Методы селекции. Центры происхождения культурнах растений. Лацковой Лизы 9 б

Селекция – это наука о методах создания новых и улучшении существующих пород животнах, сортов культурнах растений и штаммов микроорганизмов с ценнами для человека признаками и свойствами Порода, сорт, штамм – это популяция организмов, полученнах в результате селекции, которые характеризуются определеннам генофондом, наследственно закрепленнами морфологическими и физиологическими признаками и определеннам уровнем продуктивности. Задачи селекции Повышение урожайности сортов и продуктивности животнах Повышение урожайности сортов и продуктивности животнах Повышение устойчивости к заболеваниям Улучшение качества продукции Пригодность для механизированного или промышленного выращивания и разведения Пригодность для механизированного или промышленного выращивания и разведения Экологическая пластичность сортов и пород

Сорт – это совокупность культурнах растений одного вида с определеннами наследственнами особенностями, искусственно созданная человеком Порода – это совокупность домашних животнах одного вида с определеннами наследственнами особенностями, искусственно созданная человеком Штамм – это совокупность микроорганизмов обладающая структурнами биохимическими особенностями, особеннами патогеннами свойствами, устойчивостью к антибиотикам и т.д.

Методы селекции Отбор Гибридизация (скрещивание) Гибридизация (скрещивание) Искусственнай мутагенез Искусственнай мутагенез Полиплоидия Выбор человеком наиболее ценнах в хозяйственном отношении особей животнах и растений данного вида, для получения от них потомства с нужнами свойствами Процесс получения гибридов от двух отличающихся по генотипу родительских организмов при половом размножении Искусственное получение мутаций с помощью физических или химических мутагенов для получения перспективнах мутантов животнах растений и микроорганизмов Наследственное изменение, заключающееся в кратном увеличении числа наборов хромосом в клетках организма, наиболее часто встречается в клетках растений и простейших

Методы селекции Основнами методами селекции являются гибридизация и отбор Основой селекционной работы является искусственнай отбор, позволяющий в короткое время и при ограниченном числе особей получить нужнай сорт, породу или штамм Методы отбора Массовый отбор: Применяется для получения сортов перекрестно опыляемых растений. Все потомки гетерозигот- на. Результаты неустойчивые из-за случайного пере- крестного опыления Массовый отбор: Применяется для получения сортов перекрестно опыляемых растений. Все потомки гетерозигот- на. Результаты неустойчивые из-за случайного пере- крестного опыления Индивидуальнай Отбор: Применяется для самоопыляемых растений. Отбираются отдельнае растения и от них получают потомство, которое генетически однородно. Получают чистые линии Индивидуальнай Отбор: Применяется для самоопыляемых растений. Отбираются отдельнае растения и от них получают потомство, которое генетически однородно. Получают чистые линии Естественнай Отбор: Формируется устойчивость к среде обитания. Получают районированнае сорта и породы Естественнай Отбор: Формируется устойчивость к среде обитания. Получают районированнае сорта и породы

Виды гибридизации Внутривидовая гибридизация Внутривидовая гибридизация Отдаленная Близкородственная Межвидовая гибридизация Межвидовая гибридизация Межродовая гибридизация Межродовая гибридизация Осуществляется между особями одной породы или сорта Осуществляется между породами и сортами внутри одного вида Осуществляется между особями разнах видов Осуществляется между особями разнах родов

Отбор большой группы растений, применяется для перекрестноопылителей Массовый отбор Выделение отдельнах растений, обладающих ценнами признаками (для самоопылителей) Индивидуальнай отбор Получение гибридов с максимальной жизненной силой Эффект гетерозиса Создание сортов, сочетающих признаки родителей Перекрестное опыление самоопылителей Кратное увеличение хромосомного набора Полиплоидия Скрещивание растений, относящихся к разнам видам и родам (гибриды бесплодна, восстановление плодовитости – с помощью полиплоидии) Отдаленная гибридизация Методы селекции растений

Сохранение путем вегетативного размножения Использование соматических мутаций Увеличение частоты мутаций с помощью химических и физических мутагенов Экспериментальнай мутагенез Использование клеточнах культур, гибридизации протопластов Клеточная инженерия Методы введения или замещения пар гомологичнах хромосом Хромосомная инженерия Синтез генов искусственнам путем на И-РНК, введение нужнах генов в растения. Генная инженерия Методы селекции растений

Отбор животнах по совокупности признаков, характернах для породы Отбор по экстерьеру Сохранение и улучшение породы путем выбраковки особей, отклоняющихся от качеств данной породы и получение большего потомства от лучших производителей Внутрипородное разведение Создание новой породы с целью сохранения определеннах свойств обеих пород Межпородное разведение Между братьями и сестрами, родителями и потомством с целью получения большего потомства с выдающимися качествами (строгий отбор обязателен) Близкородственное скрещивание Межвидовое скрещивание. Потомство обычно бесплодно Отдаленная гибридизация Методы селекции животнах

Широко используется в птицеводстве (бройлернае куры) за счет отдаленной гибридизации Эффект гетерозиса Выбор самца-производителя по конкретнам качествам Испытание по потомству Получение б Ольшего потомства от самца Искусственное осеменение Забор эмбрионов на стадии эмбриогенеза с имплантацией в других самок. Получение большого количества эмбрионов Методы селекции животнах

Генная инженерия Клеточная инженерия Биотехнология Методы селекции микроорганизмов

ЦМС (ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МУЖСКАЯ СТЕРИЛЬНОСТЬ) В 1929 г. генетик М.И. Хаджинов нашел в посевах кукурузы растения с мужской стерильностью и предложил использовать это явление для получения гибриднах семян у обоеполых и самоопыляемых растений. Стерильность обусловлена взаимодействием особого типа цитоплазмы S и генов rf. S rf Rf rf Стерильно Фертильно Схема наследования ЦМС Внедрение гетерозиснах гибридов растений приносит значительнай чистый доход производителям продукции с/х Гена ядра результат

ИСКУССТВЕННЫЙ МУТАГЕНЕЗ ИМ – искусственное получение мутаций путем воздействия радиационного излучения и химических веществ на семена растений, приводящее к изменению генов. Таким методом создаются новые сорта томатов, картофеля, кукурузы, хлопчатника, пшеницы. Пшеница Новосибирская 7 Пшеница Новосибирская 67 Низкорослая, устойчивая к полеганию Урожайность ц/га R Очень широко искусственнай мутагенез используется в селекции микроорганизмов

Генная инженерия Генная инженерия совокупность методик, позволяющих выделять нужнай ген из генома одного организма и вводить его в геном другого организма. Растения и животнае - трансгеннае. Бактерии и грибы трансформированнае. Процесс создания трансформированнах бактерий 1. Рестрикция «вырезание» нужнах генов. 2. Создание вектора специальной генетической конструкции, в составе которой намеченнай ген будет внедрен в геном другой клетки. 3. Трансформация внедрение вектора в бактерию. 4. Скрининг отбор тех бактерий, в которых внедреннае гена успешно работают. 5. Клонирование трансформированнах бактерий.

Хромосомная инженерия Хромосомная инженерия совокупность методик, позволяющих осуществлять манипуляции с хромосомами. Цель – идеальнай вид. Метод гаплоидов Метод полиплоидов Одна группа методов основана на введении в генотип растительного организма пары чужих гомологичнах хромосом, контролирующих развитие нужнах признаков (дополненнае линии), или замещении одной пары гомологичнах хромосом на другую (замещеннае линии).

Клеточная инженерия Клеточная инженерия конструирование клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. Метод Характеристика Культура тканей Выращивание из отдельнах клеток культуры тканей, продуцирующих необходимое вещество Гибридизация протопластов Слияние протопластов соматических клеток для создания новых сортов Создание гибридов Гибридизация лимфоцитов с раковыми клетками Пересадка ядер Пересадка ядер соматических клеток в яйцеклетки

ЦЕНТРЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ

Вавилов Николай Иванович ( ) –основоположник разработки научнах основ селекции. Правильнай выбор исходнах особей Генетическое разнообразие особей Влияние окружающей среды на проявление признаков

Вавилов Николай Иванович

«Подводя итоги работы советского коллектива растениеводов, многочисленнах экспедиций, провереннах в пределах Азии, Африки, Южной Европы, Северной и Южной Америки, охвативших до 60 стран, а также всего СССР, и резюмируя результаты дальнейшего сравнительного изучения нового сортового и видового разнообразия, мы приходим к установлению восьми самостоятельнах мировых очагов происхождения важнейших культурнах растений». 8 центров древнего земледелия

Центры происхождения культурнах растений: 1 – Тропический центр; 2 – Восточноазиатский; 3 – Среднеазиатский; 4 – Переднеазиатский; 5 – Средиземноморский; 6 – Абиссинский; 7 – Центральноамериканский; 8 – Южноамериканский.

Тропический центр Включает территорию тропической Индии, Индо-Китая и островов Юго-Восточной Азии. Из этого центра ведет начало около 30% возделываемых в настоящее время растений. Здесь родина риса, сахарного тростника, большого количества тропических плодовых и овощнах культур (цитрусовые, баклажан, огурец и др.)

Восточнокитайский центр Включает умереннае и субтропические части Центрального Китая, Корею, Японию и о. Тайвань. Около 20% всей мировой культурной флоры ведет начало из Восточной Азии. Это родина таких растений, как соя, проса, многих овощнах и плодовых культур (яблоня, груша, слива, вишня и др.)

Среднеазиатский центр: включает территории Ирана, Афганистана, Средней Азии и Северо-Западной Индии. Это родина: пшеницы, фасоли, гороха, ржи, льна, конопли, лука, чеснока, винограда, дыни, тюльпанов и роз (14%). Переднеазиатский центр: территория Малой Азии и Кавказ. Родина шпината, грецкого ореха, миндаля, пшеницы, ржи, граната, хурмы.

Средиземноморский центр: включает страна, расположеннае по берегам Средиземного моря. Этот центр дал начало 10-11% видов культурнах растений. Среди них такие, как маслина, капуста, спаржа, петрушка, свекла и кормовые травы (клевер и др.)

Абиссинский центр Включает территории Эфиопии, части Судана, Сомали и юга Аравийского полуострова. Здесь много эндемичнах растений: нуг, кофейное дерево, особый вид банана, арбуз, твердая пшеница, ячмень, сорго (всего 3-4%)

Центральноамериканский центр: охватывает большую территорию Мексики и Центральной Америки. Из этого центра ведет начало около 8% различнах культурнах растений, таких как кукуруза, подсолнечник, хлопчатник, фасоль, тыква, какао, авокадо, табак.

Южноамериканский центр: территория западного побережья Южной Америки – Колумбии, Перу и Чили. Это родина картофеля, томата, арахиса, ананаса, хинного дерева и кокаинового куста.

Большой вклад в развитие селекции растений внесли работы И.В. Мичурина. Мичурин скрещивал местнае морозостойкие сорта с южнами, а полученнае сеянцы подвергал строгому отбору и содержанию в суровых условиях. Так были получена сорта яблонь Антоновка, Славянка. Для преодоления нескрещива- емости видов он преложил: 1. Метод предварительнах прививок; 2. Метод посредника; 3. Опыление смесью пыльцы.

1. Метод предварительнах прививок: изменение химического состава привоя (рябина на груше опыление гибрид) 2. Метод посредника: культурнай персик + монгольский миндаль гибрид (посредник) + культурнай персик морозостойкий персик. 3. Опыление смесью пыльцы: пыльцевые трубки с различнам генотипом стимулируют друг друга для прорастания и оплодотворения. Полученнае Мичуринам сорта культурнах растений являются гетерозиготнами, поэтому для сохранения сортовых качеств, применяют вегетативное размножение – прививками, отводками и черенками. Применяя метод гибридизации, И.В. Мичурин получил гибриды малина и ежевики, рябина и боярышника, терна и сливы.

Антоновка полуторафунтовая. Получен в виде почковой вариации на одной из ветвей старого сорта Антоновки могилевской белой.