24. Задачи и методы селекции сортов сельскохозяйственных культур.

Селекция –это наука о выведении новых сортов и совершенствовании имеющихся, а так же создание гибридов.

Задача 1.) создание сортов и гибридов, которые обладают стабильной урожайностью (т.е они пластичные)

2.) создание сортов и гибридов устойчивых к биотическим стрессам (к вредителям и болезням)

3.) создание сортов и гибридов устойчивых к абиотическим стрессам (кислотность почвы, содержание аллюминия)

4.) создание сортов и гибридов с хорошим качеством продукции.

5.) создание сортов и гибридов пригодных к механизированной обработке.

Предмет – разработка методов и приемов производства таких сортов.

Осн. Методы. 1. Самый первый метод – ОТБОР Сейчас отбор сопровождают другие методы.

Чарлз дарвин в своей теории эволюции органического мира установил, что в основе образования новых форм (пород и сортов) в сельском хозяйстве и новых форм (разновидностей и видов) в природе лежит один и тот же общий принцип о т 6 о р (селекция). Ч. дарвин создал учение об искусственном и естествен ном отборе.

Е с т ест ве н н ы й отбор — это творческий процесс. В естественных условиях выживают и дают потомство организмы, которые, подвергаясь влияниям внешних условий, разнонаправленной изменчивости, благодаря отбору становятся более совершенными, более приспособленными к окружающей среде. Менее со вершенные организмы вымирают. Отбор проявляет свое действие в популяции — элементарной единице эволюционного процесса.

Естественный отбор действует в природе в двух формах; Движущей и стабилизирующей. д в и.жущ и й естественный отбор ведет к включению в популяции новых мутаций и их комбинаций, которые при изменении условий существования приобретают положительное значение. Ст аби л и з и р у ю щ и й отбор путем элиминации неблагоприятных наследственных отклонений создает в популяции определенную однородность между особями.

И с к у с с т в е н н ы м отбором выведены все породы животных и сорта растений. Ч. дарвин подчеркивал, что путем отбора человек создает новые формы, не существовавшие ранее в природе. Отбор основывается на изменчивости и наследственности организмов, но сами по себе эти свойства не могут объяснить возникновение новых форм с нужными для человека признаками и свойствами. Они создаются отбором. Знаменитый американский селекционер Л. Бербанк указывал, что ни воспитание, ни окружающая среда какого угодно характера без отбора не могут дать заметного успеха в селекции, даже если они действовали бы в течение веков. Изменчивость ведет к появлению среди массы организмов отдельных особей с новыми признаками и свойствами. Она разно направлена, объективно случайна, но причинно обусловлена многими внешними и внутренними факторами. Новые полезные изменения под давлением отбора включаются в генотип особей популяции. Отбор в потоке неопределенной, разнонаправленной изменчивости выбирает и накапливает определенные полезные отклонения, создавая новые формы и сорта растений.

2. Гибридизация

Г и б р и д из а ц и е й называется скрещивание двух или большего числа разных родительских форм. Новые организмы, получаются в рёзультате искусственного или естественного скрещивания и объединяющие свойства и признаки разных особей, носят название г и б р и д ы.

Если скрещивающиеся особи принадлежат к одному виду, гибридизации яназывается - внутривидовой, если к разным видам или родам —отдаленной (мёжвидовая и межродовая). Гибридизация делится также на искусственную и естественную

Естественная гибридизация широко распространена в природе. Она происходит не только между особями одного сорта, разновидности или вида, но и между растениями различных видов и родов. Так, при близком произрастании может происходить во время цветения скрещивание разных сортов пшеницы мягкой яровой, яровой пшеницы с озимой, кормовой свеклы с сахарной, пшеницы мягкой с твердой, пшеницы с рожью, пыреем и эгилопсом, сорго с суданской травой и т. д.

Гибридизацию нельзя рассматривать как простое арифметиче ское суммирование признаков и свойств растений. Основа формообразования при использовани метода гибридизации перекомбинация генов и трансгрессия Родител организмы передают свое потомству не признаки, а гены на основе которых в каждом поколении гибридов признаки, контролируемые этими генами, развиваются вновь. Так, в некоторых случаях при скрещивании двух безостых форм пшеницы во втором поколении появляется около 1/4 остистых растений. У родительских особей признак остистости отсутствовал, но они имели рецессивные гены, определяющие развитие этого признака, и в потомстве гибридных растений рецессивныё гомозиготы дали начало образованию остей. При скрещивапии двух сортов пшеницы или ячменя, имеющих среднюю длину колоса, в гибридном потомстве часто обнаруживаются растения с большей или меньшей его длиной. Это новообра зование связано с т р а н с г р е с с и е й — суммирующим действием о генов, определяющих данный признак При трансгрессиях в гибриде объёдйняются генотипы объединяющие друг друга . Трансгрессии возникают в тех случаях когда одна или обе родительские формы, имея одновременно и доминантные и рецессивные алели контролирующие развитие какого либо количественного признака, не обладают крайней степенью его выражения.

3. Мутогенез В настоящее время все более важным в селекции растений становится метод искусственного получения жизнеспособных полезных мутаций. Известно много примеров создания практически ценных индуцированных мутаций. В основе их лежит воздействие на организмы различными физическими и химическими факторами. При этом могут возникать мутации разных типов, селенционная ценность которых неодинакова.

[ характеру изменения наследственных структур мутации де лятся на два основных типа: т о ч к о в ы е, или г е н н ы е, и хромосомные перестройки. Первые обусловлены изменениями молекулярной структуры мутировавшего гена. По скольку они не связаны со структурными изменениями хромосом, ох возникновение не приводит к нарушениям конъюгаци хромосом в мейозе и процесса кроссинговера. Второй тип мутаций характеризуется разрывами и различными последующими структурными перестройками хромосом. Любое из этих изменений обычно сопровождается проявлением какого-либо нового признака или свойства. Селекционеры больше заинтересованы в точковых мутациях, так как хромосомные перестройки обычно приводят к отрицательным последствиям. Мутантов получаю либо с помощью излучения либо с помощью хим веществэтиленимин, этилметан сульфонат, гидроксиламин, диметилсульфат, диэтилсульфат, нитрозометилмочевина.

4. Полиплоидия. Полипловды подразделяют на два основных типа: а у т о п о л и плоиды и аллополиплоиды. У первых увеличение числа наборов хромосом происходит за счет одного и того же генома (например, АА + АА = АААА), у вторых — путем сум мирования геномов разных видов (А + В = АВ, затем удвоение числа хромосом

Морфологически аутополиплоид сходен с родительской фор мой, тогда как аллополиплоид занимает промежуточное положе ние между родительскими видами и похож на гибрид между ними. Первый происходит от фертильного материнского растения, вто рой — от стерильного межвидового гибрида.

У аллополиплоидов степень несоответствия геномов, про исходящих от разных видов, неодинакова. Промежуточные между аутополиплоидами и аллополиплоидами формы, у которых хромосомы разных геномов различаются не по всей длине, а лишь частично, получили название сегментных аллополиплоидов.

Как у истинных, так и у сегментных аллополиплоидов значительная часть хромосомного материала представлена более чем дважды. Большой интерес селекционеров к явлению полиплоидии обусловлен тем, что она вызывает глубокие и разносторонние изменения в признаках и свойствах организмов; некоторые из т-аких являются полезными. По внешним признакам поли плоидьт обычно характеризуются гигантизмом. Объясняется это прежде всего увеличением у. них размеров клеток.

5 Гаплоидия. Га п л о и д ы — это особи обычно диплоидных или аллополилоидных видов, в соматических клетках которых содержится . 2 раза меньше хромосом, чем у исходных форм. При этом из каждой пары гомологичных хромосом представлена только одна хромосома.

Явление гаплоидии (моноплоидии) привлекает все большее внимание селекционеров. Использование гаплоидных растений позволяет решать целый ряд как теоретических, так и практических вопросов. Гаплоидия у высших растений дает возможность глубже изучать их генетику и эволюцию. Она может быть использована для определения геномного состава видов и уточнения их таксономического положения, изучения влияния дозы геномов в полиплоидных рядах, выяснения происхождения и генетических причин апомиксиса и для решения других вопросов. На этом явлении основаны методы получения из гаплоидов гомозиготных диплоидных линий, а также наиболее удачных рекомбинаций генов при комбинационной селекции.

6. Биотехнология. Совокупность методов производства продукции, основанный на использовании генетических структур живой клетки и происходящих в ней процессов.

7. Генетическая инженерия – целенаправленное изменение генетических программ клетки для придания исходным формам новых свойств или создания принципиальноновых форм организмов. Осуществляется путем введения в клетку чужеродной генетической информации, гибридизации соматических клеток или другим приемам.

Итак теоретическая основа селекции – это генетика, а так же физиология.

Селекция – это эволюция растений направляемая волей человека Это и наука и искусство и отрасль С/Х.