Модель сорта идеатип, идеал сорта, экспериментальное обоснование

Модель сорта идеатип, идеал сорта, экспериментальное обоснование

Модель сорта – это научный прогноз, показывающий, каким сочетанием признаков должны обладать растения, чтобы обеспечить заданный уровень продуктивности, устойчивости и других требуемых производством качеств (В.А. Кумаков, 1985). Другими словами, модель это образец какого-либо определённого сорта с научно обоснованным оптимальным сочетанием признаков для конкретных условий среды.

По мнению В.А. Кумакова (1985), всесторонне разработанная модель должна включать: 1) характеристику условий выращивания, для которых создаётся модель, с доказательством реальности планируемого уровня урожайности; 2) описание всех селекционно-значимых признаков; 3) доказательства правильности (перспективности) выбранных параметров признаков; 4) генетический анализ признаков; 5) указания на доноров важнейших признаков.

Идеатип- это модель наиболее полно выражающая свойства сорта; это один из лучших, идеальный вариант, цель селекции.

Идеал сорта- сорт,который приносит большое количество урожая, устойчив к вредителям и болезням.

Экспериментальное обоснование моделей сортов строится на сравнительном изучении существующих сортов, изогенных линий и гибридных популяций.

1. Корреляционный мультифакторный анализ больших наборов сортов и гибридов. 2. Исследование серии топкроссных или диаллельных скрещиваний. 3. Полевые испытания изогенных линий, несущих в одном генотипе различные интересующие селекционера признаки. 4. Отслеживание динамики частот признаков при многолетнем пересеве (не менее 4 лет) гибридных популяций.

Параметры модели сорта зерновых культур

1.уровень урожайности - общий объем ассимилятов, создаваемый побег и эффективность его реализации в зерне. Общая тенденция - по мере повышения плодородия почвы и улучшения водного режима густота стеблестоя должна возрастать.

2.повышенная густота стеблестоя, и средние или мелкие по величине колосья

3.выдержка большой густоты посева (такие сорта должны иметь торчащие листовые пластинки меньше затеняют друг друга, чем поникшие, в жару меньше перегреваются)

4.высокая зимостойкость

5.устойчивость к засухе

6.устойчивость к полеганию

7.устойчивы к осыпанию

8.устойчивы к болезням, комплексная устойчивость к грибным заболеваниям

9.устойчивы к вредителям

10.высокие хлебопекарные качества

11.экологическая пластичность

5(3). Методы исследования вклада признаков в урожайность и разработка научных рекомендаций по направленности селекционного отбора.

Исследование вклада признаков в урожайность и разработка научных рекомендаций по направленности селекционного отбора могут быть проведены несколькими методами. 1. корреляционный мультифакторный анализ больших наборов сортов и гибридов. В системе Государственного сортоиспытания накоплен большой цифровой материал, который используется для анализа коррелятивных связей признаков и определения их вклада в урожай. Вторым источником являются конкурсные испытания. Для анализа этих данных цифровой материал вводится в компьютерные базы данных.2. исследование серии топкроссных или диаллельных скрещиваний.3. полевые испытания изогенных линий, несущих в одном генотипе различные интересующие селекционера признаки.4. отслеживание динамики частот признаков при многолетнем пересеве (не менее 4 лет) гибридных популяций (С.Ф. Коваль, 1983).

Межвидовые гибриды.

Межвидовая (отдаленная) гибридизация — скрещивание разных видов. Используется для получения гибридов, сочетающих ценные свойства родительских форм (тритикале — гибрид пшеницы и ржи, мул — гибрид кобылы и осла, лошак — гибрид коня и ослицы). Обычно отдаленные гибриды бесплодны, так как хромосомы родительских видов отличаются настолько, что невозможен процесс конъюгации, в результате чего нарушается мейоз. Преодолеть бесплодие у отдаленных гибридов растений удается с помощью полиплоидии. Восстановление плодовитости у гибридов животных более сложная задача, так как получение полиплоидов у животных невозможно.

Межвидовые скрещивания используют для обогащения генетической основы устойчивости сортов.

Существуют по крайней мере две категории межвидовых гибридов — гибриды между сортами уже окультуренных видов и гибриды между сортом одного вида и растениями, принадлежащими к какому-либо дикому виду.

Более легко осуществляется гибридизация между разными культурными и дикими видами, если они относятся к одной группе плоидности. Такая гибридизация проводится, например, между разными видами пшениц. Так, от скрещивания пшеницы линии № 5129, выделенной из гибрида Triticum turgidum x Tr. dicoccum с твердой пшеницей степной волжской экологической группы, был получен высокоустойчивый к гессенской и шведской мухам сорт твердой пшеницы Харьковская 46. Этот выдающийся сорт быстро получил широкое признание.

В тех случаях, когда необходима гибридизация видов, различающихся между собой уровнем плоидности, возникают более существенные трудности, связанные с различными барьерами, препятствующими их скрещиванию. Эти барьеры имеют различную природу и проявляются в многообразных формах от неспособности пыльцы прорастать на рыльце чужого хозяина до вырождения гибридных растений во втором поколении. Растения первого поколения отдаленных гибридов, как правило, проявляют ту или иную степень стерильности. Для преодоления этих негативных явлений разработаны специальные методы. Наиболее эффективно нескрещиваемость преодолевается путем перевода одной или обеих родительских форм на более высокий уровень плоидности. Для интенсификации прорастания пыльцы и роста пыльцевых трубок используются гормоны роста (индолы, гиббереллины и др.). В некоторых случаях применяется метод предварительного вегетативного сближения растений, разработанный И. В. Мичуриным.

Межродовые скрещивания играют выдающуюся роль в создании устойчивых форм растений не только к отдельным видам вредных организмов, но и к их обширным комплексам. Межродовая гибридизация дает возможность передать новому сорту более широкую экологическую пластичность, устойчивость к неблагоприятным факторам среды, включая устойчивость к вредным организмам и другие ценные свойства. Отдаленная гибридизация позволяет получать новые формы растений в результате объединения организмов с различной наследственностью. Результаты скрещиваний тем интенсивнее, чем в более отдаленном родстве находятся родительские формы.

С помощью отдаленной последовательной многоступенчатой гибридизации обеспечивается надежная передача генетического материала, определяющего развитие селектируемого признака. Последующий отбор позволяет устранить нежелательные признаки. Существенным препятствием на пути использования межродовой гибридизации (еще большим, чем это имеет место при межвидовой гибридизации) является преодоление нескрещиваемости пар и стерильности полученных гибридов. Среди основоположников методов отдаленной гибридизации следует назвать И. В. Мичурина и Л. Л. Бербанка, В. Е. Писарева и Н. В. Цицина. Наиболее широко отдаленная (межродовая) гибридизация используется при селекции зерновых, плодовых и ягодных культур.

Трехвидовые тритикале в отличие от двухвидовых колосятся на 3—5 дней раньше пшеницы сорта Мироновская 808, созревают одновременно с ней. Двухвидовые обычно колосятся одновременно со стандартом или позже него на 1—3 дня.

Тритикале, особенно гексаплоидным формам, свойственна комплексная устойчивость к грибным и вирусным заболеваниям и скрытностеблевым вредителям.

Мутагенез

В естественных условиях частота возникновения мутаций сравнительно невелика. Поэтому в селекции используют индуцированный (искусственно вызванный) мутагенез — воздействие на организм в условиях эксперимента каким-либо мутагенным фактором для возникновения мутации. Делают это с целью изучения влияния фактора на живой организм или получения нового признака. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер сам отбирает организмы с новыми полезными свойствами.

При создании устойчивых к вредным организмам форм растений все чаще приходится прибегать к методам мутационной селекции, основанной на индуцированных (искусственных) мутациях.Одним из важных условий преодоления нескрещиваемости при отдаленной гибридизации является разный уровень пло идности исходных форм. Этот барьер часто снимается путем выравнивания уровня плоидности у подобранных пар с помощью мутагенных факторов. Кроме этого, с помощью мутагенов получают мутации с различными, вновь появляющимися полезными признаками, в том числе с новыми генами устойчивости растений к вредным организмам.

Известны три группы мутагенов, или агентов, вызывающих индуцированные генные и хромосомные мутации: температура, различные виды излучений и химические соединения. В селекции растений на иммунитет к вредным организмам наиболее широко используются радиационные и химические мутагены, Воздействие на растения мутагенами приводит к появлению большого количества мутаций. При этом наряду с летальными появляются мутации с полезными для селекции признаками. Различают микро — и макромутации. Полезные микромутации представляют собой улучшенные по одному интересующему селекционера или по нескольким признакам варианты исходных форм растений. Макромутациями называют растения с более резко измененными признаками, т. е. по существу это абсолютно новые формы растений.

Факторы искусственного мутагенеза — радиация и химические мутагены — обладают достоинствами и недостатками. Преимуществом химических мутагенов является специфика их действия. Однако, когда нужно вызвать широкую изменчивость полигенов, они уступают в этом радиации.

 

Анеуплоидия и гаплоидия.

Анеуплоиди́я — изменение кариотипа, при котором число хромосом в клетках не кратно гаплоидному набору. Отсутствие в хромосомном наборе диплоидного организма одной хромосомы называется моносомией; отсутствие двух гомологичных хромосом — нуллисомией; наличие дополнительной хромосомы называется трисомией. Анеуплоидия возникает в результате нарушения сегрегации хромосом в митозе или мейозе.

Гаплоидия — это явление уменьшения числа хромосом, когда в соматической клетке присутствует только гаплоидный набор хромосом. Гаплоидом называют организм, имеющий в соматических клетках гаплоидный набор хромосом.

Естественная гаплоидия встречается в жизненном цикле пчел (трутень), спорообразующих грибов и одноклеточных водорослей.

У высших растений гаплоид впервые был обнаружен у дурмана в 1921 г., затем гаплоиды были найдены у пшеницы, кукурузы. В настоящее время гаплоидия известна у 71 вида.

Фенотип гаплоидов имеет следующие особенности:

1. Проявляются рецессивные гены, так как их не прикрывают доминантные аллели.

2. По внешнему виду, как правило, онисходны с соответствующими диплоидными организмами, но мельче их. Исключение – трутень.

3. Клетки имеют меньший размер, что может объясняться уменьшением дозы генов.

4. Гаплоиды почти бесплодны, так как у них в мейозе не образуются полноценные гаметы: хромосомы не имеют гомологов, в силу чего они не конъюгируют и расходятся случайно, образуя несбалансированные гаметы. В редких случаях весь набор хромосом отходит к одному полюсу. Из этих клеток образуются гаметы с нередуцированным гаплоидным числом хромосом. При встрече таких гамет образуется диплоид, гомозиготный по всем генам.

Модель сорта идеатип, идеал сорта, экспериментальное обоснование

Модель сорта – это научный прогноз, показывающий, каким сочетанием признаков должны обладать растения, чтобы обеспечить заданный уровень продуктивности, устойчивости и других требуемых производством качеств (В.А. Кумаков, 1985). Другими словами, модель это образец какого-либо определённого сорта с научно обоснованным оптимальным сочетанием признаков для конкретных условий среды.

По мнению В.А. Кумакова (1985), всесторонне разработанная модель должна включать: 1) характеристику условий выращивания, для которых создаётся модель, с доказательством реальности планируемого уровня урожайности; 2) описание всех селекционно-значимых признаков; 3) доказательства правильности (перспективности) выбранных параметров признаков; 4) генетический анализ признаков; 5) указания на доноров важнейших признаков.

Идеатип- это модель наиболее полно выражающая свойства сорта; это один из лучших, идеальный вариант, цель селекции.

Идеал сорта- сорт,который приносит большое количество урожая, устойчив к вредителям и болезням.

Экспериментальное обоснование моделей сортов строится на сравнительном изучении существующих сортов, изогенных линий и гибридных популяций.

1. Корреляционный мультифакторный анализ больших наборов сортов и гибридов. 2. Исследование серии топкроссных или диаллельных скрещиваний. 3. Полевые испытания изогенных линий, несущих в одном генотипе различные интересующие селекционера признаки. 4. Отслеживание динамики частот признаков при многолетнем пересеве (не менее 4 лет) гибридных популяций.