Мутогенез и полиплоидия, как м-д селекции.

Полиплоидия — кратное увеличение числа хромосом в потомстве, особый тип наследственной изменчивости, хромосомных мутаций. Причины возникновения полиплоидных форм — нарушение процессов митоза и мейоза (хромосомы после их удвоения не расходятся в дочерние клетки, а остаются в материнской). В процессе митоза возникает клетка с четырьмя наборами хромосом (тетрапло-идная), в процессе мейоза вместо гаплоидной формируется диплоидная клетка. Причина образования триплоидной зиготы — слияние при оплодотворении диплоидной гаметы с гаплоидной, а тетраплоидной зиготы — слияние двух диплоидных гамет.

Широкое распространение полиплоидии в природе среди растений. Особенности полиплоидных форм — увеличение массы и размеров по сравнению с диплоидными организмами. Использование полиплоидии в селекции. Искусственное получение полиплоидных форм воздействием на клетки в период деления химическими веществами, которые не препятствуют удвоению хромосом, но мешают их расхождению в дочерние клетки.

Мутагенез — искусственное получение мутаций для усиления наследственной изменчивости организмов. Мутагенез — основа повышения эффективности искусственного отбора. Мутагены — вещества, вызывающие изменения ДНЯ, генов: это рентгеновские лучи, ионизирующее излучение, активные химические вещества и др.

Использование мутагенеза в селекции: экспериментальное получение разнообразных мутаций. Мутагенез — важный метод повышения эффективности отбора, отбор — метод сохранения лишь таких мутаций, которые необходимы для создания нового сорта.

 

 

61.

Генетические основы онтогенеза

Развитие любого организма — это не только авторепродукция его клеток и тканей, но и длинная цепь закономерных изменений, возникновение нового в химическом, физическом, морфологическом и функциональном отношениях. Достаточно вспомнить, что из яйцеклетки человека, имеющей вес всего около 0,0015 мг, после оплодотворения развивается ребенок весом около 3 кг. Проходят годы, и человек становится способным анализировать окружающий мир и преобразовывать его.
В понятие онтогенез включают процесс развития, начинающийся с оплодотворения или активизации развития яйца и заканчивающийся смертью организма. Ни яйцеклетка, ни сперматозоид не содержат готовых признаков, в них заложена лишь программа развития многоклеточного организма, которая реализуется в определенных условиях внешней и внутренней среды.
Индивидуальное развитие определяется системой генотипа, в которой запрограммированы специфичность, время, место и последовательность действия генов. Онтогенез является следствием и отражением истории вида, закрепленной в генотипе.
Раздел генетики, изучающий наследственные основы онтогенеза, называется феногенетикой или онтогенетикой.

 

62.

Среди многих косвенных способов оценки селекционного материала большое значение в последнее время приобрели методы биохимической генетики, позволяющие определять гены или блоки генов, контролирующие изменчивость хозяйственно ценных признаков и свойств растений. Так, во Всесоюзном селекционно-генетическом институте путем электрофореза запасных белков найдены способы идентификации блоков генов, сопряженных с изменчивостью таких важных признаков, как качество зерна, устойчивость к низким температурам и некоторым болезням.
Для оценки селекционного материала используют все методы: полевой, лабораторно-полевой и лабораторный.
Полевой метод оценки заключается в проведении наблюдений и учетов сравниваемых сортов непосредственно в поле. Этот метод позволяет, как правило, наиболее полно и достоверно оценивать сорта и селекционные номера. Поэтому он считается главным при изучении любого селекционного материала. Но полевой метод требует в большинстве случаев длительного времени. Очень часто дать оценку на устойчивость к действию какого-либо неблагоприятного фактора не представляется возможным в течение нескольких лет, так как он в природе в это время не проявляется. Например, оценить селекционный материал озимых культур на морозостойкость полевым методом можно лишь во время суровой зимы. Только при таких условиях создается возможность установить различие между сортами по данному признаку. Если же селекционный материал испытывают в годы, благоприятные по перезимовке, то выявить морозостойкие сорта не удается. Это приводит даже к нежелательным последствиям: сорт, отобранный селекционером за свою высокую продуктивность, может впоследствии, когда его будут высевать в производстве, вымерзнуть в первую же холодную зиму. Подобные затруднения встречаются при оценке селекционного материала полевым методом на устойчивость к засухе, поражению болезнями, полеганию и т. д. Методы оценки селекционного материала. В процессе селекции материал оценивают по хозяйственным и биологическим свойствам, являющимся объектом селекции. Различают:

1) полевые методы оценки, когда оценка проводится непосредственно в полевых условиях;

2) лабораторные методы оценки, куда относятся оценки по качеству урожая с применением необходимых для этого анализов, а также оценки на устойчивость к неблагоприятным факторам в специальных камерах или установках;

3) лабораторно-полевые методы, когда подготовка материала к оценке ведется в одних условиях (в лаборатории или в поле), а затем подготовленный материал помещается для окончательной оценки в другие условия (поле или лаборатория). Например, предпосевная закалка семян к засухе ведется в лаборатории, а закаленные семена высевают затем в поле. Закалку озимых против мороза проводят в полевых условиях, а затем молодые растения переносят для испытания в холодные камеры.

Методы оценки должны быть по возможности простыми, но точными, основанными на использовании малых количеств материала, и высокопроизводительными.

Методы оценки можно также разделить на прямые, когда непосредственно определяют степень выраженности интересующего нас признака, и косвенные, когда об этом признаке судят по другим, связанным с ним признакам... Так, устойчивость растений к морозу можно оценить, подвергая их замораживанию при определенных температурах (прямой метод) или же определяя в них содержание Сахаров после закалки (косвенный метод). Существуют еще провокационные методы, когда искусственно создают среду для выявления отношения растений к неблагоприятным для них условиям (морозу, засухе, болезням), чтобы затем выбраковать пострадавшие растения.

 

 

63.

Мутагенез — это внесение изменений в нуклеотидную последовательность ДНК (мутаций). Различают естественный (спонтанный) и искусственный (индуцированный) мутагенез. Искусственный мутагенез используют для индуцирования мутантов со специфическими изменениями отдельных признаков с целью исправления у существующих сортов некоторых дефектов. При этом важно, чтобы другие хозяйственно важные признаки оставались неизменными. Так, индийским селекционерам удалось с помощью мутагенеза повысить устойчивость сорта сахарного тростника Со 449 к красной гнили. Из материала, подвергнутого гамма-облучению, был выделен соматический мутант с высоким иммунитетом к этой болезни, выпущенный в качестве нового сорта Со 6602. Таким же путем повысили устойчивость к указанной болезни сорта сахарного тростника Со997.Данный принцип был с успехом применен для улучшения качества зерна у ряда ценных сортов риса подвида japonica, обладающих высокой урожайностью и устойчивостью к бактериальным и грибным болезням.

 

64.