АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Автополиплоидия. Пониженная плодовитость автополиплоидов и методы ее повышения. Использование автополиплоидов в селекции растений

Наиболее широко в селекции используется автоплоидия и аллоплоидия. Получение автоплоиплоидов основано на использовании алкалоида колхицина, получаемого из семян и клубнелуковиц безвременника осеннего (род Colchicum). Этот способ был открыт французским ученым А. Блексли в 1935 г. Проникая в клетки, колхицин разрушает ахроматиновое веретено делящейся клетки, хромосомы при этом не расходятся к полюсам, в результате чего число хромосом удваивается. Скрещивая тетраплоиды с диплоидами, можно получать триплоиды. Тетраплоидные формы нашли широкое применение в селекции озимой ржи. Первый коммерческий сорт такого рода, называвшийся Стил, был создан в Швеции в 1951 г. Однако широкого распространения он не получил отчасти из-за неприспособленности вальцовых мельниц для размола крупного зерна, отчасти из-за проблем с изоляцией в целях препятствия переопылению тетраплоида диплоидными сортами ржи. Хорошие тетраплоидные сорта ржи были созданы в Польше, Германии. В бывшем СССР наиболее удачным сортом такого рода считается Белта. На Урале и в Сибири на смену знаменитому Чулпану сейчас идет новый тетраплоидный сорт Тетра короткая. Ценность тетраплоидных сортов ржи состоит в том, что в них удается разорвать отрицательную корреляцию между зимостойкостью и урожайностью. Первые тетраплоидные сорта клевера также были созданы шведскими учеными. Сейчас там широко распространены два тетраплоида Улва и Реа, существенно превышающие по урожаю массы стандартный диплоидный сорт Ултуна. Проблема внедрения тетраплоидных сортов клевера была обусловлена тем, что крупные цветы таких сортов плохо опылялись насекомыми с коротким хоботком. Путем многократных отборов эту проблему удалось решить немецким ученым. Прекрасные тетраплоидные сорта красного клевера были созданы учеными ВИК. Это Первенец, Красавчик, Темп. Сейчас ведется интенсивная работа по использованию мутантной формы тетраплоидного клевера с короткой трубочкой цветка. В 1980 г. в бывшем СССР был районирован тетраплоидный сорт гречихи Большевик 4. Особенно важную роль в росте урожайности и сахаристости корнеплодов сыграло создание триплоидных сортов сахарной свеклы (Кубанский полигибрид 9, Белоцерковский полигибрид -1, -2, -19). Многие триплоиды дают на 15...20% сахара больше, чем диплоиды. Семеноводство триплоидов основано на совместном выращивании тетраплоидов и диплоидов. В результате переопыления получают триплоидную форму. Большой интерес представляет получение тетраплоидных форм редиса.

Серьезным препятствием созданию полиплоидных сортов перекрестноопыляемых культур является высокая стерильность полиплоидов, обусловленная их переопылением пыльцой диплоидов. В результате происходят нарушения нормального протекания мейоза, а как следствие - стерильность. Для преодоления этого изыскивают генетические способы изоляции полиплоидов от диплоидов. Например В Новосибирском институте цитологии и генетики у кукурузы найден ген, препятствующий прорастанию пыльцы диплоидов. Для самоопыляющихся культур и культур, возделываемых не ради семян, а других видов продукции проблема преодоления стерильности менее остра. Поэтому полиплоидные сорта ржи, сахарной свеклы, арбуза, винограда находят все более широкое применение.

42. Межвидовые и межродовые гибриды, их значение в природе и селекции

Отдаленной гибридизацией называется скрещивание между организмами, относящимися к разным видам или родам. Она играет важную роль в эволюции растений. Известно, что организмы, образующие вид, составляют единое целое благодаря регулярным обменам генами на основе нормального мейоза и оплодотворения. Обособленность вида от других обеспечивается наличием генетических барьеров, препятствующих таким обменам между разными видами. Спорадически повторяющееся при спонтанной отдаленной гибридизации проникновение генетического материала одного вида или рода в другой - интрагрессия - преодолевает барьеры изоляции между ними и интенсифицирует процессы эволюции. Чем ценна отдаленная гибридизация как селекционный прием?

Известно, что существует предел генетического разнообразия в генофонде одного вида. Жесткий индивидуальный отбор по ограниченному числу признаков ведет у культурных видов по сравнению с родственными им дикими видами к еще большему снижению аллельного полиморфизма. Отдаленная гибридизация позволяет сочетать в одном организме ценные свойства и признаки, разобщенные в ходе многовековой истории и создать разнообразие гибридных потомков, представляющее огромный материал для применения искусственного отбора. Большую ценность для нас представлял бы гибрид, объединяющий с признаки пшеницы с признаками пырея сизого: способностью переносить почвенное засоление, засухоустойчивостью, зимостойкостью, иммунностью ко многим грибковым заболеваниям, высокой продуктивной кустистостью, многоцветковостью и озерненностью колосьев. Весьма заманчиво объединение с признаками пшеницы мягкой Tr. aetstivum признаков таких родственных ей форм, как озимая рожь Secale (зимостойкость), пшеница твердая Tr. durum (высокое содержание белка), пшеница английская Tr. turgidum (высокая продуктивность колоса), пшеница Тимофеева Tr. timopheevi (комплексный иммунитет). Устойчивостью ко многим заболеваниям обладают дикие сородичи и других культур: дикие виды винограда устойчивы к филлоксере, подсолнечника - к склеротинии и ложной мучнистой росе, картофеля - к раку ифитофторозу, а также к вредителям - картофельной нематоде и колорадскому жуку. Результаты, достигнутые в практической селекции на основе использования метода межвидовой гибридизации, широко известны. Например, сорта культурной земляники представляют собой гибрид между двумя видами - Fragaria virginiana и F. chiloensis. Большинство товарных сортов бананов и сахарного тростника получены на основе скрещивания отдаленных форм. Широкое применение нашли гибриды между сорго и суданской травой. Во многих странах мира (Россия, США, Венгрия, Испания и др.) в производстве используются гексоплоидные сорта тритикале - первой зерновой культуры, созданной человеком. Межвидовая гибридизация широко применяется на растениях, размножающихся вегетативно. Это связано с тем, что, получив однажды полезное сочетание геномов двух видов, за счет вегетативного размножения можно практически бесконечно долго поддерживать созданную форму. Так, в конце XIX в. И.В. Мичурин и Лютер Бербанк добились прекрасных результатов, широко используя межвидовую гибридизация в плодоводстве. Теоретические основы межвидовой гибридизации растений в значительной мере созданы благодаря работам отечественных ученых: Н.И. Вавилова, Г.Д. Карпеченко, И.В. Мичурина, Г.К. Мейстера, Н.В. Цицина, П.М. Жуковского, А.И. Державина, В.Е. Писарева.

Дата добавления: 2015-02-02 | Просмотры: 1446 | Нарушение авторских прав