Апомиксис: образование зародыша без оплодотворения.Типы апомиксиса: партеногенез, апогамия и апоспория стимулятивный и нестимулятивный.Партеногенез: образование зародыша из

1. Понятие о селекции: селекция как наука, как искусство и как отрасль сельскохозяйственного производства.Селекция (от латинского selectio - выбор, отбор) - наука о методах создания сортов растений и пород животных Н.И.Вавилов: «Селекция - это эволюция, направляемая волей человека» наука+искусство+отрасль с/х.Селекция как наука. -изучает способы получения новых сортов растений и пород животных,-теоретической основой селекции является генетика-наука о законах наследственности и изменчивости;-при использовании генетических методов эффективность селекции возросла многократно (например, селекция гибридов F1)
Селекция как искусство. -Искусство –художественное творчество : живопись, литература, музыка, архитектура. -Искусство - высокая степень умения, мастерства в любой сфере деятельности. -Селекционер – «архитектор» создаваемых сортов растений. Селекция как отрасль с/х производства.-Сорт – основа растениеводства. -Порода животного – основа животноводства.-Без создания новых и улучшения существующих сортов растений и пород животных сельскохозяйственное производство не может развиваться.Селекция наука о методах создания и улучшения пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов. Селекцией называют также отрасль сельского хозяйства, занимающуюся выведением новых сортов и гибридов сельскохозяйственных культур и пород животных.Селекция и генетика. В связи с развитием генетики, селекция получила новый импульс к развитию. Генная инженерия позволяет подвергать организмы целенаправленной модификации. Окончательно производится уже отбор лучших, но среди искусственно созданных генотипов.
Методы селекции. -Интродукция (переселение особей какого-либо вида животных и растений за пределы естественного ареала в новые для них места обитания. Целенаправленная интродукция осуществляется главным образом для введения в культуру новых видов и форм). -Гибридизация (процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке.Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая гибридизация) и между разными систематическими группами (отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов). Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис, выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов. При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны. Гибридизация процесс, на основе которого возникает и реализуется комбинативная изменчивость один из факторов эволюции.)-Мутагенез (Мутагенез это внесение изменений в нуклеотидную последовательность ДНК (мутаций). Различают естественный (спонтанный) и искусственный (индуцированный) мутагенез.)-Трансгенез (Трансгенез это процесс введения чужеродного гена, называемого трансгеном, в живой организм. При этом организм получает свойства, которые он может передавать потомству.)-Отбор
2. Понятие о сорте. Свойства сорта. Способы классификации сортов.Результатом селекции растений является сорт .Сортом называют:-группу сходных по биологическим свойствам и морфологическим признакам растений,-родственных по происхождению,-отобранных и размноженных для возделывания в определённых природных и производственных условиях,-обладающих комплексом хозяйственно-ценных признаков. свойства сорта. -Внутрисортовая фенотипическая и генотипическая однородность,-Одинаковое происхождение всех растений одного сорта происхождение,-Адаптация к определенным условиям среды и технологиям возделывания,-Обладание уникальным комплексом хозяйственно-ценных признаков,-Отличимость,Воспроизводимость,
Способы классификации сортов.По принадлежности к той или иной группе растений: овощные, плодовые, декоративные, зерновые, полевые, технические, кормовые, лесные и т.д. По назначению: столовые (десертные), технические (кулинарные), универсальные, декоративные, подвойные. По срокам созревания продуктовых органов: раннеспелые, среднеспелые, позднеспелые.По способу получения: сорта-линии, сорта-популяции, сорта-гибриды F1, сорта-клоны.По истории возникновения: местные сорта народной селекции, селекционные сорта.По технологии возделывания: промышленные, интенсивные, любительские.По месту выращивания: сорта открытого грунта, сорта защищенного грунта
Типы продуктовых органов сортов.Продуктовый орган – часть растения, ради которой выращивается тот или иной сорт. Типы продуктовых органов: корни, клубни, корневища, проростки, стебли, листья,черешки, цветки, соцветия, плоды, семена, целое растение .
3. Классификация сортов растений по способу получения (генетические типы сортов)сорт-линия,сорт-популяция,сорт-гибрид F1,сорт-клон.
Сорт-линия-сорт самоопыляющейся культуры, выведенный методом индивидуального отбора из естественной популяции и являющийся половым потомством от самоопыления одного элитного растения.отличительные особенности: гомозиготность, генотипическая однородность.сорта-линии: горох, фасоль, томат, перец, баклажан, пшеница, ячмень и др.
Линия, чистая линия, инцухт-линия
Линия – потомство от самоопыления одного гомозиготного растения.Чистая линия – потомство самоопыляющегося гомозиготного растения .Инцухт-линия – потомство перекрестноопыляющегося растения, полученное в результате принудительного инцухтирования (самоопыления)
Сорт-популяция-сорт перекрестноопыляющейся или самоопыляющейся культуры, полученный путем массового отбора и представляющий собой совокупность генотипически различных растений
отличительные особенности: смесь гомо и гетерозигот, относительная генотипическая неоднородность .сорта-популяции: местные сорта огурца, тыквы, подсолнечника, капусты и др.перекрестноопыляющихся растений
Сорт-гибрид F1-сорт, полученный путем скрещивания двух или нескольких линий:двухлинейный: А х В,трехлинейный: (А х В) х С,четырехлинейный: (А х В) х (С х D),многолинейный: (А х В) х (С х D) x (E x F).отличительные особенности: высокая степень гетерозиготности, гетерозис – «гибридная сила», генотипическая однородность. сорта-гибриды F1: томат, огурец, кукуруза, перец, баклажан, капуста, декоративные культуры (петуния, бегония, лилия и др.)
Сорт-клон-сорт, полученный путем вегетативного размножения (клонирования) одного уникального растения.отличительные особенности: неизвестная степень гетерозиготности, генотипическая однородность.сорта-клоны: сорта всех плодовых культур, сорта некоторых овощных культур (лук, чеснок, хрен, картофель), сорта древесных декоративных культур
4. Генотипические параметры сорта
Средняя степень гетерозиготности (Н)-средняя доля гетерозиготных локусов среди общего числа локусов в пределах генотипов растений одного сорта
варьирует от 0 до 1.оценивается степенью расщепления в потомстве от самоопыления
рассчитывается, как для отдельного генотипа, так и для совокупности генотипов (среднее по сорту).определяет степень генотипической изменчивости в потомстве при использовании в качестве исходной формы для скрещиваний, а также связана с проявлением гетерозиса у гибридов. в гетерозисной селекции следует стремиться к максимальной степени гетерозиготности.у сортов-линий “Н” минимальна и стремится к 0, у сортов- гибридов F1 “Н” максимальна и стремится к 1, у сортов-популяций “Н” поддерживается отбором на определенном уровне, у сортов-клонов “Н” считается весьма высокой.в семеноводстве значительно проще размножать сорта с малой “Н”
Доля внутрисортовой генотипической дисперсии (рg)- доля генотипической дисперсии по отношению к общей фенотипической дисперсии в пределах сорта.варьирует от 0 до 1.оценивается методами дисперсионного анализа рассчитывается только для совокупности растений. определяет среднюю приспособленность и выравненность (однородность) сорта.с увеличением р?g средняя приспособленность сорта возрастает,с увеличением р?g выравненность сорта уменьшается,у сортов-клонов р?g теоретически должна быть равна 0, у сортов-линий и гибридов F1 р?g стремится к 0,у сортов-популяций р?g максимальна
5. Основные исторические этапы развития селекции растений.1.Народная селекция (до 14-15 веков),2. Селекция на основе неконтролируемых изменений наследственности – свободного опыления, спонтанных мутаций (с 16 века),3.Селекция на основе искусственных скрещиваний (с 18 века),4.Селекция на основе индуцированного мутагенеза (с начала 20 века),5.Селекция на основе применения биотехнологических методов (с конца 20 века).
1.Народная.Начало селекции (первые сорта) – с момента овладения способами семенного и вегетативного размножения растений (несколько тысячелетий до н.э.)Сущность народной селекции: отбор случайно возникших ценных растений и их размножение.Результат народной селекции – местные сорта 2.Селекция на основе неконтролируемых изменений наследственности. Отбор лучших сортов для использования их в качестве материнских форм.Отбор случайно возникших ценных растений в семенном потомстве лучших форм и сортов. Отбор случайно возникших ценных растений при вегетативном размножении сортов (почковые вариации, спорты) 3. Селекция на основе искусственных скрещиваний.Разработка принципов подбора родительских пар для скрещиваний. Разработка техники гибридизации и выращивания гибридных растений. Использование отдаленной гибридизации. Разработка методика отбора и сортоиспытания. Возникновение семеноводства и сортоводства. Возникновение семеноводения и сортоведения. 4.Селекция на основе использования генетических методов. Возникновение генетики (1900 г.).Теория мутагенеза (Де-Фриз, 1910 г).Открытие мутагенов – факторов вызывающих мутации и искусственное получение мутантов и полиплоидов. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости (Н.И.Вавилов, 1922). Теория генетических центров формирования культурных растений (Н.И.Вавилов, 1926-1935). Открытие цитоплазматической мужской стерильности и гетерозиса (Г.Шелл, М.И.Хаджинов, 1937).5. Селекция на основе использования биотехнологических методов. Микроклональная селекция. Сомаклональная селекция. Трансгенная селекция.Соматическая гибридизация. Молекулярное маркирование сортов и гибридов.
6. Модель сорта. Факторы, определяющие модель сорта.Модель сорта – перечень параметров идеального сорта.Факторы, определяющие модель сорта:-назначение сорта,-зона возделывания,-технология возделывания.Назначение сорта: для употребления продуктовых органов в свежем виде: десертные (столовые),для переработки (кулинарные): мукомольные, прядильные, сахароносные, крахмалоносные, сидровые, сухофруктовые, лекарственные и др.,для употребления в свежем и переработанном виде (универсальные),подвойные: семенные, клоновые,декоративные: декоративно-габитусные, декоративно-листные, декоративно-цветущие, декоративно-плодные
Зона возделывания: 12 регионов по РФ
Технология возделывания:промышленный сорт,промышленный сорт для механизированной уборки,сорт для приусадебного участка.
7. Основные компонентны модели сорта:
-продуктивность и урожайность,-качество продуктовых органов,-устойчивость,-сроки потребления продуктовых органов,-технологичность.Продуктивность и урожайность. Продуктивность: масса продуктовых органов, обранных с одного растения (кг, т),Урожайность: масса продуктовых органов, собранных с единицы площади (га, 1 м2).
Факторы, определяющие продуктивность и урожайность: устойчивость к повреждающим факторам среды,число цветков на растении,женская и мужская фертильность,степень самосовместимости и самоплодностиплощадь питания,площадь проекции габитуса .Качество продуктовых органов
Потребительские качества: внешний вид (размер, форма, окраска), аромат, консистенция, вкус
Товарные качества: товарность, выравненность, транспортабельность.Химический состав: содержание сахаров, кислот, БАВ, сухих веществ .
Декоративные (орнаментальные) качества: внешний вид габитуса, побегов и листьев, соцветий и цветков, плодов . Устойчивостьк абиотическим факторам среды:
морозостойкость и зимостойкость,засухоустойчивость,
жаростойкость,солеустойчивость.к биотическим факторам среды:болезням - патогенам (вирусным, бактериальным, грибным),вредителямСроки потребления продуктовых органов. Типы зрелости продуктовых органов:техническая (съемная), потребительская, биологическая.Сроки потребления продуктовых органов (скороспелость):ранний средний поздний. Сроки сохранения потребительской зрелости (лежкость):малолежкий (летний), среднележкий (осенний), долголежкий (зимний) . Технологичность- степень соответствия растения промышленным технологиям его выращивания. Компоненты технологичности:скороплодность: промежуток времени от посадки растения до начала формирования продуктовых органов.площадь питания: схема посадки, размер габитуса.пригодность к механизации: посадка, уход за растениями, уборка урожая. Требования к сортам декоративных растений
Общие требования: декоративность, оригинальность, устойчивость, долговечность, иногда стерильность
Декоративно-габитусные сорта: форма и размер габитуса.Декоративно-листные сорта: окраска, размер и форма листа, сроки листопада, окраска во время листопада.Декоративно-цветущие сорта:интенсивность цветения, окраска, размер, количество лепестков, сроки и продолжительность цветения.Декоративно-плодные сорта: окраска, форма и размер плодов, неопадаемость плодов


8. Основные этапы селекционного процесса.
Этап 1. Создание исходного материала для отбора
Этап 2. Отбор
Этап 3. Сортоиспытание
Этап 1. Создание исходного материала для отбора
Цель: создание необходимого генотипического разнообразия растений.Исходный материал: совокупность генотипически разнообразных растений, предназначенных для изучения, оценки и отбора
Требования к исходному материалу:-максимально возможная генотипическая изменчивость, -максимальная частота встречаемости растений с хозяйственно-ценными признаками,-максимально возможная численность растений.
Методы: Интродукция и сортоизучение - мобилизация существующих генетических ресурсов растений, выделение источников и доноров хозяйственно-ценных признаков. Гибридизация - получение новых генотипов растений на основе комбинативной изменчивости
Мутагенез - получение новых генотипов растений на основе мутационной изменчивости. Трансгенез - получение новых генотипов на основе генетической трансформации. Этап 2. Отбор
Цель: отбор хозяйственно-ценных растений - растений с комплексом ценных признаков (кандидатов в сорта) для сортоиспытания,отбор селекционно-ценных растений - растений с отдельными выдающимися ценными признаками для использования в селекции.
Методы:массовый отбор: простой и улучшенный
индивидуальный (семейственный) отбор: с изоляцией, без изоляции, метод половинок, метод парных скрещиваний. клоновый отбор: массовый и индивидуальный. Выбор метода отбора зависит от:
генетического типа создаваемого сорта (линия, популяция, гибрид F1, клон),способа опыления объекта селекции (самоопыление, перекрестное опыление)
способа размножения создаваемого сорта (семенное, вегетативное),длительности жизненного цикла объекта селекции (однолетний, двулетний, многолетний).
3 Этап селекции: сортоиспытание.
Цель: сравнение отобранных растений с сортами, включенными в государственный реестр селекционных достижений РФ. Подэтапы: первичное сортоиспытание,государственное сортоиспытание.
Скорость и эффективность селекционного процесса. Пути ускорения селекционного процесса.
Скорость селекции-длительность времени от начала селекции до включения сорта в государственный реестр селекционных достижений (7-50 лет и более)
Скорость селекции зависит от:Длительности жизненного цикла,Метода отбора,
Пути ускорения селекционного процесса
Эффективность селекции-количество сортов, создаваемых в определенный промежуток времени
Сокращение длительности жизненного цикла (использование защищенного грунта, совершенствование агротехники возделывания)
Ранняя диагностика ценных генотипов (использование генетических методов, молекулярных маркеров и др.)
Совмещение нескольких этапов селекционного процесса (первичного и государственного сортоиспытания, отбора и сортоиспытания) .
9. Типы генетических ресурсов (генофонда) растений.
Дикорастущие формы из природных популяций,
Местные сорта народной селекции,Внутривидовые и отдаленные гибриды,Мутанты и полиплоиды, Трансгенные растения,Селекционные сорта.
10. Теория Н.И.Вавилова о генетических центрах происхождения культурных растений.Наибольшее разнообразие растений локализовано в определенных географических областях Земного шара – генетических центрах происхождения культурных растений
Различают первичные и вторичные генетические центры. Первичные центры – максимальное видовое разнообразие дикорастущих форм, высокая концентрация растений с доминантными признаками в центре очага, с рецессивными признаками – к периферии очага. Вторичные центры – высокое разнообразие культурных сортов, отсутствие дикорастущих видовых форм. Основные генетические центры происхождения культурных растений (по Н.И.Вавилову) Китайский,Индийский (индостанский) и Индо-Малайский центры,Среднеазиатский,
Переднеазиатский,Средиземноморский,
Абиссинский,Южномексиканский и Центральноамериканский, Южноамериканский, Чилоанский, Бразильско-Парагвайский.








11. Основные генетические центры происхождения культурных растений по Н.И.Вавилову.Китайский,
Индийский (индостанский) и Индо-Малайский центры,
Среднеазиатский,Переднеазиатский,Средиземноморский,Абиссинский,Южномексиканский и Центральноамериканский,Южноамериканский, Чилоанский, Бразильско-Парагвайский,Китайский центр. Горные области Центрального и Западного Китая.136 видов культурных растений.Просо, гречиха, соя, бобы, морковь, абрикос, персик, слива китайская, восточно-азиатские виды вишни, черёмуха, микровишня войлочная, хеномелес, восточноазиатские виды яблони, груши, боярышника, рябины, смородина, жимолость, актинидия, виноград амурский, лимонник, лох, цитрусовые, сахарный тростник Индийский (индостанский) и Индо-малайский центры
Полуостров Индостан (кроме Северо-западной Индии) и Малайский архипелаг (Филиппины, Индокитай)
117 и 55 видов культурных растений.Рис, сорго, нут, кунжут, сафлор, хлопчатник, джут, кенаф, конопля, баклажан, огурец, салат, манго, лимон, апельсин, мандарин, банан, кокос.Среднеазиатский центр
Северо-западная Индия, Пакистан, Афганистан, Таджикистан, Узбекистан, Западный Тянь-Шань
42 вида культурных растений.Мягкая пшеница, горох, чечевица, чина, нут, хлопчатник, лен.Переднеазиатский центрПередняя Азия, Закавказье, Турция, Иран, юго-западная Туркмения. 84 вида культурных растений
Пшеница, рожь, виноград, груша, алыча, черешня, терн, гранат, айва, орех грецкий, миндаль, инжир, дыня, люцерна, клевер, эспарцет, вика Средиземноморский центр. Побережье Средиземноморского моря. 84 вида культурных растений.Свекла, капуста, салат, маслина.
Абиссинский центр Северная Африка, Эфиопия
38 видов культурных растений. Пшеница, ячмень, кофе, финик, сорго, кунжут, сафлор, лук.
Южноамериканский и Центральноамериканнский центр
Южная Мексика, Гватемала, Гондурас, Коста-Рика, Антильские острова.49 видов культурных растений
Кукуруза, фасоль, батат, перец, папайа, авокадо, гвайава, томат, какао.Южноамерианский, Чилоанский и Бразильско-Парагвайский центр Колумбия, Перу, Боливия, Эквадор, Чили, Бразилия, Парагвай
45 видов культурных растений. Картофель, люпин, томат, тыква, табак, хинное дерево, земляника чилийская, арахис, фейхоа, ананас, каучуковое дерево
12. Мегацентры и микроцентры происхождения по Жуковскому. Мегацентры – обширные территории, охватывающие основные сельскохозяйственные районы Земного шара .12 мегацентров: 1) Китайско-Японский; 2) Индонезийско-Китайский; 3) Австралийский; 4) Индостанский; 5) Среднеазиатский; 6) Переднеазиатский; 7) Средиземноморский; 8) Африканский; 9) Европейско-Сибирский; 10) Среднеамериканский; 11) Южноамериканский; 12) Североамериканский.102 микроцентра: эндемичные микроцентры дикорастущих видов (72 микроцентра - в Восточном полушарии и 30 микроцентров - в Западном полушарии).
13. Интродукция: акклиматизация и натурализация. Примеры акклиматизации и натурализации.
Интродукция - возделывание растений в новых природно-климатических условиях.Типы интродукции: 1) акклиматизация; 2) натурализация
Акклиматизация – возделывание растений в новых природно-климатических условиях путем отбора наиболее приспособленных генотипов.Осуществляется на уровне гетерогенной популяции: акклиматизируется популяция, но не сорт.Ступенчатая акклиматизация – постепенное расширение ареала, путем посевов семян и отбора в разных географических точках (например, с юга - на север).Натурализация – возделывание растений в новых природно-климатических условиях без изменения их генотипа. Осуществляется на уровне сорта: натурализируется сорт, но не вид.Карантинные мероприятия при интродукции – не допустить расширение ареала возбудителей болезней и вредителей .Примеры акклиматизации (плодовые культуры)Акклиматизация аронии черноплодной в Средней полосе России,Акклиматизация смородины золотистой в Поволжье и юге России,Акклиматизация винограда, актинидии и лимонника в центральном регионе России.Акклиматизация алычи в центральном регионе России. Примеры натурализации(плодовые культуры)Натурализация сортов плодовых культур зарубежной селекции в южной зоне плодоводства РФ: Яблони: Голден Делишес, Джонатан, Старкримсон и др.Груши: Вильямс, Любимица Клаппа, Кюре, Лесная красавица и др.,Сливы: Ренклод зеленый, Венгерка Итальянская, Стенлей и др.,Персика: Золотой Юбилей, Ред Хавен, Эльберта, Коллинз и др.



14. Коллекции растений, типы коллекций. Закладка коллекции.Коллекция растений – совокупность растений различного генотипа, поддерживаемая в живом виде в течение определенного времени
Образец – растения одного определенного генотипа в коллекции, единица коллекции. Каждый образец коллекции представлен несколькими растениями
Типы коллекций (по селекционному статусу образцов): коллекции видов, сортов, гибридов, мутантов, полиплоидов, трансгенных растений. Типы коллекций (по продолжительности жизненного цикла и жизненной формы образцов): коллекции однолетних, двулетних, многолетних травянистых растений, коллекции древесных растений.Типы работ с коллекциями растений: 1) поддержание коллекции в живом виде; 3) пополнение коллекции(Сортоизучение – оценка образцов коллекции по комплексу морфологических, биологических и хозяйственных признаков для использования в селекции и с/х производстве.)
Закладка коллекции.Выбор типа внешней среды: открытый грунт, защищенный грунт.Подбор участка: почва, рельеф, уклон, экспозиция склона, площадь, форма.Подготовка почвы: мелиоративные работы, окультуривание, система обработки почвы.
Планирование опыта по сортоизучению: число повторностей, число растений в повторности, способ размещения образцов и повторностей, схема посева (посадки), защитные растения.Подготовка посадочного материала: семена, рассада, саженцы.Посев семян или посадка рассады (саженцев): сроки, технологические приемы.Способы поддержания коллекции в живом виде. Пополнение коллекции.Однолетние растения (пшеница, кукуруза, томат, огурец, тыква и др.): 1) ежегодный посев семян, выращивание образцов и сбор семян у самоопыляющихся образцов растений; 2) периодический посев семян через определенное количество лет в зависимости от способности сохранения всхожести семян при их хранении.
Двулетние растения (капуста, морковь, свекла и др.): посев семян, выращивание маточных растений образцов, выкопка и хранение маточных растений, посадка маточников на следующий год, сбор плодов и выделение семян.Многолетние травянистые растения, размножаемые семенами (газонные травы и др.): посев семян через определенное количество лет в зависимости от долговечности образцов. Многолетние травянистые растения, размножаемые вегетативно (земляника, хрен, мята и др.): посадка вегетативных частей (корневищ, усов, частей куста и др.), выращивание растений, заготовка посадочного материала.Древесные растения (деревья, кустарники, лианы): посадка саженцев, ремонт коллекции, перезакладка коллекции. Пополнение коллекции
Экспедиционные сборы: черенков, семян, поросли, отводков т.п. Обмен посадочным материалом (черенки, саженцы, семена) с:ботаническими садами,
научно-исследовательскими и учебными учреждениями,садоводами-любителями.
15. Задачи сортоизучения. Направления сортоизучения. Сортоизучение – оценка образцов коллекции по комплексу морфологических, биологических и хозяйственных признаков для использования в селекции и с/х производстве. Задачи сортоизучения.-Морфологическая и производственно-биологическая характеристика образцов.
-Выделение образцов с комплексом ценных признаков для возделывания, а также сортов – источников ценных признаков для селекции.-Выявление апробационных признаков сортов.-Изучение изменчивости признаков у сортов в зависимости от условий внешней среды и технологий возделывания.-Формирование региональных сортиментов с/х культур.-Разработка систем классификации сортов на основе изучения их эколого-географического и генетического происхождения (родословных, генеалогии). Направления сортоизучения.-Морфологическое описание,-Анатомические исследования,-Фенологические наблюдения,-Оценка устойчивости,-Оценка хозяйственных признаков,-Физиологические исследования,-Кариологические и эмбриологические исследования,-Генетический анализ.
16. Морфологическое описание. Методика морфологического описанияВегетативнеая система:.Корневая система,Габитус, Почка (у древесных растений),Стебель,Лист/ Генератитвная система:Соцветие и цветок,Плод,Семена.
Корневая система.Тип корневой системы: стержневая, мочковатая,Окраска корней,Глубина и диаметр проникновения в почву (м),Диаметр главного и боковых корней (мм). Габитус.Жизненная форма: травянистое растение, полукустарник, кустарник, дерево, деревянистая лиана,Форма габитуса.Размер габитуса (высота, диаметр).Форма кроны.шаровидной, колоновидной, конической, стелющейся,распростертой, копновидной, подушковидной, пирамидальной, Чашевидная.
Почка (у древесных растений).Число в узле,
Размер и форма различных типов почек ,Окраска и опушение наружных чешуй,Отклонение от побега,
Особенности расположения генеративных, вегетативных и смешанных почек на побегах,
Расположение различных типов почек на побеге,
Стебель.Окраска коры (основная и покровная),
Характер роста,Форма поперечного сечения,
Толщина в средней части,Длина,Опушение,Лист
Листовая пластинка: тип, размер, форма, зазубренность края, форма верхушки и основания, характер изогнутости, консистенция, толщина, поверхность, блеск, окраска, опушение, угол отклонения от стебля.Черешок: длина, окраска, опушение.Прилистники: размер, форма
Желёзки: количество, расположение, размер, окраска, форма.Форма листовой пластинки1. Широкояйцевидный лист, 2. Округлый,3. Обратноширокояйцевидный,4. Яйцевидный,5. Эллиптический,6. Обратнояйцевидный,7. Узкояйцевидный,8. Ланцетный,9. Продолговатый,
10. Обратноузкояйцевидный,11. Линейный
Форма верхушки и основания листовой пластинки.
Основные формы верхушки листовой пластинки
1. Остистая; 2. Остроконечная; 3. Заостренная, или острая; 4. Притупленная; 5. Округлая; 6. Усеченная; 7. Выемчатая.Формы основания листовой пластинки.
1. Сердцевидное; 2. Почковидное; 3. Стреловидное; 4. Копьевидное; 5. Выемчатое; 6. Округлое; 7. Округло-клиновидное; 8. Клиновидное; 9. Оттянутое; 10. Усеченное.Соцветие. Тип соцветия.Количество цветков в соцветии,Размер и форма соцветия,Прицветники: количество, размер, форма, окраска, опушение.Типы соцветий.Кисть,Колос,Серёжковидный тирс берёзы,
Пирамидальная метёлка,Щиток,Зонтик,Корзинка,
Початок,Плейохазий,Дихазий,Извилина,Завиток,
Цветок,Венчик: форма, диаметр.Лепестки: количество, окраска, форма, поверхность, край, сомкнутость
Гинецей: количество пестиков, рыльца (расположение), столбик (длина, опушение), завязь (опушение, форма)
Андроцей: тычиночные нити (длина, окраска, форма, количество), пыльники (размер, окраска).Гипантий: чашелистики (размер, форма, расположение), чашечка (диаметр, форма).Цветоножка: длина, опушение
Плод.Тип плода: сухой, сочный.Внешние признаки: размер, масса, форма, поверхность, восковой налет, окраска и толщина кожицы, верхушка, воронка, длина и толщина плодоножки.Внутренние признаки: окраска, консистенция, вкус, сочность и ароматичность мякоти
Семена,Количество в одном плоде,Размер,Окраска,
Форма.Методика морфологического описания
Сроки проведения описания.надземная часть, почки
лист, стебель: после окончания роста стебля
цветок, соцветие: во время массового цветения
плод: во время потребительской зрелости
семена: во время биологической зрелости
Количество наблюдений для оценки количественных признаков.Выбор объекта наблюдений (почки, цветка, побега,листа, плода).Анатомические исследования
Лист (эпидермис, паренхима, черешок и др.),
Побег (кора, проводящие ткани),Почка (листосложение, внутреннее строение и др.),Цветок (гинецей, антроцей),
Плод (экзокарпий, мезокарпий, эндокарпий).
17. Фенологические наблюдения. Основные фенодаты. Основные феноинтервалы.-Определение сроков наступления фенологических дат в годичном морфо-физиологическом цикле развития растения,-Определение длительности фенологических интервалов: количества дней между определенными фенодатами. Основные фенодатыНачало вегетации (1),Начало и конец цветения (2-3),Конец первой волны роста побегов (4),Техническая зрелость плодов (5),
Начало и конец потребительской зрелости плодов (6-7),Начало и конец листопада (8-9),Конец глубокого покоя (10).Основные феноинтервалыДлительность вегетации: начало вегетации – конец листопада (1-8),
Длительность покоя: конец листопада – начало вегетации (9-1),Длительность глубокого покоя: конец листопада – конец глубокого покоя (9-10),Длительность вынужденного покоя: конец глубокого покоя – начало вегетации (10-1),Длительность цветения: начало – конец цветения (2-3),Скороспелость: конец цветения – съем плодов (3-5),Лежкость: начало – конец потребительской спелости (6-7),Длительность листопада: начало – конец листопада.
18. Оценка устойчивости.к абиотическим факторам:
низким температурам: морозоустойчивость, зимостойкость,высоким температурам: жаростойкость
дефициту влаги: засухоустойчивость
к биотическим факторам:патогенам: вирусам, бактериям, грибам,вредителям




19.Оценка хозяйственных признаков.Скороплодность- с момента посадки раст-й до плодоношения, Урожайность и продуктивность,Самосовместимость и самоплодность(-способ-ть образовывать плоды от самоопыл-ия),Качество продуктовых органов, Химический состав продуктовых органов(содержание витаминов,сахара),Сроки созревания продуктовых органов и их лежкость,Транспортабельность.
20.Физиологические исследования.Водоудерживающая способность листьев,Жаростойкость листьев,
Интенсивность фотосинтеза.Кариотипические и эмбриологические исследования.Изучение числа и морфологии хромосом соматических клеток,
Изучение формирования половых клеток – гамет,
Изучение морфологии и жизнеспособности пыльцы,
Изучение оплодотворения.Генетический анализ
Установление минимального числа генов, контролирующих те или иные признаки и способа их взаимодействия,Определение группы сцепления и расположения локуса,Генеалогический анализ
Установление генеалогий образцов,Определение коэффициентов родства между образцами.
21. Гибридизация,гибрид,гибридная семья.Принципы классификации скрещиваний.Гибридизация (скрещивание) – естественное или искусственное соединение двух генотипически различных гамет при оплодотворении.Гибрид – гетерозиготная особь, возникающая в результате скрещивания генетически различных родительских форм.Гибридная семья – потомство от одного скрещивания.Принципы классификации скрещиваний.По наличию или отсутствию контроля за скрещиванием: искусственные скрещивания и неконтролируемые скрещивания (свободное опыление).По схеме скрещиваний: простые и сложные.По степени филогенетической близости скрещиваемых форм: внутривидовые (межсортовые) и межвидовые (отдаленные).
22. Искусственные скрещивания. Неконтролируемые скрещивания (свободное опыление). Использование свободного опыления для получения отдалённых гибридов (на примере древесных. Искусственные скрещивания.Достоинства:-специальный подбор материнского и отцовского компонентов,-контроль за опылением,-высокая селекционная ценность потомства.Недостатки:-относительно низкая завязываемость плодов,-относительно низкая всхожесть семян,-малое количество растений в гибридных семьях. Неконтролируемые скрещивания (свободное опыление).Достоинства:высокая завязываемость плодов,высокая всхожесть семян,
большое число гибридных растений в семьях,
возможность получения потомства от слабоплодовитых форм.Недостатки:отсутствие подбора родительских пар,низкая селекционная ценность потомства.
Использование свободного опыления для получения отдалённых гибридов (на примере древесных культур)
Необходимые условия:Самонесовместимость или мужская стерильность материнской формы, Совпадение сроков цветения у материнской формы и опылителя,Высокая фертильность пыльцы у опылителя.
23. Классификация схем скрещиваний
Простые: одна комбинация скрещивания, в которой принимают участие два генотипически различающихся растения или даже одно растение.Прямое,Обратное,
Самоопыление.Сложные: несколько комбинаций скрещивания, в которых принимают участие более двух генотипически различающихся растений.Беккросс (возвратное скрещивание),Циклическое скрещивание,
Ступенчатое (повторное) скрещивание,Сибс-кросс,
Полусибс-кросс,Межгибридное скрещивание,
Диаллельное скрещивание .прямое скрещивание А(м)*В(п)=F1, обратное скрещивание В(м)*А(п)=F1,
беккросс (возвратное скрещивание) А(м)*В(п)=F1 + А(м)*F1=Fb + В(п)*F1=Fb,циклическое скрещивание A*B=F1 B*C=F1 C*D=F1 A*D=F1,Ступенчатое скрещивание A*B=F1 F1*D=F2 F1*C=F2,
Сибс-кросс A*B=F1+F1 F1*F1=F2,Полусибс – кросс
A*B*C=F1+F1 F1*F1=F2,Межгибридное скрещивание
A*B=F1 + C*D=F1 F1*F1=F2,Диаллельное скрещивание
aa ab ac ad ba bb bc bd cf cb cc cd da db dc dd,
Внутривидовые и отдаленные скрещивания
Внутривидовые:Родительские формы относятся к одному виду. Проводятся при условии наличия источников и доноров селективных признаков в пределах вида.Отличительные особенности: 1) нормальная скрещиваемость родительских форм;2) нормальная жизнеспособность и плодовитость гибридов. Отдаленные:Родительские формы относятся к разным видам.Проводятся при отсутствии источников и доноров селективных признаков в пределах вида
Отличительные особенности: 1) плохая скрещиваемость родительских форм; 2) низкая жизнеспособность и стерильность гибридов


24. Правила подбора пар для скрещиваний.
Подбор родительских форм по фенотипу: по отдельным признакам или по комплексу признаков
Подбор родительских форм по эколого-географическому происхождению
Подбор родительских форм по генетическому происхождению (генеалогии)
Подбор родительских форм по генотипу
24.Подбор родительских пар по фенотипу
Наличие у родительских форм хозяйственно-ценных признаков (у материнской формы - одних, у отцовской - других).Желательно чтобы родительские формы не совпадали по отрицательным селективным признакам
Критерии подбора материнских и отцовских форм у различных культур разные.Пример подбора родительской пары по фенотипуМатеринская форма:
Высокая зимостойкость,Высокая продуктивность и урожайность,Высокая засухоустойчивость,
Оптимальный размер растения,Устойчивость к микозам.Отцовская форма:Высокие потребительские и товарные качества продуктовых органов,Оптимальный химический состав продуктовых органов, оптимальный срок созревания продуктовых органов,Особенности подбора материнских форм для скрещиваний,
Высокая семенная продуктивность,Устойчивость к абиотическим факторам среды (зимостойкость, морозостойкость и др.),Самонесовместимость или мужская стерильность,Высокая полевая всхожесть семян,Относительно поздние сроки начала цветения,
Особенности подбора отцовских форм (сортов-опылителей).Выдающиеся отдельные свойства, связанные, как правило, с высоким качеством продуктовых органов,Высокая мужская фертильность (способность пыльцы к оплодотворению),Относительно ранние сроки цветения по сравнению с материнской формой.Подбор родительских пар по эколого-географическому происхождению. Разработан И.В.Мичуриным и Л.Бербанком в конце 19 века
Родительские формы должны как можно сильнее отличаться друг от друга по эколого-географическому происхождению.Эколого-географическое происхождение – комплекс почвенно-климатических условий, в которых был отобран тот или иной сорт (образец).Различие сортов по эколого-географическому происхождению, как правило, гарантирует различие родительских форм по генотипу.Примеры подбора родительских пар по эколого-географическому происхождению (плодовые культуры).Груша: «Ольга» (Хабаровский край) х «Лесная красавица» (Западная Европа) = сорта «Лада», «Чижовская», «Память Жегалова».Яблоня: «Коричное полосатое» (Центр РФ) х «Уэлси» (США) = сорта «Юный Натуралист», «Медуница», «Конфетное».Слива домашняя: «Скороспелка Красная (Центр РФ) х «Ренклод Зелёный» (Западная Европа) = сорт «Крупноплодная Еникеева».
25.Подбор родительских пар по генеалогиям
Генеалогия – родословная происхождения сорта (образца), с указанием всех известных предков по материнской и отцовской линиям.При наличии у родительской пары общих предков увеличивается коэффициент инбридинга, то есть, увеличивается доля гомозигот и соответственно уменьшается доля гетерозигот в потомстве.Как правило, родительские пары подбирают так, чтобы у них отсутствовали общие предки. Коэффициент родства (R).Клон: потомки, имеющие одинаковый генотип, вследствие вегетативного размножения (R=1).Сибсы: потомки, имеющие общих родителей, но происходящие из разных зигот (R=0,5).Полусибсы: потомки, имеющие одного общего родителя (R=0,25).Четвертьсибсы: потомки, имеющие одного общего прародителя (R=0,125).Подбор родительских пар по генотипу
Родителей подбирают с учетом их генотипов
Из всех правил является наиболее эффективным
Применяется в том случае, когда у родительских пар генотипы идентифицированы.Родительские формы выступают как доноры аллелей генов, контролирующих те или иные хозяйственно-ценные признаки
У ряда с.-х. культур является основным правилом подбора родительских форм (пшеница, рожь, ячмень, рис, кукуруза, табак, томат, огурец, горох, антирринум и др.). У некоторых с.-х. культур практически не используется в связи с отсутствием достоверных сведений о генотипах сортов (плодовые культуры, древесные культуры)









26..Микроспорогенез и микрогаметогенез: формирование мужского гаметофита (пыльцы).
Схема микроспорогенеза и микрогаметогенеза
гонотоконт - материнская клетка пыльцы - 2n - n+n - n+n+n+n (мейоз -> 4 микроспоры) - пыльца n - n+n - вегетативное ядро n + генеративные ядра n+n
Особенности микроспорогенеза и микрогаметогенеза у древесных растений.Цветочные почки закладываются в середине лета после окончания первой волны роста побегов.К концу вегетации формируется первичный археспорий.Микроспорогенез происходит весной за 2-4 недели до начала цветения.Зрелое пыльцевое зерно – обычно двуклеточное. Второе деление микрогаметогенеза происходит в пыльцевой трубке с образованием 2 спермиев.
27.. Макроспорогенез и макрогаметогенез: формирование женского гаметофита (семяпочки, зародышевого мешка).Схема макроспорогенеза и макрогаметогенеза гонотоконт (мат клетка зародышевого мешка) 2n - n+n - n+n+n+n(мейоз макроспора) - n+n +n+n+n - n+n+n+n +n+n+n - nn+nn+nn+nn - зародышевый мешокОсобенности макроспорогенеза и макрогаметогенеза у древесных растений.Весной, во время распускания цветочных почек в каждой завязи пестика закладываются семяпочки,В одном макроспороците семяпочки происходит мейоз с образованием линейной тетрады макроспор,Зародышевые мешки заканчивают развитие за 1-2 дня до начала цветения.Строение семяпочки
рыльце - интегументы - зар мешок - нуцеллус - халаза
28.Двойное оплодотворение: образование зиготы и эндосперма. Двойное оплодотворение полярные ядра+ спермии яйцеклетка +спермии - зигота + триплоидное ядро эндосперма.Отклонения от нормального двойного оплодотворения: апомиксис и партенокарпия.
Апомиксис: образование зародыша без оплодотворения.Типы апомиксиса: партеногенез, апогамия и апоспория; стимулятивный и нестимулятивный.Партеногенез: образование зародыша из яйцеклетки.Апогамия: образование зародыша из других ядер зародышевого мешка.
Апоспория: образование зародыша из соматических клеток нуцеллуса и интегументов.Стимулятивный апомиксис: для инициации апомиксиса необходимо наличие пыльцы другого вида на рыльце пестика или воздействия иного фактора.Партенокарпия: образование псевдокарпических (ложных) плодов без оплодотворения и без семян (семечковые культуры, виноград, огурец).
29. Отдаленная гибридизация как фактор эволюции. Гибридогенные виды растений.Значение отдалённой гибридизации.1. Отдалённая гибридизация как фактор эволюции:некоторые виды с.-х. культур являются спонтанными отдалёнными (межвидовыми, межродовыми) гибридами. 2. Отдалённая гибридизация как метод селекции:создание новых с.-х. культур (тритикале, черный абрикос, слива русская, нигролария).селекция на комплексную устойчивость
3. Отдаленная гибридизация как метод геномного анализа.геномный анализ – изучение степени гомологичности геномов.на основе геномного анализа познается филогенез растений. Гибридогенные виды (на примере плодовых культур).Груша Бретшнейдера = груша березолистная х груша грушелистная. Яблоня сливолистная (китайка) = яблоня домашняя х яблоня ягодная.Слива домашняя = терн х алыча.Терн = алыча х микровишня мелкоплодная.Вишня обыкновенная = вишня степная х черешня.Земляника садовая = земляника виргинская х земляника чилийская.
Малина пурпуровоплодная = ежевика сизая х малина восточная.
30.Классификация отдалённых скрещиваний (Карпеченко, 1935).Конгруентные скрещивания – скрещивания видов, которые, несмотря на большие различия набора генов, содержат гомологичные хромосомы (в мейозе образуются биваленты)
Инконгруетные скрещивания – скрещивания, при котором обе родительские формы имеют структурно не соответствующие друг другу хромосомы или неодинаковое число хромосом или различия в цитоплазме (в мейозе образуются униваленты)
Отдаленная гибридизация как метод геномного анализа.Геном и геномный анализ.Геном – совокупность генетической информации, заключённая в гаплоидном наборе хромосом (гамете), соматические клетки диплоидных организмов содержат два генома (один от материнской формы, другой от отцовской).Геномный анализ – анализ происхождения различных геномов посредством отдалённых скрещиваний и последующей полиплоидизации.При гомологичности геномов родительских видов у отдаленного в мейозе образуются биваленты.При негомологичности геномов родительских видов у отдаленного гибрида образуются униваленты

31. Отдаленная гибридизация как метод селекции..Тритикале: пшеница х рожь (высокая продуктивность и урожайность, комплексная устойчивость, высокие хлебопекарные качества, высокие кормовые качества).Абрикос черный: алыча х абрикос обыкновенный (комплексная устойчивость, оригинальные качества плодов, высокие технические качества плодов).Слива русская: алыча х слива китайская (высокая продуктивность и урожайность, комплексная устойчивость, крупноплодность, отличное качество плодов).Нигролария: смородина черная х крыжовник (отсутствие колючек, оригинальные качества плодов, транспортабельность плодов)
32. Причины нескрещиваемости растений. Способы преодоления физиологической несовместимости.
Барьеры репродуктивной изоляции при отдаленной гибридизации.
Нескрещиваемость родительских форм:невозможность образования зигот.Нежизнеспособность гибридов: снижение вероятности достижения .гибридами репродуктивного возраста.Стерильность гибридов: нарушения образования гамет, двойного оплодотворения, женская и мужская стерильность.
Причины: Географическая изоляция: различия ареалов обитания,несовпадение сроков цветения,
физиологическая несовместимость: нарушения прорастания пыльцевых трубок в тканях пестика, отсутствие двойного оплодотворения. Способы преодоления физиологической несовместимости
Опыление в бутонах: нанесение пыльцы на физиологически незрелое рыльце,
Многократное опыление,Опыление смесью пыльцы,
Укорачивание столбика,Обработка пыльцы и пестика мутагенами, гетероауксинами, регуляторами роста,
Изменение числа хромосом у одного из родительских форм,Проведение реципрокных скрещиваний,Метод посредника.Метод посредника. Разработан И.В.Мичуриным с целью получения гибрида между миндалем низким и персиком обыкновенным
Посредник: персик Давида(Миндаль низкий х Персик Давида) х Персик обыкновенный.
33. Нежизнеспособность отдаленных гибридов. Ядерно-цитоплазматическая несовместимость. Несовместимость зародыша и эндосперма.
Нежизнеспособность отдаленных гибридов
Проявления:гибель зиготы на ранних стадиях развития,
гибель зародыша в семенах,невсхожесть семян,
гибель ювенильного растения,гибель плодоносящего растения. Причины:геномная несовместимость,
ядерно-цитоплазматическая несовместимость,
несовместимость зародыша и эндосперма.
Ядерно-цитоплазматическая несовместимость
Открыта Г.Д.Карпеченко при гибридизации редьки с капустой.Сущность: несовместимость ядра отдаленного гибрида с цитоплазмой материнского вида
Проявление: резкое снижение жизнеспособности у гибридов F2, полученных от возвратных скрещиваний F1 с отцовской формой. Преодоление: реципрокные скрещивания (изменение типа цитоплазмы)
Несовместимость зародыша и эндесперма
Сущность: гибель зародыша на ранних стадиях развития из-за отсутствия питания от эндосперма
Способы преодоления: реципрокные скрещивания
извлечение зародыша из семени и выращивание его в культуре in vitro (косточковые культуры)
34. Типы стерильности у растений. Причины стерильности.Общая: полное отсутствие нормально развитых генеративных органов (цветковых почек, цветков). Мужская: абортивность пыльцы, отсутствие пыльцы в пыльниках, отсутствие пыльников, отсутствие андроцея. Женская: отсутствие плодов, отсутствие пестиков цветках, абортивность и массовое опадение завязей, отсутствие семян в плодах .Причины стерильности.Уровни контроля:генный,хромосомный,
геномный.Уровни проявления:нарушения спорогенеза (мейоза),нарушения гаметогенеза,нарушения двойного оплодотворения,нарушения формирования плодов и семян.Механизмы стерильности при геномной несовместимости. Нарушения процесса коньюгации и образования бивалентов в пахитене I мейоза у отдаленных гибридов.Образование унивалентов в пахитене I мейоза.Образование несбалансированных гамет (с числом хромосом отличным от гаплоидного)
Метод преодоления стерильности при геномной несовместимости – амфидиплоидия (разработан Г.Д.Карпеченко)
35. Основыне этапы получения гибридных растений.
Скрещивание: изоляция материнских растений,
подготовка пыльцы к опылению,кастрация,
опыление,сбор гибридных плодов и выделение семян.
Стратификация семян (у древесных растений).
Посев семян и выращивание сеянцев в защищенном грунте,Выращивание сеянцев в селекционном питомнике,Выращивание сеянцев на селекционном участке до плодоношения.

36. Изоляция цветков материнской формы.
Применяется для скрещивания перекрестноопыляемых растений. Цель: не допустить неконтролируемого перекрестного опыления. Сроки: фенофазы – выдвижение соцветий, выдвижение бутонов
Материал: марлевые или пергаментные изоляторы, вата, изодомики. Количество изолируемых цветков по одной комбинации скрещивания зависит от ососбенностей с.-х. культуры (типа соцветия, количества цветков в соцветии, количества семян в плодах) .Сбор и подготовка пыльцы для опыления.Цель: подготовка пыльцы для опыления
Сроки: фенофаза - рыхлый бутон
Количество пыльцы: пыльца, выделенная из 1 бутона, способна опылить в среднем до 10 цветков
Техника: сбор бутонов, выделение из бутонов пыльников, подсушивание (дозаривание) пыльников при комнатной температуре в течение 24 часов, хранение пыльцы в пергаментных пакетиках в эксикаторе до опыления.Оценка фертильности пыльцы: окрашивание ацетокармином; проращивание в 5% растворе сахарозы
37.. Кастрация цветков. Способы кастрации.
Применяется у самосовместимых растений
Цель: не допустить самоопыления. Способы:
без удаления околоцветника: в самом начале цветения из цветков удаляют только пыльники (пинцетом или препаравальной иглой).с удалением околоцветника: на стадии рыхлого бутона удаляется весь околоцветник (венчик, чашелистики, верхняя часть чашечки ).
Кастрация цветков Без удаления околоцветника:
+ Высокая завязываемость плодов,– Низкая производительность труда,– Очень сжатые сроки выполнения.С удалением околоцветника:+ Высокая произв. труда,+ Высокая надёжность,
+ Маркировка гибридных плодов (плоды без чашечки у семечковых культур),– Низкая завязываемость плодов,
– Сильная зависимость от погодных условий. Искусственное опыление-нанесение пыоьцы на рыльце пестика вместо пчелы.Сроки: массовое цветение
Время дня: утро или вечер. Погодные условия: отсутствие ветра, температура воздуха не ниже 15 градусов, отсутствие дождя. Инструмент: кусочек ластика на препаровальной игле или кисточка, пыльца
Нормировка цветков в соцветиях: удаление некоторых цветков. Техника: прикосновение ластиком с пыльцой к рыльцу пестика. Подсчет опыленных цветков по каждой комбинации скрещивания: по каждой комбинации скрещивания.
38.. Сбор плодов и извлечение гибридных семян.
Сроки сбора плодов: стадия биологический зрелости,
Подсчет числа собранных плодов по каждой комбинации скрещивания,Вычисление доли завязавшихся плодов от числа опыленных цветков (%),
Извлечение семян из плодов,Разделение семян на две фракции:нормально развитые,абортивные.Подсчет числа нормально развитых семян,Слабоподсушивание семян,Хранение семян.Стратификация и скарификация семян древесных растений.Стратификация: создание условий для прохождения покоя и прорастания семян (высокая влажность, низкая положительная температура, доступ воздуха).Длительность стратификации: 60-120 дней.Способы стратификации: искусственная или естественная.Субстраты для стратификации: мох, перлит, песок.Скарификация: искусственные повреждения покровных тканей семян для улучшения их прорастания (механическая, химическая).Стимуляция прорастания семян: резкие колебания температуры, обработка гетероауксинами
По окончании стратификации семена высевают в защищенный или (реже) в открытый грунт.
39. Выращивание гибридных растений в защищенном грунте и в селекционном питомнике.Посев семян в торфо-перегнойные горшочки, кассеты, ящики, стеллажи и др.Уход за растениями: систематический полив.освещение: интенсивность и длина дня (10-12 часов, 14-16 часов),температура воздуха (20-25 градусов),защита от болезней и вредителей.
Длительность выращивания: в зависимости от с.-х. культуры. Выращивание гибридных сеянцев древесных растений в селекционном питомнике.Подготовка почвы: вспашка, культавация, планировка внесение удобрений. Схема посадки: площадь питания, способ посадки (рядовой, ленточный и др.), гибридные семьи отделяются друг от друга колышками с номером семьи
Сроки посадки: весна.Особенности ухода за растениями: систематический полив, мульчирование, притенение, удаление сорняков в течение вегетации
Формировка сеянцев: подчистка штамба у древесных растений.Длительность выращивания: один вегетационный период, с мая по октябрь (6 месяцев) – косточковые, ягодные; два вегетационных периода (18 месяцев) – семечковые, несколько вегетационных периодов – орехоплодные, лесные.Выкопка сеянцев: осень, этикетирование, прикопка и хранение до посадки на селекционный участок.
40. Выращивание гибридных растений на селекционном участке.Подготовка почвы: вспашка, культивация, разбивка участка, выкопка посадочных траншей и т.п.Схемы посадки: в зависимости от с.-х. культуры ( например, косточковые: 5-6 х 1 м, семечковые и орехоплодные: 5-6 х 2 м, ягодные кустарники: 2-3 х 1 м, земляника: 1 х 0,4-0,5 м
Сроки посадки: осень или весна.Особенности ухода за растениями: полив в первые 2-3 года после посадки, обрезка (у дресеных культур), вспашка междурядий 4-5 раз в год, защита от вредителей.Длительность выращивания: в зависимости от с.-х. культуры.
Документация при проведении гибридизации.Журнал гибридизации: комбинация скрещивания, адреса произрастания родительских форм, дата опыления, погодные условия, количество опыленных цветков по комбинации скрещивания, количество собранных плодов, количество извлечённых семян, количество нормальных и абортивных семян. Журнал стратификации: комбинация скрещивания, количество семян до начала стратификации, дата начала стратификации, дата окончания стратификации, количество наклюнувшихся семян.Журнал наблюдений в защищенном грунте.План и полевой журнал селекционного питомника.План и полевой журнал селекционного участка.
41. Понятие о мутациях. Классификация мутаций.
Мутации (De Vries, 1901) – изменения структуры гена или хромосомы, а также изменения численности хромосом, передающиеся потомству и определенным образом влияющие на признаки.Мутант – особь, у которой:изменен хотя бы один локус в результате генной мутации;произошла хромосомная аберрация;
изменилась численность хромосом.Классификация мутаций. По уровню дискретности генотипа: генные (изменение первичной структуры ДНК), хромосомные (изменение структуры хромосомы), геномны(изменение числа хромосом).По месту возникновения в клетке: ядерные и цитоплазматические;По наличию или отсутствию мутагена (воздействия, вызывающего мутации) - спонтанные (без воздействия) и индуцированные(под воздействием);По типу возникающих аллелей – рецессивные и доминантные;
По направлению изменения аллелей – прямые (доминантный аллель в рецессивный) и обратные (рецессивный аллель в доминантный);По месту возникновения в пределах растения – генеративные или гаметические (возникают в гаметах)и вегетативные или соматические (возникают в соматических клетках) мутации; По фенотипическому проявлению: морфологические, физиологические, биохимические и др;По влиянию на жизнеспособность и плодовитость особи: полезные, нейтральные и вредные;По влиянию на хозяйственно-ценные признаки: полезные, нейтральные и вредные
42. Спонтанные мутации.Возникают постоянно как у самоопыляющихся так и у перекрестноопыляющихся растений (у перекрестников отличить возникшую мутацию от рекомбинации сложнее в связи с более сильной гетерозиготностью);Частота спонтанных мутаций зависит от факторов среды и генотипа, в частности, от самого мутирующего гена: например, мутации одних генов возникают значительно чаще чем других (у кукурузы частота мутации гена R – «окраски алейрона зерна» примерно в 400 раз больше чем частота мутаций гена Sn – «морщинистого эндосперма»), средняя частота спонтанных мутаций на клетку составляет 10-5-7;Общая мутабильность организма может повышаться при наличии генов-мутаторов, а также при определенных биохимических и физиологических изменениях в клетках.Спонтанные мутации иногда оказываются очень полезными для селекции: например, выявление безалкалоидного мутанта желтого люпина Р.Зенгбушом и Е.Бауром.
Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости Н.И.Вавилова. В 1920 г. Н.И.Вавилов установил закономерность, показывающую сходные направления изменчивости близких между собой видов: виды и роды, генетически близкие между собой, характеризуются тождественными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм для одного вида, можно предвидеть нахождение тождественных форм у других видов и родов; чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее тождество в рядах их изменчивости;Н.И.Вавилов предложил формулу закона гомологической изменчивости:L1(a+b+c+d+e+f+g+h ),
L2(a+b+c+d+e+f+g+h ),L3(a+b+c+d+e+f+g+h ),Где L1, L2, L3 – признаки-радикалы, отличающие виды друг от друга, a, b, c, d и т.д. – варьирующие признаки совпадающие у разных видов.Следствием из этого закона является важный вывод о том, что фенотипические проявления мутаций у разных видов не хаотичны, а канализированы в определенную систему гомологичной изменчивости характерной для того или иного рода.
43.Индуцированные мутации.В 1925 г. Г.А.Надсоном и Г.С.Филипповым впервые в мире были получены мутации у низших грибов под воздействия излучения радия.В 1927 г. Г.Меллер опубликовал работу по возникновению индуцированных мутаций у дрозофилы под воздействием рентгеновских лучей (физический мутагенез);Позднее подобные работы были проведены с львиным зевом, ячменем, кукурузой, пшеницей, табаком;В 1934-1947 гг. Сахаровым, Лобашевым, Рапопортом и Ауэрбах было установлено, что ряд химических веществ вызывает мутации (химический мутагенез);Мутагены способны увеличить частоту мутаций в 1000-10000 раз;Типы мутагенов:
Физические – а) электромагнитные излучения с различной длиной волны (рентгеновские лучи, гамма-лучи), б) корпускулярные потоки атомных частиц (бета-лучи, протоны, нейтроны, альфа-частицы), в) ультрафиолетовый свет;Химические – а) ингибиторы и аналоги азотистых оснований ДНК и РНК: 5-бромурацил, 2-аминопурин; в) алкилирующие агенты: иприт, этиленимин, глицидол, этилметансульфонат, диэтилсульфат; г) окислители, восстановители и свободные радикалы: перекись водорода, формальдегид; д) смешанная группа: уретан, азотистая кислота, колхицин;
44.Генные мутации. Ген – отрезок ДНК, который состоит из определенного числа пар нуклеотидов, кодирующий синтез полипептида.Изменение первичной структуры ДНК ведет к изменению синтеза белков, то есть, к мутации.Различают 2 типа генных мутаций:
точковые мутации;мутации сдвига рамки считывания;
Точковые мутации – замена той или иной пары азотистых оснований:транзиции (один пиримидин заменяется на другой или один пурин заменяется на другой), например, А-Т меняется на Г-Ц или Г-Ц меняется на А-Т;трансверсии (пиримидин меняется на пурин или наоборот), например, А-Т меняется на Т-А или Ц-Г на Г-Ц;Мутации сдвига рамки считывания – под воздействием акридиновых соединений спиральная структура ДНК деформируется, в результате чего при репликации происходит выпадение или вставка дополнительных пар оснований.
45.Хромосомные мутации – аберрации.Аберрации - изменения структуры хромосом, связанные с разрывами хромосом при воздействии тех или иных мутагенов;Типы хромосомных аберраций:
делеции (нехватки) – изменяют число генов в группе сцепления:терминальные (потеря концевого участка хромосомы);интеркалярные (потеря срединного участка хромосомы);дупликации (удвоения) – увеличение числа генов в группе сцепления;
инверсии – два разрыва в одной хромосоме и переворот участка на 180о, изменение последовательности генов в группе сцепления:
перицентрические инверсии (затрагивают центромеру);
парацентрические инверсии (не затрагивают центромеру);транслокации – обмен участками негомологичных хромосом:реципрокные транслокации;
нереципрокные транслокации (транспозиции) – три разрыва в одной хромосоме;
46. Геномные мутации - полиплоидия. Схема классификации полиплоидии.Явление изменения числа хромосом в клетках называется полиплоидией (термин предложен Т.Винклером в 1916 г.);Полиплоидия открыта И.И.Герасимовым в 1890 г. в экспериментах с водорослью спирогирой;Около половины культурных растений являются полиплоидами;Виды, различающиеся числом хромосом, образуют полиплоидные ряды, например, род пшениц (Triticum):
T.monococcum (2n=2x=14);T.durum (2n=4x=28);
T.aestivum (2n=6x=42);где «n» - гаплоидное число хромосом; «х» - основное число хромосом - минимальное гаплоидное число в полиплоидном ряду;
Классификация полиплоидии.
полиплоиди=эуплоидия+анеуплоидия
эуплоидия=автоплоидия+аллоплоидия
автоплоидия=ортоплоидия+анортоплоидия
аллоплоидия=геномная+сегментная
анеуплоидия=моносомия+нуллисомия+трисомия
Типы полиплоидии. Эуплоидия – увеличение численности хромосом кратное основному числу (х): например, полиплоидный ряд у слив: 16, 24, 32, 48 (х=8).Анеуплоидия – изменение численности хромосом некратное основному числу хромосом: например, полиплоидный ряд у мятлика: 15, 16, 18, 21 (х=7)
Типы эуплоидии. Автоплоидия – увеличение числа наборов хромосом одного и того же генома: например, автотриплоид ААА (3х), автотеттраплоид АААА (4х), автопентаплоид ААААА (5х), автогексаплоид АААААА (6х).Геном – совокупность генетической информации содержащейся в основном наборе хромосом
Аллоплоидия – увеличения числа наборов хромосом разных геномов: например, аллотриплоид АВВ (3х), аллотетраплоид ААВВ (4х), аллогексаплоид ААААВВ (6х)

47. Типы автоплоидии. Особенности автоплоидов.
Эуплоидия – увеличение численности хромосом кратное основному числу (х): например, полиплоидный ряд у слив: 16, 24, 32, 48 (х=8). Типы эуплоидии. Автоплоидия – увеличение числа наборов хромосом одного и того же генома: например, автотриплоид ААА (3х), автотеттраплоид АААА (4х), автопентаплоид ААААА (5х), автогексаплоид АААААА (6х).Геном – совокупность генетической информации содержащейся в основном наборе хромосом. Аллоплоидия – увеличения числа наборов хромосом разных геномов: например, аллотриплоид АВВ (3х), аллотетраплоид ААВВ (4х), аллогексаплоид ААААВВ (6х).Особенности автоплоидов.Возникает, в основном, при воздействии на меристематические клетки колхицина (С22Н26О6), который блокирует образование ахроматинового веретена деления; Автополиплоиды, как правило, имеют увеличенные размеры ядер и клеток, что ведет к увеличению размеров листьев, устьиц, пыльцевых зерен и т.п., к физиологическим особенностям автополиплоидов следует отнести:замедление клеточного деления;увеличение длины вегетационного периода;снижение осмотического клеточного давления;
снижение устойчивости к абиотическим факторам среды;снижение плодовитости из-за нарушений мейоза (образование мультивалентов и унивалентов, возникновение несбалансированных стерильных гамет);Автополиплоидия успешно используется в селекции декоративных растений (хризантемы, астры), а также в селекции зерновых (тетрапоидная рожь) и кормовых (тетраплоидный клевер) культур;
При скрещивании автотетраплоидов с диплоидами возникают триплоидные стерильные организмы, но иногда они обладают преимуществами по сравнению с диплоидными сортами (например, триплоидная сахарная свекла содержит на 1-2% больше сахара в корнеплодах, триплоидные сорта яблони и груши отличаются более крупными, лежкими плодами)
Типы аллоплоидии. Особенности аллоплоидов.
Геномная (истинная) аллоплоидия – увеличение числа наборов хромосом негомологичных между собой геномов: ААВВ, ААВВСС – например, нигролария (RRGG).Сегментная аллоплоидия – увеличение числа наборов хромосом частично гомологичных между собой геномов: А1А1А2А2 – например, слива домашняя (А1А1А2А2 А3А3).Особенности аллоплоидов
Одним из первых аллоплоидов был получен Г.Д.Карпеченко при скрещивании редьки с капустой
Оба вида: редька и капуста белокочанная, имеют по 18 хромосом и относятся к разным родам семейства капустные, обычно гибриды между ними абсолютно стерильные.Но в одном из поколений F2 спонтанно объединились нередуцированные гаметы редьки и капусты, в результате чего возник плодовитый аллотетраплоид (амфидиплоид, 2n=36), получивший название редечно-капустный гибрид.С применением колхицина получение амфидиплоидных гибридов подобного типа стало широко распространенным явлением.Например, при гибридизации пшеницы с рожью возникла новая зерновая культура – тритикале:
· Triticum durum (2n=28) x
· Secale sereale (2n=14)F1 (2n=21)колхицинтритикале (2n=42)
Аллополиплоидия играет также важную роль в эволюции многих родов плодовых и декоративных растений (слива, вишня, земляника и др.)
48.. Типы анеуплоидии. Особенности анеуплоидии у растений. Анеуплоидия – изменение численности хромосом некратное основному числу хромосом: например, полиплоидный ряд у мятлика: 15, 16, 18, 21 (х=7).Моносомия (2n-1): потеря одной хромосомы из гомологичной пары.Нуллисомия (2n-2): потеря пары гомологичных хромосом.Трисомия (2n+1): добавление одной хромосомы.Тетрасомия (2n+2): добавление пары гомологичных хромосом .Особенности анеуплоидии у растений.У большинства растений моносомики и нуллисомики нежизнеспособны, однако имеются исключения, так, например, Р.Сирс создал моносомную серию мягкой пшеницы сорта Чайнз Спринг. У моносомиков, как правило, снижена фертильность;
Нуллисомики (2n-2) получают путем самоопыления моносомиков, у них отсутствует целая пара гомологичных хромосом;Моносомики и нуллисомики используются для определения групп сцепления. Моносомики легче всего получить у растений с высокой плоидностью. Полные ряды моносомиков получены у мягкой пшеницы, овса и табака;Трисомики чаще всего получают путем скрещивания триплоидов с диплоидами, у животных и у человека трисомия ведет к летальному исходу или к тяжелым патологиям, например, у человека трисомия по 21 хромосоме – синдром Дауна;У растений трисомики, как правило, жизнеспособны и даже частично плодовиты;
Полный ряд трисомиков (по всем хромосомам) получен у пшеницы, овса, томата, шпината, перца, ржи, риса, сорго .

49.Половой способ получения мутантов.Половой: воздействие на мейоз (материнские клетки гамет, микро и макроспоры, спермии и яйцеклетки)
Преимущества:сочетание рекомбиногенеза и мутагенеза, то есть, использование всего потенциала генотипической изменчивости ,наличие естественного отбора на уровне гамет и зигот,отсутствие химер среди мутантов. Недостатки:низкая частота возникновения мутантов,невозможность идентификации мутантов,
невозможность работы со стерильными растениями ,
изменение у мутанта всех признаков по сравнению с исходными формами,длительность получения.

50. Бесполый способ получения мутантов
Преимущества:

· высокая частота возникновения мутантов

· относительная простота получения и идентификации

· возможность оценки мутагенного эффекта в чистом виде

· возможность изменения отдельных признаков сорта

· возможность работы со стерильными и слабоплодовитыми растениями

· быстрота получения нового сорта
Недостатки:

· низкая жизнеспособность и плодовитость соматических мутантов

· необходимость расхимеривания

· неэффективность при селекции на сложный признак (например, на зимостойкость)

· необходимость строгого контроля за сохранением соматических мутаций при вегетативном размножении
к 50. Клоновая селекция

· Клоновая селекция - отбор и вегетативное размножение соматических мутантов, возникших в пределах сорта-клона той или иной культуры

· Клоновая селекция используется у тех сельскохозяйственных культур, сорта которых размножаются вегетативно

· Отбор в пределах сорта плодовой культуры не эффективен до тех пор, пока там не возникнет соматическая мутация

· Клоновая селекция возможно имеет более древнюю историю чем селекция плодовых методом гибридизации, поскольку приёмами вегетативного размножения человечество овладело значительно раньше чем гибридизацией
51. Цитохимеры

· Цитохимера – особь, соматические клетки которой имеют разный генотип

· Пути возникновения химер: образование спонтанных или индуцированных соматических мутаций, нарушения митоза, прививка привоя на подвой

· Типы химер: мериклинальные, периклинальные, секториальные, миксоклинальные

· Способы расхимеривания: короткая обрезка, удаление почек, выращивание растений из культуры клеток
52. Особенности использования индуцированного мутагенеза в селекции

· Подбор мутагена

· Выбор объекта воздействия мутагеном: растение целиком, корневая система, почка, черенок, бутон, пыльца, завязь, семена

· Подбор дозы мутагена в зависимости от биологических особенностей растения, объекта обработки, календарных сроков обработки, типа обработки

· Выбор календарных сроков обработки в зависимости от фенофазы развития растения (окончание стратификации семян, начало вегетации, начало выдвижения бутонов, активный рост побегов)
к 52. Идентификация мутантов

· По изменению морфологических признаков: формы плодов, цветков, листьев, габитуса; окраски цветков, плодов, листьев; опушения листьев, побегов, почек, плодов; длины побегов, междоузлий, размера листьев

· По изменению сроков наступления фенофаз и длительности феноинтервалов

· По нарушениям фертильности (мужской, женской)

· По изменению числа хромосом

· По нарушениям митоза и мейоза
53. Результаты использования мутагенеза в селекции

· Большое количество сортов - соматических мутантов у вегетативно размножающихся растений (плодовые – яблоня, груша, вишня, слива и др.; декоративные – гладиолус, тюльпан, лилия, нарцисс, роза и др.; овощные – лук, чеснок и др.; клубнеплодные - картофель)


· Некоторые количество сортов – полиплоидов (тетраплоидная гречиха, тетраплоидная сахарная свекла и др.)
54. Гаплоидия

· Гаплоид – организм, имеющий в соматических клетках полный для данного вида набор негомологичных хромосом (n);

· По фенотипу гаплоиды похожи на диплоиды, но, как правило, отличаются более мелкими размерами;

· Мейоз у гаплоидов нарушен, поскольку в профазе биваленты не образуются, в результате чего в анафазе I к полюсам случайно расходятся униваленты, что приводит к почти полной стерильности организма;

· Однако, иногда все униваленты в анафазе I отходят к одному полюсу, что приводит к формированию нормальных гамет;

· Гаплоиды представляют большой интерес для генетиков и селекционеров:
– у гаплоидов рецессивные гены не подавляются доминантными аллелями и поэтому все они проявляются фенотипически;
– если у гаплоида, используя колхицин, удвоить число хромосом, то возникнет диплоидный организм гомозиготный абсолютно по всем генам (при обычном самоопыленни этого достичь практически невозможно)
Методы получения гаплоидов

· Метод андрогенеза – гаплоидные растения получают из пыльцевых зерен (табак, пшеница, ячмень);

· Метод опыления неродственной пыльцой – на пестик пшеницы наносят пыльцу кукурузы, стимулируя апомиксис (митозы гаплоидной яйцеклетки);

· Метод бульбозум – в качестве опылителя для ячменя используют пыльцу Hordeum bulbosum, при этом происходит нормальное оплодотворение, но затем хромосомы H.bulbosum в зиготе полностью элиминируются и возникает гаплоидный зародыш:

· P сорт ячменя Боратинский 1 х линия 5343

F1 х Hordeum bulbosum

гаплоиды колхицин

бигаплоиды полевое испытание линий сорт ячменя БИОС-1

· Спонтанно гаплоиды возникают очень редко, с вероятностью 10-3-10-4


Пути возникновения полиплоидов
Митотический (бесполый, митотическая полиплоидизация) - в результате нарушений митоза: в анафазе хроматиды не расходятся, или в цитокинезе клеточная перегородка не образуется), спонтанно происходит крайне редко, возникает при действии мутагенов;
Зиготический (бесполый) – удвоение числа хромосом в зиготе в результате нарушений первых митозов;
Мейотический (половой, мейотическая полиплоидизация) в результате нарушений гаметогенеза: – в профазе образуются униваленты, что приводит иногда к образованию нередуцированных гамет - гамет с диплоидным числом хромосом, спонтанно происходит достаточно часто, особенно у отдаленных гибридов;
Способы экспериментального получения мутантов
Половой: воздействие на мейоз (материнские клетки гамет, микро и макроспоры, спермии и яйцеклетки)
Бесполый: воздействие на митоз (апексы, конусы нарастания, вегетативные почки)
Половой способ получения мутантов
Преимущества:
сочетание рекомбиногенеза и мутагенеза, то есть, использование всего потенциала генотипической изменчивости
наличие естественного отбора на уровне гамет и зигот
отсутствие химер среди мутантов
Недостатки:
низкая частота возникновения мутантов
невозможность идентификации мутантов
невозможность работы со стерильными растениями
изменение у мутанта всех признаков по сравнению с исходными формами
длительность получения
Бесполый способ получения мутантов
Преимущества:
высокая частота возникновения мутантов
относительная простота получения и идентификации
возможность оценки мутагенного эффекта в чистом виде
возможность изменения отдельных признаков сорта
возможность работы со стерильными и слабоплодовитыми растениями
быстрота получения нового сорта
Недостатки:
низкая жизнеспособность и плодовитость соматических мутантов
необходимость расхимеривания
неэффективность при селекции на сложный признак (например, на зимостойкость)
необходимость строгого контроля за сохранением соматических мутаций при вегетативном размножении
Цитохимеры
Цитохимера – особь, соматические клетки которой имеют разный генотип
Пути возникновения химер: образование спонтанных или индуцированных соматических мутаций, нарушения митоза, прививка привоя на подвой
Типы химер: мериклинальные, периклинальные, секториальные, миксоклинальные
Способы расхимеривания: короткая обрезка, удаление почек, выращивание растений из культуры клеток
Особенности использования индуцированного мутагенеза в селекции
Подбор мутагена
Выбор объекта воздействия мутагеном: растение целиком, корневая система, почка, черенок, бутон, пыльца, завязь, семена
Подбор дозы мутагена в зависимости от биологических особенностей растения, объекта обработки, календарных сроков обработки, типа обработки
Выбор календарных сроков обработки в зависимости от фенофазы развития растения (окончание стратификации семян, начало вегетации, начало выдвижения бутонов, активный рост побегов)
Идентификация мутантов
По изменению морфологических признаков: формы плодов, цветков, листьев, габитуса; окраски цветков, плодов, листьев; опушения листьев, побегов, почек, плодов; длины побегов, междоузлий, размера листьев
По изменению сроков наступления фенофаз и длительности феноинтервалов
По нарушениям фертильности (мужской, женской)
По изменению числа хромосом
По нарушениям митоза и мейоза
Клоновая селекция
Клоновая селекция - отбор и вегетативное размножение соматических мутантов, возникших в пределах сорта-клона той или иной культуры
Клоновая селекция используется у тех сельскохозяйственных культур, сорта которых размножаются вегетативно
Отбор в пределах сорта плодовой культуры не эффективен до тех пор, пока там не возникнет соматическая мутация
Клоновая селекция возможно имеет более древнюю историю чем селекция плодовых методом гибридизации, поскольку приёмами вегетативного размножения человечество овладело значительно раньше чем гибридизацией
Результаты использования мутагенеза в селекции
Большое количество сортов - соматических мутантов у вегетативно размножающихся растений (плодовые – яблоня, груша, вишня, слива и др.; декоративные – гладиолус, тюльпан, лилия, нарцисс, роза и др.; овощные – лук, чеснок и др.; клубнеплодные - картофель)
Некоторые количество сортов – полиплоидов (тетраплоидная гречиха, тетраплоидная сахарная свекла и др.)

Гаплоидия
Гаплоид – организм, имеющий в соматических клетках полный для данного вида набор негомологичных хромосом (n);
По фенотипу гаплоиды похожи на диплоиды, но, как правило, отличаются более мелкими размерами;
Мейоз у гаплоидов нарушен, поскольку в профазе биваленты не образуются, в результате чего в анафазе I к полюсам случайно расходятся униваленты, что приводит к почти полной стерильности организма;
Однако, иногда все униваленты в анафазе I отходят к одному полюсу, что приводит к формированию нормальных гамет;
Гаплоиды представляют большой интерес для генетиков и селекционеров:
у гаплоидов рецессивные гены не подавляются доминантными аллелями и поэтому все они проявляются фенотипически;
если у гаплоида, используя колхицин, удвоить число хромосом, то возникнет диплоидный организм гомозиготный абсолютно по всем генам (при обычном самоопыленни этого достичь практически невозможно)
Методы получения гаплоидов
Метод андрогенеза – гаплоидные растения получают из пыльцевых зерен (табак, пшеница, ячмень);
Метод опыления неродственной пыльцой – на пестик пшеницы наносят пыльцу кукурузы, стимулируя апомиксис (митозы гаплоидной яйцеклетки);
Метод бульбозум – в качестве опылителя для ячменя используют пыльцу Hordeum bulbosum, при этом происходит нормальное оплодотворение, но затем хромосомы H.bulbosum в зиготе полностью элиминируются и возникает гаплоидный зародыш:
P сорт ячменя Боратинский 1 х линия 5343

F1 х Hordeum bulbosum

гаплоиды колхицин

бигаплоиды
полевое испытание линий
сорт ячменя БИОС-1
Спонтанно гаплоиды возникают очень редко, с вероятностью 10-3-10-4

52. Типы искусственного отбора.
Естественный отбор - выживание наиболее приспособленных организмов в тех или иных условиях среды;
Вектором действия естественного отбора является приспособленность организма (жизнеспособность и плодовитость) к условиям среды;
Естественный отбор является единственным направленным фактором эволюции, наряду с другими ненаправленными факторами (мутационным процессом, изоляцией и дрейфом генов);
Элементарной эволюционной единицей, на которую воздействует естественный отбор, является популяция;
Искусственный отбор – это получение потомства (полового или бесполого) от организмов, обладающих теми или иными хозяйственно-ценными признаками;
Вектором действия искусственного отбора является хозяйственная ценность организма;
Элементарной селекционной единицей, на которую воздействует искусственный отбор, является сорт
Коэффициент отбора
Коэффициентом отбора называется доля организмов, подверженных отрицательному действию отбора, то есть, элиминирующихся из популяции, в результате чего эти организмы не принимают участия в формировании следующего поколения;
Коэффициент отбора по определению варьирует в пределах от 0 до 1 (в случае, если коэффициент отбора равен 0 – отбор отсутствует, если равен 1 – ни один из организмов не оставляет потомства - максимальное давление отбора);
Коэффициент отбора обозначается «s». Тогда (1-s) – доля организмов, подверженных положительному действию отбора, то есть, сохранению и участию в образовании следующего поколения;
Пусть N0- количество растений до отбора, а N1 – количество растений после отбора, тогда: s = 1- N1/ N0
Если s = 0, то N1= N0, то есть, браковка растений не проводится;
Если s = 1, то N1= 0, то есть, забракованы все растения.
Типы искусственного отбора
В селекции растений, которые размножаются семенами используют массовый и индивидуальный отбор;
Массовый отбор: семена с отобранных лучших растений собирают, затем смешивают, после чего высевают вместе для получения следующего полового потомства;
Индивидуальный отбор: семена с отобранных лучших растений собирают, не смешивая, после чего высевают отдельно и анализируют потомства (семьи) от каждого растения;
В селекции растений, сорта которых размножаются вегетативно, используется только один вид отбора – индивидуальный клоновый отбор, сущность которого заключается в том, что отобранные лучшие растения размножают вегетативно (клонируют) и в дальнейшем выращивают клоны этих отобранных растений.

53. Простой массовый отбор. Улучшенный массовый отбор.
1 год - выращивание исходного материала, оценка и отбор лучших элитных растений
2 год - посадка элиты на семенном участке - сбор семян в общую тару
3 год - выращивание полученной популяции , оценка и отбор лучших растений
4 год - посадка элиты на семенном участке - сбор семян в общую тару
Применяется у самоопыляющихся и перекрестноопыляющихся однолетних, двулетних и многолетних растений
Потомства элитных растений выращивают вместе
Широко используется в семеноводстве


Улучшенный массовый отбор (на примере двулетних растений)
1 год - оценка растений исходного материала, отбор лучших элитных и самых лучших суперэлитных
2 год - посадка растений и сбор семян, суперэлитных и элитных раздельно + элитные семене для массового размноженя
3 год - оцена растений полученной популяции, отбор лучших элитных и самых лучших суперэлитных
4 год - посадка растений и сбор семян, суперэлитных и элитных раздельно + элитные семене для массового размноженя
Отличается от простого массового отбора тем, что из группы элитных растений отбирают небольшую группу самых лучших растений – суперэлиту
Семена, собранные с элитных и суперэлитных растений высевают отдельно
Эффективность массового отбора
Достоинства массового отбора: простота, универсальность
Недостатки массового отбора: отбор проводится лишь по фенотипу (без оценки потомства каждого растения)
Массовый отбор наиболее эффективен у самоопылителей, менее эффективен у перекрестноопыляющихся растений

54. Способы индивидуального отбора.
Используется у самоопыляющихся и наиболее часто у перекрестноопыляющихся однолетних, двулетних и многолетних растений
Способы:
1) без изоляции;
2) с изоляцией;
3) метод парных скрещиваний;
4) метод половинок

55. Индивидуальный отбор без изоляции.
1 год - оценка растений исходного материала, отбор лучших
2 год - выращивание семенников на одном участке - сбор семян отдельно каждого растения
3 год - выращивание семей на отдельных делянках, их оценка, отбор элиты и суперэлиты
4 год - посадка элиты и суперэлиты на отдельных участках - сбор семян отдельно - выращивание семей на отдельных делянках, их оценка, отбор элиты и суперэлиты
Выделенные растения высаживают на одном месте для взаимного переопыления
Семена с каждого растения собирают отдельно и высевают на отдельных делянках
При достижении выравненности потомств (гомозиготности) из них выделяют лучшие растения – суперэлиту
Семена суперэлиты и элиты высевают раздельно

56. Индивидуальный отбор с изоляцией.
1 год - оценка растений исходного материала, отбор лучших
2 год - выращивание семенников на одном участке - сбор семян отдельно каждого растения
3 год - выращивание семей на отдельных делянках, их оценка, отбор элиты и суперэлиты
4 год - посадка лучших растений каждой семьи на изолированных участках - сбор семян отдельно с каждого растения
Выделенные растения высаживают вместе для взаимного переопыления
Семена с каждого растения собирают и высевают отдельно
Выделяют лучшие растения в каждой семье и высаживают их на различных изолированных участках
Доводят потомства до однородности (гомозиготности)

57. Индивидуальный отбор методом парных скрещиваний.
1 год - оценка растений исходного материала, отбор лучших
2 год - посадка растений попарно - сбор семян отдельно с каждого растения
3 год - выращивание семей на отдельных делянках, их оценка, отбор элиты
4 год - посадка попарно лучших растений из семей разных пар - сбор семян отдельно с каждого растения
Выделенные растения группируют по парам по сходству хозяйственно-ценных признаков
Каждую пару высаживают вместе для взаимного переопыления
Семена с каждого растения пары собирают отдельно и высевают раздельно
Из лучших потомств выделяют лучшие растения и их снова группируют по парам (пару составляют растения из разных пар предыдущего цикла для снижения коэффициента инбридинга)

58. Индивидуальный отбор методом половинок.
1 год - оценка растений исходного материала, отбор лучших - сбор семян с каждого растения
2 год - выращивание и оценка семей
3 год - выращивание лучших по оценке предыдущего года семей, отбор суперэлиты и элиты - сбор семян с каждого растения
Применяется для перекрестноопыляющихся растений, у которых оценка по хозяйственным признакам проводится после или во время цветения (тыквенные)
С выделенных растений собирают семена и делят их пополам
Одну половину семян высевают на отдельных делянках и оценивают по хозяйственно-ценным признакам
Оставшиеся половинки семян лучших растений высевают на следующий год раздельно
При использовании данного метода оценка семей проводится в одном году а выделение лучших производителей (родоначальников) в другом году
Недостаток метода: большая длительность


59. Массовый клоновый отбор. Индивидуальный клоновый отбор.
выращивание, оценка, отбор и вегетативное размножение лучших растений исходной популяции - выращивание популяции первого выгетативного потомства, оценка, отбор и вегетативное размножение лучших растений - выращивание популяции второго выгетативного потомства, оценка, отбор и вегетативное размножение лучших растений - и т.д.

Выделяют лучшие растения и размножают их вегетативно
Клоны разных растений объединяют и высаживают вместе
Данный цикл продолжают многократно
Индивидуальный клоновый отбор
выращивание исходной популяции, оценка, отбор и вегетативное размножение лучших растений - выращивание и оценка индивидуальных потомств, отбор и вегетативное размножение лучших растений - выращивание и оценка индивидуальных потомств, отбор и вегетативное размножение лучших растений - и т.д.
Выделяют лучшие растения и размножают их вегетативно
Клоны разных растений не смешивают и высаживают раздельно
Данный цикл проводят многократно
Основные этапы оценки и клонового отбора древесных растений
Оценку растений проводят в 3 этапа, на различных селекционных участках:
Оценка ювенильных (неплодоносящих) растений по тем или иным признакам и свойствам - косвенный или предварительный отбор; проводят в селекционном питомнике от момента появления всходов до выкопки сеянцев; длительность этапа составляет 1-3 года;
Оценка плодоносящих растений по хозяйственно-ценным признакам - прямой или основной отбор; проводят в селекционном саду от момента начала плодоношения до получения 3-5 урожаев; длительность этапа составляет 4-7 лет;
Оценка клонов отобранных растений по комплексу хозяйственно-ценных признаков в процессе первичного сортоиспытания - окончательный отбор, проводят на участках первичного сортоиспытания по результатам 3-5 хозяйственных урожаев, длительность этапа составляет 8-15 лет.
Косвенный или предварительный клоновый отбор у древесных растений
Цель: браковка слабожизнеспособных растений, незимостойких, неустойчивых к заболеваниям, растений с нежелательными морфологическими признаками, отбор хорошо жизнеспособных устойчивых растений, с признаками, сопряженными с ценными хозяйственными свойствами (скороплодностью, урожайностью, и т.п.);
Сроки: с начала появления всходов в защищенном грунте, во время вегетации однолетних сеянцев в открытом грунте, по результатам перезимовки однолетних сеянцев, в период вегетации двухлетнего сеянца;
Признаки, по которым проводится оценка: состояние растений, высота сеянцев, морфологические признаки побегов, листа, почек, степень подмерзания, регенерационная способность, устойчивость к болезням, число хромосом;
Для оценки тех или иных признаков необходимо создавать провокациионные фоны. Провокационные фоны - это создание условий для оценки признака. Существует 2 типа провокационных фонов: искусственный и естественный;
Результат отбора: маркировка отобранных сеянцев, выкопка сеянцев или их вегетативное размножение;
Коэффициент отбора обычно составляет 0,3-0,5 в зависимости от опыта селекционера, у выдающихся селекционеров s = 0,99;
При проведении генетических исследований отбор в селекционном питомнике не проводят.
Прямой или основной клоновый отбор древесных растений
При проведении основного отбора древесных растений оценивают наиболее важные хозяйственно-ценные признаки (скороплодность, качество плодов, сроки созревания плодов, зимостойкость, устойчивость к болезням, продуктивность, химический состав плодов и др.).
Проводят отбор двух типов растений:
1) хозяйственно-ценных растений - кандидатов в сорта, по наличию комплекса хозяйственно-ценных признаков,
2) селекционно-ценных растений - источников отдельных признаков, по наличию отдельных ценных признаков для дальнейшего селекционного использования.
Клоновый отбор неразрывно связан с вегетативным размножением отобранных растений в питомнике: окулировкой или прививкой на подвои, укоренением черенков и т.п
Типы селекционных садов у древесных растений
Современные селекционные участки древесных культур бывают трех типов:
Классический селекционный участок из корнесобственных сеянцев, каждый сеянец – уникальное растение;
Селекционный участок на скелетообразователях - в крону скелетообразователей привиты по несколько гибридов или мутантов, каждый гибрид или мутант – уникальная прививка в кроне;
Селекционный участок привитых гибридов или мутантов на карликовых подвоях, каждый гибрид или мутант - клон, привитый на карликовый подвой.

60. Цель и этапы сортоиспытания.
При сортоизучении основная цель – выявить в пределах изучаемых коллекций селекционно-ценные образцы (источники и доноры хозяйственно-ценных признаков) для дальнейшего использования в селекции и хозяйственно-ценные образцы (образцы с комплексом хозяйственно-ценных признаков) для первичного испытания. При сортоиспытании основная цель – сравнить отобранные растения (гибриды или мутанты) с сортами, внесёнными в реестр селекционных достижений по тому или иному региону, и на этой основе либо дать им статус новых сортов, либо снять с испытания.
Имеются 2 этапа сортоиспытания:
1) первичное (конкурсное, станционное) испытание, организуемое и проводимое оригинатором;
2) государственное испытание, организуемое и проводимое специальными государственными службами.
Результатом сортоиспытания является факт внесения сорта в реестр селекционных достижений для внедрения в производство, либо снятие сорта с испытания.

61. Первичное (конкурсное) сортоиспытание.
Цель: отбор кандидатов в сорта для государственного сортоиспытания.
Методика закладки опытов по первичному сортоиспытанию: 1) выбор участка; 2) качество посадочного материала – элита А; 3) выбор контрольных сортов по каждой группе созревания испытуемых гибридов; 4) количество повторностей; 5) размещение испытуемых сортов (вариантов), контролей и повторностей; 6) размещение защитных растений;
Уход за растениями: оптимальный уровень агротехники для той или иной климатической зоны возделывания (полив, состояние почвы, интегрированная система защиты, обрезка и.т.п.);
Учеты и наблюдения: полное описание морфологических признаков, учет наступления основных фенофаз годичного цикла, оценка устойчивости к биотическим и абиотическим факторам, оценка хозяйственных свойств (самоплодности, скороплодности, качества плодов, урожайности и т.д.);
Длительность: учет 3-5 смежных хозяйственных урожаев;
Подготовка кандидатов в сорта к передаче на ГСИ включает: 1) закладка маточника привоев (для древесных растений); 2) размножение кандидатов в сорта и выращивание стандартного посадочного материала категории «элита А»; 3) определение названия сорта; 4) установление авторских прав на сорт; 5) оформление паспорта сорта.

62. Государственное сортоиспытание.
Организация ГСИ: 1) государственная комиссия РФ по испытанию и охране селекционных достижений; 2) инспектуры Госкомиссии субъектов РФ; 3) государственные сортоиспытательные участки;
Цель: отбор сортов для внесения в реестр селекционных достижений, допущенных к использованию, снятие сортов с испытания;
Методика закладки опытов, учетов и наблюдений отличается от первичного испытания - увеличением числа повторностей, большей длительностью и повышенными требованиями к ведению основных документов(полевых журналов, отчетов);
Преимущества ГСИ: объективность, достоверность, широкое экологическое испытание сортов.

63. Государственный реестр селекционных достижений РФ.
Регионы РФ
Северный: Архангельская обл., респ. Карелия, респ. Коми, Мурманская обл.;
Северо-Западный: Вологодская, Калининградская, Костромская, Ленинградская, Новгородская, Псковская, Тверская, Ярославская области;
Центральный: Брянская, Владимирская, Ивановская, Калужская, Московская, Рязанская, Смоленская, Тульская области;
Волго-Вятский: Кировская обл., респ. Марий-Эл, Нижегородская, Пермская, Свердловская области, респ. Удмурдия, респ. Чувашия;
Центрально-Черноземный: Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая, Орловская, Тамбовская области;
Северо-Кавказский: респ. Адыгея, респ. Дагестан, респ. Ингушетия, Кабардино-Балкарская респ., Краснодарский край, Ростовская обл., респ. Сев, Осетия, Ставропольский край, Республика Ичкерия;
Средневолжский: респ. Мордовия, Пензенская обл., Самарская обл., респ. Татарстан, Ульяновская обл.;
Нижневолжский: Астраханская, Волгоградская обл., респ. Калмыкия, Саратовская обл.;
Уральский: респ. Башкортостан, Курганская обл., Оренбургская обл., Челябинская обл.;
Западно-сибирский: Алтайский край, Кемеровская обл., Новосибирская обл., Омская обл., Томская обл., Тюменская обл.;
Восточно-сибирский: респ. Бурятия, Иркутская обл., Красноярский край, респ. Саха, респ.Тува, респ. Хакасия, Читинская обл.;
Дальневосточный: Амурская , Камчатская, Магаданская обл., Приморский край, Сахалинская обл., Хабаровский край.
Государственный реестр селекционных достижений РФ
Издается с 1994 года ежегодно и является официальным документом Государственной комиссии РФ по испытанию и охране селекционных достижений;
В 2007 г. реестр издан в 2-х томах:1 том - сорта растений; 2 том – породы животных
В 2007 г. 1 том содержит 9696 допущенных к использованию сортов растений
По каждому сорту, включенному в государственный реестр, приведены: код сорта; название сорта; год включения в госреестр; номер региона, в котором сорт допущен к использованию (или номер световой зоны – для защищенного грунта); номер оригинатора и патентообладателя, по отдельным культурам указана хозяйственно-биологическая характеристика сорта, обозначенная соответствующими кодами;
Генетически модифицированных сортов, допущенных к использованию нет;
Патентообладатели выдают лицензии на действия с семенами или иным посадочным материалом сортов на основании закона РФ «О селекционных достижениях»;
Включение и исключение сортов из Госреестра проводится Государственной комиссией РФ по испытанию и охране селекционных достижений;
Нахождение сорта в Госреестре дает право размножать, ввозить и реализовывать посадочный материал сорта на территории субъектов РФ соответствующего региона. Насаждения сортов подлежат апробации, и на посадочный материал выдается сертификат, удостоверяющий их сортовую принадлежность, происхождение и качество.
Кроме того, в госреестре имеется следующая информация:
Сорта растений – кандидаты на исключение из допуска к использованию
Сорта, охраняемые патентами, не имеющие допуска к использованию
Аннулированные патенты на селекционные достижения
Кодирование признаков сортов
Номера, наименования и адреса субъектов
Регионы РФ
Световые зоны РФ для овощных культур в защищенном грунте
Адреса филиалов ФГУ Госсорткомиссии (инспектур)

64. Способы и организация размножения сортов сельскохозяйственных культур. Сортосмена и сортообновление.
Организация селекционного процесса
Цель:
создание гомозиготных линейных или мультилинейных сортов
создание сортов-популяций
создание гетерозиготных гибридов F1
создание сортов-клонов
Типы селекционных участков:
участки исходного материала (коллекционный, гибридный, специальный)
селекционный питомник
контрольный (селекционный) участок (питомник)
участок предварительного (малого) сортоиспытания
участок конкурсного (основного, первичного) сортоиспытания
участки экологического и производственного сортоиспытания
государственное сортоиспытание
включение в реестр селекционных достижений РФ
традиционная схема селекции самоопыляющихся культур
питомники исходного материала
коллекционный+гибридный+специальные = селекционный питомник=контрольный питомник(-предварительное размножение)=предваритальное сортоиспытание(-экологическое сортоиспытание-предварительное размножение)=конкурсное сортоиспытание(+экологическое сортоиспытание+предварительное размножение)=государственное сортоиспытание+производственное сортоиспытание+питомники первичного семеноводства
традиционная схема селекции перекрестноопыляющихся культур
питомники исходного материала
коллекционный+гибридный(-резерв семян)+специальные(-резерв семян - сел пит) = селекционный питомник(размножение в изол условиях - кп - пс - кс - произв с/и - пит первично семено-ва)=контрольный питомник=предваритальное сортоиспытание=конкурсное сортоиспытание=государственное сортоиспытание+производственное сортоиспытание+питомники первичного семеноводства
Гетерозисная селекция
Гетерозис – наблюдаемое у гибридов F1 превосходство по определенным признакам лучшей родительской формы
Этапы гетерозисной селекции:
Создание гомозиготных линий с высокой комбинационной способностью: 1) подбор исходного материала; 2) создание гомозиготных линий путем самоопыления; 3) проведение диаллельных скрещиваний для оценки общей комбинационной способности линий (ОКС) – средней продуктивности всех гибридов F1, полученных с участием той или иной линии, и специфической комбинационной способности линий (СКС) – продуктивности гибридов F1 определенных комбинаций двух линий
Выравнивание отобранных линий и поддержание их в живом виде
Получение простых или двойных гибридов
схема гетерозисной селекции
отбор исходного материала-получение линий-испытание линий на комбинативную изменчивость - производство простых гибридов из линий с лучшей комбинационный способностью - производство двойных гибридов из простых
Схема селекции вегетативно размножающихся культур
питомники исходного материала (коллекционный и родительский) - питомник сеянцев 1 года - питомник сеянцев 2 года - питомник сеянцев 3 года - предварительное испытание (питомник размножения селекционного материала - экологическое с/и + семеноводческие питомники + производственное с/и + конк с/и + государственное с/и) - основное испытание - конкурсное испытание - государственное сортоиспытание
Способы и организация размножения сортов сельскохозяйственных культур
Половой (семенной) способ – размножение растений семенами
Самоопыление (линейные и мультилинейные сорта)
Перекрестное опыление (сорта - популяции)
Самоопыление и перекрестное опыление (сорта – гибриды F1)
Организация размножения сортов семенами - семеноводство
Бесполый (вегетативный способ) – размножение растений вегетативными органами
сорта – клоны
Организация вегетативного размножения сортов - питомниководство
Сортосмена и сортообновление
Сортосмена – замена в производстве старых сортов новыми, более урожайными или лучшими по качеству продукции на основе результатов государственного сортоиспытания
Сортообновление – плановая замена семян, у которых ухудшились сортовые и биологические качества, лучшими семенами того же сорта

65. Задачи семеноводства. Элита, суперэлита и репродукция.
Семеноводство – отрасль сельскохозяйственного производства, функция которого состоит в массовом размножении сортовых семян при сохранении их чистосортности, биологических и хозяйственных качеств
Задачи семеноводства:
Размножение сортовых семян в необходимом количестве
Сохранение сортовых и посевных качеств семян
Улучшение сорта в процессе его размножения (при работе с перекрестноопыляющимися культурами)
Элитные семена – исходные (оригинальные) семена сорта, выпускаемые селекционными или семеноводческими учреждениями
Элита – потомство лучших растений данного сорта
Суперпэлита – семена, из которых выращивают элиту, характеризуются наивысшими сортовыми и посевными качествами
Репродукция – семена, получаемые при размножении элиты: при посеве семян элиты получают растения, с которых собирают семена первой репродукции; при посеве семян первой репродукции получают растения, с которых собирают семена второй репродукции и т.д.

66. Сортовые качества семян. Сортовой контроль.
Сортовая чистота – доля растений основного сорта (%) среди общего числа выращиваемых растений данной культуры;
Сортовая чистота устанавливается на основании апробации посевов
Апробация – оценка степени чистосортности семеноводческого посева
По сортовой чистоте семена разделяются на 3 категории:
1 категория – наивысшая сортовая чистота (у самоопылителей не менее 99,5%), 1-2 репродукции;
2 категория – высокая сортовая чистота (у самоопылителей не менее 98%), 3-4 репродукции;
3 категория – относительно высокая сортовая чистота (у самоопылителей не менее 95%), 5-6 репродукции
Сортовой контроль – контроль за сортовыми качествами семян, включает: 1) государственный сортовой контроль; 2) внутрихозяйственный сортовой контроль;
Государственный сортовой контроль: 1) полевая апробация – полевая оценка степени чистосортности сортового семеноводческого посева; 2) сортовое обследование семенников перед цветением (у двулетних растений) – изоляция и состояние семенных растений; 3) лабораторный сортовой контроль - определение примесей по внешним признакам семян; 4) оранжерейный сортовой контроль – определение примесей по признакам рассады в защищенном грунте; 5) грунтовой контроль – определение примесей по признакам растений в открытом грунте;
Внутрихозяйственный сортовой контроль: 1) сортовые прочистки; 2) осенний отбор маточников; 3) весенний отбор маточников

67. Посевные качества семян. Семенной контроль.
Чистота семян: масса семян данной исследуемой культуры, выраженная в процентах к общей массе семян
Всхожесть семян: 1) лабораторная – процент нормально проросших в течение 7-10 дней семян в пробе, взятой для анализа; 2) полевая – процент семян, давших всходы в поле, от общего числа высеянных семян
Энергия прорастания семян: процент нормально проросших семян в первые 3-4 суток
Масса 1000 семян: показатель крупности и выполненности семян
Объемная масса (натура) семян – масса одного литра семян;
Влажность семян – разница в массе семян до и после высушивания, выраженная в процентах к первоначальной массе
Посевная годность семян (ПГ) – процентное содержание в семенном материале чистых и одновременно всхожих семян, ПГ = Чистота семян (%) х Всхожесть семян (%)/100
Зараженность семян болезнями, поврежденность (заселенность) вредителями
По посевным качествам семена делятся на 3 класса
Семенной контроль – контроль за посевными качествами семян;
Семенной контроль включает: государственный семенной контроль и внутрихозяйственный семенной контроль;
Государственный семенной контроль: контроль за посевными качествами семян государственными семенными инспекциями;
Внутрихозяйственный семенной контроль: контроль за своевременным и качественным выполнением семеноводческой агротехники (сроки посева семян, сроки высадки семенников, предпосадочная подготовка маточников и семян, площади питания, орошение, подкормки и др.), обследование семенников, и установлениет оптимального срока уборки семенников, режима дозаривания и обмолота семенников, хранения семян и маточников
Документация сортового семенного материала
Первичные документы:
документы, удостоверяющие сортовые качества семян: блокнот апробации, акт апробации семеноводческого посева, акт обследования посева при выращивании гибридных семян, акт осеннего отбора маточников, акт весеннего отбора маточников, акт сортовой прочистки семеноводческого посева, акт сортового обследования семенников перед цветением;
документы, удостоверяющие посевные качества семян: акт обследования семенников на пораженность вредителями, болезнями и сорняками, акт обора средних образцов, этикетка к среднему образцу, удостоверение о кондиционности семян;
Окончательные документы:
аттестат на семена элиты;
свидетельство на семена;
свидетельство на гибридные семена
Биологические особенности развития семян
Периоды развития семян:
ювенильный – формирование и созревание семян на семенном растении, включает три этапа: 1) формирование зародыша; 2) налив; 3) созревание;
период зрелости – наивысшие посевные качества семян после их хранения;
период старения – ухудшение посевных качеств семян в процессе их хранения

68. Причины ухудшения сортовых качеств семян в процессе их размножения.
Механическое засорение:
попадание семян другого сорта или вида в партию семян и другого сорта или вида в партию семян основного сорта (в сеялке, таре, при уборке, на складе);
Биологическое засорение:
1) переопыление другими видами или сортами;
2) расщепление гетерозигот;
3) гаметические мутации;
Поражение семян вредителями и болезнями;
Использование для посева недозрелых семян
69. Первичное семеноводство.
Первичное семеноводство – организация, методика и технология выращивания элитных семян;
Первичное семеноводство организует оригинатор сортаТипы участков в первичном семеноводстве:
питомник отбора (предварительное размножение суперэлиты, элиты);питомники испытания потомств 1-го и 2-го года;питомники размножения 1-го, 2-го, 3-го и 4 года;суперэлита;элита
70. Гибридное семеноводство.
Производство гибридных семян на основе цитоплазматической мужской стерильности (кукуруза)
Производство гибридных семян на основе ядерной мужской стерильности (томат)
Производство гибридных семян на основе ядерно-цитоплазматической мужской стерильности (кукуруза, морковь, лук)
Производство гибридных семян на основе функциональной мужской стерильности (томат)
Производство гибридных семян на основе самонесовместимости (капустные)
71. Цитоплазматическая мужская стерильность.
Обнаружена у многих высших растений (более 300). Среди сельскохозяйственных культур у: кукурузы, лука, фасоли, моркови, сахарной свеклы, сорго, проса, риса и др.
ЦМС у кукурузы открыта в 1930-1932 гг. М.И.Хаджиновым и М.Родсом
Кукуруза однодомное растение: женские цветки собраны в початок, мужские в метелку. У некоторых сортов цветки метелок имеют недоразвитые пыльники. Этот признак определяется особенностями цитоплазмы, которые вызываются мутациями некоторых митохондриальных генов
У кукурузы различают 3 типа стерильности: 1) молдавский (М), 2) техасский (Т), 3) бразильский (С). Например, техасский тип ЦМС вызывается мутацией митохондриального гена Т-urf13
Цитоплазма у стерильных растений обозначается как: цитS, у нормальных: цитN
В скрещивании:
· цитS х
· цитN = все гибриды будут с мужской стерильностью (цитS)
Ядерно-цитоплазматическая мужская стерильность
У кукурузы обнаружены 8 ядерных генов (Rf1-Rf8), взаимодействующих со стерильной цитоплазмой
Взаимодействие генов ядра и плазмогенов приводит к 6 вариантам:
1) цитSrfrf – стерильная пыльца
2) цитSRfrf - фертильная пыльца
3) цитSRfRf - фертильная пыльца
4) цитNrfrf - фертильная пыльца
5) цитNRfrf - фертильная пыльца
6) цитNRfRf - фертильная пыльца
То есть, цитоплазма цитS вызывает стерильность, когда в ядре рецессивный ген rf находится в гомозиготном состоянии (rfrf), в случае наличия доминантной аллели Rf при любом типе цитоплазмы пыльца будет фертильной.
Линии, пыльца которых закрепляет стерильность, называются закрепителями стерильности (цитNrfrf)
Линии, пыльца которых восстанавливает фертильность, называются восстановителями фертильности (цитNRfRf и цитSRfRf)
Особенности технологии производства семян
Определение наиболее благоприятной эколого-географической зоны семеноводства;
Оптимизация технологии возделывания сельскохозяйственной культуры для производства семян (агротехника – предшественник, система обработки почвы, удобрения, нормы и способы высева, уход за растениями, опыление, сроки и способы уборки, дозаривание, сушка семенников и семян);
Категории влажности семян: 1) физиологическая или вегетационная влажность – влажность, при которой происходят физиологические процессы (80-35%); 2) уборочная влажность – влажность семян, при которой следует начинать уборку семенных растений; 3) кондиционная влажность – влажность семян при закладке их на длительное хранение (9-15%);
Хранение семян: обеспечение сохранения высокой всхожести семян и энергии прорастания в процессе хранения семян;
72. Схема получения гибридных семян на основе самонесовместимости.
гетерозиготы по аллелям гена самонесовместимости скрещиваемых сортов - выделенные гомозиготы - оценка комбинативной способности гомозигот - скрещивание линий двух сортов - гибридные семена для производства
73. Способы вегетативного размножения сортов.
Естественные способы:
размножение путем образования корневой поросли или корневых отпрысков
размножение горизонтальными отводками
размножение розетками (усами)
размножение верхушками побегов
Искусственные способы:
размножение прививкой
размножение укоренением черенков
размножение горизонтальными отводками
размножение вертикальными отводками
клональное микроразмножение in vitro
74 Организация вегетативного размножения сортов: питомник, отделения питомника.
Организация размножения сортов основана на создании питомника
Питомник - комплекс технологически взаимосвязанных насаждений, севооборотов, помещений и сооружений для выращивания высококачественного посадочного материала
Составные части питомника:
отделение маточных насаждений
отделение размножения
отделение выращивания саженцев
Отделение маточных насаждений
Маточные насаждения включают различные типы маточников:
маточник семенных подвоев: предназначен для заготовки семян подвоев, закладывают по обычным схемам посадки, принятым для той или иной культуры в определенном регионе
маточник клоновых подвоев: предназначен для заготовки черенков или отводков подвоев, маточник сортов древесных культур: предназначен для заготовки черенков сортов,
маточник сортов кустарниковых и многолетних травянистых культур: предназначен для заготовки черенков, усов, отпрысков, отводков сортов
маточники клоновых подвоев и сортов закладывают по уплотненным схемам, с минимальными расстояниями междурядий и между растениями в ряду, цветение и плодоношение в таких маточниках не предусмотрено, поскольку во время цветения возможно заражение вирусными и микоплазменными болезнями, а плодоношение снижает вегетативную продуктивность, то есть, продуктивность маточника
Отделение размножения
Отделение размножения обеспечивает:
выращивание семенных подвоев: семенные подвои выращиваются 1-2 года, в зависимости от культуры, перед прививкой семенные подвои либо пересаживают на новый участок, либо проподят прививку на месте
выращивание клоновых подвоев: клоновые подвои выращивают также 1-2 года, перед прививкой их обычно пересаживают на новое место
выращивание корнесобственных растений (деревьев, кустарников и др.) из черенков, отводков, отпрысков, усов и т.п.: корнесобственные растения выращивают 1-2 года, затем пересаживают на новое место для доращивания.
Отделение выращивания саженцев
Отделение выращивания саженцев обеспечивает:
выращивание привитых саженцев деревьев: проводится в течение 1-3 лет с момента прививки
выращивание корнесобственных саженцев деревьев и кустарников: проводится в течение 1-2 лет после пересадки для доращивания
75. Причины ухудшения сортовых качеств сортов при их клонировании. Обеспечение сортовой чистоты при клонировании.
Механическое засорение сорта:
использования для размножения вегетативных частей растений (черенков, отводков, усов т.п.), которые были ошибочно были срезаны с растений, относящихся к другим сортам, либо с неапробированных растений («примесей»), либо с подвоев
использования для закладки насаждений посадочного материала, представляющего смесь сортов
Биологическое засорение сорта:
возникновение в меристематических тканях сортов спонтанных соматических мутаций, такой тип засорения сортов, как правило, ведет к возникновению цитохимерных растений (растений, у которых соматические клетки имеют разный генотип). При заготовке с химерных растений черенков, отводков и т.п. получается посадочный материал с неоднородным генотипом, что приводит к засорению сорта
Обеспечение сортовой чистоты при клонировании
Апробация - установление сортовой типичности растений
Сортовая чистота обеспечивается проведением следующих мероприятий:
апробация маточников сортов
апробация саженцев в питомнике перед их выкопкой
идентификация сортов по молекулярным белковым маркерам
идентификация сортов по молекулярным ДНК-маркерам
Апробация сортов в маточниках
Апробацию сортов в маточных насаждениях проводят систематически, не менее одного раза в 2-3 года
Апробацию проводят, главным образом, по признакам габитуса растения, кроны, побегов, почек и листьев, то есть, вегетативных органов
После проведения апробации растения, при обследовании которых возникли сомнения в их сортовой принадлежности, маркируют тем или иным способом, для того чтобы не допустить заготовку с них черенков для прививки или укоренения
Проблема отличимости сортов приобрела особую актуальность в связи с необходимостью защиты авторских прав на запатентованные сорта. Международный союз по защите достижений растениеводства (УПОВ) утвердил таблицы характеристик важнейших древесных растений. Они включают наиболее информативные отличительные признаки сорта, а также маркерные признаки, обеспечивающие надежную отличимость сортов
Апробация сортов в питомнике
Апробацию саженцев сортов в питомнике проводят перед их выкопкой до момента дефолиации (обработки саженцев специальными препаратами, вызывающими массовый листопад). Для этого тщательно обследуют все растения последнего поля питомника, подлежащие выкопке.
Апробацию проводят по следующим признакам саженцев: характеру ветвления, опушению, форме и окраске побегов, размеру, форме и опушению листьев, размеру, количеству и окраске чечевичек и другим морфологическим признакам побега и листа.
После проведения апробации на каждый саженец навешивают этикетку с указанием названия сорта, или, наоборот, этикетируют только саженцы-примеси для последующего их отделения от сортовых саженцев
Апробацию саженцев проводит агроном-питомниковод
По результатам апробации составляется соответствующий акт о сортовой принадлежности той или иной партии саженцев.
Идентификация сортов методом электрофореза белков
Основой идентификации по белковым маркерам являются сортовая стабильность и специфичность электрофореграмм легкорастворимых белков: альбуминов и глобулинов
Идентификация сортов на основе белковых маркеров включает следующие этапы: 1) отбор материала для анализа; 2) подготовка исходного белкового экстракта; 3) электрофорез; 4) документирование и обработка результатов анализа.
Обычно анализ полиморфизма белков и изоферментов проводят методом вертикального электрофореза в пластинах полиакриламидного геля (ПААГ). После завершения электрофореза гели окрашивают гистохимическим способом.
Качественную информацию получают при визуальной оценке гелей. Объективная количественная информация получается методом денситометрии - сканированием лазерным лучом геля. При этом определяется положение белкового компонента, высота и площадь пика на денситограмме и относительное содержание каждого пика в процентах к общему белку.
В последнее время для экстрации белков используют ткани не самого интактного растения сорта, а его пробирочные растения, получение через культуру in vitro. Для экстракции белков используют 4-6 недельные растения
Идентификация сортов методом ДНК-маркеров
Для идентификации сортов применяют: 1) анализ рестриктазных фрагментов ДНК (RELP-метод); 2) анализ фрагментов, полученных на основе цепной реакции полимеризации ДНК (RAPD или PCR - методы)
RELP (restriction fragment length polymorphism): выделенная из растительных тканей ДНК "разрезается" специфичными ферментами-рестриктазами, которые опознают характерные сочетания нуклеотидов, рестриктазные фрагменты разделяют электрофорезом в агарозном геле, затем проявляют путем гибридизации их с радиоактивными зондами и анализируют по положению полос на радиоавтографах
RAPD (randomly amplified polymorphic DNA) или PCR (polymerase chain reaction): позволяют амплифицировать участки генома, которые соответствуют случайно или предварительно выбранным затравочным последовательностям ДНК
Этапы идентификации: 1) выделение ДНК из растительной ткани; 2) амплификация ДНК; 3) электрофорез в агарозном геле и фотодокументирование










15

Приложенные файлы

  • doc 10991963
    Размер файла: 310 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий