9. Индивидуальный и массовый отбор, сущность, достоинства, недостатки, использование? Массовый отбор в селекции растений используют для

шпоры селекция

Вопросы и краткие ответы по дисциплине

«Селекция и семеноводство полевых культур»

1. Селекция как наука, искусство и отрасль сельского хозяйства.

2. Понятие о сорте. Значение сорта для сельскохозяйственного производства.

3. Основные направления селекционной работы.

4. Индивидуальный отбор в селекции растений.

5. Массовый отбор в селекции растений.

6. Типы скрещиваний при гибридизации.

7. Задачи, решаемые методом отдаленной гибридизации.

8. Использование экспериментального мутагенеза в селекции растений.

9. Применение полиплоидии в селекции.

10. Использование гетерозиса в сельскохозяйственной практике.

11. Методика и виды государственного сортоиспытания.

12. Понятие об элите и репродукциях. Требования, предъявляемые к элитным семенам.

13. Сортообновление и сортосмена. Сроки их проведения.

14. Сортовой контроль, цель и задача.

15. Семенной контроль, цель и задача.

1. Селекция как наука, искусство и отрасль сельского хозяйства.

Наука о выведении новых сортов называется селекцией (от латинского selection, что в переводе означает отбор или выбор, в понятии «селекция» на английском языке Plantbreeding – выведение сортов, разведение растений).

Н.И.Вавилов – ученый-биолог, селекционер, генетик писал: «Селекцию можно рассматривать как науку, как искусство и как определенную отрасль сельскохозяйственного производства». В своих трудах он неоднократно отмечал, что селекция – это эволюция, направленная волей человека.

Селекция растений неразрывно связана с семеноводством. Семеноводство - отрасль сельскохозяйственного производства, связанная с обеспечением хозяйств высококачественными сортовыми семенами, возделываемых в производстве культур.

Решающее значение для формирования селекции как науки имели вторичное открытие законов наследственности, сформулированных Г.Менделем в 1900 г. Селекционеры всё больше стали прибегать к скрещиваниям для получения форм с новым сочетанием признаков.

Особенностью селекции как науки является именно комплексный подход к растению с привлечением разных методов исследования. Самым старым методом селекции является отбор. Кроме него были разработаны другие методы: гибридизация, мутагенез, полиплоидия, гаплоидия, инбридинг, биотехнология, генная инженерия.

Селекцию как отрасль сельскохозяйственного производства подразделяют на три основных самостоятельных звена, которые тесно взаимосвязаны между собой: ВНИИ растениеводства им. Н.И.Вавилова, селекционные центры и Государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений.

Главная задача отрасли – создание на базе качественно нового исходного материала более урожайных сортов сельскохозяйственных культур с комплексом ценных хозяйственных признаков, их всесторонняя оценка, районирование и ускоренное внедрение в производство.

Первым, кто подвел научную базу под селекцию растений и животных, был английский исследователь Чарльз Дарвин. Величайшей заслугой Дарвина является то, что он открыл основные факторы развития живой природы – изменчивость, наследственность и отбор.

Знания об изменчивости и наследственности формируются в начале ХХ столетия в научную дисциплину – генетику – учение о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Генетика является теоретической основой селекции и семеноводств и поэтому неразрывно связаны между собой.

Селекция широко применяет законы наследственности и изменчивости организмов, установленные генетикой, но чтобы создать новый сорт необходимо владеть теорией и методами селекции, способами оценки селекционного материала.

2. Понятие о сорте. Значение сорта для сельскохозяйственного производства.

Сортом называется группа сходных по хозяйственно – биологическим свойствам и морфологическим признакам культурных растений, отобранных и размноженных для возделывания в соответствующих природных и производственных условиях с целью повышения урожайности и качества продукции.

Группа растений, составляющих сорт, имеет общее происхождение. Она является размноженным потомством одного или нескольких растений. Сорт создается для возделывания в определенных условиях. Он может быть высокоурожайным в одной почвенно – климатической зоне и не иметь преимуществ в других зонах.

Сорта полевых культур по происхождению делятся на местные и селекционные. Местные сорта – это сорта народной селекции, для которых характерна высокая приспособленность к условиям данной местности. Селекционными называются сорта, созданные определенными методами селекции в научно – исследовательских учреждениях. Они отличаются значительно большей выравненностью по морфологическим признакам и хозяйственно – биологическим свойствам.

Селекционные сорта в зависимости от способа их выведения и размножения делятся на линейные сорта, сорта – популяции, сорта гибридного происхождении, мутантные сорта, сорта – клоны.Перспективный сорт – ценный, проходящий сортоиспытание и размножаемый, но еще не районированный сорт.Районированный сорт – сорт, допущенный к возделыванию в данной местности по результатам государственного сортоиспытания.Дефицитный сорт – новый районированный ценный сорт, по которому испытывается недостаток семян.Стандартный сорт (стандарт) – лучший районированный в данной местности сорт с которым сравнивают по урожайности или другим хозяйственно – биологическим признакам все другие испытываемые сорта или селекционные номера.

Значение сорта длясельскохозяйственного производства огромно, так как предъявляет к сорту высокие требования. Основные из них следующие:

1) Высокая и устойчивая урожайность по годам. Сорт должен обладать высокой продуктивностью, компенсировать урожаем дополнительные затраты на внесение удобрений и применение других агроприёмов.

2) Устойчивость к неблагоприятным условиям произрастания, т.е. обладать высокой экологической пластичностью. Пластичными сортами называют сорта, которые при разных сочетаниях природных условий способны сохранять урожайность относительно стабильной. Именно такие сорта могут распространяться в разных природно - климатических зонах.

3) Устойчивость к возбудителям болезней и вредителям. Создание сортов, обладающих комплексной устойчивостью к ним, приобретает в современном земледелии первостепенное значение.

4) Приспособленность к механизированному возделыванию.

5) Высокое качество продукции. Сорта должны давать наибольшее количество того продукта, для получения которого возделывают ту или иную культуру (содержание белка, сахара, крахмала, масла, волокна и т. д.).

3. Основные направления селекционной работы.

Главная задача селекционной работы – создание сортов и гибридов, сочетающих высокий потенциал урожайности, хорошее качество продукции, устойчивость к болезням и вредителям, приспособленность к механизации возделывания, уборки урожая и переработки полученной продукции, способных противостоять резким изменениям погодных условий.

В последнее время во всем мире все большее внимание ученых уделяется вопросам «биологизации» сельского хозяйства или концепции адаптивной системы сельского хозяйства. В различных природно – климатических зонах России часто складываются неблагоприятные условия для выращивания многих культур: засуха для яровой пшеницы в Поволжье, Западной Сибири; низкие температуры на Юго – Востоке европейской части и избыток влаги в Нечерноземной зоне и Прибалтике для озимой пшеницы; недостаток тепла и возврат холодов в северных районах возделывания кукурузы, гречихи.

Поэтому основными направлениями селекции являются: селекция на засухоустойчивость, зимостойкость, холодостойкость, устойчивость к болезням и вредителям, высокое качество продукции, приспособленность к механизации возделывания.

Селекция на высокую продуктивность.

Селекция на продуктивность представляет одну из самых трудных и сложных задач, что связано с необходимостью сочетания в одном сорте большего числа ценных признаков (Вавилов, 1935).

Урожай - это относительное проявление потенциальной продуктивности в данных условиях роста и развития растений. На урожайности, как конечной равнодействующей, отражается все то, что произошло в ходе онтогенеза растения, и поэтому она больше всего подвержена воздействию со стороны факторов окружающей среды (Бороевич, 1984).

При создании новых сортов необходимо учитывать все основные требования, которые к ним предъявляются. Они должны успешно противостоять неблагоприятным воздействиям внешних факторов, с максимальной эффективностью использовать благоприятные условия внешней среды, иметь высокую потенциальную продуктивность и сохранять ее в производственных посевах (Дорофеев и др., 1976).

Селекцию на урожайность следует вести по элементам продуктивности. К ним относятся: число растений на единице площади, число зерен в колосе (метелке), масса 1000 зерен.

Селекция на засухоустойчивость.

Целью селекции на устойчивость к климатическим условиям является выведение сортов, которые в состоянии противостоять часто встречающимся экстремальным условиям. Например, в засушливой зоне на первый план выдвигается задача выведения засухоустойчивых сортов и гибридов, особенно зерновых культур: яровой и озимой пшеницы, овса, ячменя, проса, гречихи. Важнейшими особенностями зоны черноземной степи Поволжья являются общая засушливость климата, крайне неустойчивое увлажнение по годам и в течение вегетационного периода.

Трудность выведения засухоустойчивых сортов и гибридов состоит в том, что высокая урожайность и засухоустойчивость очень редко сочетаются в одном генотипе, поэтому, основная задача селекции на засухоустойчивость – сочетание при скрещивании свойств засухоустойчивости растений с повышенной их продуктивностью, с последующим отбором из гибридной популяции растений с желаемыми хозяйственно - биологическими признаками. Для выведения засухоустойчивых сортов необходимо пользоваться некоторыми критериями отбора, а именно: 1) отбор засухоустойчивых форм лучше проводить в годы засух; 2) отбирать необходимо растения с хорошей вегетативной массой и крупным колосом или метелкой; 3) в лабораторных условиях проводится отбор по зерну, оно должно быть хорошо выполнено, иметь высокие посевные качества.

Селекция на зимостойкость.

Важное значение для всех экологических зон имеет селекция на зимостойкость. Зимостойкость или способность переносить все неблагоприятные условия перезимовки определяется генотипом сорта.

Причины гибели озимых могут быть различны: от ледяной корки; от выпревания, обычно сопровождаемого поражением болезнями; от очень сильного промерзания почвы при отсутствии снегового покрова, когда гибнет корневая система.

Чтобы снизить гибель озимых культур, необходимо создать сорта, устойчивые к неблагоприятным условиям перезимовки.

Селекция на морозостойкость значительно осложняется тесной отрицательной корреляцией между морозостойкостью и продуктивностью. Продуктивность обусловлена интенсивными ростовыми процессами уже с осени (высокая кустистость, ранняя дифференцировка крупного колоса) и, следовательно, характеризуется большим расходом на ростовые процессы углеводов, необходимых для противодействия морозу. Морозостойкость же связана с замедленными ростовыми процессами, с малым расходом углеводов осенью. Замедленный же рост приводит к низкой продуктивности. Совместить морозостойкость с продуктивностью можно путем гибридизации и отбора гибридов, обладающих замедленным ростом с осени и очень интенсивным ростом весной, обусловливающим развитие большого числа крупных зерен в колосе, что и обеспечит высокую продуктивность.

Отбор зимостойких форм лучше проводить в условиях суровых морозных зим. Важная роль в селекции на зимостойкость принадлежит отдаленной гибридизации и полиплоидии. Высокозимостойкие сорта можно создать при скрещивании пшеницы с рожью и пыреем, а также на основе тритикале. Селекционеры нашей страны располагают в качестве исходного материала самыми морозостойкими в мире сортами озимой пшеницы – Альбидум 114, Кинельская 4, Поволжская 86, Ульяновка, Лютесценс 329, Одесская 3, Одесская 16, Мироновская 808 и др. Сорт озимой пшеницы Альбидум 114, выведенный в Поволжском НИИСС, до сих пор остается мировым стандартом по зимостойкости.

Селекция на холодостойкость.

Холодостойкостью сортов называется способность их переносить сравнительно низкие температуры, поздние весенние и ранние осенние временные похолодания.

Холодостойкость имеет особо важное значение для северных районов, где нередко бывают поздние весенние заморозки, также как и временные похолодания ранней осенью. Это, прежде всего, относится к кукурузе, просо, гречихе, сорго. Поэтому, создание холодостойких сортов и гибридов – важная задача селекции.

Селекция на устойчивость к болезням и вредителям сельскохозяйственных растений.

Селекция на устойчивость - самое трудное направление селекции. Вредители и особенно болезни имеют большой потенциал изменчивости, что в сочетании с их колоссальными способностями к размножению (каждая пустула ржавчины кукурузы производит до 40 тыс. спор) обеспечивает патогену высочайшие приспособительные возможности. Поэтому разнообразие рас и биотипов паразитов огромно. Так, у корончатой ржавчины овса установлено около 150 рас, у бурой ржавчины пшеницы - более 200 рас и т. д.

Селекция на иммунитет трудна и потому, что очень сложна генетика иммунитета, особенно генетика взаимоотношения хозяина и паразита:

1) два живых организма - растение и паразит - находятся в симбиозе; каждый из них обладает своим типом развития и своей, присущей только ему наследственностью, что вносит особую сложность в селекцию на устойчивость к паразитическим организмам в сравнении с селекцией на остальные признаки;

2) болезни и вредители развиваются главным образом на листовой поверхности растений, которые в результате теряют фотосинтетическую активность и, следовательно, продуктивность;

3) вредные организмы (грибы, бактерии, вирусы, нематоды, насекомые) обычно живут на поверхности растений или в их тканях, и полностью их устранить невозможно, но необходимо сдерживать ниже уровня экономического порога вредоносности;

4) необходимо с помощью селекции создавать все категории устойчивости к патогенным организмам, чтобы свести к минимуму химическую защиту посевов, удешевить производство, сделать продукты безопасными, а среду обитания чистой.

В настоящее время методами внутривидовой и отдаленной гибридизации удалось создать высокую или удовлетворительную устойчивость пшеницы к гессенской мухе, листовой тле, хлебной пьявице и стеблевому пилильщику. Устойчивость ко всем этим вредителям придана и нескольким сортам ячменя.

Некоторым сортам и линиям кукурузы удалось передать факторы устойчивости к стеблевому мотыльку, кукурузной совке, блошке и др. Большая работа проводится также по созданию генетической устойчивости к тлям, поражающим люцерну.

Селекция на иммунитет к наиболее опасным болезням должна основываться на непрерывном поступлении нового исходного материала, выявлении и использовании различных доноров устойчивости. При подборе пар для скрещиваний необходимо стремиться к тому, чтобы будущий сорт максимально объединял в себе как различные типы устойчивости, так и устойчивость к разным расам возбудителей болезней.

Селекция на высокое качество продукции.

Высокое качество продукции - важнейшее требование к новым сортам любой культуры. Производству нужны сорта с высоким содержанием продукта, ради которого данный вид растения возделывается: белка - в зерне пшеницы и бобовых культур, сахара - в корнях свеклы, жира - в семенах масличных культур, волокна - в стеблях прядильных культур и т. д. Но высокие требования предъявляются и к качеству самого продукта, добываемого из сырья. У пшеницы это выход и хлебопекарные качества муки, у льна и конопли - тонина, крепость и эластичность волокна, у масличных культур - соотношение между предельными и непредельными жирными кислотами в жире. По ячменю ведется селекция на улучшение аминокислотного состава белка. По кукурузе в этом направлении уже имеются серьезные успехи - внедрены в производство гибриды со значительно повышенным содержанием незаменимых аминокислот (лизина, триптофана и др.), что позволило резко повысить их кормовую ценность.

 Среди образцов мировой коллекции имеются сорта и формы, обладающие исключительно высокими качествами зерна, — содержат от 18 до 22 % белка (образцы из Китая, Канады, Индии) и др. Их успешно используют при гибридизации.

Селекция на лучшую приспособленность к механизации возделывания сельскохозяйственных культур.

Применение интенсивных и энерго – сберегающих технологий невозможны без создания сортов, приспособленных к механизированному возделыванию. Требования, предъявляемые к разным культурам, различны. Сорта картофеля должны иметь прямостоячий куст, компактное гнездо, выравненные по величине клубни. У сахарной свеклы тип куста должен быть сомкнутым, корни одинаковыми по величине и форме и не слишком глубоко сидеть в почве. Особенно важны одноростковость семян и их высокая всхожесть. Большинство вновь районированных сортов и гибридов сахарной свеклы является одноростковыми, что позволяет резко сократить затраты труда на ее выращивание. У зерновых бобовых культур ценятся высокое прикрепление нижнего боба и неосыпаемость семян. Гибриды кукурузы на зерно должны быть низкорослые, но с высоким прикреплением початка, устойчивые к полеганию. Основные требования к зерновым культурам: устойчивость к полеганию и осыпанию, выравненность по высоте, равномерность созревания.

4. Индивидуальный отбор в селекции растений.

Индивидуальным отбором называется один из методов селекции, когда выведение сорта начинается с отбора одного растения (индивидуума), так называемого исходного родоначальника.

Сущность этого метода состоит в том, что отбирают отдельные растения, потомство каждого их которых размножают отдельно. Потомство худших, случайно отобранных выбраковывают.

При работе с самоопыляющимися культурами применяют, как правило, однократный индивидуальный отбор. Потомство одного элитного растения, выделенного из естественной популяции называется линией, а полученные на её основе сорт – линейным. Потомство одного элитного растения, отобранного из элитной популяции, называется гибридной линией, а полученный на её основе сорт – гибридным.

Количество родоначальных (элитных) растений обычно составляет от нескольких сотен до 2000-3000 растений.

В первый год из исходной популяции отбирают и раздельно обмолачивают лучшие растения. Урожай всех оставшихся после браковки элитных растений на следующий год высевают отдельно в селекционном питомнике. В период вегетации ведут наблюдения за каждым потомством в отдельности, отбирая для уборки только лучшие потомства. Если речь идет не о создании нового сорта, а только о поддержании сортовой чистоты и генетического потенциала продуктивности уже созданного сорта, отобранные потомства можно объединить и в последующие годы размножать, как элиту и более высокие репродукции. Но если речь идет о выведении нового сорта, то на третий год оставшиеся после браковки номера высевают в селекционном питомнике второго года, а лучшие из них - в контрольном питомнике (КП), в котором также бракуют худшие и выделяют лучшие номера. В таком же порядке лучшие номера поступают в предварительное сортоиспытание (ПС), из него в конкурсное (КС), а затем в государственное сортоиспытание (ГС). Одновременно с испытанием проводится предварительное размножение самых лучших номеров (ПР) и начинается семеноводческая работа с ними.Метод индивидуального отбора по сравнению с массовым более трудоемок и сложен, требует много времени. Преимущество его в том, что он отличается высокой результативностью. Сорта, полученные при этом отборе, отличаются выравненностью морфологических признаков и стойко сохраняют свои хозяйственно – ценные качества в потомстве.

5. Массовый отбор в селекции растений.

Массовый отбор – это метод отбора растений в популяции по фенотипу в количестве от нескольких сотен до нескольких тысяч. Массовый отбор является самым древним методом селекции растений и может быть однократным, когда выделение отдельных растений проводится только один раз, после чего полученный материал только изучается и размножается, и многократным, когда отдельные растения отбираются несколько лет подряд.

Однократный отбор может быть результативным в основном у самоопылителей. Многократный отбор широко применяется у перекрестноопыляющихся культур. В первый год из исходной популяции отбирают лучшие по комплексу признаков элитные растения от несколько сотен до несколько тысяч.

Их урожай объединяют и высевают на следующий год для повторного отбора. На второй год после первого отбора часть семян высевают в сортоиспытании для сравнения их с исходным сортом и стандартом, а оставшиеся семена высевают на третий год для дальнейших отборов и сортоиспытания. Если сортоиспытание дало хорошие результаты, организуют предварительное размножение нового сорта и испытание его на государственныхсортоучастках. Для сохранения масличности у подсолнечника и сахаристости у свеклы, проводят непрерывный массовый отбор в течение всего периода выращивания сорта в производственных условиях.

6. Типы скрещиваний при гибридизации.

Скрещиваниябывают однократными и многократными. К однократным скрещиваниям относятся простые парные, реципрокные, множественные (поликроссы), топкроссы, диаллельные. К многократным – возвратные (беккроссы), конвергентные, ступенчатые, межгибридные.

Простые скрещивания (парные) — это однократные скрещивания между двумя родительскими формами. Можно выразить в виде формулы А х Б. Формообразовательный процесс в гибридных популяциях у простых скрещиваний идет на основе перераспределения наследственного материала, перенесенного в зиготу в равном количестве одной пары родительских форм. Поэтому простые скрещивания называются также парными.

Иногда их выполняют реципрокно, т. е. две родительские формы скрещивают в прямой (А х В) и обратной (В х А)комбинациях. Каждый из двух сортов бывает в одном случае - материнским, в другом – отцовским растением.

При множественных скрещиваниях опыление растения осуществляется смесью пыльцы нескольких отцовских форм. Схематически это выглядит в виде формулы: А х (Б + В + Г + Д), где А – материнский сорт, а остальные буквы – отцовские формы.

Топкроссы чаще всего применяют для определения общей и специфической комбинационной способности линий и сортов при селекции на гетерозис. Для этого их скрещивают со специальным сортом-анализатором (или гибридом), называемым тестером.

Диаллельные скрещивания предусматривают получение гибридов между всеми изучаемыми сортами или линиями. К ним обычно прибегают для определения специфической комбинационной способности при селекции на гетерозис.

Многократные (сложные скрещивания) – скрещивания, в которых используют более двух родительских форм или когда гибридное потомство повторно скрещивают с одной из них.

При использовании метода возвратных скрещиваний, или беккроссов, полученный гибрид повторно скрещивают с одной из родительских форм. В ряде поколений гибридное потомство последовательно насыщается ядерным наследственным материалом отцовской формы, цитоплазма у всех поколений гибридов остается материнская.. В данном случае первый сортАназывается рекуррентным родителем, а сорт В -донором. Такие возвратные скрещивания называют насыщающими.Можно выразить формулой: А х В = АВ х В = ВВА х В = ВВВА х В и т.д.

Метод конвергентных скрещиваний основан на применении параллельных возвратных скрещиваний разных сортов – доноров с одним и тем же рекуррентным родителем с целью передачи ему одновременно несколько ценных признаков. Объединение этих признаков в одном сорте осуществляется на завершающем этапе селекционного процесса путем скрещивания между собой полученных параллельно линий и перекомбинацией соответствующих генов.

Ступенчатая гибридизация очень широко применяется в современной селекции. Метод сложной ступенчатой гибридизации состоит в том, что полученные в результате скрещивания формы растений с рядом положительных признаков вновь скрещиваются с другими формами или сортами, имеющими другие положительные свойства, отсутствовавшие у ранее полученных форм: А х В = АВ х С = АБС х Dи т. д.

7. Задачи, решаемые методом отдаленной гибридизации.

Отдаленной гибридизацией называется скрещивание между организмами, относящихся к разным видам и родам.

В соответствии с этим, отдаленная гибридизация делится на межвидовуюи межродовую. Пример межвидовой гибридизации – мягкая пшеница с твердой, овса посевного с византийским, картофеля культурного с диким; межродовой – пшеница с рожью, пшеница с пыреем, ячмень с элимусом, пшеница с эгилопсом.

Отдаленная гибридизация имеет более чем двухвековую историю. Первый отдаленный гибрид между двумя видами табака был получен в 1760 году И.Кельрейтером.

В эволюционном процессе отдаленная гибридизация представляет исключительный интерес. При отдаленной гибридизации преследуется цель создания форм и сортов, сочетающих в себе признаки и свойства разных видов и родов.

На земном шаре насчитывается свыше 200 тысяч видов покрытосемянных растений, используется же человеком в культуре не более 250 видов. Среди диких сородичей культурных растений имеются виды, обладающие такими свойствами, которые слабо выражены или отсутствуют у современных сортов. Например, некоторые виды пырея хорошо растут на засоленных почвах, в то время как пшеницы не выносят засоления. Наибольший интерес представляет пырей сизый – хорошо зимует приминус 40 – 45% и полном отсутствии снега, устойчив к грибным болезням, многоцветковый, озерненность от 1 до 5000 зерен на одно растение и т.д. Этот ближний дикий родич пшеницы широко распространен на земном шаре из – за высокой приспособляемости.

studfiles.net

Массовый и индивидуальный формы отбора в селекции

Различают две формы отбора: массовый и индивидуальный.

Массовый отбор основан на отборе по фенотипу. Отбираются особи, отвечающие определенному стандарту, но один и тот же фенотип может быть обусловлен различными генотипами, а один и тот же генотип может дать (в пределах нормы реакции) различные фенотипы.

Некоторые ценные признаки проявляются лишь у одного из полов, например, количество и качество молока, яйценоскость и т.п. По фенотипу определить генотип самца невозможно, поэтому отбор лишь по фенотипу не дает возможности оценить наследственные свойства производителей. Это, естественно, замедляет достижение цели, намеченной селекционером.

Индивидуальный отбор базируется на выделении особей с известным генотипом, определенным по продуктивности потомства. Поэтому при индивидуальном отборе желаемый результат достигается значительно быстрее.

При отборе работа селекционера начинается с создания группы особей с одинаковыми генотипами. Наиболее легко их получить у самоопыляемых растений.

Потомство одного самоопыляемого организма, имеющее однородный гомозиготный генотип, называется чистой линией.

Однородность генотипа у перекрестноопыляемых растений и у животных достигается близкородственным размножением (инбридингом). И этим путем тоже может быть получена группа особей с одинаковым гомозиготным генотипом. Они получили название инбредных линий.

Генотип чистых и инбредных линий более или менее стабилен, но и в них происходят мутации, так что их стабильность не абсолютна. Чистые и инбредные линии имеют сниженную жизнеспособность, поэтому в селекционной практике обычно создают несколько чистых (или инбредных) линий, между которыми в дальнейшем проводят скрещивание. Такой прием называется межлинейной гибридизацией, которая в ряде случаев приводит к созданию высокопродуктивных растений и животных.

animals-world.ru

Методы отбора

Отбор составляет сущность селекционной работы при любом методе селекции. Применяя гибридизацию, полиплоидию, мутагенез и т. д., мы лишь создаем исходный материал. Выделить же из него ценные формы можно только отбором.

Отбор бывает негативный и позитивный. При негативном отборе улучшение исходной популяции достигается путем удаления нежелательных форм растений. При позитивном отборе селекционер выделяет и отбирает только наилучшие типы растений. Остальной материал его не интересует.

Отобранные лучшие исходные растения называют элитными, отборными. Потомства элитных растений в последующие годы изучают, выбраковывают худшие и отбирают лучшие растения. Отбор может быть однократным, когда выделение отдельных растений проводится только один раз, после чего полученный материал только изучается и размножается, и многократным, когда отдельные растения отбираются несколько лет подряд.

Отбор и последующие оценки в потомствах ведутся по комплексу ценных признаков и свойств, что требует оценки отбираемых растений в течение всего онтогенеза, так как разные свойства и признаки проявляются в разное время. Отборы необходимо проводить в течение ряда лет при разных погодных условиях. Особое внимание обращают на признаки, которые в данной зоне имеют решающее значение для получения высоких и устойчивых урожаев.

Основные методы отбора — массовый и индивидуальный.

Массовый отбор. При массовом отборе семена со всех отобранных растений объединяются и на второй год работы высеваются на элитном поле, где проводится второй отбор. Часть семян его на третий год работы используется для посева опять на элитном поле, а оставшейся частью семян закладывается сортоиспытание и размножение первого выпуска сорта (рис. 56). В процессе сортоиспытания проводится сравнение с исходным сортом и районированным (стандартом). Цель его — выяснить эффективность отбора. В течение нескольких последующих лет работа проводится таким же образом. Если один из выпусков сорта окажется значительно лучше стандарта, то он передается в государственное сортоиспытание.

Схемы массового отбора у самоопыляющихся и перекрестноопыляющихся культур близки, хотя имеют и определенные различия:

У самоопылителей применяется однократный и многократный отбор, у перекрестноопылителей — только многократный;

У самоопылителей изучать материалы отбора и размножать их можно без изоляции друг от друга и от других сортов; у перекрестноопылителей нужно пространственно изолировать от других сортов и друг от друга все участки с селектируемым материалом и посевы для размножения. При этом использовать для дальнейшей работы семенной материал с участков испытания нельзя вследствие переопыления его пыльцой исходного сорта и стандарта.

Достоинства массового отбора — его простота и быстрота, а также то, что у перекрестноопылителей не происходит обеднения наследственной основы сорта. Главный недостаток массового отбора — невозможность проверить отобранные растения по потомству, так как семена их смешиваются, обезличиваются. Ценны лишь те формы, которые свои хорошие свойства передают потомству. А среди отобранных растений много модификаций, имеющих хорошие показатели только

Потому, что в год отбора они попали в лучшие условия, чем другие растения.

В настоящее время массовый отбор целесообразно применять только при селекции новых, вводимых в культуру растений или культур, мало проработанных в селекционном отношении. Но в семеноводстве он еще применяется.

Индивидуальный отбор. При индивидуальном отборе каждое элитное растение обмолачивается отдельно от других, а полученные семена высевают на отдельной делянке, что дает возможность проверять отобранные растения по потомству, по их наследственной ценности и выбраковывать плохие потомства. Количество отбираемых элитных растений колеблется от нескольких сотен до многих тысяч.

При однократном отборе у самоопылителей (рис. 57) семена с каждого отобранного элитного растения высевают в селекционном питомнике на отдельных делянках. Потомство каждого отобранного растения у самоопылителей называют линией. Линии сравнивают с районированным сортом, лучшие линии отбирают, а худшие выбраковывают. Повторный отбор из лучших линий не проводят.

В последующие годы проводятся дальнейшее изучение линий, отбор лучших и выбраковка худших. Лучшие линии одновременно размножают. Размер делянок с каждым годом увеличивается. Начиная с контрольного питомника, каждую линию изучают в нескольких повторениях. Одна-две лучшие линии (сорта) на 6—7-й год параллельно с конкурсным испытанием проходят производственное испытание. Таким образом, при однократном отборе выделение лучших растений проводится один раз, а в последующие годы они изучаются по потомству и одновременно размножаются.

Однократный отбор эффективен, если отбираемые растения гомозиготны. Если отбираются гетерозиготные растения, то применяется многократный индивидуальный отбор. При этом в потомстве каждого отобранного растения индивидуальный отбор проводится несколько раз, до прекращения расщепления. Лучшие константные линии изучаются по той же схеме, что и при однократном отборе. Этот метод применяют при работе с гибридами, мутантами и т. п.

У самоопыляющихся культур индивидуальный отбор позволяет получать сорта с высокой морфологической и биологической однородностью. Недостаток индивидуального отбора — его сложность и громоздкость. Каждое отобранное растение нужно проверить по потомству. При этом необходимы большие масштабы работы, повышающие вероятность нахождения форм с нужным сочетанием ценных свойств и признаков.

У перекрестноопыляющихся культур индивидуальный отбор имеет свои особенности. Перекрестноопылители отличаются от самоопылителей гетерозиготностью наследственной основы, что обусловливает сложное расщепление и большое разнообразие потомства. Поэтому у этой группы культур применяется многократный или непрерывный отбор, так как однократный индивидуальный отбор эффекта не дает.

У перекрестноопыляющихся культур отбор ведется только по материнским растениям, поскольку неизвестно, пыльцой каких растений опылилось отбираемое растение. Для повышения эффективности отбора необходимо контролировать переопыление, не допуская опыления ценных растений пыльцой малоценных форм, которые следует удалять из посева до цветения. Однако нельзя допускать и обеднения наследственной основы селектируемого материала, это неизбежно ведет к депрессии.

Нужно обеспечить широкое переопыление, сохранение биологического богатства отбираемых форм. Совмещать оба эти противоречивые условия трудно.

Различные схемы индивидуального отбора в разной степени отвечают каждому из этих условий. В порядке возрастания степени контролирования опыления схемы индивидуального отбора у перекрестноопылителей можно расположить следующим образом: 1) семейный отбор; 2) семейно-групповой отбор; 3) метод половинок (метод резервов) и 4) метод индивидуально-семейного отбора.

При семейном отборе (рис. 58) семена с отобранных растений на второй год работы высевают по семьям (потомствам) в селекционном питомнике без пространственной изоляции между семьями. Вводить в качестве контроля районированный сорт нельзя, так как он потенциально хуже, чем отобранные растения. Поэтому контрольные делянки засевают смесью семян, высевая по 2 – 3 семени от каждого отобранного растения

В результате сравнения с таким условным контролем и друг с другом часть семей выбраковывают целиком. Из лучших проводят повторный индивидуальный отбор. Отобранные растения опять высевают по семьям в селекционный питомник и повторяют следующий цикл изучения и отбора. После 2—3 отборов лучших растений отбирают лучшие семьи для изучения, размножения и последующего объединения. Недостатки метода: мало контролируется опыление — происходит переопыление между лучшими и худшими потомствами; нельзя применять в качестве стандарта районированный сорт. Поэтому эффективность метода часто недостаточна.

Семейно-групповой отбор отличается тем, что отобранные растения делятся на несколько групп, каждая из которых изучается на пространственно изолированном участке. В группу включают растения, близкие по важным хозяйственно-биологическим (скороспелости, устойчивости и т. п.) и морфологическим признакам. В пределах группы семьи не изолируются. Здесь переопыление идет между близкими формами, поэтому быстрее достигается выравнивание показателей и закрепление нужных признаков. После нескольких циклов отборов сорт формируется путем объединения лучших семей в пределах группы.

При использовании метода половинок семена каждого отобранного растения делят на две части: одну часть семян высевают для оценки потомств в питомнике первых половинок. Здесь можно вводить любые стандарты (контрольные сорта). Пространственная изоляция не нужна. Отбор растений в этом питомнике не проводят, задача его — оценить отобранные растения по потомству. Полученный урожай обезличивается. В следующем году в питомнике вторых половинок на изолированном участке высевают вторую часть семян элитных растений, но только тех, которые дали лучшие потомства. Здесь проверенный по потомству лучший материал переопыляется, после чего в нем отбирают лучшие растения. После нескольких циклов отбор — проверка намечают для отбора целые семьи. Сорт формируется либо из одной семьи, либо путем объединения нескольких, близких по характеристикам семей.

Достоинство метода половинок заключается в том, что здесь в большей степени контролируется переопыление, происходит оно только между лучшими потомствами. Благодаря этому результативность работы при данном методе высокая. В питомнике испытания потомства в качестве стандарта можно вводить районированный сорт и тем обеспечить более точную оценку. Недостаток метода — в его длительности: год отбора чередуется с годом испытания потомств. Этот метод можно использовать только для культур с большим коэффициентом размножения.

Дальнейшим развитием метода 'Половинок явился метод резервов (рис. 59), разработанный академиком В. С. Пустовойтом. При использовании этого метода каждое отобранное растение в сравнении с контролем изучают по потомству 2 года. Затем резервом семян лучших растений закладывается питомник переопыления. Здесь свободно переопыляются между собой только лучшие образцы, проводится индивидуальный отбор для нового цикла изучения, а семена в лучших семьях объединяются. Эти семьи затем изучают в предварительном и конкурсном испытаниях в сравнении с контролем. Наряду с испытанием резервами семян лучших семей закладываются участки размножения. Параллельно, начиная с питомника второго года изучения, весь материал изучают на инфицированном фоне. По этой схеме в переопылении участвуют только хорошо проверенные по потомству формы. Большое число образцов в питомнике переопыления позволяет избежать сужения наследственной основы селектируемого материала. Метод резервов широко применяют в селекции подсолнечника и других масличных культур.

При и ндивидуально-семейном отборе пространственно изолируется каждая семья, поэтому переопыление идет строго в ее пределах. Контролируются не только материнские, но отчасти и отцовские растения, что способствует быстрому накоплению селектируемых признаков и свойств. Но степень близкородственного разведения н депрессия здесь выше, чем в ранее рассмотренных методах. К этому методу прибегают

Лишь в тех случаях, когда нужно сохранить в селектируемом материале какие-либо особо ценные свойства, которые могут быть утеряны при широком переопылении.

Еще более полный контроль за переопылением обеспечивается в парных скрещиваниях. Отбирают однотипные растения, изолируют их и взаимно переопыляют. Так осуществляется отбор и материнских, и отцовских форм. При этом быстро накапливаются желательные свойства, но депрессия оказывается более сильной.

ogorodstvo.com

Массовый отбор

Из исходной популяции одновременно отбирают большое число растений — от нескольких сотен до нескольких тысяч.

Обычно делают это непосредственно в поле, выбирая из посева лучшие растения по комплексу тех признаков, которыми должен обладать будущий сорт. Все отобранные растения дополнительно просматривают в лаборатории для установления типичности, отсутствия заболеваний, выполненности зерна и т. д. Растения, имеющие какие-либо отрицательные признаки, удаляют. Урожай всей массы растений, оставшихся после браковки, объединяют и высевают на следующий год на одном участке. Следовательно, будущий сорт — это потомство всей массы лучших отобранных растений.

Массовый отбор делится на однократный и многократный. В некоторых случаях улучшение исходной популяции по требуемым признакам достигается сразу же после одного отбора — это однократный отбор. Такой отбор может быть результативным у самоопыляющихся культур. У перекрестноопыляющихся растений, как правило, необходим многократный отбор. В первый год из исходной популяции (местного сорта) отбирают лучшие, элитные растения. Их урожай объединяют и на следующий год высевают для повторного массового отбора. Часть семян урожая первого отбора высевают в сортоиспытании. Здесь результаты первого отбора сравнивают с исходной популяцией, а также с лучшим стандартным районированным сортом. Урожай повторного массового отбора используют на посев для проведения третьего отбора и дальнейшего сортоиспытания. Если сортоиспытание дало хорошие результаты, организуют предварительное размножение нового сорта и испытание его на государственных сортоиспытательных участках. В последующие годы работу по этой схеме продолжают в таком же порядке до получения нужных результатов.

У сортов отдельных культур при прекращении отбора некоторые показатели (например, сахаристость у сахарной свеклы) снижаются. Для предотвращения этого массовый отбор проводят в течение всего периода использования сорта в производстве. Это непрерывный массовый отбор.

Преимущества метода массового отбора — его простота, доступность и быстрота проведения. Массовый отбор применяют в семеноводстве как метод сохранения морфологических и хозяйственно-биологических признаков выращиваемых сортов.

Одна из разновидностей массового отбора — негативный отбор, когда отбирают не лучшие растения, а удаляют из посева худшие из них. Негативный отбор также часто применяют в семеноводческой работе: для прополки семеноводческих посевов озимой пшеницы от ржи, чечевицы от плоскосемянной вики, для удаления растений, пораженных головней, и т. д.

Массовый отбор дает хорошие и быстрые результаты в том случае, когда его задачи совпадают с направлением естественного отбора. Например, если в популяции имеются раннеспелые формы Ч и этот признак в данной местности решающий для получения устойчивых урожаев, массовый отбор на скороспелость может быть очень эффективным. То же и при отборе на зимостойкость или засухоустойчивость. Чем популяция экологически более приспособлена к данным условиям возделывания в ходе естественного отбора, тем лучшие результаты может дать массовый отбор. В целом он оказывается значительно эффективнее по отношению к перекрестноопыляющихся растениям, чем к самоопылителям, однако в селекции на улучшение качества продукции (повышение сахаристости, белковости, крахмалистости) возможности этого вида отбора ограничены.

Большой недостаток метода массового отбора — невозможность проверить отбираемые растения по их потомству. Массовый отбор стараются проводить на участках, выравненных по рельефу и плодородию почвы. Но все равно в общем урожае наряду с большинством наследственных и ценных растений присутствуют и такие, которые выделяются в результате положительных модификаций, вызванных лучшим увлажнением почвы, микрорельефом и действием других случайных благоприятных условий. В последующих повторных отборах вследствие неоднородности условий выращивания выбраковать такие наследственно малоценные растения очень трудно, а при однократном отборе невозможно.

В каждой популяции в результате случайного характера изменчивости число растений, обладающих сочетанием наиболее ценных хозяйственных признаков, обычно очень невелико. Они могут быть значительно продуктивнее в сравнении с большинством хороших типичных растений, но на общем урожае всех отобранных растений ценные качества таких форм не скажутся. Таким образом, массовый отбор не позволяет выделять из популяций наиболее ценные в селекционном отношении формы и реализовать их преимущества. Это второй очень большой недостаток данного метода.

Недостатки, присущие методу массового отбора, устраняются при использовании метода индивидуального отбора.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

9. Индивидуальный и массовый отбор, сущность, достоинства, недостатки, использование?

Массовый отбор: самый простой, не требующий больших затрат труда, в связи с чем малоэффективен. Используется массовый отбор в 2 – х формах: 1) негативный – из популяции удаляют нежелательные растения. И 2) позитивный отбор лучших растений из популяции. Эффективность массового отбора повышается если его направление совпадают с естественным отбором. Массовый отбор в селекции не используется, а если используется то редко. В основном используется в семеноводстве.

Достоинства: простота, дешевизна, не требует большой рабочей силы.

Недостатки: нет проверки отобранных растений по потомству

Индивидуальный отбор: предлагает проверку отобранных растений по потомству. Отбирают элитные растения по фенотипу и делают анализ. Затем оценка отобранных растений по потомству. Худшие потомства бракуют, лучшие вновь высевают по отдельности.

Достоинства: проверка растений по потомству

Недостаток: дорогой метод и трудоемкий.

10. Методы индивидуального отбора у перекрестников: особенности, краткая характеристика, применяемость?

индивидуальный отбор – может быть однократным, двукратным или многократным. Для того чтобы контролировать опыление при отборе используют разные его модификации: индивидуально – семейный отбор. После отбора элитных растений их семена высевают на отдельной делянке (семье), каждая семья высевается изолированно друг от друга, чтобы опыление происходило внутри семьи. Перед цветением проводят внутрисемейную обработку.

Достоинства: контролируется опыление, каждая семья.

Недостатки: происходят близкородственные скрещивания и у некоторых культур наблюдается депрессия.

11. Понятие об оценке селекционного материала, классификация, требования к методам оценки. Оценка селекционного материала на устойчивость к болезням?

Весь растительный материал, который селекционер использует в работе называют селекционным материалом. Селекционный материал ежегодно проходит всестороннюю оценку для отбора лучших и выбраковки худших растений и их потомства. Чем лучше проведена оценка тем выше эффективность селекции.

Для оценок используют различные методы:

1. полевой

2. лабораторный

3. лабораторно – полевой

Полевой метод оценки предполагает выращивание растений в поле и наблюдение за ними.

Лабораторный метод это такой метод который проводится в лаборатории.

Лабораторно – полевой метод состоит из 2 частей, сначала растения оцениваются в поле, а завершается анализ в лаборатории

Методы оценок могут быть:

1. прямые

2. косвенные

Оценка сортов и селекционных номеров по прямым признакам делятся путем измерения, взвешивания, подсчета растений сохранившихся к весне явл. прямым методом, а оценка по содержанию сахаров в растении – косвенным.

У каждой культуры свой набор болезней, приступая к селекции селекционер должен изучить основные болезни, которые наносят вред в данном регионе. Оценки к болезням проводят в специальных питомниках, они могут быть инфекционными или провакционными.

studfiles.net

49. Методы отбора в селекции. Массовый и индивидуальный отбор. Семейный отбор и метод половинок.

studfiles.net

1. Отбор. Массовый отбор

1. No category

Related documents

Тема: «Селекция растений и животных » Задачи:

Приложение № 2. Методы селекции.

Ответы по теме «Основы селекции. Биотехнология».

Тестировани4

Основные этапы селекции (как процесса)

Lr-Строение растений.cdr

Лекарственные растения Бурятии. - school46ulan

С1 (задание 34) по общей биологии. Оценивается в 2 балла.

Селекция животных и растений

1 Какой органоид в клетке выполняет энергетическую функцию

studydoc.ru

• 
  Лечат ли комнатные растения простуду исследовательская работа
• 
  Коллекция палеонтологическая формы сохранности растений и животных
• 
  Какие растения нельзя сажать рядом с домом
• 
  Ботанический сад в уфе цены на растения
• 
  Сообщение о комнатных растениях 6 класс алоэ
• 
  Какое значение имеет фотосинтез в жизни растений
• 
  Удобрение для растений из банановой кожуры рецепт
• 
  Цветковыми растениями называют такие растения которые цветут
• 
  Культура клеток и тканей растений in vitro
• 
  Какие растения снижают уровень сахара в крови
• 
  Как состав почвы влияет на рост растений