Гибридные популяции в селекции цветочных культур

Деятельность селекционеров

Селекционеры тщательно анализируют имеющееся генетическое разнообразие. Они в течение нескольких десятилетий вывели тысячи улучшенных линий важнейших сельскохозяйственных растений. Как правило, приходится получать и оценивать тысячи гибридов, чтобы отобрать те немногие из них, которые действительно будут превосходить по своим свойствам уже широко разводимые. Например, в США с 1930-х по 1980-е гг. повысилась почти в восемь раз, хотя селекционерами была использована лишь небольшая часть генетического разнообразия этой культуры. Появляются все новые и новые гибриды. Это позволяет эффективнее использовать посевные площади.

Гибридизация – Как Создаются Самые Красивые Суккуленты?

Это любопытно Рада11.05.2019

У фанатов суккулентов похоже ненасытный аппетит к приобретению все новых и новых видов суккулентов и питомники растений с радостью готовы накормить даже самого голодного из них. Питомники используют метод гибридизации для создания новых видов суккулентов со специфическим набором желаемых характеристик. Гибриды становятся все более популярными среди любителей суккулентов, желающих добавить нотку разнообразия в свою коллекцию.

Гибридизация – это процесс скрещивания двух растений разных видов.

Этот времязатратный и трудоемкий процесс начинается с опыления (обмен пыльцой) одного вида суккулента с другим. Для этого, с помощью пинцета, пыльцу переносят с тычинок цветка одного растения на пестик цветка другого растения (перекрестное опыление) чтобы завязались семена. Однако, здесь есть много нюансов:

• Если растение молодое или нездоровое оно может слабо принимать пыльцу и не завязывать семян;
• Пыльца должна попасть на пестик в нужное время;
• Пестик цветка может не принять пыльцу, если цветок незрелый;
• Никогда не известно, сколько семян может быть в семенной коробке. Семян может быть очень много, очень мало или вообще не быть.

Затем опыленное растение изолируют, защищая от “случайного” опыления другими видами и даже от своего собственного опыления и ожидают появления семян. Как только семена собраны и посажены, остается только ждать, когда семена прорастут. Вы не узнаете каков будет результат скрещивания до тех пор, пока не вырастет растение. Как только растение достигло среднего размера, чтобы определить унаследовало ли оно желаемые черты и признаки, можно понять было ли скрещивание удачным. Это, однозначно, занятие для тех, кто умеет ждать.

Проблемы при гибридизации

Гибридизация не может быть совершенным механизмом и иногда в ней проявляются проблемы и ошибки. Самая распространенная проблема с которой сталкиваются питомники для растений – непредсказуемость результатов гибридизации. Никогда нельзя быть уверенным в том, какие характеристики от родительских растений унаследуются потомством. Поэтому, если вы хотите получить определенные черты в растении этот процесс может потребовать несколько трудоемких попыток, чтобы добиться желаемых результатов. Более точно управлять процессом может помочь использование способов, позволяющих напрямую изменять гены в ДНК растений. Например, чрезмерно дорогостоящая технология CRISPR позволяет с большой точностью редактировать геномы растений.

Также, потомство полученное через гибридизацию часто оказывается бесплодным. Это означает, что такие растения не могут воспроизводиться половым путем (в случае растений, это означает невсхожесть семян, то есть семена плохо завязываются и прорастают). Бесплодные растения можно размножать только черенками и листиками, как раз суккуленты и очень сговорчивы на такое размножение. Более того, размножение половым путем обязательно перемешает ДНК и маловероятно, что вы получите идентичное потомство. Никто не захочет лишиться своего симпатичного гибрида, над созданием которого работал так долго.

Еще одна неприятность, связанная с гибридизацией в том, что два вида растения, которые вы намерены скрестить, могут зацвести в разное время. Пыльца не всегда может оставаться жизнеспособной длительное время, поэтому ее нельзя хранить, надеясь, использовать позднее. Это означает, что вам придется попотеть и создать такие хитрые условия, чтобы растения зацвели одновременно.

Данными факторами и объясняется трудоемкость всего процесса. Опыляемое растение, находящееся снаружи дома также должно быть защищено от перекрестного опыления насекомыми или животными.

Следует еще учитывать один факт – это здоровье гибридов. В большинстве случаев, гибридные растения более подвержены болезням, чем их не измененные родительские аналоги. Особенно это относится к межродовым гибридам: процесс слияния радикально разных геномов в конечном итоге дает “слабое” ДНК. Поэтому часто такие растения бесплодны и уязвимы к неблагоприятным условиям окружающей среды.

Внимание! Материал защищен юридически. Копирование материала запрещено.

Гибридная кукуруза

Как использовать гидрогель для выращивания комнатных растений

Повышение продуктивности кукурузы стало возможным в основном благодаря использованию гибридных семян. Инбредные линии этой культуры (гибридные сами по происхождению) использовались в качестве родительских форм. Из семян, полученных в результате скрещивания между ними, развиваются очень мощные гибриды кукурузы. Скрещиваемые линии высеваются чередующимися рядами, и с растений одной из них вручную срезаются метелки (мужские соцветия). Поэтому все семена на этих экземплярах оказываются гибридными. И они обладают очень полезными для человека свойствами. Путем тщательного подбора инбредных линий можно получить мощные гибриды. Это растения, которые будут пригодны для выращивания в любой требуемой местности. Поскольку признаки гибридных растений одинаковы, их легче убирать. А урожайность каждого из них гораздо выше, чем у неулучшенных экземпляров. В 1935 г. на гибриды кукурузы приходилось менее 1% всей этой культуры, выращиваемой в США, а теперь фактически вся. Сейчас получение значительно более высоких урожаев этой культуры гораздо менее трудоемко, чем раньше.

Метод прививок

Один из классических методов селекции растений заключается в искусственном объединении частей разных растений. На растущее растение (подвой) прививают часть (почку, побег) другого растения. Часть прививаемого растения называется привой. Прививка не является настоящей гибридизацией. Она приводит только лишь к ненаследуемым изменениям фенотипа объединенного растения, не изменяя генотип исходных форм. Но прививки способствуют сближению биохимических и физиологических процессов объединенных растений. Целью применения данного метода является усиление желаемых изменений фенотипа в результате сочетания свойств привоя и подвоя (например, морозоустойчивость северного подвоя и вкусовые качества южных сортов привоя или устойчивость подвоя против болезней). Кроме того в результате прививок могут проявляться новые качества, которые можно использовать в дальнейшей селекционной работе.

Некоторые сорта культурных растений при их размножении семенами быстро возвращаются к фенотипам предковых форм – «дичают». Поэтому единственным способом поддержания таких сортов является или вегетативное размножение, или их прививка к дичку.

— — Требуется помощь в составлении плана учебной работы? — Укажи тему и получи ответ через 15 минут — — — — — — получить помощь — —

Тритикале

Проведите межсортовое скрещивание томатов

Традиционные методы селекции иногда могут привести к удивительным результатам. Например, гибрид пшеницы (Triticum) и ржи (Secale) тритикале (научное название Triticosecale) приобретает все большее значение во многих районах и, по-видимому, является весьма перспективным. Он был получен путем удвоения числа хромосом у стерильного гибрида пшеницы и ржи в середине 1950-х гг. Дж. О’Мара в Университете шт. Айова с помощью колхицина, вещества, препятствующего образованию клеточной пластинки. Тритикале сочетает высокую урожайность пшеницы с неприхотливостью ржи. Гибрид относительно устойчив к линейной ржавчине — грибковому заболеванию, являющемуся одним из главных урожайность пшеницы. Дальнейшие скрещивания и отбор дали улучшенные линии тритикале для конкретных районов. В середине 1980-х гг. эта культура благодаря высокой урожайности, устойчивости к климатическим факторам и прекрасной соломе, остающейся после уборки, быстро завоевала популярность во Франции, крупнейшем производителе зерна в рамках ЕЭС. Роль тритикале в рационе человека быстро растет.

Селекция растений: отбор, гибридизация, гетерозис и полиплоидия

Селекция растений сегодня оперирует обширным набором средств для выведения сортов с улучшенными характеристиками. Ученым при выборе методов селекции нужно учитывать некоторые особенности биологии растений.

1. Большая плодовитость

, способность давать многочисленное потомство.

2. Значительный выбор самоопыляемых видов

(в частности, у пшеницы, гороха, ячменя и пр.).

3. Возможность размножения с помощью вегетативных органов

.

4. Относительная простота искусственного получения форм-мутантов

.

Ключевые методы селекции растений

1. Искусственный отбор (который, в свою очередь, делится на индивидуальный и массовый).

2. Гибридизация (инбридинг, аутбридинг, межлинейная гибридизация).

3. Гетерозис.

4. Полиплоидия.

5. Искусственный мутагенез.

6. Использование соматических мутаций.

7. Методы клеточной инженерии (или соматическая гибридизация).

8. Методы генной инженерии.

Очень специфическими методами селекции растений являются методы получения соматических мутаций

, а также соматических гибридов. Большим потенциалом в селекции растений обладает
межлинейная гибридизация
.

Искусственный отбор и гибридизация

1. Главные методы, применяемые в селекции растений, — искусственный отбор и гибридизация

.

2. Как правило, они используются совместно. Внимательнейший отбор «родителей» предшествует гибридизации. Обратите внимание, на эту тему созданы тесты ЕГЭ по биологии!

3. Гибридизация резко улучшает качества и разнообразие того природного материала, с которым экспериментирует селекционер.

4. Однако в большинстве случаев метод гибридизации сам по себе не приводит к целенаправленному изменению признаков. Иначе говоря, скрещивания без искусственного отбора дадут небольшой эффект.

5. В селекции растений используется преимущественно массовый искусственный отбор

. Реже может использоваться
индивидуальный отбор
.

6. Применяются два вида гибридизации. Инбридинг

проводят до получения гетерозисных гибридов, для закрепления наследственных свойств внутри одной чистой линии.

7. При аутбридинге

у растений возникают бесплодные гибриды, требующие полиплоидии для восстановления плодовитости.

Гетерозис

1. Гетерозис часто применяется селекционерами для повышения урожайности растений. Он обеспечивается так называемой межлинейной гибридизацией чистых линий.

2. Межлинейная гибридизация

подразумевает перекрестное опыление между разными самоопыляющимися линиями. После такого опыления в ряде случаев возникают межлинейные гибриды, дающие высокий урожай. Как пример рассмотрим способ получения межлинейных гибридов кукурузы. Селекционеры удаляют метелки с определенных растений, а после появления рылец пестиков опыляют их пыльцой данного растения. Для предотвращения опыления пыльцой каких-то других, случайных, растений, на соцветия «подопытной» кукурузы надеваются бумажные колпачки. Таким образом в течение ряда лет выводят некоторое количество чистых линий. Наконец их скрещивают между собой и, получив урожай, отбирают те, которые дают наибольшее потомство.

Полиплоидия

1. Полиплоидия очень распространена в селекции растений.

2. Полиплоидные особи демонстрируют более высокую жизнеспособность, чем диплоидные.

3. Кроме того, избыток хромосом, полученных после полиплоидии, повышает устойчивость
растений
к бактериям, вирусам, грибам и прочим патогенным организмам, а также к различным неблагоприятным факторам (химическому воздействию, радиации и пр.). Когда повреждаются гомологичные хромосомы, одна или даже две, аналогичные повреждениям не подвергаются.

4. Проведение в конце XIX века гибридизации пшеницы (Triticum) и ржи (Secale) дало возможность получить в результате аллополиплоидии формы зерновых, названные тритикале

(Triticale). Тритикале отличается морозостойкостью, малой восприимчивостью к заболеваниям вирусной и грибковой природы (в том числе к опасной для пшеницы линейной ржавчине), «равнодушием» к плодородности почвы; в его зернах больше белка, чем у пшеницы и ржи.

5. В 1930-е годы селекционер Николай Васильевич Цицин скрестил пшеницу и пырей, получив высокоурожайные и устойчивые к полеганию пшенично-пырейные гибриды

.

Искусственный мутагенез

1. Метод начал применяться после открытия результатов воздействия на растения различных мутагенов

— химических факторов и излучений. Мутагены дают возможность добиваться широкого спектра мутаций.

2. Искусственный мутагенез подталкивает геномные мутации

, которые приводят к полиплоидии. В частности, полиплоидные формы получают, обрабатывая алкалоидом колхицином семена во время прорастания. Если обработать зародыш во время первого митоза его клеток (на стадии метафазы), микротрубочки разрушатся, хромосомы разойдутся случайно. Одна из клеток может стать не диплоидной, а тетраплоидной. Вторая вовсе не получит хромосом. Тетраплоид далее будет делиться митозом.

3. Следствием мутагенеза являются многие генные и хромосомные мутации

, приводящих к возникновению сортов с новыми характеристиками. На сегодняшний день селекционерами получено больше тысячи сортов, предками которых были мутантные растения — «удачно» обработанные мутагенами. Например, сорт яровой пшеницы Новосибирская-67, отличающийся соломиной короткой и крепкой (что защищает от полегания), получен в 1967 году в Институте цитологии и генетики СО РАН методом индивидуального отбора в потомстве мутантов после облучения гамма-лучами семян сорта Новосибирская-7.

Отдаленная гибридизация

1. Аутбридинг

, или же
отдаленная гибридизация
— метод скрещивания неродственных растений, которые относятся к разным видам. Неродственным гибридам свойственна стерильность, поскольку у них нарушается ход мейоза.

2. Преодолевать бесплодие первым научился в 1924 году генетик Георгий Дмитриевич Карпеченко. Исследователь вначале провел скрещивание редьки с капустой, у которых одинаковые диплоидные наборы, 2n = 18. Двойной набор хромосом у гибрида капредьки был равен 18 — 9 хромосом от редьки, 9 от капусты. Капредька «страдала» стерильностью, потому что в ходе мейоза родительские хромосомы не конъюгировали по причине разной формы и размеров хромосом. В итоге весь мейозу у капредьки нарушался.

3. На следующем этапе эксперимента Карпеченко удвоил набор хромосом капредьки, полиплоид приобрел 36 хромосом. Как произошло удвоение? У диплоидной капредьки в конце мейоза после обработки колхицином для разрушения микротрубочек образовались не гаплоидные, а диплоидные споры. Далее из них митозом сформировались диплоидные половые клетки. После слияния последних сформирован тетраплоид. У него мейоз стал протекать нормально. В ходе мейоза 9 + 9 хромосом редьки смогли конъюгировать с «редечными», 9 + 9 хромосом капусты — с «капустными». Плодовитость восстановилась. Этот же способ применялся для получения тритикале и пшенично-пырейных гибридов, о которых мы писали выше.

Размножение комнатных растений делением

Виды кактусов: варианты растений без колючек или с листьями

Растения: папоротник, фиалка, сансевиерия, маранта, аспарагус, калатея.

Такие домашние цветы образуют дочерние маленькие кустики (розетки), и их можно размножить способом деления куста. Эту процедуру следует проводить весной или в начале лета. Материнское растение достают из горшка, отряхивают почву и аккуратно, разламывая или отрезая острым ножом, отделяют дочернюю часть цветка в месте соединения его с материнским. Каждое молодое растение должно уже иметь здоровую точку роста и вполне развитую корневую систему. Их следует рассадить в увлажненную почвенную смесь. Пока растение не укоренится и не пустит новый побег, землю в горшке нужно поддерживать всегда влажной, избегать попадания на него прямых солнечных лучей.

Преимущества скрещивания

Процесс гибридизации – скрещивания растений – направлен на получение сортов растений, владеющих выигрышными особенностями родительских сортов, таких как:

• Высокая урожайность
• Устойчивость к болезням
• Морозостойкость
• Засухоустойчивость
• Маленькие сроки созревания

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

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

Чистые сорта !!! либо гибриды !!! что выбрать?

Увлекательные заметки:

• Домашний гиацинт: уход по окончании цветения
• Лучшие идеи: садовые скульптуры собственными руками
• Афеландра: верный уход за цветком
• Цикламен: как вырастить цветок из семян

Подобранные по важим запросам, релевантные статьи:

• Огурцы постоянно являлись неотъемлемым элементом рациона каждого человека. Их разведение считается одной из самых основных задач садовода. Летний салат немыслим…
• Не каждое растение способно полноценно развиваться и расти без достаточного количества жидкости. На ее недочёт они смогут реагировать по-различному: одни…
• Перец, богатый микроэлементами и витаминами овощ, неприхотлив в уходе при соблюдении изюминок выращивания. Сладкий перец не владеет, в большинстве случаев,…
• Виноград выращивается уже тысячи лет, и существует огромное множество сортов, выведенных как опытными ботаниками, так и садоводами-любителями. К…
• Слива – это одно из самых распространенных деревьев. Ее плоды имеют приятный сладкий вкус и ласковую мякоть. Довольно часто такое дерево возможно встретить в садах,…
• На дачных участках огородники выращивают разные овощные культуры, но традиционно на грядках оказывается сладкий перец. Существуют разные сорта…

Особенности селекции растений

С самого начала осознанной деятельности человек стремился отобрать для своего использования те растения, которые отвечали потребностями человека. Это касалось различных качеств растений. Для одних целей требовались определенные вкусовые качества, для других – определенный внешний вид растения, для третьих – устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды. Для того, чтобы получить растения с желаемыми качествами, возникла такая отрасль научно-практической деятельности, как селекция.
Определение 1

Селекция – это совокупность способов деятельности человека, направленных на создание новых и улучшения существующих разновидностей живых организмов (сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов).

Готовые работы на аналогичную тему

Курсовая работа Селекция растений 490 ₽ Реферат Селекция растений 240 ₽ Контрольная работа Селекция растений 220 ₽

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Особенность селекции растений заключается в том, что на протяжении года происходит вегетация и созревание плодов. Одно растение может дать большое количество семян. Это означает, что при организации опытной работы можно в течении года получить результаты в большом количестве, которые легко отобрать по фенотипу и обработать статистически.

Зеленая революция

Разработанные в ходе нее удобрения и орошения были использованы во многих развивающихся странах. Каждая культура для получения высоких урожаев требует оптимальных условий произрастания. Внесение удобрений, механизация и орошение — необходимые составляющие Зеленой революции. Из-за особенностей распределения кредитов лишь относительно богатые землевладельцы были в состоянии выращивать новые гибриды растений (зерновых). Во многих регионах Зеленая революция ускорила концентрацию земли в руках немногих наиболее состоятельных собственников. Такое перераспределение имущества не обязательно обеспечивает работой или продовольствием большинство населения этих регионов.

Как же получают семена гибридов

Стерильность – главное условие при выведении гибридных семян, нужные культуры должны быть изолированы от остальных овощных посадок, располагаться в теплице или разделяться густой полосой кустарников.

Огороднику, например, нравятся два высокоурожайных сорта томатов и он готов их выращивать ежегодно, но первый имеет один минус – слишком высокий рост, а недостаток второго – крупность плодов, которые не помещаются в банки для консервации. Если объединить два этих сорта, то получится нечто среднерослое, высокоурожайное и идеальное по форме плодов, превосходящее по характеристикам родительские формы.

Чтобы получить собственные семена гибридов

F1 пасленовых культур необходимо правильно выполнить технику опыления. Выбрав один родительский сорт, условно – отцовскую форму, утром аккуратно обрывают пинцетом созревшие тычинки (пыльники) на распустившихся соцветиях и собирают их в стеклянную емкость. Затем на выбранном втором сорте – материнском, пинцетом производят вскрытие нераскрывшихся бутонов, удаляют тычинки и опыляют рыльце пестика, собранной пыльцой с отцовского растения, вскрывая закрытые пыльники.

Для гарантированного опыления, образования плодовой завязи и большего получения семян на каждый цветок материнской формы наносят пыльцу с двух пыльников отцовского куста.

После скрещивания на все соцветия одевают мешочки из бумаги, нетканого материала или полиэтилена, чтобы изолировать от попадания насекомых. Проведенные работы обязательно записываются на бирках и крепятся к культурам, где указывают дату опыления и наименование сортов.

К вечеру следующего дня мешочки с цветоносов снимают. Результат гибридизации будет заметен на 4-5 день, при успешном скрещивании плодовые завязи начнут увеличиваться и расти.

С гибридов I поколения удается получить максимальное количество семян в плодах, нежели от сортового разведения, где большая часть семенного материала формируется только в первых, наиболее развитых и сильных плодах.

Гибриды F1 томатов способны давать с одного плода до 1800 семян, баклажана – 1300, перца острого и сладкого – 700 и 250 шт. соответственно.

Выращиваемые из полученных семян гетерозисные гибриды по всем показателям превосходят сортовые формы и наделены большей сопротивляемостью к патогенным болезням и стойкостью к негативным климатическим изменениям. Но семена с их зрелых плодов уже не годятся для последующего размножения, так как они расщепляются при посеве и хаотично отображают признаки родительских форм, теряя все качества урожайности и сбиваясь в сроках плодоношения. И операцию с искусственным опылением приходится повторять, по мере истощения запасов семян гибридов F1, которые хранятся намного дольше, чем выделенные из сортовых форм.

Желаю Вам провести удачные эксперименты и получить отличные семена гибридов

F1.

До новых встреч, друзья!

Отдаленная гибридизация

Восстановление плодови-тости 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 (2
n
= 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

.

Полиплоидия

Определение 2

Полиплоидия – это явление увеличения количества хромосом в ядре клеток растения.

Достигается это различными способами. Если удвоение хромосом не сопровождается делением клетки, то мы можем получить диплоидную половую клетку, а затем – триплоидный гибрид. Еще есть способы получения явления полиплоидии – слияние соматических клеток или их ядер; образование гамет с нередуцированным числом хромосом вследствие нарушения мейоза.

Ученый-генетик Г. Д. Карпеченко применял методику воздействия на веретено деления различными мутагенами (химическими веществами, ионизирующим излучением, критическими температурами) с целью получения гамет с диплоидным набором хромосом и получением тетраплоидного гибрида.

Применяют и мутации, приводящие к кратному уменьшению числа хромосом. Это позволяет быстро получать формы растений, гомозиготные по большинству генов.

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.

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

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.

Больше информации можно узнать из видео.

В наше время скрещивание растений стало очень частым. Люди все чаще прибегают к этом и пытаются создать новые уникальный продукты. В этой статье очень хорошо и подробно описано то как это делается.

Инбридинг инцухт

В центре гете-розис-ная куку-руза, слева и справа роди-тель-ские 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 диплоид-ной (2n

= 16) и тетра-плоидной (2
n
= 32) гре-чихи.

Аа × Аа АА

2Аа 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.

Сохранение и использование генетического разнообразия культур

Интенсивные программы скрещиваний и отбора ведут к сужению генетического разнообразия культурных растений по всем их признакам. По вполне понятным причинам в основном направлен на повышение урожайности, и среди весьма однородного потомства отбираемых строго по этому признаку экземпляров иногда теряется устойчивость к болезням. В пределах культуры растения становятся все более однообразными, так как определенные их признаки выражены сильнее, чем остальные; поэтому более уязвимыми для патогенов и вредителей оказываются посевы в целом. Например, в 1970 г. гельминтоспориоз, грибковое заболевание кукурузы, вызываемое видом Helminthosporium maydis (на фото выше), уничтожило примерно 15 % урожая этой культуры в США, принеся убытки приблизительно в 1 млрд долларов. Эти потери, по-видимому, связаны с появлением новой расы гриба, весьма опасной для некоторых из основных линий кукурузы, широко использовавшихся при получении гибридных семян. У многих коммерчески ценных линий этого растения цитоплазма была идентичной, поскольку при получении гибридной кукурузы неоднократно используются одинаковые пестичные растения.

Для предупреждения такого ущерба необходимо выращивать изолированно и сохранять различные линии важнейших культур, которые, даже если сумма их признаков не представляет экономического интереса, могут содержать гены, полезные в ходе продолжающейся борьбы с вредителями и болезнями.

Общая характеристика методов селекции растений

Как известно, основными методами селекции являются гибридизация и искусственный отбор. Эти методы применяются одновременно и взаимно дополняют друг друга.

Гибридизация дает возможность получить организмы с определенным генотипом, а искусственный отбор позволяет отобрать организмы с определенными внешними признаками (фенотипом) и продолжить работу по их закреплению.

Кроме того в селекции растений применяется метод прививок. Это позволяет искусственно объединить части разных растений для дальнейшей селекционной работы.

Эффективность селекционной работы зависит от разнообразия исходного материала. В селекции растений эту проблему удается решить. Используя различные формы гибридизации в сочетании с искусственным мутагенезом. Благодаря применению последнего и дальнейшему отбору среди мутантных форм были созданы сотни новых сортов пшеницы, ржи, ячменя и других культурных растений. Теперь познакомимся с методами селекции растений подробнее.

Требуется вычитка, рецензия учебной работы? Задай вопрос преподавателю и получи ответ через 15 минут! Задать вопрос