Основные направления селекции растений

40. Основные направления селекции и комплексное использование волокнистых растений

Направления и методы селекции. В селекции растений выделилось нескольких направлений:

селекция на урожайность, которая является главным критерием сорта, продолжает оставаться основным направлением селекции;

селекция на устойчивость к болезням и вредителям и их комплексу,

• холодостойкость,
• зимостойкость,
• морозостойкость,
• засухоустойчивость,
• приспособленность к орошаемым условиям,
• высоким дозам удобрений,
• машинной уборке и др.

Сочетание различных направлений в селекции обеспечивает создание сортов с комплексом свойств и признаков, обладающих высокой урожайностью и приспособленных к определённым почвенным, климатическим и хозяйственным условиям.

Основные методы, применяемые в селекции:

1. Отбор (массовый и индивидуальный) составляет сущность селекционной работы и ведётся по комплексу свойств и признаков.
2. Отбор в растениеводстве, выделение лучших по заранее определённым хозяйственным признакам растений и лучшего семенного материала для последующего размножения.

Отбор — один из основных методов выведения сортов с.-х. растений. Его обычно ведут по комплексу признаков:

В практической селекции растений в России применяли 2 основных вида отбора:

При массовом отборе выделяют большое число лучших по ряду признаков и однотипных растений. Их обмолачивают вместе, семена высевают на одну делянку. Такой отбор называют однократным массовым; если он повторен в ряде поколений, — многократным массовым. Массовый отбор прост и широко применяется в селекционной работе с перекрёстно опыляющимися культурами. Недостатки его:

• невозможность проверить отбираемые растения по их потомству,
• выделить из популяции наиболее ценные формы.

При индивидуальном отборе, также как и при массовом, выделяют лучшие растения по ряду признаков, но обмолачивают их раздельно и семена высевают на отдельные делянки. Таким образом, исходные родоначальные растения могут быть проверены по потомству. Потомства худших растений выбраковывают. Количество родоначальных (элитных) растений обычно составляет от нескольких сот до 2—3 тыс. Индивидуальный отбор, также как и массовый, может быть однократным и многократным.

Гибридизация, скрещивание организмов, различающихся наследственностью, т. е. одной или большим числом пар аллелей (состояний генов), а, следовательно, одной или большим числом пар признаков и свойств. Скрещивание особей, принадлежащих к разным видам либо ещё менее родственным таксономическим категориям, называют отдалённой гибридизацией. Гибридизация широко используется в селекции.

Гибридизация в растениеводстве. В селекции растений наиболее распространён метод гибридизации форм или сортов в пределах одного вида. С помощью этого метода создано большинство современных сортов с.-х. растений. Отдалённая гибридизация — более сложный и трудоёмкий метод получения гибридов. Основное препятствие получения отдалённых гибридов — несовместимость половых клеток скрещиваемых пар и стерильность гибридов первого и последующих поколений. Использование полиплоидии и возвратного скрещивания (беккросс) позволяет преодолеть нескрещиваемость пар и стерильность гибридов.

• смесь пыльцы,
• предварительное вегетативное сближение,
• нанесение раствора гиббереллина на рыльце пестика и др.

Степень стерильности отдаленных гибридов зависит от:

• филогенетических отношений скрещиваемых видов,
• от наличия гомологичных хромосом или геномов в половых клетках гибрида первого поколения.

Материал для одежды дают так называемые прядильные или волокнистые растения. Из них получают волокна, состоящие из очень вытянутых, но узких клеток, с утолщенными, но не одревеснелыми оболочками. Они имеют большую гибкость и эластичность, допускающие прядение их в нити, из которых уже приготовляется ткань. У одних растений прядильные волокна добываются из стеблей (лен, конопля), у других — из листьев (новозеландский лен), у третьих — из волосков, покрывающих семена (хлопчатник).

Хлопок применяется для производства тканей разного назначения:

• трикотажа,
• нетканых полотен,
• гардинно-тюлевых и кружевных изделий,
• швейных ниток,
• тесьмы, шнурков,
• лент и др.

Хлопковый пух применяют в производстве медицинской, одежной, мебельной ваты.

Лубяные волокна получают из стеблей, листьев или оболочек плодов различных растений. Стеблевыми лубяными волокнами являются лен, пенька, джут, кенаф и др., листовыми — сизаль и др., плодовыми — койр, получаемый из покрова скорлупы кокосовых орехов. Из лубяных волокон наибольшую ценность представляют льняные. Благодаря высоким гигиеническим и прочностным свойствам из льняных волокон получают:

• бельевые ткани (для нательного, столового, постельного белья),
• летние костюмно-платьевые ткани.

При этом около половины льняных тканей вырабатываются в смеси с другими волокнами, значительная часть которых приходится на полульняные бельевые ткани с хлопчатобумажной пряжей по основе. Из льняных волокон изготавливают также:

Из очесов льна — более грубые ткани:

Пеньку получают из однолетнего растения конопли. Из волокон вырабатывают канаты, веревки, шпагаты, упаковочные и мешочные ткани. Кенаф, джут получают из однолетних растений семейства мальвовых и липовых. Из кенафа и джута вырабатывают мешочные и тарные ткани; используют для транспортирования и хранения влагоемких товаров.

Источник

Современные методы в селекции растений.

• Метод клеточной инженерии —получен межвидовой соматический гибрид картофеля.Протопласт(с греч.protos–первый,plastos-вылепленный, образованный)- клетки без клеточной стенки и имеющие только клеточную мембрану.Гибрид отличался большей мощностью куста и высотой стебля.
• Метод хромосомной инженерии связан с заменой отдельных хромосом или добавлением новых.
• Метод генной инженерии.

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ – это область молекулярной генетики, разрабатывающая методы конструирования новых генетических программ для управления жизненными процессами. Например, в геном организма встраиваются или исключаются из него отдельные гены или группы генов. Такие эксперименты проводят на бактериях, вирусах, высших организмах

Работы Мичурина

Методы	Сущность метода	Примеры
1.Биологически отдаленная гибридизация а)межвидовая б)межродовая 2.Географически отдаленная гибридизация. 3.Отбор 4.Метод ментора (воспитателя) 5.Метод посредника 6.Воздействие условиями среды. 7.Смешение пыльцы.	Скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами. Скрещивание представителей разных родов для получения новых форм растений. Скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества (вкусовые, устойчивости). Многократный, жесткий: по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и их лежкости. Воспитание в гибридном сеянце желательных качеств (усиление доминирования), для чего сеянец прививается на растение-воспитатель, от которого эти качества хотят получить. Чем ментор старше, мощнее, длительнее действует, те его влияние сильнее. При отдаленной гибридизации для преодоления нескрещиваемости используют дикий вид в качестве посредника. При воспитании молодых гибридов обращалось внимание на метод хранения семян, характер и степень питания, воздействие низкими температурами, бедной питанием почвой, частыми пересадками. Для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости)	Вишня Владимирская х черешня Винклера белая = Вишня Краса севера (хороший вкус, зимостойкость). Вишня х черемуха = церападус. Груша дикая уссурийская х Бере рояль (Франция) = Бере зимняя Мичурина. Продвинуто на север много сортов яблонь с хорошими вкусовыми качествами и высокой урожайностью Яблоня Китайка (подвой) х гибрид Кандиль-китайка = Кандиль-синап (морозостойкий). Бельфлер-жёлтый х Китайка = Бельфлер-китайка (лежкий позднеспелый сорт). Дикий монгольский миндаль х дикий персик Давида = миндаль Посредник. ↓ Культурный персик х миндаль Посредник = гибридный персик (продвинут на север). Закаливание гибридного сеянца. Отбор наиболее выносливых растений. Смешивалась пыльца материнского растения с пыльцой отцовского, своя пыльца раздражала рыльце, и оно воспринимало чужую пыльцу.

Итог 60 лет работы И.В.Мичурина: 1)300 сортов (новые и усовершенствованные) растений;2) гибриды: яблоня х груша, яблоня х рябина, малина х ежевика, яблоня х айва, абрикос х слива, миндаль х персик, вишня х черемуха. Достижения селекции растений 1.0зимая пшеница. Для России пшеница — основная зерновая культура. Академик Павел Лукьяненко создал ряд высокоурожайных сортов озимой пшеницы, занимающих миллионы гектаров, как в России, так и в других странах. Особенной популярностью пользуются сорта Аврора и Кавказ, дающие урожай до 100 ц/га, и Безостая 1 с урожайностью до 50 ц/га. На основе последнего сорта были выведены сорта Краснодарская 57 и Одесская полукарликовая. На Мироновской селекционной опытной станции академиком Василием Ремесло (1907-1983) выведены высокоурожайные сорта: Мироновская 264, Мироновская 808, Ильичевка(в 1974 г. этот сорт районирован в 15 областях Украины и при надлежащем орошении и высокой агротехнике дает урожаи до 100 ц/га). За последние 50 лет урожайность сортов озимой пшеницы возросла с 25 до 65 ц/га, т.е. в 2,5 раза . Очень перспективны многолетние сорта пшеницы, выведенные под руководством академика Николая Цицина (1898-1980) на основе межвидовой гибридизации пшеницы и пырея. Они высокоурожайны, засухоустойчивы, выдерживают морозы до -35 ◦С. 2.Яровая пшеница. Наиболее ценен созданный Алексеем Шехурдиным и Валентиной Мамонтовой (1895-1982) высокоурожайный сорт Саратовская 29, отличающийся высокими хлебопекарными качествами. З.Подсолнечник. Замечательны достижения академика Василия Пустовойта (1886-1972). До середины XX в. лучшие сорта подсолнечника по масличности не превышали 33%. В настоящее время средняя масличность семян достигает 50%. 4.Сахарная свекла. За последние годы резко повысились сахаристость и урожайность сахарной свеклы. Большую роль в селекции этой культуры сыграла полиплоидия (работы А.Н. Луткова, В.П. Зосимовича). 5,Кукуруза. При создании новых перспективных сортов этой культуры применяют самоопыляющиеся гомозиготные линии с их последующей гибридизацией (М.И. Хаджинов и Г. С. Галеев).

Источник

Вопрос 1.Основные направления селекции растений. Методы селекции растений.

Внутривидовое скрещивание-скрещивание между разными сортами или линиями одного вида; Межлинейный гибрид кукурузы Двойной межлинейный гибрид Отдалённая гибридизация — межвидовое, межродовое скрещивание. Стерильность отдалённых гибридов преодолел в 1924г отечественный учёный Г.Д.Карпеченко. Он удвоил число хромосом у отдалённых гибридов, что приводит к образованию амфидиплоидов по схеме: Р :редька х капуста 2n=18 2n=18 G n=9 n=9 F₁ 2n=18 стерильный капустноредичный гибрид . Обработали колхицином 4n=36 и получили плодовитыйкапустноредичный( рафанобрассика) гибрид. Работы академика Н.В.Цицина по получению Triticale. Р : пшеница( Triticum aestivum) х рожь (Secale cereale) 2n =42 2n=14 G n=21 n=7 F₁ 2n=28 стерильный гибрид Triticale Обработали колхицином 4n=56 и получили плодовитый гибрид Triticale,сочетающий высокие хлебопекарные качества пшеницы и высокое содержание незаменимой аминокислоты лизина, способность расти на бедных песчаных почвах от ржи. У таких гибридов в клетках содержится полный диплоидный набор хромосом обоих родителей, поэтому их хромосомы конъюгируют друг с другом и мейоз проходит правильно. Так получены пшеничнопырейный гибрид, гибрид алычи и тёрна= домашняя слива, межродовые гибриды танжело (мандарин х грейпфрут) лимондарин (лимон х мандарин), лимонанж (лимон х апельсин). Методами отдалённой гибридизации и радиационного мутагенеза созданы сорта хлопчатника, кукурузы, пшеницы, риса, овса, подсолнечника. Методы отбора в селекции растений:

• МАССОВЫЙ – в отношении перекрёстноопыляемых растений по фенотипу отвечающему стандартам. Преимущества— быстро, без больших затрат позволяет улучшить местные сорта, породы .Недостатки –нет контроля наследственной обусловленности признака и результат неустойчив.
• ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ – в отношении самоопыляющихся растений. Выделяют единичные особи с ценными качествами и отдельно выращивают их потомство. Преимущества — при самоопылении у растений или близкородственном скрещивании у животных выводят чистые линии, являющиеся ценным исходным материалом в селекции. Недостатки – трудоёмко и дорогостояще.

Источник