Типы опыления цветков: самоопыление, перекрестное. Самоопыляемые растения
это тип опыления у высших растений. Как происходит самоопыление
Многие дачники при выборе посадочного материала в описании к тому или другому сорту растений встречают упоминание о различных способах опыления или самоопылении. Это понятия, которые мы все изучали еще в школе на уроках ботаники. Но не многие уже помнят, что они означают. Давайте освежим нашу память и вспомним типы опыления у растений и их биологическое значение. А заодно узнаем, почему не дают плодов некоторые наши растения, высаженные на даче или подоконнике.
Цветок – это видоизмененный побег, где формируются споры и гаметы. Высшие растения (покрытосеменные) имеют сложно устроенные цветки со множеством приспособлений к различным типам опыления. Разнообразный по деталям цветок совмещает в себе процессы как полового, так и бесполого размножения. Главными компонентами цветка являются его репродуктивные части – мужской андроцей (тычинки) и женский гинецей (пестик с завязью, столбик и рыльца). Цветки могут быть обоеполые (есть и пестик, и тычинки) и однополые (есть либо пестик, либо тычинки). Другие составные части цветка очень разнообразны и выполняют специфические функции.
Встреча тычинок и пестика
Опыление – это процесс переноса пыльцы с тычинок на рыльце пестика. Без этого невозможно размножение растений, формирование плодов и семян. В процессе эволюционного развития растения выработали несколько способов осуществления этого переноса при использовании биотических и абиотических факторов природы. В экологии выделяют два типа опыления:
- Перенос пыльцы с одного цветка на пестик другого. Этот процесс называется перекрестным опылением, или ксеногамией. Он осуществляется посредством биотических (насекомые, птицы, летучие мыши) и абиотических (ветер, вода) факторов.
- Автогамия (самоопыление). Это перенос пыльцы на рыльце с одного цветка. Автогамия не так часто встречается у дикорастущих форм.
Это типы опыления, которые могут чередоваться у некоторых растений.
Условия самоопыления
Но обязательным условием осуществления самоопыления является обоеполость цветка. Случайное самоопыление цветков – нередкое событие. Но оно может происходить только при физиологической совместимости пыльцевого зерна и пестика. У многих растений пыльца не прорастает в пыльцевую трубку, что является ограничителем для перекрестноопыляемых растений. Факторов, которые способствуют случайной автогамии, довольно много. Регулярное самоопыление растений (пример – горох, фасоль) может иметь гравитационный механизм. В этом случае пыльца попадает на рыльце под действием силы тяжести. В других случаях самоопыление происходит как контактная автогамия – тычинка соприкасается с рыльцем пестика. Переносчиками пыльцы в середине цветка могут выступать капли росы и мелкие насекомые (трипсы), которые живут в цветке. У некоторых растений процесс происходит в бутоне и полностью исключает возможность перекрестного опыления.
Факультативное самоопыление
Особенностью такого типа автогамии является наличие нестабильных условий, которые не благоприятствуют перекрестному опылению. Такой тип самоопыления встречается у злаковых, росянки, ковыля. У этих растений в засуху или при пониженных температурах формируются цветки однополые, а в теплую и влажную погоду – обоеполые. Перекрестное опыление этих растений осуществляется при помощи ветра, и в условиях затруднения осуществления такого опыления биологически целесообразно прибегнуть к самоопылению.
Эволюционное значение
Самоопыление в эволюционном плане имеет отрицательное значение. В соответствии с современными представлениями, для эволюции необходимо свободное скрещивание, которое обеспечивается перекрестным опылением. Именно оно повышает разнообразие аллелей (степени проявления гена) в популяциях. А самоопыление, наоборот, ведет к гомозиготности (однотипности) аллелей. Но при определенных обстоятельствах самоопыление может вести к изоляции новых форм, обособлению и фиксации в популяции аллелей, дающих благоприятные признаки растению. Именно в этом и заключается положительное эволюционное значение чередования автогамии и ксеногамии.
Самоопыляющиеся растения
У таких растений чаще перенос пыльцы осуществляется еще в нераскрытом бутоне (например, у фасоли и гороха) или в период еще не раскрытой листовой трубки (ячмень). Самоопылителями из сельскохозяйственных культур считают горох, фасоль, ячмень, пшеницу, овес, помидоры, баклажаны и многие другие. Почему считают? Потому что самоопыление не может быть абсолютным, всегда есть вероятность заноса пыльцы с других растений. Даже закрытые бутоны иногда прогрызают насекомые и заносят пыльцу других растений! Какие же признаки отличают самоопылителей? Это однозначно растения с обоеполыми цветками, большими перистыми рыльцами и большим количеством пыльцы. Кроме того, у их цветов нет ярких лепестков, нектарников и приятного запаха.
Самоопыление у фиалок
В природе фиалки опыляются и перекрестно, и автогамно. Наши комнатные фиалки – продукт кропотливой работы селекционеров. У них такое строение тычинок и пестика, что перекрестное опыление без участия человека практически невозможно. Опыление происходит еще в нераскрытом бутоне, и только терпеливый любитель с помощью специальных методик может осуществить опыление разных по цветовой гамме фиалок для выведения новых сортов. Спасибо энтузиастам за разнообразие этих цветов, украшающих наши подоконники!
Партенокарпические огурцы
Современная селекция предлагает множество сортов огурцов, как самоопыляемых (партенокарпических), так и опыляемых насекомыми. Эти растения выведены специально для раннего выращивания в теплицах, где нет естественных опылителей. Покупая семена, необходимо останавливаться на прочтении качеств сорта, так как свои преимущества и недостатки имеются и у самоопыляемых, и у перекрестноопыляемых сортов.
Опыление у злаковых
Овес, рожь, пшеница, просо, ячмень – представители сельскохозяйственных злаковых. Цветки имеют 2 цветковые чешуйки, 2 пленки, три тычинки и один пестик. Самоопыление у них происходит в нераскрытых цветках. Когда цветок раскрылся, перекрестное опыление практически исключено.
Самоопыление у плодовых деревьев
Хотя большинство плодовых сортов имеют цветки, в которых есть и пестики, и тычинки, самооплодотворение у большинства исключено. Причина – разделенное по времени созревание тычинок и пестика. Именно поэтому повысить урожай, например черешни, можно, посадив рядом несколько деревьев. Но у искусственно выведенных сортов самоопыление приветствуется. Пример – нектарины. Но не надейтесь вырастить из косточки урожайное растение. У таких гибридных форм последующие поколения испытывают гибридную депрессию – снижение жизнеспособности и урожайности.
Селекция и самоопыление
Это явление широко используется в селекции растений. Нам известно, что самооплодотворение и скрещивание близкородственных организмов ведет к переходу генов в гомозиготное состояние и приводит к снижению жизнестойкости и урожайности, а впоследствии и к вырождению. Непрерывный процесс мутаций, которые накапливаются, большинство из которых рецессивны и неблагоприятны, – причина этого угнетения. У растений с перекрестным опылением эти мутации находятся в гетерозиготном состоянии и никак не проявляются. При самоопылении вероятность их перехода в гомозиготу во много раз возрастает, но они не сохраняются в популяции из-за естественного устранения. Самоопыление в селекции используется как инструмент создания чистых (гомозиготных) линий с закрепленными признаками. Несмотря на снижение продуктивности, после гибридизации часто появляется явление гетерозиса – силы гибридов от сортов с самоопылением. Это явление называется межлинейной гибридизацией, и в магазинах мы можем увидеть именно такие гибридные семена (они помечены символом F1). В первом поколении гибриды превосходят чистые линии по урожайности, но в дальнейших поколениях эффект силы гибридов исчезает.
fb.ru
Самоопыляющееся растение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Самоопыляющееся растение
Cтраница 2
Естественное самоопыление обеспечивается благодаря физиологическим и структурным особенностям цветка. У некоторых растений, например у фиалки, пыльца созревает раньше, чем раскроется цветок ( клейстогамные цветки), и обеспечивает самоопыление. Характерной особенностью строения цветка у самоопыляющихся растений, например у томата, является прорастание пестика через влагалище, или кольцо пыльников. [16]
ХЛОПЧАТНИК, хлопок ( Gossy-ргит), род многолетних ( в культуре часто однолетних) растений сем. Цветки крупные, белые, кремовые, желтые, обоеполые; как правило, самоопыляющиеся растения. Семена покрыты длинными, преим. Возделывают 4 вида как важнейшую прядильную и масличную культуру. [17]
Возрастание мощности происходит не только у гибридов, полученных при скрещивании инбредных линий, но и в результате скрещивания между разными популяциями, например различными сортами кукурузы или ржи, различными местными расами плодовых мушек или различными породами свиней. В этих случаях, однако, явление гибридной силы бывает выражено не так резко, как при скрещивании между инбредными линиями, поскольку исходный материал межпопу-ляционных помесей уже обладал удовлетворительной мощностью. Этот вывод полностью относится и к гетерозисному эффекту, наблюдаемому у гибридов FI от скрещивания между различными линиями спонтанно самоопыляющихся растений. Тем не менее наблюдаемое в подобных случаях явление гибридной силы может быть достаточно велико для того, чтобы иметь экономическое значение в растениеводстве. У томатов, например, таким путем можно добиться весьма значительного повышения урожайности. [18]
Достаточно было бы одного или, максимум, двух циклов массового отбора, чтобы генотипическая структура популяции превратилась из политипической в монотипическую, содержащую особей одного генотипа - с максимальным числом доминантных генов. Однако в действительности, как уже отмечалось, в силу модифицирующего ( усиливающего или ослабляющего развитие признака) действия условий окружающей среды на конкретные растения особи с одинаковыми генетическими формулами могут иметь различное выражение признака, и, наоборот, особи с разными генотипами могут выглядеть сходно. Затушеванная таким образом генотипическая структура популяции проявляется фено-типически не в полной мере, поэтому при массовом отборе в популяции самоопыляющихся растений в отбираемые совокупности будут попадать чаще всего формы с промежуточным числом доминантных генов, поскольку они наиболее часто представлены в генотипической структуре популяции. [19]
Преимущество самоопыления, ведущего к самооплодотворению, состоит в его большей надежности, особенно в тех случаях, когда представители данного вида встречаются относительно редко и отделены друг от друга большими расстояниями. Это связано с тем, что самоопыление не зависит от внешних факторов, таких как ветер или насекомые. Самоопыление выгодно также в суровых климатических условиях, где насекомых мало, например высоко в горах. Однако самооплодотворение, будучи крайней формой инбридинга, может привести к снижению жизнеспособности потомков ( см. разд. Примерами самоопыляющихся растений служат крестовник и звездчатка; их цветки не выделяют нектар и лишены запаха. [21]
Самоопыляющиеся растения обычно гомозиготны практически по всем генам. Исключения составляют случайное перекрестное опыление и мутации. Однако при последующем естественном инбридинге гетерозиготность быстро снимается. Так, гибрид, полученный от скрещивания двух разных типов, хотя и будет гетерозиготным по многим генам, к поколениям F6 - F10 от свободного опыления популяция будет состоять из многих различных особей, каждая из которых практически будет полностью гомозиготной. Основная проблема улучшения самоопыляющихся растений заключается в отборе наилучшего генотипа из неограниченного числа разнообразных генотипов. После отбора, отвечающего требованиям гомозиготного растения, задача генетического его сохранения представляет собой меньшую сложность, чем в случае с перекрестноопыляющимися растениями. [22]
Эффективность радиационного метода продемонстрирована в многочисленных опытах американского ученого Грегори. Под наблюдением находилось 975 000 растений, из которых можно было отобрать более урожайные, лучше приспособленные к машинной уборке и устойчивые против заболевания пятнистости листьев. Следует учесть, что земляной орех является самоопыляющимся растением и в его популяциях не происходит естественных скрещиваний, благодаря которым в сорт могла бы вводиться чужеродная зародышевая плазма. Радиация является почти единственным способом изменения наследственных свойств у этого растения и увеличения числа измененных растений, из которых селекционер может использовать желаемые типы. [23]
Дикие предки культурной сои не сохранились, но существует родственный ей вид - дикая соя. В России она встречается на Дальнем Востоке. Теоретически дикая соя, случайно опыленная трансгенной пыльцой, могла бы породить сорняк, устойчивый к гербициду. Специальные экспедиции установили, что дикая соя поля не засоряет и вообще обширных зарослей не образует, а встречается в основном по обочинам дорог, краям полей, на пустырях. Правда, для цветочной пыльцы расстояния - не преграда, но дело в том, что соя - самоопыляющееся растение, ее мелкие невзрачные цветочки раскрываются уже после того, как пыльца созрела и высыпалась на рыльце пестика. Впрочем, ученые установили, что в необычных условиях ( например, при повышенной влажности или высокой температуре) 2 % цветков могут раскрыться и до опыления, так что ветер сможет подхватить и понести пыльцу. [24]
Рассматривая популяцию в целом, мы представляем образование родительской пары как результат второго случайного процесса. Будем исследовать лишь так называемое случайное скрещивание, которое определяется следующим условием: если случайно выбрать г особей в первом поколении, то их родители образуют случайную выборку с возвращением объема г из множества всех возможных родительских пар. Иначе говоря, каждого потомка можно рассматривать как результат случайного выбора родителей, и все выборы взаимно независимы. Случайное скрещивание является идеализированной моделью условий, которые преобладают во многих встречающихся в природе популяциях и в полевых экспериментах. Однако, если один угол поля засеян красным горохом, а другой белым, то пары одного типа будут скрещиваться чаще, чем это допускается гипотезой о случайности. Выбор с предпочтением ( например, если блондины предпочитают блондинок) также нарушает условия случайного скрещивания. Самоопыляющиеся растения и искусственное оплодотворение представляют собой полную противоположность случайному скрещиванию. Некоторые системы со специальными законами скрещивания будут в дальнейшем анализироваться математически, но все же основное внимание будет сосредоточено на модели случайного скрещивания. [25]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Типы опыления цветков: самоопыление, перекрестное — КиберПедия
Ветроопыляемые растения. Растения, цветки которых опыляются ветром, так и называются ветроопыляемыми. Обычно их невзрачные цветки собраны в компактные соцветия, например, в сложный колос, или в метёлки. В них образуется огромное количество мелкой, лёгкой пыльцы. Ветроопыляемые растения чаще всего растут большими группами. Среди них есть и травы (тимофеевка, мятлик, осока), и кустарники, и деревья (орешник, ольха, дуб, тополь, берёза). Причём эти деревья и кустарники цветут одновременно с распусканием листьев (или даже раньше).
У ветроопыляемых растений тычинки обычно имеют длинную тычиночную нить и выносят пыльник за пределы цветка. Рыльца пестиков также длинные, «лохматые» – чтобы уловить летающие в воздухе пылинки. У этих растений есть некоторые приспособления и к тому, чтобы пыльца не расходовалась зря, а попадала предпочтительно на рыльца цветков своего же вида. Многие из них цветут по часам: одни распускаются рано утром, другие днём.
Насекомоопыляемые растения. Насекомых (пчёл, шмелей, мух, бабочек, жуков) привлекает сладкий сок – нектар, который выделяют особые желёзки – нектарники. Причём расположены они таким образом, чтобы насекомое, добираясь до нектарников, обязательно задело пыльники и рыльце пестика. Нектаром и пыльцой насекомые питаются. А некоторые (пчёлы) даже запасают их на зиму.
Следовательно, наличие нектарников – важный признак насекомоопыляемого растения. Кроме того, их цветки обычно обоеполые, пыльца у них клейкая с выростами на оболочке, чтобы зацепиться за тело насекомого. Находят насекомые цветки по сильному запаху, по яркой окраске, по крупным цветкам или соцветиям.
У ряда растений нектар, который и привлекает насекомых, доступен многим из них. Так на цветущих маках, жасмине, бузульнике, нивянике можно увидеть и пчёл, и шмелей, и бабочек, и жуков.
Но есть растения, приспособившиеся к определённому опылителю. При этом они могут иметь особое строение цветка. Гвоздику, с её длинным венчиком опыляют только бабочки, длинный хоботок которых может добраться до нектара. Только шмели могут опылять льнянку, львиный зев: под их тяжестью нижние лепестки цветков отгибаются и насекомое, добираясь до нектара, собирает своим лохматым тельцем и пыльцу. Рыльце пестика расположено так, чтобы пыльца, принесённая шмелём с другого цветка, обязательно на нём осталась.
Цветки могут иметь запах привлекательный для разных насекомых или пахнуть особенно сильно в разное время суток. Многие белые или светлые цветки особенно сильно пахнут вечером и ночью – их опыляют ночные бабочки. Пчёл привлекают сладкие, «медовые» запахи, а мух – запахи для нас часто не очень приятные: так пахнут многие зонтичные растения (сныть, борщевик, купырь).
Учёные провели исследования, которые показали, что насекомые видят цвета особым образом и каждый вид имеет свои предпочтения. Не зря в природе среди дневных цветков царствуют все оттенки красного цвета (а вот в темноте красный цвет почти не различим), а синего и белого гораздо меньше.
Для чего так много приспособлений? Для того, чтобы иметь больше шансов, что пыльца не будет потрачена зря, а попадёт на пестик цветка растения того же вида.
Изучив строение и особенности цветка, можно предположить, какие животные его опылят. Так, цветки душистого табака имеют очень длинную трубку из сросшихся лепестков. Следовательно, до нектара могут добраться только насекомые с длинным хоботком. Цветки – белого цвета, хорошо видны в темноте. Особенно сильно пахнут вечером и ночью. Опылители – бражники, ночные бабочки, которые имеют хоботок до 25 см длиной.
Самый крупный в мире цветок – раффлезия – окрашен в красный цвет с тёмными пятнами. Пахнет он тухлым мясом. Но для мух нет запаха приятнее. Они и опыляют этот замечательный, редкий цветок.
Самоопыление. Большинство самоопыляющихся растений – это сельскохозяйственные культуры (горох, лён, овёс, пшеница, томат), хотя есть самоопыляющиеся растения и среди дикорастущих.
Некоторые из цветков опыляются уже в бутонах. Если раскрыть бутон гороха, то можно увидеть, что пестик весь усыпан оранжевой пыльцой. У льна опыление проходит в открытом цветке. Цветок распускается рано утром и уже через несколько часов лепестки осыпаются. Днем температура воздуха повышается и тычиночные нити скручиваются, пыльники прикасаются к рыльцу, лопаются, и пыльца высыпается на рыльце. Самоопыляющиеся растения, в том числе лён, могут опыляться и перекрёстно. И наоборот, при неблагоприятных условиях и у перекрёстноопыляемых растений может произойти самоопыление.
Перекрёстноопыляемые растения в цветке имеют приспособления, предотвращающие самоопыление: пыльники созревают и высыпают пыльцу раньше, чем разовьётся пестик; рыльце расположено выше пыльников; пестики и тычинки могут развиваться в разных цветках и даже на разных растениях (двудомные).
Искусственное опыление. В определённых случаях человек проводит искусственное опыление, то есть сам переносит пыльцу с тычинок на рыльце пестиков. Искусственное опыление осуществляют с разными целями: для выведения новых сортов, для повышения урожайности некоторых растений. В безветренную погоду человек опыляет ветроопыляемые культуры (кукуруза), а в холодную или сырую погоду – насекомоопыляемые растения (подсолнечник). Искусственно опыляют и ветро-, и насекомоопыляемые растения; и перекрестно-, и самоопыляемые.
cyberpedia.su
Самоопыление растений
В самоопылении растений, таким образом, следует видеть изоляцию новых форм. Самоопыление способствует быстрому распространению новой формы и сохраняет ее от дезинтеграции.
Хэслопп-Харрисон (Heslopp-Harrison, 1964) дает очень сходную трактовку проблемы: подвижность репродуктивной системы растений имеет большие преимущества. Многим видам, как можно полагать, оказывается выгодной способность включать эпизоды перекрестного опыления между длительными периодами самоопыления. Перекрестное опыление резко повышает уровень гетерозиготности. Возвращение к автогамии снова уменьшает гетерозиготность, однако при самоопылении виды растений выигрывают в том, что благоприятные результаты перекрестного опыления фиксируются в чистых линиях.
Распространено представление о самоопылении покрытосеменных как тупике эволюционного развития. Оно сложилось, по-видимому, под влиянием идей Дарвина, показавшего приспособленность цветков покрытосеменных к перекрестному опылению и описавшего приспособления, предотвращающие самоопыление. «Самоопыление же возникло лишь в качестве вторичного явления и представляет собою своего рода тупик развития, предвещающий деградацию и вымирание (см. подробнее: Stebbins, 1957)», — указывает A. Л. Тахтаджян (1964, стр. 138). В самом деле, для таких линий развития покрытосеменных, которые перешли только к самоопылению и из поколения в поколение осуществляют лишь указанный способ опыления (если они действительно существуют), деградация и вымирание, по-видимому, являлись бы реальностью.
Однако уже сам Дарвин сделал очень существенную оговорку к сформулированному им положению. «В 1862 г. я суммировал результаты своих наблюдений над орхидеями, сказав, что природа питает отвращение к постоянному самооплодотворению". Если опустить слово «постоянному», то этот афоризм станет ошибочным» (Дарвин, 1939, стр. 17).
Есть основания принять, что по крайней мере большинство самоопыляющихся растений время от времени опыляется перекрестно (Шмальгаузен, 1946; Heslopp-Harrison, 1964, и др.). Тщательное изучение вопроса постепенно развенчивает представления о постоянстве самоопыления у многих растений. Так, например, у ковыля Stipa stenophylla, облигатная (обязательная) клейстогамия которого долгое время не вызывала у ботаников сомнений, как оказалось, некоторая часть цветков иногда цветет открыто и опыляется ветром (Пономарев и Зворыгина, 1949). У такого, казалось бы, строгого самоопылителя, как ячмень, факты перекрестного опыления далеко не единичны (Бахтеев, 1955, и др.). У пшеницы установлено широкое распространение открытого цветения, а следовательно, и перекрестного опыления (Сорокин, 1939; Турбин и Володин, 1956, и др.). Ряд сходных примеров приводят Рубин и Халифман (1940).
В то же время не исключено, что и у перекрестников имеется определенный процент самоопыляющихся растений. Так, уже указывалось, что М. П. Солнцева (1965), наблюдая за опылением Stipa sareptana, обнаружила, что даже в благоприятный для открытого цветения день, когда большинство цветков цвело открыто, известная часть цветков не раскрывалась, осуществляя самоопыление. В этом явлении М. П. Солнцева усматривает определенный генетический смысл. Потомство от скрещивания длительно самоопыляющихся растений (т. е., можно сказать, от скрещивания инцухт-линий) оказывается мощным и сильным как по габитусу и плодовитости, так и по приспособляемости к трудным условиям существования в засушливых степях. При этом перекрестное опыление у самоопыленных «линий» ковылей происходит не спорадически, а постоянно, почти ежегодно, и, таким образом, каждый год создается сильное и жизнеспособное потомство, наилучшим образом «пригнанное» к условиям среды. В благоприятные же для открытого цветения годы удерживается способность к самоопылению определенной части цветков, благодаря чему, по-видимому, сохраняется чистота самоопыленных линий и тем самым в дальнейших поколениях обеспечивается появление гетерозисного потомства. Таким образом, клейстогамию у ковылей М. П. Солнцева рассматривает не только как адаптацию к условиям среды, но понимает ее более широко как необходимое условие для обеспечения существования вида путем создания гетерозисного потомства, обеспечивающего высокий уровень жизнеспособности в суровых условиях существования.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Самоопыляющееся растение - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Самоопыляющееся растение
Cтраница 1
Самоопыляющиеся растения обычно гомозиготны практически по всем генам. Исключения составляют случайное перекрестное опыление и мутации. Однако при последующем естественном инбридинге гетерозиготность быстро снимается. Так, гибрид, полученный от скрещивания двух разных типов, хотя и будет гетерозиготным по многим генам, к поколениям F6 - F10 от свободного опыления популяция будет состоять из многих различных особей, каждая из которых практически будет полностью гомозиготной. Основная проблема улучшения самоопыляющихся растений заключается в отборе наилучшего генотипа из неограниченного числа разнообразных генотипов. После отбора, отвечающего требованиям гомозиготного растения, задача генетического его сохранения представляет собой меньшую сложность, чем в случае с перекрестноопыляющимися растениями. [1]
У самоопыляющихся растений ( горох или томат) название культивар относится к инбредным, или чистым, линиям, которые сохраняются естественно. Эти культивары сохраняют чистосортность, избегая загрязнения и смешения с другими сортами. [2]
Обычно такие самоопыляющиеся растения, как томаты и горох, сохраняют инбредные линии, которые становятся устойчивыми после нескольких поколений и с этого времени называются чистыми линиями. Такие популяции растений даже генетически более однородные, чем экотипы, рассматривают как биотипы. [3]
Сравнивая посевы самоопыляющихся растений, например ячменя и пшеницы, с посевами перекрестноопыляющихся, таких, как тимофеевка и рис, можно легко видеть, что растения-перекрестники менее однородны, чем самоопылители. [4]
Во избежание постепенного вырождения культурных самоопыляющихся растений применяют внутрисортовое перекрестное опыление. [5]
Аналогичное уменьшение числа гетерозигот у самоопыляющихся растений идет, конечно, по всем парам аллелей, поэтому у инбредных линий показатель общей гетерозиготности уменьшается почти с такой же быстротой, как гетерозиготность по каждой отдельно взятой паре аллелей. [6]
Размножение семенами - наиболее обычный способ размножения самоопыляющихся растений и широко используется для многих перекрестноопыляющихся культур. Он часто единственно возможный или практичный способ размножения. Размножение семенами имеет много преимуществ. Обычно это самый дешевый способ размножения растений. Семена обеспечивают надежный способ сохранения растений в течение длительного времени. При сохранении в сухих и прохладных условиях семена остаются жизнеспособными от момента уборки до следующего сезона посадки. Семена некоторых растений сохраняются жизнеспособными в течение очень длительного времени. Например, семена индийского лотоса ( Nelumbo nuciiera) оставались жизнеспособными приблизительно 1000 лет, а семена люпина, обнаруженные в тундре в слое вечной мерзлоты, где они пролежали около 10 000 лет, проросли и образовали нормальные растения. [7]
Еще Иогансен в своей работе Изучение чистых линий подчеркивал, что популяции самоопыляющихся растений состоят из смеси генетически различных чистых линий. [8]
Поскольку такая же константность наблюдается у ячменя, пшеницы, овса и многих других самоопыляющихся растений, то, очевидно, высокая частота мутаций у львиного зева представляет собой исключение из правила о том, что гомозиготные биотипы обладают превосходной константностью и низкой мутабильностью. Поэтому результаты опытов Иогансена по отбору в популяциях и чистых линиях бобов сохраняют свое значение. Следует, однако, помнить, что константность чистых линий не абсолютна и что отбор внутри чистой линии может привести к изменению типа, если произойдет мутация. [9]
Если в таких условиях производят селекцию среди перекрестноопыляющихся растений или же в смешанной популяции самоопыляющихся растений, то селекционеру исподволь помогают условия среды, выбраковывающие одни комбинации и сохраняющие более благоприятные сочетания генов. [10]
В состав коллекций могут входить наборы чистых линий ( например, инцухт-линии кукурузы), выделенных из какой-либо одной или из разных популяций и различающихся по интересующим селекционера признакам, клоны вегетативно размно - - жаемых растений ( например, картофеля, люцерны и др.) или сорта самоопыляющихся растений ( например, пшеницы), полученные жестким индивидуальным отбором и в определенном смысле аналогичные чистым линиям. [11]
Повторным возвратным скрещиванием гибрида с исходным сортом, обладающим желаемыми признаками ( рекуррентный родитель), и отбором в каждом поколении на определенный признак другого родителя ( нерекуррентный) в конце концов может быть получен генотип, содержащий все гены рекуррентной родительской формы, за исключением тех, которые контролируют признак, полученный от нерекуррентного родителя. При дальнейшем обсуждении допустим, что сорта являются самоопыляющимися растениями. [12]
Например, контроль уникальных наборов инбредных линий защищает гибрид даже в большей степени, чем узаконенный контроль. Знание характерных особенностей, взятых для скрещивания двух сортов самоопыляющихся растений, например томата, может обеспечить эффективный контроль и из сотен других гибридов позволяет определить тот, который получен от данного скрещивания. [13]
У ржи часто наблюдается частичная стерильность как пыльцы, так и женских половых клеток ( фиг. Случаи частичной стерильности, выраженной в разной степени, характерны и для многих других перекрестноопыляющихся растений. Все самоопыляющиеся растения, наоборот, всегда вполне плодовиты. Таким образом, имеющиеся в нашем распоряжении данные говорят о том, что в среднем существует четкое различие в плодовитости у перекрестно - и самоопыляющихся видов, по крайней мере для диплоидных видов; у полиплоидных видов ( см. гл. [14]
Дифференцировать выщепление редких комбинаций от подлинных мутаций значительно труднее у перекрестноопыляющихся растений, чем у самоопыляющихся, в отношении которых мы стоим на более твердой почве. Нам известно, что самоопыление ведет к гомозиготности, а гомозиготность - к константности. Поэтому чистые линии типичных самоопыляющихся растений, таких, как ячмень и горох, служат удобным материалом для определения частоты возникновения спонтанных мутаций и для обнаружения вновь возникших мутаций. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
