Тема: «Методы научной селекции» 1.Виды отбора 2. Исходный материал для селекции растений и проблемы искусственного получения мутаций 3.Использование полиплоидии в селекции растений

Негативный массовый отбор – самый примитивный и наименее применяемый метод селекции вообще. Он состоит в том, что в определенной популяции растений, продуктивность которой селекционер хочет наследственно улучшить, удаляют плохие или менее продуктивные растения. Лучшую часть популяции размножают, насколько это необходимо.

Позитивный массовый отбор представляет собой отбор лишь относительно небольшой части лучших растений, обычно от 5 до 15 %; затем выделенный материал размножают. Отобранные согласно задачам селекции растения объединяют, и их потомство выращивают вместе, а не раздельно, как при применении индивидуального отбора.

Индивидуальный отбор с оценкой по потомству представляет в истории методов селекции решающий шаг, т.к. действительная наследственная ценность отобранного отдельного растения может быть в большей или меньшей степени завуалирована модификацией, и поэтому целесообразнее выращивать потомство каждого отдельного растения для повторной его оценки.

Цель селекции заключается в индивидуальном отборе линий, превосходящих исходный материал по продуктивности и по возможности по любым другим признакам.

Мутация – стойкое изменение в генах и хромосомах, в результате которого организм приобретает новый признак или свойство. При этом изменения могут затрагивать любой признак.

Мутации, возникающие в естественных условиях, называют спонтанными. Частота их появления сильно варьируется в зависимости от культуры и мутабельности отдельных генов.

Интерес к мутагенезу обусловлен тем, что мутации часто представляют большую селекционную ценность, так как у них могут возникнуть новые, ранее неизвестные полезные признаки.

Экспериментальный мутагенез – перспективный метод создания селекционного материала. Используя его, в ряде случаев можно получить мутанты с новыми полезными признаками, не известными ранее. Эти формы можно использовать либо непосредственно, либо вовлекая их в скрещивания. Иногда этот метод позволяет сократить сроки селекционной работы и облегчает получение новых сортов. Применение экспериментального мутагенеза не уменьшает ведущего значения гибридизации в селекции.

Полиплоидией называют определённую категорию явлений изменчивости, связанную с кратным увеличением основного числа хромосом в ядрах клеток организмов.

Диплоид – это организм с двумя гомологичными наборами хромосом в соматических клетках; Тетраплоид – организм, клетки которого содержат четыре генома. Гексаплоид – организм, клетки которого содержат шесть геномов.

Гаплоид – организм, клетки которого содержат лишь один геном. Триплоид – имеет три гаплоидных набора хромосом, пентаплоид – пять.

Верхний ряд – яблоки исходного диплоидного сорта, нижний - тетраплоидного сорта.

Полиплоиды у одного из видов томатов с 36, 72, 108 и 144 хромосомами: а- гаплоид, б – диплоид, с – триплоид, d - тетраплоид

Полиплоиды разных групп пшениц. а- гаплоиды у однозернянок (7 хромосом), б – 14 хромосом гаплоидного набора у твердых пшениц, в- 21 хромосома гаплоидного набора у мягких пшениц.

Пыльца разных сортов гиацинтов, отличающихся по числу хромосом : а – пыльца с гаплоидным набором (12 хромосом), б – пыльца с диплоидным набором хромосом (24), в- пыльца с тетраплоидным набором хромосом (48).

Турнепс: верхний ряд – диплоиды (2n=20); нижний ряд – тетраплоиды (2n=40)

Колосья пшенично – ржаного аллополиплоида (Б) и исходных видов - пшеницы (А) и ржи (В)

Цветки диплоидного и тетраплоидного клевера: А и Б – красного; В и Г – шведского; Д и Е – белого (А,В,Д – диплоиды; Б,Г,Е – тетраплоиды).

Амфидиплоиды – отдаленные гибриды, содержащие в соматических клетках по диплоидному хромосомному набору от каждого из родителей.

Полиплоиды можно получить с помощью физических, химических и генетических методов. Физические – температурный, механический, декапитация (способность к регенерации). Генетические – межвидовые и межродовые скрещивания. Химические – воздействие химическими веществами (колхицин, хлороформ, закись азота и др.)

Зерна гречихи: слева - обычного диплоидного сорта, справа – тетраплоидного сорта.

Семена ржи: слева – диплоиной (2n=14); справа – тетераплоидной (2n=28)

Экспериментальная полиплоидия позволяет решить следующие проблемы селекции: -повышение продуктивности; -преодоление самонесовместимости; -преодоление межродовой и межвидовой нескрещиваемости; -восстановление плодовитости у отдельных гибридов; -закрепление гетерозиса.