей применяют, когда предоставляется возможность, вегетативное размножение и клонирование растений. Необходимо проводить испытание и оценку селекционных номеров на провокационных фонах на морозостойкость, засухоустойчивость, устойчивость к болезням и вредителям.

Особенно выдающиеся номера можно испытывать и размножать, минуя отдельные звенья принятой схемы селекционного процесса. Следует организовать предварительное размножение семян особенно ценных номеров параллельно с конкурсным в государственном и экологическом сортоиспытаниях.

В Краснодарском НИИСХ П. П. Лукьяненко по озимой пшенице и во Всесоюзном научно-исследовательском селекционно-генетическом институте П. Ф. Гаркавый по ячменю разработали методы, позволяющие значительно ускорить селекционный процесс по этим культурам. В Мексиканском международном центре по улучшению кукурузы и пшеницы Н. Борлауг разработал и успешно осуществляет схему селекционного процесса, позволяющую выводить новые сорта пшеницы за 4—5 лет.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Лекция № 23. Селекция растений

Селекция

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

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.

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)

Источники:

http://pandia.ru/text/80/354/53233.php
http://www.activestudy.info/sortoispytanie-v-processe-vyvedeniya-sortov-i-gibridov/
http://licey.net/free/6-biologiya/21-lekcii_po_obschei_biologii/stages/277-lekciya__23_selekciya_rastenii.html