полиплоидные растения получают в селекции путем. Полиплоидные растения получают в селекции путем
полиплоидные растения получают в селекции путем
В разделе Естественные науки на вопрос Люди! помогите пожалуйста ответить на вопросы по биологии за 10 класс!!! заданный автором Галина Ермолаева лучший ответ это 1. Антон Романович Жебрак (белор. Антон Раманавіч Жабрак, 14 (27) декабря 1901 дер. Збляны, ныне Гродненской обл. — 20 мая 1965) — советский генетик и селекционер. Академик АН БССР (1940), президент АН БССР с мая по ноябрь 1947 г. [1] Кавалер орденов Трудового Красного Знамени (1944), Красной Звезды (1945), «Знак Почета» (1940), награжден медалями. Основные научные работы — в области генетики пшениц и гречихи. А. Р. Жебраку удалось получить несколько полиплоидных межвидовых гибридов пшениц. Автор 70 научных работ, в том числе 3 монографий.Гео́ргий Дми́триевич Карпе́ченко (3 мая 1899 — 28 июля 1941[1]) — советский генетик, известный своими работами в области отдалённой гибридизации. За счет искусственно вызванной полиплоидии он впервые в мире смог получить плодовитые гибриды растений, относящихся к разным родам. Карпеченко показал принципиальную возможность преодоления стерильности, возникающей при отдаленной гибридизации. Тем самым он заложил теоретические основы для использования отдаленной гибридизации в селекционной работе и существенно пополнил представления о возможных путях эволюции цветковых растений. Классическая работа Карпеченко по капустно-редечным гибридам была опубликована в 1927 году.2. При скрещивании различных видов потомство обычно бывает стерильным. Это связано с тем, что число хромосом у разных видов различно. Несходные хромосомы не могут нормально сходиться в пары в процессе мейоза, и образующиеся половые клетки не получают нормального набора хромосом. Однако, если у такого гибрида происходит хромосомная мутация, вызывающая удвоение числа хромосом, то мейоз протекает нормально и дает нормальные половые клетки. При этом гибридная форма приобретает способность к размножению и утрачивает возможность скрещивания с родительскими формами.Существующие в природе естественные ряды возникли, вероятно, именно таким путем. Так известны виды пшеницы с 14, 28 и 42 хромосомами, виды роз с 14, 28, 42 и 56 хромосомами и виды фиалок с числом хромосом, кратным 6 в интервале от 12 до 54.Известный экспериментальный гибрид рафанобрассика (лат. Raphano-brassica) был получен Г. Д. Карпеченко при скрещивании редьки с капустой. Оба вида принадлежат к разным родам и имеют по 18 хромосом. Гибрид, полученный в результате удвоения числа хромосом (36), был способен к размножению, так как в процессе мейоза хромосомы редьки и капусты коньюгировали с себе подобными. Он обладал некоторыми признаками каждого из родителей и сохранял их в чистоте при размножении. [9]3. Гетерозис - увеличение жизнеспособности гибридов вследствие унаследования определённого набора различных генов от своих разнородных родителей. Это явление противоположно результатам инбридинга, или близкородственного скрещивания, приводящего к гомозиготности. Не следует, однако, думать, что скрещивание разнородных видов всегда приводит к повышенной жизнеспособности потомства. Зачастую гибриды унаследуют от родителей именно те черты, которые помешают их дальнейшей жизни, и многие гибриды, кроме прочего, бесплодны.
Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Люди! помогите пожалуйста ответить на вопросы по биологии за 10 класс!!!
Ответ от [email protected][гуру]Могу добавить, что культурная слива получена (кем неизвестно) в результате отдаленной гибридизации терна и алычи. Отдаленными гибридами являются кофе и садовая земляника (не путать с клубникой) . Сейчас в работе гибрид ржи и пшеницы (тритикале) . И вообще ОГ - это очень популярный у растений путь видообразования (например рябинокизильник).
Ответ от шеврон[гуру]Кто ответит мне: ЗАЧЕМ ЭТО ВСЁ НУЖНО В ШКОЛЕ?? ?Мы из всех селекционеров готовим?
22oa.ru
Полиплоидия как метод селекции
Полиплоидами Называют формы с кратно увеличенным числом хромосом исходного вида. Среди полиплоидов различают автополиплоиды и аллополиплоиды. Автополиплоиды образуются при увеличении числа хромосом за счет одного генома, т. е. без предварительной отдаленной гибридизации. Аллополиплоиды возникают при кратном увеличении числа хромосом у форм, содержащих разные геномы (при отдаленной гибридизации). Если объединены хромосомные наборы двух видов или родов, то возникший в результате удвоения числа хромосом полиплоид называют амфидиплоидом.
В зависимости от того, во сколько раз у полиплоидных форм увеличено число хромосом, их называют тетраплоидами (четырехкратный набор хромосом), гексаплоидами (шестикратный) или октоплоидами (восьмикратный). В результате скрещивания тетраплоидной формы с диплоидной получают триплоиды, содержащие тройной набор хромосом.
Лучшие результаты получаются при переводе на полиплоидный уровень видов с небольшим числом хромосом. У видов с большой степенью плоидности полиплоиды часто оказываются менее ценными. У многих существующих форм оптимальный уровень плоидности, уже достигнут, и повышение его приводит к отрицательным последствиям. Таковы 42-хромосомные виды пшеницы, хлопчатник, люцерна, картофель, овес.
Очень велика роль генотипа, сорта. Например, для полиплоидизации были привлечены очень многие сорта гречихи, но лишь единичные из них дали практически ценные полиплоиды.
Полиплоидия индуцируется целым рядом веществ. Особенно хорошо действует колхицин, которым обрабатывают прорастающие семена, молодые растения или цветоносные побеги, погружая их в раствор. Иногда колхицин наносят в виде пасты или с помощью ватных тампонов на точку роста, путем инъекций вводят его в стебли и т. д. Концентрация колхицина в зависимости от особенностей объекта и способа обработки колеблется от 0,01 до 1%, а экспозиция — от нескольких часов до нескольких суток.
Предварительный отбор предполагаемых полиплоидов ведут по внешнему виду обработанных растений. Например, у сахарной свеклы полиплоиды виделяются более округлыми темно- зелеными листьями с короткими и широкими черешками. Клетки у полиплоидов большего размера. У отобранных растений подсчитывают число хромосом. Все тетраплоидные формы размножают в условиях строгой пространственной изоляции от диплоидных форм.
Полиплоидные формы отличаются от диплоидных мощным развитием вегетативной массы, большим ростом. Соцветия, цветки, пыльца и плоды у них также значительно крупнее. Нередко полиплоиды характеризуются повышенным содержанием белка, сахара, крахмала и других запасных веществ. Но деление клеток у них замедлено, вследствие чего вегетационный период продолжительнее.
Основной недостаток полиплоидов — меньшая озерненность колоса, вызываемая частичным понижением плодовитости вследствие ненормального протекания мейоза. Многократными отборами удается повысить озерненность полиплоидных форм. У ряда перекрестноопылителей, например, у ржи, тетраплоидные сорта формируются путем переопыления тетраплоидных форм различного происхождения.
Легче вести работу с полиплоидами у тех культур, у которых нас интересует только урожайность вегетативной массы. Так, в Швеции и других странах широкое распространение получили тетраплоидные сорта клевера лугового. Они дают значительно более высокие урожаи зеленой массы, чем диплоидные формы. Общий их недостаток — высокая влаголюбивость и особенно пониженная семенная продуктивность, вследствие чего семена у них более дорогие. Это сдерживает их распространение
Наибольшие практические успехи достигнуты в селекции автополиплоидов озимой ржи. По этой культуре районирован целый ряд хороших тетраплоидных сортов. Наиболее широко районирован сорт Белта, выведенный Н. Д. Мухиным. В СНГ впервые в мире районировано несколько тетраплоидных сортов гречихи, превосходящих диплоидные формы по урожайности, массе и качеству зерна.
Районировано несколько полигибридов (триплоидов), сахарной свеклы. Важнейшее их преимущество перед диплоидными сортами — сочетание повышенной урожайности с повышенной сахаристостью корнеплодов и, следовательно, значительно больший сбор сахара с единицы площади. Получены также ценные тетраплоидные формы райграса, клевера ползучего и других культур.
У тетраплоидных растений при опылении их пыльцой диплоидов уже в год опыления резко увеличивается череззерница. Поэтому и семенные, и производственные (товарные) посевы тетраплоидов требуют строгой пространственной изоляции от диплоидных форм.
В последнее время в практической селекции находят применение новые методы и приемы, объединяемые общим названием «биотехнология»: получение гаплоидных форм, культуры эмбрионов, тканей и клеток, метод слияния протопластов, приемы генной инженерии и др. В некоторых селекцентрах и специализированных научно-исследовательских институтах освоены методики, позволяющие регенерировать полноценные растения из отдельных участков тканей растений и даже из отдельных клеток, в том числе из пыльцы. Причем можно регенерировать как растения, совершенно идентичные по генотипу исходной форме, так и растения с существенными генетическими изменениями. Методы генной инженерии позволяют вводить в генотип сорта целые группы генов или отдельные гены, контролирующие те или иные свойства и признаки, целенаправленно создавая, таким образом, совершенно новые формы. Эти методы позволяют быстрее создавать разнообразие исходного материала, получать формы с заданными характеристиками. Ряд приемов и методик дает возможность быстро получать гомозиготные, не расщепляющиеся в потомстве растения. Это резко сокращает сроки выведения новых сортов, получаются сорта, более устойчивые против болезней и вредителей.
| Следующая > |
ogorodstvo.com
Полиплоидия - страница 2
| Плоды сливы | Плоды алычи | Плоды терна |
У растений встречается и другой, более редкий способ хромосомного видообразования — путем гибридизации с последующей полиплоидией. Близкородственные виды часто различаются своими хромосомными наборами, и гибриды между ними получаются бесплодными вследствие нарушения процесса созревания половых клеток. Гибридные растения, тем не менее, могут существовать довольно продолжительное время, размножаясь вегетативно. Мутация полиплоидии «возвращает» гибридам способность к половому размножению. Именно таким образом — путем гибридизации терна и алычи с последующей полиплоидией — возникла культурная слива (см. рис.)
Существуют методы, позволяющие экспериментально получать полиплоидиые растения. За последние годы с их помощью созданы полиплоидные сорта ржи, гречихи, сахарной свеклы.
Впервые отечественный генетик Г. Д. Карпеченко в 1924 г. на основе полиплоидии преодолел бесплодие и создал капустно-редечный гибрид Капуста и редька в диплоидном наборе имеют по 18 хромосом (2п = 18), Соответственно их гаметы несут по 9 хромосом (гаплоидный набор). Гибрид капусты и редьки имеет 18 хромосом. Хромосомный набор слагается из 9 «капустных;» и 9 «редечных» хромосом. Этот гибрид бесплоден, так как хромосомы капусты и редьки не конъюгируют, поэтому процесс образования гамет не может протекать нормально, В результате удвоения числа хромосом в бесплодном гибриде оказались два полных (диплоидных) набора хромосом редьки и капусты (36). Вследствие этого возникли нормальные условия для мейоза: хромосомы капусты и редьки соответственно конъюгнровали между собой. Каждая гамета несла по одному гаплоидному набору редьки и капусты (9 + 9 = 18). В зиготе вновь оказалось 36 хромосом; гибрид стал плодовитым.
Мягкая пшеница — природный полиплоид, состоящий из шести гаплоидных наборов хромосом родственных видов злаков. В процессе ее возникновения отдаленная гибридизация и полиплоидия играли; важную роль.
Методом полиплоидизацни отечественные селекционеры создали ранее не встречавшуюся в природе ржано-пшеничную форму — тритикале. Создание тритикале — нового вида зерновых, обладающего выдающимися качествами,— одно из крупнейших достижений селекции. Он был выведен благодаря объединению хромосомных комплексов двух различных родов — пшеницы и ржи. Тритикале по урожайности, питательной ценности и другим качествам превосходит обоих родителей. По устойчивости к неблагоприятным почвенно-климатическим условиям и наиболее опасным болезням она превосходит пшеницу, не уступая ржи.
Эта работа, несомненно, относится к числу блестящих достижений современной биологии.
Полиплоидия (от греч. polyploos - многократный и eidos - вид) — наследственное изменение, заключающееся в кратном увеличении числа наборов хромосом в клетках организма. Широко распространена у растений (большинство культурных растений — полиплоиды. Полиплоидия может быть вызвана искусственно (например, алкалоидом колхицином). У многих полиплоидных форм растений более крупные размеры, повышенное содержание ряда веществ, отличные от исходных форм сроки цветения и плодоношения. На основе полиплоидии созданы высокоурожайные сорта сельскохозяйственных растений (напр., сахарной свеклы).
1. Биологическая энциклопедия. /Составитель С.Т. Исмаилова. — М.: Аванта+, 1996.
2. Богданова Т.Л. Биология. Пособие для поступающих в ВУЗы. — М., 1991.
3. Рузавин Г. И. Концепции современного естествознания. — М.: Юнити, 2000.
4. Биологический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия, 1989.
Полиплоидия как метод селекции
Лекция 15.
1 .Классификация полиплоидов.
2. Свойства полиплоидов.
3. Индуцированная полиплоидия.
Растения имеют два типа клеток: соматические и половые. Соматические клетки обычно имеют диплоидный набор хромосом (2n), который состоит из пар гомологичных хромосом, полученных от отцовского и материнского организмов. Половые клетки имеют в два раза меньше хромосом, чем соматические. Половинный набор хромосом, имеющийся в половых клетках, называется гаплоидным и обозначается через (n).
Различают еще основной (базисный) набор хромосом (х), когда в ядрах имеется по одной гомологической хромосоме. У многих организмов основной набор хромосом (х) соответствует гаплоидному набору хромосом в половых клетках (n). Совокупность генов в основном наборе хромосом (х) называется геномом.
Увеличение числа хромосом в клетках растений полными основными наборами называется полиплоидией, а организм, возникшие из полиплоидных клеток – полиплоидами. Полиплоидыназываются и обозначаются соответственно количеству основных наборов хромосом (х), которые содержатся в клетках: 2х –диплоиды, 3х –триплоиды, 4х- тетраплоиды, 5х- пентаплоида, 6х- гексаплоида и т.д
Изменение нормального числа хромосом может происходить как в соматических так и половых клетках. Если удвоение числа хромосом произойдет в какой либо одной соматической клетке растения, то полиплоидной будет только будет только та часть растения, которая разовьется из этой клетки путем многократного деления, а остальная часть растения будет нормальной. В этом случае растения окажется химерным.
Если же полиплоидизация произойдет при первом делении зиготы, то все клетки зародыша окажутся полиплоидными и, следовательно, все растение будет полностью полиплоидным.
Увеличение числа хромосом в соматических клетках называется соматической полиплоидией.
Изменение числа хромосом в половых клетках приводит к образованию гамет с диплоидным набором хромосом вместо гаплоидного. Если такие гаметы примут участие в оплодотворении, то могут появиться растения с тремя и четырьмя наборами хромосом, т.е. триплоиды и тетраплоиды.
Таким образом, полиплоидные растения могут возникать из полиплоидных соматических клеток при вегетативном размножении (расхимеривании), в случае нерасхождения хромосом при первом делении зиготы, при слиянии полиплоидных гамет в процессе оплодотворения.
При увеличении число хромосом в клетках не появляется каких либо новых генов, а происходит увеличение количества тех же самых генов, которые уже имелись в геноме растения.
Помимо увеличения основного числа хромосом полными наборами (3х,4х,5х, и т.д.) довольно часты случаи, когда в наборе хромосом отсутствует одна или несколько хромосом или, наоборот, имеются добавочные хромосомы. Такое явление называется гетероплоидией или анеуплоидией.
Следовательно число хромосом в клетках можно свести к трем категориям:гаплоидия, полиплоидия, анеуплоидия.
Гаплоидия – уменьшение число хромосом полным набором.
Гаплоидные организмы возникают в случае развития яйцеклетки без аподотворения (партеногенез).
Гаплоиды обнаружены у многих растений (кукуруза, томаты, рожь и др) и у насекомых (пчелы). Выявлены гаплоиды у некоторых древесных пород (ольха, осина, акация). Гаплоидные растения по своей морфологии ничем не отличаются от диплоидных, но обычно бывают мельче.
Поскольку у гаплоидов каждая хромосома не имеет себе пары, то в процессе мейоза они не коньюгируют и расходятся случайно, образуя гаметы с различным числом хромосом, и не способны к оплодотворению. Гаплоиды всегда бесплодны и их можно размножить только вегетативным путем.
Потеря или прибавка одной из пары или целой пары хромосом называется анеуплоидией. Анеуплоидия объясняется тем, что в митозе или мейозе могут происходить нарушения в расхождении некоторых пар хромосом. В результате возникают новые растения – гетероплоиды или анеуплоиды..
Чаще всего анеуплоиды имеют пониженную жизнеспособность.
Анеуплоидия вызывает фенотипические изменения у растений.
У людей и животных они приводят к уродству
Наибольшее значение в практическом и селекционном отношении имеют полиплоиды. Они широко распространены в природе и отсутствуют лишь у грибов, мхов и папоротников.
Полиплоиды наблюдаются среди многих сельскохозяйственных, плодовых технических, лекарственных, декоративных культур. Среди древесных пород наиболее редки полиплоиды у голосеменных и особенно в семействе сосновых, где обнаружены лишь единичные экземпляры. У покрытосеменных древесных пород полиплоиды встречаются довольно часто, особенно у видов размножающихся вегетативным путем (ива, ольха, осина, береза и др.) Ряды ивы и березы, например, имеют целые полиплоидные ряды, включающие диплоидные, триплоидные, тетраплоидные, пентаплоидные, гексаплоидные формы. Среди других видов лиственных древесных пород (дуб, ольха, ильм) обнаружены лишь по одному или не более трех полиплоидов.
Полиплоиды вызывают глубокие и разносторонние изменения признаков и свойств организма. У полиплоидов клетки значительно крупнее диплоидных, что часто приводит к увеличению размеров органов и всего растения в целом. Они имеют увеличенные цветки, пыльцевые зерна, плоды, листья. Триплоиды к тому же часто интенсивнее растут в высоту.
Полиплоидия изменяет физиологические процессы, интенсивность жизнедеятельности. Полиплоиды очень часто характеризуются большей экологической приспособленностью.
Распространение полиплоидных видов по геграфическим широтам показало, что в северных широтах и высокогорных районах большинство видов растений оказалось полиплоидами.
В Арктике около 80 % всех видов растений – полиплоиды.
У хвойных пород полиплоиды встречаются главным образом у секвой, криптомерий, можжевельникив. Лиственница, сосна и ель полиплоидов практически не имеют. Полиплоиды у хвойных характеризуются пониженной жизнеспособностью, не выдерживают конкуренции с диплоидами и погибают в молодом возрасте.
Полиплоиды у лиственных имеют большую селекционную и хозяйственную ценность. Так, например, триплоидная форма осины в отличии от диплоидной имеет мощное развитие и здоровую высококачественную древесину. Выявлены естественные триплоиды и у березы повислой, которые превосходили диплоидную форму по продуктивности, но были совершенно бесплодны.
Тетраплоиды обнаружены у ольхи черной, ясеня белого и клена серебристого. У клена остролистного известна триплоидная форма, а у клена красного даже гекса- и октаплоиды. Исключительно перспективны триплоидные формы у шелковицы белой. Они обладают мощным ростом, высокими кормовыми качествами, устойчивы к холоду и заболеваниям.
Впервые возможность экспериментального получения полиплоидных клеток была показана русским ученым И.И. Герасимовым (1889) воздействием низкой температуры на зеленую водоросль спирагиру.
В последующем для возникновения полиплоидии начали применять повышенную температуру, ионизирующие излучения и химические вещества.
Наиболее эффективным методом искусственного получения полиплоидов оказался метод использования различных химических веществ, таких как хлороформ, эфиры и особенно колхицин. Колхицин является алколоидом, обнаруженным в растениях безвременника осеннего. Он действует на механизм расхождения хромосом в процессе митотического деления клеток. В результате удвоившиеся хромосомы не расходятся к полюсам клеток, а остаются в неразделившемся ядре, образуя тетраплоидную клетку.
Раствором колхицина можно обрабатывать семена, проростки, точки роста, черенки, цветочные почки и цветки. Колхицин обычно применяют в небольших концентрациях: 0,025-0,75 %. Очень слабые концентрации стимулируют прорастание семян, а слишком высокие убивают проростки
Большинство цветочных культур – триплоидны. Они имеют мощный рост и более продолжительное цветение. Характерная особенность многих цветочных триплоидов – их полное бесплодие вследствие несбалансированности хромосомного набора, а также нарушения физиологических процессов. Однако есть исключения – плодовитые триплоидные гибриды астры, петунии, тюльпана и др. У некоторых цветочных растений, размножающихся вегетативно, селекция ограничивается триплоидным уровнем (тюльпаны, гиацинты и др.)
Стерильность – большой недостаток многих растений у цветочных культур она имеет положительное значение и даже становиться целью селекции. Используя стерильность триплоидных, пентаплоидных форм созданы специальные стерильные, а поэтому необычайно продолжительно цветущие сорта.
Триплоидия в настоящее время приобретает большое значение и для сортов цветочных культур, размножаемых семенами, хотя триплоиды нужно каждый раз создавать заново. Особенно распространены триплоидные бархатцы с карликовым типом роста (35-36 см) и крупными – до 7 см в диаметре соцветиями разной окраски.
Перспективно для цветоводства сочетание полиплоидии и отдаленной гибридизации, при котором могут быть достигнуты высокие уровни плодовитости и хорошая фертильность растений.
У многих полиплоидов (наперстянка, львиный зев, шалфей и др.) изменяется форма соцветий, принимая характер многоцветковых уплотненных кистей. Например у диплоидных сортов львиного зева бывает не более 15 цветков, то у полиплоидов – до 30-40 в колосе. Кроме того цветки приобретают красивую форму с сильно гофрированными лепестками.
У некоторых полиплоидных форм появляется или усиливается махровость (эпшольция, портулак, львиный зев)
Помимо морфологических изменений у полиплоидов наблюдаются важные физиологические изменения.
Период вегетации у полиплоидов более продолжительный, чем у диплоидов. Продление периода цветения усиливает декоративный эффект культуры и делает ее более ценной
Важный результат экспериментальной полиплоидии – получение форм с повышенной устойчивостью к грибным, вирусным заболеваниям и вредителям.
Индуцированная полиплоидия нашла широкое применение в селекции и сортовом семеноводстве сельскохозяйственных культур (пшеница гексаплоидная мягкая и тетраплоидная твердая, овес гексаплоидный, виноград тетраплоидный, сахарная свекла триплоидная и др.), цветоводстве (хризантемы, ирисы, розы, нарциссы, гладиолусы, тюльпаны, бархатцы, астры и многие другие).
Полиплоидию следует рассматривать не только как прямой путь получения хозяйственно ценных форм, но и как источник материала с большой изменчивостью наследственных свойств, который в дальнейшем может быть подвергнут отбору.
poisk-ru.ru
Полиплоидные формы и мутанты в селекции растений
Полиплоидные формы это метод создания исходного материала для селекции цветочных культур, который играет важную роль. Полиплоидные сорта созданы более чем у 300 видов. Метод имеет большие потенциальные возможности.Полиплоидия – наследственные изменения, связанные с увеличением числа целых хромосомных наборов. У цветочных растений существуют природные полиплоидные виды, например, у тагетеса отклоненного 48 хромосом, тогда как у тагетеса прямостоячего их только 24. Есть полиплоидные виды у львиного зева, петунии, бегонии всегдацветущей, крокусов, нарциссов, ирисов и др. У некоторых видов увеличение числа хромосом способствует улучшению декоративных качеств, например укрупнению цветка и увеличению высоты.
Искусственное получение полиплоидов
Для искусственного получения полиплоидов применяют те же факторы, которые вызывают их появление в природе: температурные воздействия, ионизирующие излучения, механические повреждения, химические вещества и др. Однако наиболее эффективно воздействие алкалоида колхицина во время клеточного деления. Колхицин останавливает деление в клетках растений в тот момент, когда хромосомы удвоились (разделились продольно), но еще не разошлись. Он парализует образование веретена, и, таким образом, деление и расхождение хромосом к полюсам становятся невозможными – появляются клетки с удвоенным числом хромосом. После прекращения действия колхицина в клетке снова начинается митотическое деление, но уже с удвоенным набором хромосом. Поскольку колхицин влияет только на делящиеся клетки, им обрабатывают прорастающие семена, растущие плоды и проростки, пробуждающиеся почки, молодые бутоны, формирующиеся клубнепочки, клубни, листовые меристемы и др.После тщательного отбора из многих тысяч полиплоидных форм декоративных растений удалось вывести только несколько сотен хороших сортов, сочетающих высокие декоративные качества с хорошей плодовитостью. Кроме того, полиплоиды некоторых культур обладают устойчивостью к болезням, вредителям и неблагоприятным погодным условиям.
Искусственные мутации растений
Мутанты также служат исходным материалом для селекции. Их получают с помощью ионизирующей радиации или химических мутагенов. Мутации представляют собой внезапные наследственные изменения в хромосомах или генах.Искусственно получила мутации у декоративных растений немецкий ученый Э. Штайн в 1918 г., облучая проростки и цветочные почки львиного зева. Данный метод широко применяют, особенно у вегетативно размножаемых растений в сочетании с культурой ткани. Таким образом создано много сортов георгин, хризантем, гвоздик и бегонии.Для индуцирования мутаций используют различные виды ионизирующих излучений: корпускулярные (протоны, альфа-частицы, электроны, нейтроны) и электромагнитные (ультрафиолетовое, рентгеновское). Для рентгеновского облучения применяют как медицинские, так и специальные рентгеновские установки. При облучении пыльцы эффективны такие источники ультрафиолетового излучения, как ртутно-кварцевые лампы, для корпускулярных излучений—колонки и реакторы.Известно более 400 химических веществ, обладающих мутагенным действием, однако активность большинства из них низка. Лишь с 1960 г. после открытия И. А. Рапопортом сверхмощных мутагенов (супермутагены), вызывающих у растений 100% и более наследственных изменений, химические мутагены заняли равное место с ионизирующими излучениями в индуцированном мутагенезе.Многие химические мутагены дают тот же спектр мутаций, что и облучение. То, что химические мутагены вызывают, главным образом, генные мутации, очень ценно для селекционной работы, так как мутантные организмы сохраняют высокую жизнеспособность и плодовитость.Для получения нового исходного материала вегетативно размножаемых растений черенки, луковицы, листья, столоны, бульбочки, чешуи луковиц и другие органы облучают или обрабатывают химическими мутагенами. При работе с растениями, размножаемыми семенами, обрабатывают семена, бутоны, пыльцу. Изменения наследственности у мутантов иногда настолько велики, что можно ожидать появления признаков или свойств, отсутствующих у сортов данного вида либо встречающихся очень редко.Сочетание метода мутагенеза с гибридизацией – наиболее перспективный путь в селекции цветочных культур. Такое сочетание ускоряет процесс создания новых сортов.
flowersandgarden.ru
Полиплоидия в селекции растений. Достижения селекции с использованием полиплоидии.
Гаплоидия в селекции растений. Применение гаплоидии.
Гаплоидия, противоположное полиплоидии явление, заключающееся в кратном уменьшении числа хромосом у потомства в сравнении с материнской особью. Г., как правило, — результат развития зародыша из редуцированных (гаплоидных) гамет или из функционально равноценных им клеток путём апомиксиса, т. е. без оплодотворения. Г. редко встречается в животном мире, но распространена у цветковых растений: зарегистрирована более чем у 150 видов растений из 70 родов 33 семейств (в т. ч. из семейства злаков, паслёновых, орхидных, бобовых и др.). Известна у всех основных культурных растений: пшениц, ржи, кукурузы, риса, ячменя, сорго, картофеля, табака, хлопка, льна, свёклы, капусты, тыквы, огурцов, томатов; у кормовых трав: мятликов, костра, тимофеевки, люцерны, вики и др. Г. генетически детерминирована и встречается у некоторых видов и сортов с определённой частотой (например, у кукурузы — 1 гаплоид на 1000 диплоидных растений). В эволюции видов Г. служит своеобразным механизмом, снижающим уровень плоидности. Г. пользуются для решения ряда генетических проблем: выявления эффекта дозы гена, получения анеуплоидов, для исследования генетики количественных признаков, генемного анализа и др. В селекции растений Г. пользуются для получения из гаплоидов путём удвоения у них числа хромосом гомозиготных линий, равноценных самоопылённым линиям при производстве гибридных семян (например, у кукурузы), а также для перевода селекционного процесса с полиплоидного на диплоидный уровень (например, у картофеля). Особая форма Г. —андрогенез, при котором ядро спермия замещает ядро яйцеклетки, используется для получения мужских стерильных аналогов у кукурузы.
studopedia.net
Селекция растений: основные методы и роль естественного отбора. Самоопыление перекрестноопыляемых растений. Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация. Достижения селекции растений - Генетика - ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ - БИОЛОГИЯ - САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА К ЕГЭ
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ
Раздел IV. ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ
Генетика
Селекция растений: основные методы и роль естественного отбора. Самоопыление перекрестноопыляемых растений. Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация. Достижения селекции растений
В основе селекции растений лежит искусственный отбор, когда человек отбирает растения с интересующими его признаками. До XVI-XVII вв. отбор происходил бессознательно, то есть человек, например, отбирал для посева лучшие, самые крупные семена пшеницы, не задумываясь о том, что он изменяет растения в нужном ему направлении.
Только в последние столетия человек, еще не зная законов генетики, стал использовать отбор сознательно или целенаправленно, скрещивая те растения, которые удовлетворяли его в наибольшей степени.
Однако методом отбора человек не может получить принципиально новых свойств у разводимых организмов, так как при отборе можно выделить только те генотипы, которые уже существуют в популяции. Поэтому для получения новых пород и сортов животных и растений применяют гибридизацию, скрещивая растения с желательными признаками и в дальнейшем отбирая из потомства те особи, у которых полезные свойства выражены наиболее сильно. Например, один сорт пшеницы отличается прочным стеблем и устойчив к полеганию, а другой сорт с тонкой соломиной не заражается стеблевой ржавчиной. При скрещивании растений из двух сортов в потомстве возникают различные комбинации признаков. Но отбирают именно те растения, которые одновременно имеют прочную соломину и не болеют стеблевой ржавчиной. Так создается новый сорт.
Основные методы селекции вообще и селекции растений в частности — отбор и гибридизаци
www.compendium.su
