Ненаследственная изменчивость.

Фенотипические различия, вызываемые внешними факторами у одинаковых в наследственном отношении организмов, называются модификациями.

У модификаций описаны следующие свойства:

1. Степень выраженности модификации пропорциональна силе и продолжительности действия на организм вызывающего модификацию фактора. Эта закономерность коренным образом отличает модификации от мутаций, особенно от генных.

2. В подавляющем большинстве случаев модификация представляет собой полезную, приспособительную реакцию организма на тот или иной внешний фактор.

3. Адаптивными бывают только те модификации, которые вызываются обычными изменениями природных условий.

4. Не имеют приспособительного значения (а нередко представляют даже настоящие уродства) модификации, вызываемые экстремальными экспериментальными воздействиями.

5. Варьирование степени стойкости модификаций. В отличие от высокой константности мутаций, модификации обладают разной степенью стойкости. Многие из них обратимы, т.е. возникшее изменение постепенно исчезает, если устранено вызвавшее его воздействие.

6. Ненаследственный характер модификаций. В отличие от мутаций, модификации не передаются по наследству.

 

 

 

 

34.Исходный материал в селекции. Все многообразие диких и культурных форм данного вида животных или растений, по которому ведется селек­ция, совокупность спонтанных и индуцированных мутадий признаков и свойств представляют собой исходный материал селекции.

Нередко в селекции используются дикие формы того или иного вида, которые отличаются рядом полезных ка­честв: устойчивостью к резким климатическим колеба­ниям, к заболеваниям; высокой плодовитостью, жизне­способностью.

Он обнаружил и описал 8 центров происхождения культурных растений:

· индийский (южноазиатский тропический) — центр проис­хождения сортов риса, сахарного тростника, цитрусовых;

· среднеазиатский — мягкой пшеницы, бобовых и других культур;

· китайский (или восточноазиатский) — проса, гречихи, сои и хлебных злаков;

· переднеазиатский — пше­ницы и ржи, а также плодоводства;

· средиземномор­ский — маслин, клевера, чечевицы, капусты, кормовых культур;

· абиссинский — сорго, пшеницы, ячменя;

· южно­мексиканский — хлопка, кукурузы, какао, тыквенных, фасоли;

· южно-американский — центр картофеля, лекар­ственных растений (кокаиновый куст, хинное дерево).

Наряду с дикими формами не менее важным исходным материалом для селекции являются мутации. В селек­ции широко используются как спонтанные, так и индуци­рованные мутации.

В естественных условиях мутации возникают довольно редко и потому спонтанный мутагенез не дает хорошей базы для селекции. Это вызвало необходимость разработ­ки метода индуцированного мутагенеза, который в по­следнее время получил широкое распространение, так как позволяет создавать исходный материал для селек­ции. В качестве мутагенов в селекции животных и ра­стений используются ионизирующие излучения и химиче­ские вещества.

М. Н. Делоне и А. А. Сапегин работали с ионизирующей радиацией. Облучение генеративных клеток дает мутации закрепляющихся половым путем, а облучение семян и почек вызывает химизацию растений. Передаются они только вегетативным путем. Отрицательным моментом такого мутагенеза является тот факт, что радиация наряду с общим высоким уровнем мутаций дает значительный процент грубых хромосом­ных поломок, приводящих растения к гибели. Рапапорт развил направление химического мутагенеза. Дают более низкий процент грубых хромосомных повреждений.

 

 

35.Исходный материал для селекции древесных пород. Исходный материал – культурные и дикие формы растений, используемые для выведения новых сортов. Основными источниками исходного материала явл. естественные и гибридные популяции, инцухт-линии (близкородственные скрещивания), индуцированные мутанты и полиплоиды.

Причиной фенотипичного разнообразия явл. вешние и внутренние факторы. Изменчивость измеряют по основным морфологическим признакам (форма ствола, кроны, корки, форма, длина, ширина, толщина и окраска хвои или листьев, цвет и форма цветков, шишек, семян, плодов) и по физиологическим (фенологические признаки, признаки различных стадий онтогенеза, устойчивость).

Фенотипические и эволюционно-старые виды характеризуются меньшей внутрипопуляционной изменчивостью по сравнению с видами, находящимися в расцвете своего развития. В экстремальных условиях изменчивость растений по яду признаков выражена слабее, хотя частота отдельных форм здесь бывает повышенной.

Выделяется группа признаков более контрастных, не зависящих от факторов внешней среды. Есть группа лабильных признаков, изменяющихся в той или иной мере под влиянием среды. Характер изменчивости некоторых признаков зав. от типа онтогенеза.

В изменениях отдельных групп признаков наблюдаются корреляции.

Из всего многообразия селекционеры отбирают ценные в каком-либоотношениии фенотипы и разрабатывают меры по их сохранению.

При этом предполагается:

- выделение резерватов;

- сохранение отдельных площадей насаждений и деревьев (эталонных и плюсовых);

- создание испытательных коллекционных культур и клоновых архивов;

- создание банков семян, пыльцы и меристемов.

 

36.Виды отбора исходного материала. Различают:

- естественный отбор;

- искусственный отбор.

Естественный отбор. Этот вид отбора происходит под действием климата, почвенных условий, рельефа и живых организмов. Этот отюор искореняет все не приспособленные к данным условиям произростаниябиоты.

Формы:

1. центростремительный (стабилизирующий)- при нем сохраняется средний доминирующий биотип, при неизменных условиях среды; отклоняющиеся формы уничтожаются;

2. линейный (движущий) отбор – когда при размножении получают формы с уклонением признаков от среднего в определенном направлении;

3. центробежный (разрывающий) – отбор, в рез.которого исходная популяция разрывается на несколько популяций, а особи со средними признаками уничтожаются.

Искусственный отбор. Проводится человеком, в рез.которого на основе наследственности и изменчивости сохраняются хоз. ценные формы и сорта. Он делится на:

1. бессознательный – наиболее ранняя форма селекции, при которой чел сохраняет лучшее и уничтожает худшее;

2. методический – метод, при котором заранее становится цель создания сортов растений с нужными признаками и св-вами;

3. прямой – по селективному признаку;

4. непрямой – по косвенному признаку;

Методический отбор делится:

- массовый;

- индивидуальный.

 

 

37.Массовый отбор. Массовый отбор — это отбор особей по фенотипу, т. е. с фенотипическим выражением положительных призна­ков, без проверки генотипа. При массовом отборе выделяют множество индивидов, наиболее отвечающих задачам селекции и размножают их совместно. В основе массового отбора лежит оценка фенотипа. В гомозиготном материале отбор бессилен, так как изменчивость зав. не от генетических факторов. Чистые линии остаются константными до тех пор, пока гомозиготность не будет нарушена возникшей мутацией.

В гетерозиготной популяции перекрестно-опыляемых растений изменение признаков в желаемую сторону обычно идет быстро, особенно в первых поколениях.

Выбор желательных наиболее пригодных для селекции типов наз. позитивным массовым отбором, а искоренение желательных форм – негативным отбором. К негативному отбору относят: рубки ухода(удаляют больные, худшие растения), сплошные рубки (удаляют вообще растения, которые опасны для др.), отбор в питомнике (напр. удаляют какие-то сеянцы).

Методы позитивного отбора:

1. отбор лучших географических происхождений или климатипов;

2. отбор лучшихэдафотипов;

3. отбор лучших плюсовых насаждений;

4. отбор лучших плюсовых деревьев;

5. отбор лучших сеянцев и семян в питомниках.

Лучшим ростом и качеством отличаются насаждения, созданные из местных семян.

1) Общие выводы:

- главные плоды различного географического происхождения имеют ясно выраженные наследственные св-ва по габитусу кроны, ветвей и др. морфолого-физиологических признаков.

- переброска семян из одного климатического р-она в др. должна осуществляться на основании опытов климатических экотипов.

-лучший производственный эффект, наибольшую успешность и благонадежность имеют как правило, посевы и посадки из местных семян.

2)Биологические особенности климатипов:

- Фенология отдельныхклиматипов имеет свои особенности. Более северныеклиматипы заканчивают вегетацию раньше, а южные – позже.

- Отношение к крайностям температуры у отдельныхклиматипов различны.

- Репродуктивная способность климатипов тоже различная у северн. форм при произрастании в более южных условиях фертильный возраст наступает раньше; семена сев.форм сохраняют свою всхожесть более длительное, чем семена юж. форм; требовательность к свету у разных климатиов разная. Сев.климатипы более устойчивы к навалу снега.

3) Изменчивость морфологических признаков у климатипов:

- форма кроны у деревьев сев.климатипов узкая, часто пирамидальная, а у южных форм более широкая и раскидистая;

- длина хвои и листьев у сев.форм более короткая, чем юж.

- размеры шишек и длина семян у сев.климатипов меньше, чем у юж.

- цвет семян сев.климатипов более светлый, чем у юж.

4) Анатомическая изменчивость климатипов:

- мощность покровных тканей к северу увеличивается.

5) Биохимическое исследование климатипов:

- увеличение содержания смол от севера к югу.

- содержание жиров уменьшается с севера на юг.

6) Анализ роста климатипов:

-местные растения имеют наибольшие показатели прироста по высоте.

- рост культур тем большее медленный, чем географически дальше размещены р-оны заготовок семян от р-она культуры.

 

38.Отбор лучшихэдафотипов. Выводы по влиянию эдафотипов:

1. в целях повышения успешности и продуктивности насаждений, сбор и испытание семян следует производить с учетом типов леса и условий произрастания.

2. в пределах каждой группы сбор семян следует производитьв наиболее продуктивном древостое и на лучших почвах.

3. при нехватке семян в некоторых группах переброску их можно допускать из смежной группы и более продуктивными древостоями и почвами в менее продуктивном в данном экологическом ряду.

Отбор насаждений выше среднего качества одно из направлений позитивного отбора.

39.Отбор лучших (плюсовых) деревьев. Отбирают наиболее соответствующие задачи селекции деревья. Это деревья среднего возраста, они продуктивны. Их наз. материнскими, плюсовыми или элитными. Из черенков этих деревьев создают прививочные плантации.

Этот отбор чаще всего включает сортировку растений по величине и сортировку по массе. При всех одинаковых условиях выращивания сортовых растений в однолетнем и более старшем возрасте удается несколько изменить состав наследственной массы в направлении более быстрого роста, в молодом возрасте.

Семена с большей массой имеют большую всхожесть. Растения из них в молодом возрасте устойчивы к неблагоприятным факторам и опережают в росте растения, выросшие из семян с меньшей абсолютной массой.

В целом эффект массового отбора зав. от наследственных признаков, размеров популяции и ее гетерогенности.

 

40.Индивидуальный отбор. Он состоит в том, что отбирают отдельные растения и все растения многократно проверяют по потомству. Основные принципы индивидуального отбора были разработаны в 1856г.

Основными методами индивидуального отбора явл.

- метод Педигри

- клоновый отбор

-отбор у перекрестно-опыляемых растений

Педигри(гениология) используют при селекции самоопыляющихся растений, работу с гибридными популяциями растений ведут путем многократного индивидуального отбора с проверкой отобранных особей по потомству, когда родословные их известны течении ряда поколений.

Индивидуальный отбор в селекции растений, размножающихся вегетативно наз. клоновым,- это генетически однородное потомство одного вегетационного размножаемого растения. Из растений полученных в рез.искусственной или естественной гибридизации выделяют экземпляры наиболее соответствующие целям селекции, затем отобранные растения вегетативно размножают и испытывают на наследственную ценность (применяют для тополей, ясеневых, ильмовых).

Для таких растений применяют многократный или непрерывный в каждом поколении индивидуальный отбор, при этом имеют дело не с отдельными растениями, а с семьями. Семья – это потомство одного отобранного у перекрестно-опыляемого растения. Повторяемый отбор лучших растений из лучших семейств.

1 отбор – индивидуальный семейный отбор. Потомство каждого лучшего растения, называемого семьей, размещают изолированно от др. остальных потомств. При изолированном размещении в лучших семьях повторно отбирают лучшие растения.

2 отбора – семейно-групповой отбор. В популяции исходного материала отбирают лучшие растения с определенными морфологическими или физиологическими признаками их объединяют и создают несколько групп. Потомство лучших растений каждой группы семье размещают на изолированном участке. Внутри группы отбирают лучшие потомства, а остальные отбраковываются, эти потомства переопыляются между собой в пределах данной группы.

41.Некоторые общие положения гибридизации. При гибридизации получают новые комбинации генов, которые не встречаются в исходном родительском материале.

Гибрид – гетерозисная особь, возникшая в рез.скрещивания генетически различных родительских форм и генотипов.

В зав. от генетической близости исходного материала различают:

- внутривидовую гибридизацию;

- межвидовую (отдаленную);

Скрещивания внутри биологических видов или между близкими видами наз. совместными (конгруэнтными), скрещивания между отдельными видами или близкими родами наз. несовместимыми т(инконгруэнтными).

Половая гибридизация может быть естественной (спонтанной) и искусственной (контролируемой).

С помощью контрольных скрещиваний дают оценку:

1. наследуемости;

2. общей комбинационной способности, ОКС;

3. специфической комбинационной способности, CRC$

4. получения исходного материала для селекции;

5. оценка генетического выигрыша;

3 вида скрещиваний:

- комбинационные;

- трансгрессивные;

- гетерозисные.

Комбинационные скрещивания.

При комбинационных скрещиваниях проявляется 2 или несколько признаков, распределенных между различными формами одного или нескольких видов.

Принципы подбора родительских пар при скрещивании:

1)эколого- географический метод

2)подбор пар по элементам структуры урожая

3)подбор пар по продолжительности отдельных фаз вегетации

4)подбор пар на основе различия по устойчивости сортов к заболеванию