Тема: «Изменчивость и методы её изучения»

Тема: «Изменчивость и методы её изучения»

 

Вопросы

1. Понятие об изменчивости организмов.

2. Внутривидовая изменчивость.

3. Коррелятивная изменчивость.

4. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.

5. Методы изучения изменчивости.

 

Ключевые слова:

изменчивость, определенная изменчивость, неопределенная изменчивость, индивидуальная изменчивость, групповая изменчивость, массовая изменчивость, комбинативная изменчивость, мутационная изменчивость, половая изменчивость, метамерная изменчивость, гибридогенная изменчивость, хронографическая изменчивость, географическая изменчивость, наследственная изменчивость, ненаследственная изменчивость, эндогенная изменчивость, экзогенная изменчивость, внутри организменная изменчивость, меж организменная изменчивость.

 

Распределение бюджета рабочего времени

Форма проведения занятий – аудиторные занятия, лекция.

Бюджет времени – 2 часа.

Количество двухчасовых занятий – 1.

Распределение бюджета времени:

- 05 часа: рассмотрение теоретических основ и понятий об изменчивости в лесной селекции;

- 05 часа: рассмотрение существующих представлений о внутривидовой изменчивости;

- 03 часа: рассмотрение представлений о коррелятивной изменчивости;

- 03 часа: рассмотрение закона гомологических рядов в наследственной изменчивости;

- 03 часа: рассмотрение методов изучения изменчивости в лесной селекции.

 

 

Литература.

1. Вавилов Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Линнеевский вид как система. Л.: Наука, 167. – 92 с.

2. Котов М.М. Генетика и селекция. Часть 1.: Учебник для вузов. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997. – 280 с.

3. Котов М.М. Генетика и селекция. Часть 2.: Учебник для вузов. – Йошкар-Ола: МарГТУ, 1997. – 108 с.

4. Любавская А.Я. Лесная селекция и генетика.: Учебник для вузов. – М.: Лесная промышленность, 1982. – 288 с.

5. Бессчетнов В.П., Кентбаев Е.Ж., Бессчетнова Н.Н, Кентбаева Б.А. Лесная селекция / В.П. Бессчетнов, Е.Ж. Кентбаев, Н.Н Бессчетнова, Б.А Кентбаева. - Учебник для студентов лесохозяйственных специальностей. Гриф Республиканского учебно-методического совета Республики Казахстан. – Алматы: Нур-Принт, 2015. – 358 с.

6. Н.Н. Бессчетнова. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Селекционный потенциал плюсовых деревьев / Н.Н. Бессчетнова. – Saarbrücken: Lap Lambert Academic Publishing GmbH & co. KG. ISBN 978-3-8443-5608-3, 2011 – 402 c.

7. Бессчетнова Н.Н., В.П. Бессчетнов. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Морфометрия и физиология хвои плюсовых деревьев / Н.Н. Бессчетнова, В.П. Бессчетнов. Монография. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2014. – 368 с.

8. Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Репродуктивный потенциал плюсовых деревьев / Н.Н. Бессчетнова. Монография. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2015. – 586 с.

9.  Бессчетнова Н.Н. Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Эффективность отбора плюсовых деревьев / Н.Н. Бессчетнова. Монография. – Нижний Новгород: Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия, 2016. – 382 с.

10. Бессчетнов В.П. Полиморфизм казахстанских популяций облепихи крушиновидной (Hippophae rhamnoides L.) по хозяйственным и адаптивным признакам. Дис. док. биол. наук. Алматы, 1994. – 543 с.

11. Бессчетнов В.П.

12. Бессчетнов П.П., Грудзинская Л.М. Туранговые тополя Казахстана. – Алма-Ата, «Наука» Казахской ССР, 1981. – 152 с.

13. Чмыр А.Ф., Бессчетнов В.П. Экология и культура облепихи Hippophae rhamnoides L. – СПб, СПбНИИЛХ, 1998. – 278 с. 

14. Джонатат В. Райт. Введение в лесную генетику. М.: Лесная промышленность, 1978. – 470 с.

15. Гужов Ю.Л., Фукс А., Валичек П. Селекция и семеноводство культурных растений. – М.: Агропромиздат, 1991. – 463 с. (Учебник для студентов высш. Учеб. Заведений).

16. Мамаев С.А. Формы внутривидовой изменчивости древесных растений (на примере семейства Pinaceae на Урале). – М.: Наука, 1972. – 284 с.

 

Мутационная изменчивость – это изменчивость, вызываемая изменением наследственности под влиянием условий среды и представляющая собой проявление у отдельных особей новых признаков и свойств, которых не было у их родителей.

 

 

Онтогенетическая изменчивость – это изменчивость, проявляющаяся в результате последовательной расшифровки (считывания) наследственной программы организма на разных возрастных стадиях его развития (на разных этапах онтогенеза). Проросшее семя (например, сосны) по своей сути уже является растительным организмом, как и молодые сеянцы, и развившиеся из них в последствие ювенильные растения, как вполне зрелые активно плодоносящие деревья, как и достигшие предельного возраста отмирающие особи. Они разительно различаются между собой по размерам, развитости их органов и частей, по функциям и основным физиологическим режимам и т.д.

 

ПРИМЕР

В ряде случаев происходит даже изменение типа ветвления. У облепихи в ювенильном возрасте (до начала плодоношения) обнаруживается моноподиальный тип ветвления, но с переходом в генеративную фазу развития тип ветвления меняется на симподиальный.

 

Модификационная изменчивость – это варьирование признаков организмов в пределах нормы реакции на изменяющиеся условия среды. Это изменения растений (и животных), возникающие под влиянием условий среды, но не приводящие к изменениям наследственного материала. Масштабы таких изменений могут быть достаточно велики. На бедных почвах в условиях дефицита влаги, дефицита тепла, при наличии засоленности почв или при повышенной кислотности трудно вырастить высококачественные древостои какой-либо породы (ели, лиственницы, дуба или др.). Наоборот, в оптимальных условиях параметры растений, выращенных из одинаковых семян или из посадочного материала вегетативного происхождения, будут значительно выше. Однако если получить от них семена или клоны и вновь высеять или соответственно высадить на дефицитном фоне, то такое потомство вновь проявит признаки угнетения. Изменения у растений одного и того же вида в горах на разной высоте и разной экспозиции склона бывают весьма значительными, но они исчезают на выровненном экофоне.

 

ПРИМЕР.

Высотно-зональный опыт с клоновым потомством облепихи. Постановка опыта сводилась к тому, что одинаковые наборы клонов облепихи различного географического происхождения (в данном случае это повторности опыта) размещали на опытных участках, расположенных на разной абсолютной высоте в Заилийском Алатау. Характеристика каждого из участков по целому комплексу (почвы, климат) экологическим параметрам существенно отличалась от других (привести таблицу из диссертации). Следовательно, клоновое потомство какой-либо одной исходной особи (форма, сорт) размещалось на трех различных экофонах, при выровненности условий в пределах каждого полигона. Уровень различий между особями одного клона в пределах одного участка (на одном экофоне) признавался несущественным. Различия между представителями одного клона, размещенными на разных участках представляли собой, по сути дела, изменчивость, вызванную разницей в условиях произрастания, т.е. паратипическую или модификационную изменчивость.

 

Комбинационная и мутационная изменчивость обусловлены изменением наследственности самих организмов, поэтому их относят к наследственной изменчивости.

 

Онтогенетическая и модификационная изменчивость не сопряжены с изменением наследственности, и на этом основании их относят к ненаследственной изменчивости.

 

Наследственная и ненаследственная изменчивость в совокупности составляют общую фенотипическую изменчивость.

Фенотипическая изменчивость – это изменчивость, определяемая совокупностью разнообразных признаков и свойств организма, сформировавшихся при взаимодействии факторов наследственности и окружающей среды.

ЗАДАНИЕ:

1. Сформулируйте определения наследственной изменчивости, ненаследственной изменчивости, фенотипической изменчивости в утвердительной форме, так чтобы определение начиналось с обозначения формы изменчивость и далее через тире и союз «это» имело смысловое расширение.

2. Составьте задачи для тестирования, в которых вопрос задан по каждой из форм изменчивости, а ответ представлен в виде правильного определения (кроме того, еще четыре однозначно неправильных варианта ответов).

 

При изучении изменчивости выделяют изменчивость качественных признаков и изменчивость количественных признаков.

 

Качественные признаки – это такие признаки, параметры которых невозможно оценить в количественном выражении (в см, м, кг, шт. и т.п.) и различия по которым устанавливаются глазомерно по качественным градациям их проявлений.

 

Изменчивость качественных признаков часто проявляется как дискретная изменчивость. В тоже время изменчивость окраски плодов облепихи, связанная с количеством каротиноидов в них, может быть оценена не как дискретная, а как клинальная, выражающаяся в постепенном переходе от желтой окраски к желто-оранжевой, оранжевой и далее к красно-оранжевой и красной.

 

ПРИМЕР

Окраска коры ствола или ветвей, окраска и форма плодов или шишек, семян листьев, альтернативные признаки – наличие или отсутствие опушенности листьев, наличие или отсутствие воскового налета на хвое, аромат цветков и т.п.

 

Коррелятивная изменчивость

 

Коррелятивная или соотносительная изменчивость – это взаимосвязанное изменение одних признаков с одновременным изменением других.

 

ПРИМЕРЫ:

1. Яблоня Недзвецкого (Кульджинка) – красная окраска венчика цветков сочетается с краснолистностью, красной окраской околоплодника и семян, что обусловлено повышенным содержанием антоциана в тканях.

2. У большинства древесных видов с повышением линейного роста ствола увеличивается и его диаметр.

3. Признаки ксероморфности у облепихи – наличие колючек на побегах коррелирует с опушенностью листьев и их размерами и формой: усиление одного признака, как правило, связано с усилением и другого, наличие у особи или формы одного признака, как правило связано с наличием и другого.

 

В лесной селекции при изучении внутривидовой изменчивости как основного источника разнообразия для отбора, как основного источника исходного материала, особое внимание уделяется выявлению взаимосвязей хозяйственно ценных признаков, на которые направлена селекция (качество древесины, размеры и строение ствола и др.), с второстепенными (в хозяйственном отношении), по которым можно диагностировать селекционные формы. Первые признаки получили название прямых признаков, а вторые – косвенных признаков.

 

ПРИМЕР

1. У облепихи крупноплодность часто связана с наличием признаков мезофитности, а засухоустойчивость – с наличием опушенности листьев и большого количества колючек.

 

При выборе лучших рас деревьев селекционеры предпочитают использовать прямые признаки. Однако это не всегда возможно.

 

ПРИМЕР.

При селекции на высокие физико-механические и декоративные свойства древесины их изучение возможно только на срубленных, т.е. на уничтоженных растениях, дальнейшее использование которых в селекционном процессе, как правило, невозможно.

 

При этом целесообразно ориентироваться на возможность взаимной корреляции, и, прежде всего в пределах близких по значению признаков, объединяемых в плеяды или группы

 

ПРИМЕР

Метод коррелятивных плеяд

 

Различают три группы корреляций признаков:

- экологические (паратипические);

- генотипические;

- фенотипические.

 

В селекционной работе особенно большое значение имеет определение генотипических корреляций, по которым можно судить о влиянии селекции по одному признаку на изменения другого.

 

Тема: «Изменчивость и методы её изучения»

 

Вопросы

1. Понятие об изменчивости организмов.

2. Внутривидовая изменчивость.

3. Коррелятивная изменчивость.

4. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.

5. Методы изучения изменчивости.

 

Ключевые слова:

изменчивость, определенная изменчивость, неопределенная изменчивость, индивидуальная изменчивость, групповая изменчивость, массовая изменчивость, комбинативная изменчивость, мутационная изменчивость, половая изменчивость, метамерная изменчивость, гибридогенная изменчивость, хронографическая изменчивость, географическая изменчивость, наследственная изменчивость, ненаследственная изменчивость, эндогенная изменчивость, экзогенная изменчивость, внутри организменная изменчивость, меж организменная изменчивость.