27) Гетерозиз. Типы.
Гетерозис (от греч. heteroiosis — изменение, превращение), "гибридная сила", ускорение роста и увеличение размеров, повышение жизнестойкости и плодовитости гибридов первого поколения при различных скрещиваниях как животных, так и растений. Во втором и последующих поколениях Г. обычно затухает.
Гибридизация оказывает стимулирующее действие на все процессы жизнедеятельности организмов. Поэтому Густафсон рекомендовал различать гетерозис: репродуктивный (проявляющийся в превосходстве гибридов кукурузы над родителями в скрещивания двух линий), соматический (более мощное развитие стеблей, листьев и других вегетативных органов), адаптивный (лучшая приспособленность гибридов к условиям окружающей среды).
Различают истинный Г. — способность гибридов оставлять большое число плодовитых потомков, и гигантизм — увеличение всего гибридного организма или отдельных его частей. Г. обнаружен у разнообразных многоклеточных животных и растений (в т. ч. и самоопылителей). Сходные с Г. явления наблюдаются при половом процессе и у некоторых одноклеточных. У с.-х. животных и возделываемых растений Г. нередко приводит к значительному повышению продуктивности и урожайности (см. ниже — Гетерозис в сельском хозяйстве).
28) Гетерозис в сельском хозяйстве. Использование Г. в растениеводстве — важный приём повышения продуктивности растений. Урожай гетерозисных гибридов на 10—30% выше, чем у обычных сортов. Для использования Г. в производстве разработаны экономически рентабельные способы получения гибридных семян кукурузы, томатов, баклажанов, перца, лука, огурцов, арбузов, тыквы, сахарной свёклы, сорго, ржи, люцерны и др. с.-х. растений. Особое положение занимает группа вегетативно размножаемых растений, у которых возможно закрепление Г. в потомстве, например сорта картофеля и плодово-ягодных культур, выведенные из гибридных семян. Для использования Г. с практической целью применяются межсортовые скрещивания гомозиготных сортов самоопыляющихся растений, межсортовые (межпопуляционные) скрещивания самоопылённых линий перекрёстноопыляющихся растений (парные, трёхлинейные, двойные — четырёхлинейные, множественные) и сортолинейные скрещивания. Преимущество определённых типов скрещивания для каждой с.-х. культуры устанавливается на основе экономической оценки. Устранению трудностей В получении гибридных семян может способствовать использование цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС), свойства несовместимости у некоторых перекрестноопыляющихся растений и других наследственных особенностей в структуре цветка и соцветия, исключающих большие затраты на кастрацию. При выборе родительских форм для получения гетерозисных гибридов оценивают их комбинационную способность. Первоначально селекция в этом направлении сводилась к выделению лучших по комбинационной ценности генотипов из популяций свободноопыляющихся сортов на основе инбридинга в форме принудительного самоопыления. Разработаны методы оценки и повышения комбинационной способности линий и др. групп растений, используемых для скрещиваний.
29) Ускорение селекционного процесса. Для создания новых сортов сельскохозяйственных культур в более короткие сроки в настоящее время используют сооружения с искусственным климатом, в первую очередь фитотронные комплексы с их оранжереями и камерами. В фитотроне в любое время года можно создавать микроклимат, необходимый для развития и роста растения. Это позволяет получать несколько поколений растений в год. В Украине построены и введены в действие фитотронные комплексы во Всесоюзном селекционно-генетическом институте (г. Одесса), Мироновском НИИ селекции и семеноводства пшеницы (п. Мироновка Киевской области) и Украинском НИИ растениеводства, селекции и генетики (г. Харьков).
Для ускорения селекционного процесса большое значение имеет увеличение коэффициента размножения селекционных форм. С этой целью используют широкорядные и разреженные посевы с уменьшенной нормой высева. Семена выращивают на высоком агрофоне. Для отдельных культур используют вегетативное размножение и клонирование растений. У озимой ржи многократным делением растения в фазе кущения (клонирования) можно в десятки раз увеличить коэффициент размножения семян ценных форм. Высокого коэффициента размножения селекционных номеров люцерны достигают черенкованием стеблей в фазе бутонизации. При помощи полиэтиленовой пленки для черенков создают условия с повышенной влажностью. Для ускоренного размножения ценных форм картофеля используют клональное микроразмножение с помощью тканей и клеток. Части тканей проращиваются в пробирках на специальном физиологическом растворе.
30) массовый отбор-отбор, при котором из исходной группы отбирается достаточно большое число особей, лучших по селекционируемым фенотипическим признакам; эффективность М.о. (согласно формуле Фальконера) прямо пропорциональна интенсивности отбора, показателям изменчивости и наследуемости селекционируемого признака.
Выбор или отбор желательных, наиболее пригодных для селекции типов называют: положительным массовым отбором, а искоренение нежелательных форм - отрицательным.
1.Пример отрицательного массового отбора - уход за запасом. Удаляют при рубках ухода наименее ценные, больные и худшие деревья.
2. Сплошная рубка насаждений, не соответствующая местообитанию - пример массового отрицательного отбора. Этим предотвращается опасность распространения непригодных наследственных задатков через пыльцу.
3. Отбор в питомнике - среди сеянцев в посевном отделении и саженцев в школьном можно распознать нежелательные типы и удалить их. Например, у 2-х летних сеянцев ели можно выбраковывать такие, у которых вместо верхушечного побега образуется куст, или отсутствуют боковые побеги, приобретают форму ведминой метлы - кустится верхушечный побег. Или у сеянцев бука образуется двойная верхушечка, или плохо выражен главный побег и т.д.
Положительный массовый отбор наиболее простой. В насаждении отбирают лучшие деревья, отличающиеся по прямым или коррелятивным признакам. К прямым признакам относятся:
1. Быстрота роста, определяется как отношение высоты и
возраста;
2. Очищаемость ствола от сучьев;
3. Полнодревесность;
4. Толщина и угол отхождения боковых ветвей и т.д.
Коррелятивные признаки (понятие дал Ч.Дарвин) - когда один признак зависит от другого, например, строение коры деревьев коррелятивно связано с физико-механическими свойствами древесины, быстротой роста, содержание поздней древесины коррелятивно связано с физико-механическими свойствами. Массовый отбор бывает однократным и многократным.
Примером однократного массового отбора может быть такова – с лучших деревьев перед рубкой собирают семена и используют для посева. Эффективность такого отбора небольшая, т.к. все наши растения перекрестноопылямые, поэтому семена имеют как материнскую, так отцовскую наследственность. При таком отборе нельзя ожидать получения строго выраженного потомства, которое полностью бы унаследовало ценные признаки материнских деревьев. Но если при выращивании сеянцев из этих семян применить последующий отбор на быстроту роста, то посадочный материал значительно улучшится, Поэтому однократный массовый отбор является простым и доступным по технике проведения и следует рекомендовать для использования в
практике лесного хозяйства.
Более эффективен многократный массовый отбор, повторяемых в ряде потомств. Этот отбор применяется широко в сельскохозяйственной практике. А вот применять его в лесном хозяйстве почти невозможно, т. к, он займет десятки лет - надо дождаться каждый раз начала плодоношения отбираемых лучших древесных растений. Этот метод отбора можно применять только у ценных кустарниковых пород, рано вступающих в стадию плодоношения (лещина обыкновенная, облепиха и т.д. при искусственном разведении).