. Растения гибрид
Гибрид - это... Что такое Гибрид?
Гибри́д (от лат. hibrida, hybrida — помесь) — организм (клетка), полученный вследствие скрещивания генетически различающихся форм.
Понятие гибрид особенно распространено в ботанике, но применяется и в зоологии.В промышленном и любительском цветоводстве также используется термин грекс (англ. grex). Введен Карлом Линнеем для использования биноминальной номенклатуры в классификации искусственных гибридов.
Гибриды могут быть внутривидовыми (при скрещивании различных сортов, форм, разновидностей), внутриродовыми (при скрещивании видов принадлежащих одному роду) или межродовыми (при скрещивании видов относящихся к разным родам).
В цветоводстве, гибриды первого поколения называются первичными гибридами.
Возможность искусственного получения гибридов впервые предположил немецкий учёный Р. Камерариус в 1694 году, впервые искусственную гибридизацию осуществил английский садовод Т. Фэрчайлд, скрестив в 1717 году разные виды гвоздик.
В XVIII в. гибриды в русском народном языке назывались «ублюдками». В 1800 году Смеловский Т. А. ввёл термин «помеси», который просуществовал весь XIX век, и только в 1896 году Бекетов А. Н. предложил термин «гибриды»[1].
Реципрокные гибриды
Реципрокные гибриды появляются в результате реципрокных скрещиваний — гибридизация, включающая перемену пола родителей, связанных с каждым генотипом.
Реципрокные эффекты
Различия между реципрокными гибридами — реципрокные эффекты — свидетельствуют о неодинаковом вкладе мужского и женского пола в генотип потомства. Если бы потомки от отца и матери получали одинаковую генетическую информацию, то не должно было быть никаких реципрокных эффектов.
Измерение реципрокных эффектов
Для измерения реципрокных эффектов (r) можно использовать выражение:
где A и B — значения признака для исходных скрещиваемых форм; a — то же самое для гибрида ♂A x ♀B; b — для реципрокного гибрида ♂B x ♀A. Положительное значение r (r > 0) будет означать «отцовский» эффект, отрицательное (r < 0) — «материнский», а абсолютная величина r (│r│) даст относительную оценку этих эффектов в единицах, равных разности значения признака для исходных форм (B — A).
Реципрокные эффекты у птиц
У кур «отцовский» эффект наблюдался по наследованию инстинкта насиживания (r = 0.45[2], 0.38[3] и 0.50[4]), половой скороспелости (r = 0.59[5]), яйценоскости (r = 0.32, −2.8, 1.07, 0.11, 0.46[5], 1.14[6] и 2.71[7]), и живому весу (r = 0.30)[7].
По весу яиц наблюдался «материнский эффект» (r = −1.0)[7].
Реципрокные эффекты у млекопитающих
У свиней «отцовский» эффект наблюдается по числу позвонков (отбор на длинное туловище) (r = 0.72[8] и 0.74[9]), длине тонкого кишечника (отбор на лучшую оплату корма), и динамике роста (отбор на скороспелость) (r = 1.8).
«Материнский эффект» наблюдался по среднему весу эмбрионов, пищеварительной системы и её частей, длине толстого кишечника и весу новорожденных поросят[9].
У крупного рогатого скота «отцовский» эффект наблюдался по удою молока (r = 0.07, 0.39, 0.23) и продукции молочного жира (количество жира) (r = 1.08, 1.79, 0.34).
«Материнский эффект» наблюдался по проценту жира в молоке у коров (r = −0.13, −0.19, −0.05)[6].
Теории реципрокных эффектов
«Материнский эффект»
Материнский эффект может быть обусловлен цитоплазматической наследственностью, гомогаметной конституцией и утробным развитием у млекопитающих. Различают собственно материнский эффект, когда генотип матери проявляется в фенотипе потомства. Молекулы в яйцеклетке, такие как мРНК, могут влиять на ранние стадии процесса развития. Различают также материнское наследование, при котором часть генотипа потомство получает исключительно от матери, например митохондрии и пластиды, содержащие свой собственный геном. При материнском наследовании фенотип потомства отражает его собственный генотип.
«Отцовский эффект»
Большее влияние отца на яйценоскость дочерей у кур объясняли тем, что у птиц гетерогаметным полом является самка, а гомогаметным — самец. Поэтому свою единственную X-хромосому курица получает от отца, и если яйценоскость определяется ею, то тогда все понятно[3]. Эта трактовка может объяснить хромосомный механизм явления у птиц, но для млекопитающих уже неприменима. Удивительно также то, что признаки, проявляющиеся только у женского пола (инстинкт насиживания, скороспелость и яйценоскость у курицы или удой молока и количество молочного жира у коровы), которые, казалось бы, должны передаваться матерью, тем не менее передаются больше отцом.
Межвидовая и межродовая гибридизация
Межвидовая гибридизация часто наблюдается как в природе, так и при культивировании человеком (содержании в неволе) у множества видов растений и животных. В природе в районах соприкосновения близких видов могут формироваться так называемые «гибридные зоны», где гибриды численно преобладают над родительскими формами.
Межвидовая интрогрессивная гибридизация широко распространена у дафний. В некоторых летних популяциях дафний гибриды преобладают, что затрудняет определение границ видов [1]/
Хонорик — выведенный путем селекции гибрид между тремя родительскими видами рода Mustela. Самцы хонориков стерильны, а самки фертильны.
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[10].
Межродовые гибриды (как естественные, так и полученные селекционерами) известны также в семействах злаков, розоцветных, цитрусовых [2], орхидных и др. Так, гексаплоидный геном мягких пшениц образовался путем объединения диплоидных геномов двух предковых видов пшениц и одного вида близкого рода Aegilops.
В ботанике
Гибридные таксоны растений называются нототаксонами.
- Гибридность указывается посредством знака умножения «×» или добавления префикса «notho-» к термину, обозначающему ранг таксона.
- Гибридность между таксонами обозначается посредством знака «×», помещённого между названиями этих таксонов. Названия в формуле предпочтительнее располагать в алфавитном порядке. Направление скрещивания может указываться посредством символических знаков пола (♂ и ♀).Пример: Phalaenopsis amabilis (L.) Blume × Phalaenopsis aphrodite Rchb.f.
- Гибридам между представителями двух и большего числа таксонов могут быть даны названия. В этом случае знак «×» помещается перед названием межродового гибрида или перед эпитетом в названии межвидового гибрида. Примеры:
- Нототаксон не может быть обозначен, если неизвестен по крайней мере один из его родительских таксонов.
- Если вместо знака «×» по каким-то причинам употребляется буква «х», то между этой буквой и эпитетом может быть сделан один буквенный пробел, если это поможет избежать неясности. Буква «х» должна быть строчной.
- Нотородовое название гибрида между двумя и более родами является либо сжатой формулой, в которой названия, принятые для родительских родов, комбинируются в одно слово, либо образовано от имени исследователя или садовода, занимавшегося этой группой. Примеры:
- × Rhynchosophrocattleya (= Rhyncholaelia × Sophronitis × Cattleya)
- × Vuylstekeara (= Cochlioda × Miltonia × Odontoglossum). Род зарегистрирован в 1911 году известным бельгийским коллекционером и селекционером орхидных Charles Vuylsteke (1844—1927).
- Таксоны, считающиеся гибридными по происхождению, не требуется обозначать как нототаксоны. Примеры:
- Гомозиготный гибридный тетраплоид наперстянки Digitalis ×mertonensis, полученный от искусственного скрещивания Digitalis grandiflora × Digitalis purpurea, может приводиться при желании, как Digitalis mertonensis.
- Rosa canina, полиплоид, который, как полагают, имеет древнее гибридное происхождение, рассматривается как вид[11].
По данным AOS начиная с января-марта 2008 года между знаком × и названием гибридного рода должен быть пробел[12].Пример: × Rhynchosophrocattleya.
В растениеводстве
При создании новых сортов культурных растений получение гибридов осуществляется ручным путём (ручное опыление, удаление метёлок), химическими (гаметоцид) или генетическими (самонесовместимость, мужская стерильность) средствами. Полученные компоненты можно использовать в различных системах контролируемого скрещивания. Цель селекционера заключается в использовании гетерозиса, или жизненной силы гибрида, которая проявляется с наибольшим эффектом в поколении F1, — чтобы получить желаемое преимущество в урожайности или по некоторой другой характеристике в результирующем поколении, или гибриде. Этот гетерозис особенно хорошо выражен в случае скрещиваний между инбредными линиями, но может также показать преимущество в рамках других систем.
Гибрид, полученный путём однократного скрещивания между двумя инбредными линиями, обычно оказывается высоко однородным. Факт наличия гетерозиготности не имеет последствий, так как обычно дальнейшего размножения сверх поколения F1 не проводится, и сорт поддерживается многократным возвратом к контролируемому скрещиванию родительских линий[13].
В зоологии
Стерильность гибридов
Явления стерильности гибридов неоднородны. Наблюдается изменчивость в отношении того, на какой именно стадии проявляется стерильность и каковы её генетические причины.
Нарушение сперматогенеза на стадиях, предшествующих мейозу, — непосредственная причина стерильности у самцов мула; нарушения мейоза — причина стерильности у гибридных самцов при некоторых скрещиваниях между разными видами Drosophila (например, D. pseudoobscura × D. persimilis).
К ограниченной полом стерильности и нежизнеспособности гибридов у раздельнополых животных приложимо обобщение, известное под названием правила Холдейна. Гибриды от межвидовых скрещиваний у раздельнополых животных должны состоять, во всяком случае потенциально, из гетерогаметного пола (несущего хромосомы XY) и гомогаметного (XX) пола. Правило Холдейна гласит, что в тех случаях, когда в проявлении стерильности или нежизнеспособности гибридов существуют половые различия, они наблюдаются чаще у гетерогаметного, чем у гомогаметного пола. У большинства животных, в том числе у млекопитающих и у двукрылых, гетерогаметны самцы. Из правила Холдейна имеются, однако, многочисленные исключения.
Третья стадия развития, на которой может проявляться гибридная стерильность, — это гаметофитное поколение у растений. У цветковых растений из продуктов мейоза непосредственно развиваются гаметофиты — пыльцевые зерна и зародышевые мешки, — которые содержат от двух до нескольких ядер и в которых формируются гаметы. Нежизнеспособность гаметофитов — обычная причина стерильности гибридов у цветковых растений. Мейоз завершается, но нормального развития пыльцы и зародышевых мешков не происходит.
Гибридная стерильность на генетическом уровне может быть обусловлена генными, хромосомными и цитоплазматическими причинами[14].Наиболее широко распространена и обычна генная стерильность. Неблагоприятные сочетания генов родительских типов, принадлежащих к разным видам, могут приводить и действительно приводят к цитологическим отклонениям и нарушениям развития у гибридов, что препятствует образованию гамет. Генетический анализ генной стерильности у гибридов Drosophila (D. pseudoobscura × D. persimilis, D. tnelanogaster × D. simulans и т. п.) показывает, что гены, обусловливающие стерильность, локализованы во всех или почти во всех хромосомах родительского вида[15][16].
Неблагоприятные взаимодействия между цитоплазматическими и ядерными генами также ведут к стерильности межвидовых гибридов в разных группах растений и животных[17].
Виды растений и животных часто различаются по транслокациям, инверсиям и другим перестройкам, которые в гетерозиготном состоянии вызывают полустерильность или стерильность. Степень стерильности пропорциональна числу независимых перестроек: так гетерозиготность по одной транслокации даёт 50%-ную стерильность, по двум независимым транслокациям — 75%-ную стерильность и т. д. Стерильность растений определяется гаметофитом. У гетерозигот по хромосомным перестройкам в результате мейоза образуются дочерние ядра, несущие нехватки и дупликации по определённым участкам; из таких ядер не получается функциональных пыльцевых зёрен и семязачатков. Хромосомная стерильность подобного типа очень часто встречается у межвидовых гибридов цветковых растений.
Течение мейоза у гибрида может быть нарушено либо генными факторами, либо различиями в строении хромосом. Как генная, так и хромосомная стерильность может выражаться в аберрантном течении мейоза. Но типы мейотических аберраций различны. Генная стерильность обычна у гибридов животных, а хромосомная стерильность — у гибридов растений. Генетический анализ некоторых межвидовых гибридов растений показывает, что нередко у одного гибрида наблюдается одновременно и хромосомная, и генная стерильность[14].
Разрушение гибридов
В случаях, когда некий межвидовой гибрид достаточно жизнеспособен и способен к размножению, поколения его потомков будут содержать значительную долю нежизнеспособных, субвитальных, стерильных и полустерильных особей. Эти типы представляют собой неудачные продукты рекомбинации, возникшие при межвидовой гибридизации. Такое подавление мощности и плодовитости в гибридном потомстве называют разрушением гибридов (hybrid breakdown). Разрушение гибридов — последнее звено в последовательности преград, препятствующих межвидовому обмену генами.
Разрушение гибридов неизменно обнаруживается в потомстве межвидовых гибридов у растений, где его легче наблюдать, чем при большинстве скрещиваний у животных[14].
Гибриды, имеющие собственные названия
Гибриды в семействе Орхидные
Многие виды одного рода и даже представители различных родов легко скрещиваются между собой, образуя многочисленные гибриды, способные к дальнейшему размножению. Большинство гибридов, появившихся за последние 100 лет, создано искусственно с помощью целенаправленной селекционной работы[20].
Селекция фаленопсисов и других красивоцветущих орхидей развивается в двух направлениях: для срезки и для горшечной культуры.
Некоторые искусственные роды орхидей:
См. также
Примечания
- ↑ Щербакова А.А. История ботаники в России до 60-х годов XIX века (додравиновский период). — Новосибирск: "Наука", 1979. — 368 с.
- ↑ Roberts E., Card L. (1933). V World Poultry Congr., 2, 353.
- ↑ 1 2 Morley F., Smith J. (1954). «Agric. Gaz. N. S. Wales» 65, N. 1, 17.
- ↑ Saeki J., Kondo K., et al. (1956). «Jpn. J. Breed.» 6, N. 1, 65.
- ↑ 1 2 Warren D. (1934). «Genetics» 19 600.
- ↑ 1 2 Дубинин Н. П., Глембоцкий Я. Л. (1967) Генетика популяций и селекция. — М.: Наука с. 487, 496.
- ↑ 1 2 3 Добрынина А. Я. (1958) Реципрокные скрещивания московских кур и леггорнов. Тр. Ин-та генетики АН СССР, М, № 24, с. 307.
- ↑ Асланян М. М. (1962) Особенности наследования и эмбрионального развития поросят при скрещивании свиней крупной белой породы и шведский ландрас. Научн. докл. высш. школы, № 4, с. 179.
- ↑ 1 2 Александров Б. В. (1966) Рентгенографическое исследование варьирования и характера наследования числа позвонков при скрещивании свиней крупной белой породы и ландрас. Генетика. 2 № 7, с. 52.
- ↑ К. Вилли (1964) Биология. — М., Мир., 678 с.
- ↑ Венский международный кодекс ботанической номенклатуры (2006)
- ↑ Dateline London, England — May 20, 2008. RHS Advisory Panel on Orchid Hybrid Registration (APOHR) Meeting.
- ↑ Руководство для новых типов и видов. Международный союз по охране новых сортов растений (UPOV). 2002 г.
- ↑ 1 2 3 Грант В. Эволюция организмов. М.: Мир, 1980. 480 с
- ↑ Dobzhansky Th. 1951. Genetics and the Origin of Species, 1st, 2d, and 3d eds. Columbia University Press, New York
- ↑ Dobzhansky Th. 1970. Genetics of the Evolutionary Process. Columbia University Press, New York
- ↑ Grun P. 1976. Cytoplasmic Genetics and Evolution. Columbia University Press, New York
- ↑ Бабаев А. А., Винберг Г. Г., Заварзин Г. А. и др. Биологический энциклопедический словарь / Гиляров М. С.. — М.: Сов. Энциклопедия, 1986.
- ↑ Медведи гризли заселяют Манитобу — Наука и техника — Биология — Компьюлента
- ↑ Ежек Зденек, Орхидеи. Иллюстрированная энциклопедия. Издательство: Лабиринт, 2005 г
dic.academic.ru
F1 гибриды комнатных растений
Подавляющее большинство семян, и комнатных, и огородных, и декоративных растений, продающиеся сейчас в цветочных магазинах имеют на пакетике пометку «F1». Это стандартное международное обозначение гибрида первого поколения. Чем это чревато для садовода-любителя?
В первую очередь тем, что полученные в результате взаимного опыления семена от этих растений не будут такими же, как родительские. Вкус, лежкость, стойкость к вредителям, окраска цветка и прочие потребительские свойства у части получившихся растений будут примерно сопоставимы с прародителем, у большей части хуже, а у небольшой доли семян даже лучше, чем у предков. Но главное: они будут разными. Непредсказуемыми.
Для объяснения этого явления достаточно школьного курса биологии, в частности законов Менделя. Для получения F1 гибрида фирма производитель берет две максимально гомозиготные (генетически однообразные) линии исходных растений и переопыляет их. Получившиеся семена и будут гибридом первого поколения. Согласно первому закону Менделя, «закону доминирования признаков», эти гибриды будут единообразны по гомозиготному признаку. Еще раз: продается не сорт, а результат скрещивания двух сортов.
Согласно второму закону Менделя, закону расщепления признаков, во втором и последующих поколениях будет происходить расщепление признаков, по внешним (фенотипу) в соотношении 3 к 1. А так как признаков очень много, различные их комбинации и дадут очень большое разнообразие получающихся растений.
Для примера возьмем Колеус Блюма (Plectranthus scutellarioides), популярное комнатное растение. Пусть мы будем производителем, который хочет получить и производить некий F1-гибрид. Исходно имеем растение с листьями наполовину зелеными, наполовину красными. После самоопыления у части получившихся растений листья останутся как у родителя, у части бОльшая часть будет красная, у части зеленая, а некоторые экземпляры будут с полностью зелеными или полностью красными листьями. Вот эти, чисто зеленые и чисто красные образцы и будут нашим исходными линиями. Размножать их, для сохранения генетического состава будем только вегетативно, а результат их взаимного переопыления будем продавать.
И как говорилось выше, наш собственный сорт в первом поколении будет полностью одинаков. А вот во втором и последующем он опять распадется на множество вариантов с разным соотношением красного и зеленого цвета.
Отсюда вывод №1: если необходимо размножать купленный сорт в последующем (не исключительно вегетативно), то гибрид первого поколения приобретать не следует. Именно с этим и связано то, что, например, сорта гладиолусов размножаются только деткой, а не семенами. При размножении семенами расщепление признаков приведет к полной утрате особенностей сорта.
Если исходные линии не полностью гомозиготны, то и гибрид первого поколения может продемонстрировать расщепление признаков. Согласитесь, купить комнатные растения, и в результате получить не совсем то, что предполагалась, мягко говоря, неприятно.
С чем это связано? Вернемся к нашим исходным сортам колеуса. Переопылив зеленую линию опять же зеленой 70% получившихся деток дадут опять чисто зеленые листья, а оставшиеся 30 распадутся на разные варианты самых первых, красно-зеленых предков. Опять отберем чисто зеленые образцы, переопылим, получим 90% чисто зеленых и 10% разноцветных. Повторим, еще раз повторим, опять повторим. В результате будем иметь максимально гомозиготный по цвету листьев сорт, но у которого будет очень небольшой процент рецессивных, генов красного цвета. Всегда остается некий «хвост» рецессивных признаков. И в результате этот «хвост» даст немного, доли процентов отличающихся от запланированных результатов.
Вывод №2: купив гибрид F1 следует быть готовым к появлению необычных признаков. Так, из 10 F1 сортов цикламенов, купленных женой в прошлом году, только один, но дал незапланированную производителем особенность: на одном из кустиков чисто-красного, алого сорта появилась красивая белая кайма. Мелочь, но приятно.
flora32.ru
Сорт или гибрид - отличие
Реклама
В зимний период многие садоводы и овощеводы – любители озабочены приобретением семян для закладки урожая будущего года.
Ассортимент семян, предлагаемых сегодня торговыми сетями, огромен. В настоящее время в России зарегистрированы сотни сортов и гибридов овощных культур, и ни один специалист не может уверенно сказать, что тот или иной сорт или гибрид лучше остальных.
Здесь существует огромное разнообразие по внешнему виду, товарным и вкусовым качествам. Поэтому каждый хозяин выбирает для себя сорт, исходя из собственных субъективных предпочтений.
Что же касается такой важной характеристики сорта или гибрида, как урожайность, то её характеристика весьма изменчива в разных почвенно-климатических условиях и находится в сильной зависимости от технологии выращивания. Для того чтобы максимально реализовать все достоинства сорта или гибрида необходима соответствующая технология выращивания.
Ссылка по теме: Выращивание огурцов – разница между сортами и гибридами
В настоящее время на рынке семян овощных культур преобладает продукция зарубежного производства. По некоторым оценкам примерно 75 % рынка составляют зарубежные семена. При этом многие овощеводы – любители сетуют на неудовлетворительные вкусовые качества зарубежных сортов.
Существует мнение, что в селекционных программах овощных культур за рубежом, в частности томатов, долгое время приоритетом было создание сортов и гибридов, отличающихся привлекательным товарным видом, хорошей лежкостью и транспортабельностью, а эти признаки оказались связанными с невысокими вкусовыми качествами продукции.
Сегодня семян многих сортов овощных культур отечественной, ещё советской селекции, имеющих отличные вкусовые качества, в продаже мало либо совсем нет. И по этой причине опытные овощеводы-любители сами заготавливают семена полюбившихся им сортов.
Правда, такой подход возможен лишь в том случае, если вы выращиваете сорта, а не гибриды первого поколения, обозначаемые как F1, так как сорта и гибриды имеют существенные биологические различия.
Семена сортов овощных культур можно заготавливать самостоятельно. Это объясняется тем, что сорт представляет собой совокупность растений, созданную в результате селекции и обладающую определёнными, передающимися по наследству морфологическими, физиологическими, хозяйственными признаками и свойствами. Другими словами, собрав семена с типичных растений полюбившего вам сорта, при посеве в последующие годы вы сохраните этот сорт. Иную картину мы имеем при возделывании гибридов F1.
Дело в том, что такие гибриды получают не путём пересева семян урожая предыдущего года. Семена гибридов F1 получают ежегодно путём скрещивания специально подобранных сортов и при посеве семенами, полученными с растений гибрида F1, положительные свойства гибрида не наследуются. Именно поэтому, если вам пришёлся по вкусу тот или иной гибрид, то его семена следует приобретать ежегодно.
Ещё в начале прошлого века учёные заметили, что при скрещивании отличающихся друг от друга сортов в потомстве, получаемого при таком скрещивании, т.е. у гибридов F1, проявляется так называемая «гибридная сила».
Такое явление получило название гетерозис. Это свойство гибридов F1 превосходить по жизнестойкости, плодовитости и другим признакам лучшую из родительских форм. Во втором и последующих поколениях гетерозис затухает, так как в соответствии с законами генетики происходит так называемое расщепление гибрида.
Ссылка по теме: Гибриды лука репчатого – от посадки до урожая
В результате такого расщепления при посеве семян, собранных с растений гибрида F1, во втором поколении гибрида (F2), вырастают растения, отличающиеся по своим признакам и свойствам от растений гибрида F1. Здесь следует подчеркнуть, что явление гетерозиса присуще не только растениям, но и животному миру.
Использование явления гетерозиса в растениеводстве позволяет получать немалую выгоду, так как возделываемые гибриды F1 более урожайны или же позволяют получать более качественную продукцию.
© Автор: А.Н. ГУЙДА, кандидат с/х наук.
Реклама
Ниже другие записи по теме "Дача и сад - своими руками"
Подпишитесь на обновления в наших группах.
Будем друзьями!
vsaduidoma.com
Соматический гибрид растение - Справочник химика 21
| Рис. 31.4. Получение соматических гибридов растений (по Н. А. Картель) |  |
Культура изолированных органов, тканей и клеток растений в настоящее время находит все большее применение в биологических исследованиях. Такие методы, как клональное микроразмножение растений, оздоровление от вирусной инфекции с помощью культуры апикальных меристем, регенерация растений из каллусных культур, находят сейчас практическое применение. Существенную помощь методы культивирования in vitro могут оказать генетикам и селекционерам в получении новых форм растений. Используя гаплоиды, незрелые или нежизнеспособные зародыши гибридов, сомаклональные варианты растений-регенерантов, биотехиологи вместе с селекционерами ускоряют и облегчают селекционный процесс. Более сложная техника манипулирования с клетками растений необходима для получения соматических гибридов слиянием протопластов или для генетической трансформации клеток и растений. [c.232]
Регенерация растений из тканей летальных гибридов Гибридизация соматических клеток [c.185]
Соматическая гибридизация — процесс вовлечения в генетическую рекомбинацию хромосомы и гены ядра и органелл вне сексуального цикла, например, путем слияния изолированных протопластов. Приводит к появлению гибридных клеточных линий и соматических гибридов растений. [c.467]
Использование изолированных протопластов в селекции растений не ограничивается возможностью их индуцированного слияния и получения соматических гибридов. Изолированные протопласты способны поглощать из окружающей среды макромолекулы и органеллы, следовательно, в них можно вводить чужеродную информацию, не пересаживая ДНК или органеллы других клеток. Уже проведена успешная трансплантация изолированных ядер в протопласты петунии и табака. Вместе с тем поглощение протопластами чужеродных ядер не всегда ведет к образованию гибридов. Кроме ядер в изолированные протопласты удалось трансплантировать чужеродные хлоропласты. Из этих протопластов Карлсон 158 [c.158]
Вторая группа методов ведет к самостоятельному, независимому от традиционных методов селекции, получению новых форм и сортов растений клеточная селекция с использованием каллусной ткани, соматическая гибридизация (слияние изолированных протопластов и получение неполовых гибридов), применение методов генной инженерии. [c.133]
В книге изложены некоторые сведения о биологических мерах борьбы с болезнями растений. По мнению авторов, именно эти методы, а также новые приемы селекции (получение плазмид, соматических гибридов на основе слияния протопластов) займут в будущем большое место в физиологии растений при выведении высокоустойчивых продуктивных сортов. [c.7]
Соматические клетки растений используют и для получения растительных гибридов. Клетки двух видов табака N. glau a, содержащего 24 хромосомы, и N. langsdorfii, содержащего 18 хромосом, могут сливаться, образуя гибриды с 42 хромосомами. При этом возникают каллусы, из [c.330]
Исключительный интерес представляет гибридизация соматических клеток растений. Для получения гибридных клеток растений приготавливают протопласты путем разрущения клеточных стенок соответствующими ферментами. Слияния протопластов добиваются обработкой их полиэтиленгликолем (ПЭГ) или другими химическими препаратами. В настоящее время путем слияния протопластов получены гетерокарионы двух разных видов табака, сои и гороха, табака и моркови, а также парасексуальные гибриды некоторых других видов растений. Такие гетерокарионы восстанавливают клеточные стенки и размножаются делением. Возникающая гибридная растительная ткань (каллус) может расти на специальной среде, обогащенной растительными гормонами. После образования побегов и листьев такие соматические гибриды ири- [c.170]
Соматический гибрид — регенерантное растение, полученное путем слияния (гибридизации) соматических клеток. [c.467]
Особая ценность протопластов для селекции растений определяется целым рядом их свойств. Во-первых, протопласты можно получать в большом количестве и отбирать из них разновидности с полезными свойствами. Хотя сами протопласты генетически единообразны, формирующиеся из них каллусы дают растения, существенно различающиеся по внешним признакам. Во-вторых, отсутствие клеточной стенки облегчает слияние протопластов и образование гибридов. Поскольку при этом сливаются соматические, как минимум диплоидные, клетки, селекционер растений получает в свои руки мощный инструмент для отбора. В-третьих, в отсутствие клеточной стенки облегчается-захват чужеродной ДНК — фрагментов молекул или же бактериальных плазмид, в результате чего формируются растения с совершенно новым набором признаков. [c.383]
Обсуждены разные приемы клеточно-инженерной технологии на растительных, животных н бактериальных клетках. Рассмотрены проблемы модификации протопластов и соматической гибридизации клеток растений, способы получе ния гибридов и методы идентификации и выделения ассоциаций клеток высших растений с микроорганизмами. [c.4]
VI э т а п (1960—1975 гг.). Наиболее важным событием этого периода была разработка профессором Ноттингемского университета Э.К. Коккингом метода получения ферментативным путем изолированных протопластов из корней и плодов томата и культивирования их в контролируемых условиях. Позже в 1970 г. в той же лаборатории Пауэром и сотр. было осуществлено искусственное слияние протопластов, что открыло новый путь к созданию соматических гибридов. Еще один метод, разработанный в этот период,— это микроразмножение растений в условиях in vitro с использованием меристемной культуры. Первоначально этот метод был разработан французским ученым Ж. Морелем для получения оздоровленного посадочного материала орхидей. [c.79]
Гибридизация соматических клеток. Следующий метод клеточной селекции — создание неполовых гибридов путем слияния изолированных протопластов, полученных из соматических клеток. Этот метод позволяет скрещивать филогенетически отдаленные виды растений, которые невозможно скрестить обычным половым путем, вызывать слияние трех и более родительских клеток, получать асимметричные гибриды, несущие весь генный набор одного из родителей наряду с несколькими хромосомами или генами, или только органеллами и цитоплазмой другого. Гибридизация соматических клеток дает возможность не только соеди-нить в одном ядре гены далеких видов растений, но и сочетать в гибридной клетке цитоплазматические гены партнеров. [c.154]
В настоящее время методом парасексуальной гибридизации получено большое число межвидовых, межсемейственных и межтрибных гибридов. Однако во многих случаях гибридные растения, полученные таким путем, в той или иной степени ненормальны. Примером может служить соматический гибрид между арабидопсисом и турнепсом, который является растением-монстром. Возникающие аномалии являются результатом хромосомной несбалансированности (Ю.Ю. Глеба, 1982). [c.156]
Исследователями предпринято много попыток парасексуаль-ной гибридизации и в ряде случаев были получены гибридные растения. Ю. Ю. Глеба и К. М. Сытник (1984) приводят подробный список внутривидовых и межвидовых соматических гибридов, а также примеры гибридов межродовых и межсемейст-венных. [c.48]
На регуляцию морфогенеза существенно влияет качество света. Показано (Л. Коппель, 1992), что морфогенный каллус образуется чаще на синем свету, чем на белом или красном. Изменения на уровне индивидуальных белков во время реализации морфогенетической программы в культуре тканей позволили говоррггь о существовании белков развития. Однако отсутствие специфических тестов на эти белки не позволяет их выяврггь. Вместе с тем при использовании гибридов, продуцирующих моноклональные антитела на мембранные белки соматических зародышей, удалось выявить полипептид с молекулярной массой 45 кДа, который встречается в ядре нескольких видов растений и возможно участвует в регуляции клеточного деления (Г. Смит и др., 1988). В настоящее время большое внимание уделяется генетическому аспекту морфогенеза, изучению соматического эмбриогенеза как генетически наследуемого признака. Роль основного двигателя процесса развития отводится дифференциальной активности генов. Предполагается, что гены, контролирующие соматический эмбриогенез, начинают экспрессироваться в критические периоды развития эмбриоидов (H.A.Моисеева, 1991). [c.176]
Чтобы изучить судьбу ядер после поглощения, использовали очень результативную модельную систему — две светочувствительные комплементарные мутантные линии N. taba um зеленеющую и сублетальную. Гены, ответственные за светочувствительность в этой системе, являются ядерными генами. Это создает систему для скрининга соматических гибридов. У растений обоих видов изолировали протопласты и выделяли ядра. Изолированные ядра одной мутантной линии вводили в протопласты другой.. Про- ТОПЛасТЫ после введения в них пласт клеток высших растений (по ядер переносились в культуру. I, Potrykus, F. Hoffmann. 1973) [c.49]
Разработка и применение способов получения и слияния протопластов растительных клеток, а также регенерации у них клеточной стенки в сочетании с методами культивирования и диффе-ренцировки клеток in vitro позволили конструировать рекомбинанты, минуя половой процесс, т. е. создавать соматические гибриды. Как известно, процесс слияния протопластов неспецифичен. Слияние протопластов осуществляют в жидких средах с помощью полиэтиленгликоля. Это позволяет объединять протопласты отдаленных видов растений, между которыми половая гибридизация невозможна, и таким образом расширять круг растений, вовлекаемых в гибридизацию. [c.142]
ГОГО полового способа для введения в растение признака устойчивости к болезни. Однако сейчас стало возможным пара-сексуальное слияние культивируемых соматических клеток. Обычные растительные клетки не могут сливаться в культуре, так как их стенки препятствуют объединению протопластов. Однако с помощью смеси ферментов, разрушающих клеточные стенки, их можно растворить. Вначале для отделения одной клетки от другой используется пектиназа. Затем для разрушения стенок отдельных клеток применяют целлюлазу. Протопласты (содержимое живых клеток) можно затем собрать в иде осадка путем осторожного центрифугирования, обращаясь с ними как со свободноживущими микроорганизмами, лишенными оболочек (рис. 14.20). Если разрушение стенок производят в гипертоническом растворе, чтобы предотвратить разрыв протопластов, то изолированные ( голые ) протопласты остаются живыми. В соответствующих условиях у них может вновь образоваться стенка, они начинают делиться и затем регенерируют в целое растение. Если протопласты от двух разных видов растений смешать в присутствии индуцирующих слияние агентов, таких, как полиэтиленгликоль, то небольшая часть этих протопластов сольется друг с другом, образовав гетерокарионы (рис. 14.21), т. е. клетки, содержащие множество ядер от разных источников (рис. 14.22). При слиянии ядер могут образоваться настоящие парасексуальные гибриды. [c.436]
Разработаны приемы освобождения растительных клеток от твердых клеточных оболочек для получения культуры изолированных протопластов, отграниченных от окружающей среды одной только плазмалеммой. Изолированные протопласты получают в результате комбинированного действия ряда ферментов (пектиназы и целлулазы), которые гидролизуют клеточные оболочки. В результате возникает возможность более детального изучения внутреннего строения клетки. Культивирование протопластов приводит в дальнейшем к ресинтезу клеточных стенок и образованию обычной культуры клеток, из которой затем можно вновь регенерировать целое растение. Изолированные протопласты представляют также большой научный и практический интерес, поскольку, изменяя соответствующим образом состав питательной среды, можно стимулировать их слияние друг с другом, осуществляя таким образом процесс так называемой соматической (неполовой) гибридизации растительных клеток. Культивируемые затем в определенных условиях гибридные протопласты могут дать начало новому растению с признаками, унаследованными от обоих родителей. Соматическая гибридизация может применяться во всех случаях, когда получение гибридов обычным (половым) путем невозможно из-за ряда физиологических или цитогенетических барьеров между растениями, например при отдаленной гибридизации. [c.10]
В присутствии ПЭГ наблюдается сильная адгЬзия протопластов, а после удаления ПЭГ и добавления Са + — их слияние. С использованием этого метода получены гибриды разного типа, в том числе соматические гибридные клетки между протопластами растений и животными клетками, протопластами растений и водорослей. [c.43]
Сущность этого способа гибридизации заключается в том, что в качестве родительских используются не половые клетки (гаметы), а клетки тела (сомы) растений, из которых изолируют протопласты. И в отличие от полового скрещивания, где имеет место одностороннее исключение протоплазмы, при соматической гибридизации в образовавшемся гибриде оба пйртнсра ямжт более или менее равный цитоплазматический статус. Слияние протопластов способствует объединению двух различных цитоплазм. В большинстве исследований слияние протопластов высших растений приводит к образованию либо гибрида, либо цибрида. Цибридное растение содержит цитоплазму обоих партнеров, ядро — одного. Образование растения с гибридной цитоплазмой и органеллами обоих партнеров, но содержащее в своих клетках ядро только одного вида, возможно в том случае, если [c.46]
chem21.info
Гибриды
Что такое гибриды? Откуда они берутся? Чем гибридные семена лучше сортовых? Почему они дороже стоят?
Гибриды получают путем скрещивания материнской и отцовской линий определенной культуры. Гибриды могут быть внутривидовыми (при скрещивании различных сортов или разновидностей), внутриродовыми (при скрещивании разных видов, принадлежащих одному роду) или межродовыми (при скрещивании видов относящихся к разным родам).
В результате сложной и кропотливой работы получаются такие растения, которые более устойчивы к каким-то заболеваниям, отличаются продолжительным цветением или способны давать более высокую урожайность.
Для такого скрещивания тщательно подбираются родители, обладающие нужными свойствами. Иногда получают нужный результат путем сложного скрещивания, когда и отец, и мать подбираются из нескольких родителей.
Например, скрещивая какой-то неприметный и неприхотливый цветочек наших лугов с его родственником с немыслимой красоты цветками, распускающимися в январе, живущим под густым покровом тропического леса, ставят цель получить цветущее зимой теневыносливое и неприхотливое комнатное растение.
При скрещивании могут появиться растения, унаследовавшие устойчивость к болезням от одного родителя и прекрасные декоративные качества от другого. Такое явление называют гетерозис. А гибриды с такими признаками называют гетерозисными. Удачные гибриды патентуют, родительские виды держат в секрете.
Существует огромное количество популярных гибридов петуний, бегоний, бальзаминов. При удивительной красоте цветков, они отличаются холодостойкостью или теневыносливостью, устойчивостью к дождям или засухе.
На пачке с семенами отличительным знаком гибрида является символ F1.
Это гибриды первого поколения. Семена дорогие, так как их получение требует времени и затрат.
Семена, полученные от гибридов, не следует сохранять для посева на будущий год. Во втором поколении положительные качества теряются, результат посева будет совершенно непредсказуемым.
При вегетативном размножении свойства гибрида сохраняются. Особенно полюбившиеся гибриды некоторых комнатных растений можно размножить черенками.
- < Назад
- Вперёд >
greendom.net
