Селекция растений

Уральский Государственный Лесотехнический  Университет

Заочный факультет

Кафедра  ландшафтного строительства.

 

 

 

 

 

Контрольная работа по предмету:

Селекция растений.

Вариант 7.

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студентка Семерикова И. С., шифр 01757

2 курс, группа 250203 (3,5 г. об.),

Проверил: Агафонова Галина Виленовна

 

 

 

Екатеринбург, 2012 г.

Содержание.

1. Генетическая сущность гетерозиса 3

2. Семейный и клоновый отбор 4

3. Специализированные семейные хозяйства 7

4.Селекция  березы 12

Используемые  источники 15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Генетическая  сущность гетерозиса.

Гетерозис — увеличение жизнеспособности гибридов вследствие унаследования определённого набора аллелей различных генов от своих разнородных родителей. Это явление противоположно результатам инбридинга, или близкородственного скрещивания, приводящего к гомозиготности. Увеличение жизнеспособности гибридов первого поколения в результате гетерозиса связывают с переходом генов в гетерозиготное состояние, при этом рецессивные летальные и полулетальные аллели, снижающие жизнеспособность гибридов, не проявляются. Также в результате гетерозиготации могут образовываться несколько аллельных вариантов фермента, действующих в сумме более эффективно, чем поодиночке (в гомозиготном состоянии). Механизм действия гетерозиса ещё не окончательно выяснен. Явление гетерозиса зависит от степени родства между родительскими особями: чем более отдалёнными родственниками являются родительские особи, тем в большей степени проявляется эффект гетерозиса у гибридов первого поколения.

  В XIX в. основной причиной проявления гетерозиса считалась неродственность родителей. Бурное развитие генетики в начале XX в. привело к выдвижению трех гипотез этого явления.

Первая  гипотеза объясняет явление гетерозиса при получении гибридов поглощением вредных генов, находящихся в скрытом виде у исходных форм. То есть при гибридизации действие каждого вредного гена нейтрализует нормальный аллель от другого родителя.

Вторая  гипотеза объясняет проявление гетерозиса сверхдоминантностью. Гибриды в большей мере, чем исходные формы, гетерозиготны по всем генам вообще (и вредным и нормальным), что в большей степени благоприятствует гетерозису, чем гомозиготность по каждому из исходных аллелей одной пары.

Третья  гипотеза объясняет гетерозис доминантностью. Согласно ее родительские формы имеют полностью доминантные гены. Действие гетерозиготы Аа не слабее действия гомозиготы из двух доминантных аллелей АА. В результате скрещивания гибрид получает от каждого родителя по доминантному аллелю от каждой пары, а их совместное действие будет вдвое сильнее.

Явление гетерозиса наблюдалось ещё до открытия законов Менделя И. Г. Кёльрейтером, термин «гетерозис» (в переводе с греческого языка — изменение, превращение), в 1908 Г. Шулл описал гетерозис у кукурузы.

У растений (по А. Густафсону) выделяют три формы гетерозиса: т. н. репродуктивный гетерозис, в результате которого повышается плодородность гибридов и урожайность, соматический гетерозис, увеличивающий линейные размеры гибридного растения и его массу, и приспособительный гетерозис (называемый также адаптивным), повышающий приспособленность гибридов к действию неблагоприятных факторов окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Семейный и клоновый отбор.

Клоновая  селекция неразрывно связана с массовой и составляет следующую высшую ступень селекционной работы. Цель клоновой селекции — непрерывное улучшение стандартных сортов путем отбора и размножения самых лучших по урожайности и качеству кустов.

Отличие клоновой селекции от массовой заключается в том, что потомство каждого выделенного куста (это потомство называется «клоном») выращивается и испытывается отдельно, в то время как все черенки, выделенные при массовой селекции кустов, высаживают в селекционный маточник вместе, т. е. без разделения их «по семьям».

Клоновую  селекцию, как правило, производят на виноградниках первой и второй категории  после трехлетней массовой селекции среди тех кустов, которые 3 года подряд сохранили положительную оценку. Однако в тех случаях, когда в хозяйствах только начинают проводить массовую селекцию, одновременно с ней надо вести и клоновую селекцию.

I этап: Выбор исходного материала.

Для получения гибридов лука используют в основном селекционные сорта. Дикорастущие сорта лука в селекции практически  не используются, так как встречаются  редко.

Селекционные  сорта, выращиваемые в данной зоне, в значительной мере уже являются пределом селекционной работы, проводимой на базе какого-то исходного материала. Поэтому селекционные сорта многих овощных культур представляют собой  довольно выровненные популяции, и  использование их в качестве исходного  материала для отбора не всегда приводит к успеху.

II Этап: Отбор и размножение

Метод половинок применяется при проведении семейственного отбора у перекрестноопыляющихся растений, у которых оценка по хозяйственным  признакам проводится после или  во время цветения. У этих культур  лучшие растения к моменту оценки и выделению бывают уже опылены  всеми растениями сорта и с  большей степенью вероятности плохими  растениям, так как их бывает в  популяции больше, и кроме того, они образуют больше мужских цветов. Таким образом, в семьях, полученных от лучших растений, будут преобладать  растения с нежелательными признаками. При применении метода половинок  из исходной популяции выделяют лучшие растения и получают от них семена, как обычно при семейственном  отборе. В некоторых случаях семена получают, опыляя лучшие растения смесью пыльцы от нескольких лучших растений.

Часть семян каждой семьи высевают на отдельных  участках для оценки по хозяйственно ценным признакам. На следующий год  на общем участке, разделенном на 7 частей высевают оставшиеся семена, полученные от лучших опылителей (элита).

Рис. 1 Схема семейственного отбора методом  половинок.

Оценка растений исходного материала.

 

1 — растения первого года

2 -лучшие растения

3 -растения элиты

Выращенные  семьи и входящие в них растения оценивают по устойчивости к болезням, по общему развитию, по сроку созревания и ориентировочно по урожайности. С лучших собирают раздельно семена и полученные семьи на следующий год выращивают для оценки по товарным и другим качествам.

После высевают для заложения новых  семей семена только лучших по оценке предыдущего года семей.

Полеченные  в конце селекционного процесса наиболее выровненные и близкие  по проявлению признаков семьи объединяют вместе.

При использовании метода половинок  оценка проводится в одном году, а выделение родоначальников  — в другом. Если высевать семьи  на отдельных участках и там закладывать  родоначальники новых семей, то они  будут аналогичны семейственному отбору при получении семян новых  семей взаимным переопылением особей из близких по ценным признакам семей, то генетическая структура получаемых потомств будет аналогична при применении парного метода. Недостаток этого  метода—длительность (для его выполнения требуется в 2 раза больше времени, так  как оценку семей и выделение  родоначальников новых семей  проводят в разные годы). При применении этого метода выращиваемые для сравнения  стандартные районированные сорта  выращивают только в год испытания  семей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Специализированные  семенные хозяйства.

Семенными хозяйствами называются угодия, направление которых сосредоточено, главным образом, на улучшении местных посевных семян и на выведении новых сортов. Первый почин в этом направлении принадлежит Англии; еще в 50-х годах Галлет начал заниматься выведением новых сортов пшеницы, которая и до сих пор носит название "галлетовской". Но особенно дружно приступили к улучшению посевных семян в Германии, особенно в Саксонии. Там по инициативе проф. Тарандской академии Ноббе открыта была при физиологической лаборатории академии в 1869 г. С. станция, в которой производилась проверка посевных семян. В 1878 г. в одной Германии было уже до 20 семенных станций и, кроме того, проектировано было несколько новых станций, а в 80-х годах подобные станции явились уже повсюду, как то: в Дании, Австрии, Венгрии, Бельгии, Голландии и Италии. В 1875 г. был устроен в Граце съезд представителей этих станций с целью выработки однообразной программы для исследований семян, а в 1877 г. состоялся уже второй съезд, в Гамбурге. В 1877 г. был внесен в 1-е отделение Императорского вольно-экономического общества доклад В. М. Яковлева - об устройстве при обществе испытаний посевных семян ("Тр. Императ. вольно-экономического общества", 1878 г. т. I). Было постановлено устраивать каждогодно небольшую домашнюю выставку посевных семян в доме Общества, в день торжественного его собрания, 31-го октября. Каждогодно рассылались циркулярные приглашения и программы, которыми должны были руководиться производители семян. Затем семена всех экспонентов подвергались в Имп. ботаническом саду специальным исследованиям, на основании которых наиболее выдающиеся семена по чистоте, полновесности, всхожести и пр. - премировались от общества медалями. Список семян, получивших и не получивших награды, печатался во всеобщее сведение. Весьма охотно многие из хозяев разных местностей России присылали самые разнообразные семена полевых и огородных растений. Особенно выдающиеся у нас С. хозяйства следующие: Долинина-Иванского (Чернского у. Тульской губ.). Это хозяйство приобрело известность именно производством разных посевных семян, а именно ржи пробштейской, Бестегорна и, главным образом, ивановской, овса шатиловского и разных кормовых трав. Славится также горох "Виктория" и "Зеленый". Он, как уверяют, разбирается руками. В специальной сортировальне (на Федоровском хуторе) семена пропускаются через систему сортировок и в продажу поступают после предварительной проверки на всхожесть. Гр. Берга - Лифляндской губ., Юрьевского у., в имении Загнищ. Владелец этого имения приобрел особую известность своею озимой рожью ("загницкая" рожь), выведенной им путем селекции. Этой ржи 1-го сорта продается ежегодно около 3000 пд. Кроме того, гр. Берг выводит новые урожайные сорта картофеля, которых продает до 8000 пд.; овса, преимущественно Бестегорна, ячменя - шестирядного улучшенного, пшеницы и др. Шатилова - с. Моховое, Тульской губ., Новосильского у. Это - с давних пор очень известное имение, которое славится, главным образом, своим овсом, известным по всей России под именем "шатиловского" ("мохового", "тульского"). Продается его до 20000 пд. ежегодно. Этот овес действительно замечательный: на хороших землях не вырождается, растет высоко, дает много соломы и в средней сложности - в самом имении за многое число лет родится не менее 15 четв. с десятины. Очень известный в старой литературе Ф. X. Майер, бывший управляющий имения бр. Шатиловых, говорят, выписал этот овес из Бельгии, а потому он называется иногда майеровским. Шатиловский овес, или майеровский, поддерживается, очевидно, в чистоте - благодаря очень тщательной существующей и до сих пор в Моховом очистке. Натура его - не менее 7 пд. в четверти. Гр. Бобринского, Тульской губ., имение Богородицкое. При имении большой старинный свеклосахарный завод с большими свекольными плантациями. Первоначально здесь были введены два сорта сахарной свекловицы - Кнауэра и Клейнванцлебен, но в настоящее время поля обеспечиваются собственными семенами. И. А. Стебута - Тульской губ., Ефремовского у., с. Кроткое. Обращено внимание, главным образом, на рожь. Путем хорошего подбора, удобрения и обработки поля рожь, дававшая раньше лишь 62 пуда с десятины, доведена до 103 п. при весе четверти в 9 пуд. 34 фн. Семена этой ржи поступают в продажу. И. А. Стебуту приписывают также введение в России известного сорта пшеницы - банатской. Графов Бобринских, Киевской губ., им. "Смела" и др. В этих обширных имениях возделываются разные хлеба с самыми разнообразными их сортами; из пшениц - банатская, египетская, тейская, костромская, шампанская; рожь - пробштейская, зеландская, шампанская; свекловица - Кнауэра, Клейванцлебен и многие другие. Выведение улучшенных сортов достигается путем полки, мотыжения и самого тщательного ухода. Первая селекция начинается еще до цветения, когда по экстерьеру уничтожаются все растения, не удовлетворяющие требованиям. Вторая идет по колосу на корню; затем следует отборка по весу колосьев и зерен. Гр. Потоцкой - Гродненской губ., "Высоколитовское" имение, Брестского у. В этом имении при самых разнообразных севооборотах возделывается много сортов пшеницы, ячменя, овса и др. растений с прекрасным зерном, которое по своей великолепной внешности резко бросается в глаза. Эти хлеба выставлялись за последние 15 лет на многих выставках и премировались за свои выдающиеся качества высшими наградами. Отведено несколько десятин под С. хозяйство; на этих десятинах испытываются, акклиматизируются и отбираются разнообразные сорта зерновых хлебов и др. культурных растений, и затем оказавшиеся с лучшими семенами уже вводятся в полевую культуру. Для удобрения полей, кроме навоза, употребляют компост, чилийскую селитру, а также в последнее время и фосфоритную муку. Семена различных хлебов обновляются ежегодною выпискою из-за границы. Л. Валькова. Имение "Калиновка", Подольской губ. Общая площадь имения 784 дес., из них пахотной земли 703 дес. Довольно давно имение это известно своим С. хозяйством. Ежегодно идет на продажу разных семян и клубней до 10000 пд. Растения, разводимые в "Калиновке", следующие: пшеницы озимой - до 10 разных сортов; ржи озимой - 3 сорта. Кроме того, озимый и яровой рапс, озимая сурепка, вика мохнатая, ячмень Педигри и моравский; овса - 2 сорта; гороха - 9 сортов; фасоль белая, просо - серебристое (белое) и комовое (красное), чечевица, кукуруза, мак, лесная чина Вагнера; сахарная свекловица - многих сортов, картофеля - 24 сорта и мн. др. Имение "Собешино" Седлецкой губ., Гарволинского у., отказанное графом Кицким Варшавскому обществу земледельческих колоний и ремесленных приютов. Это имение разделено на 2 форверка, и в обоих, кроме обыкновенного полеводства, ведется и С. хозяйство - с опытами по удобрению и культуре кормовых, хлебных и др. растений. Заведует этим имением известный специалист по сельскохозяйственному семеноведению А. Л. Семполовский (см.), который делает в настоящее время опыты с подбором пшеницы "трумп", находя этот сорт наиболее приспособленным к нашему климату, а также и с некоторыми сортами ржи и овса. Что касается заграничных С. хозяйств, то из них особенно выдаются - в Германии: имения Кнауэра - между Лейпцигом и Галле. Так как имения эти находятся в главном центре германского свеклосахарного производства, то Кнауэр и сосредоточил свое внимание на выведении сортов сахарной свекловицы с более высоким содержанием сахара и лучшей чистотой сока. Таким образом произошли следующие получившие наибольшую известность сорта сахарной свекловицы Кнауэра: "императорский", "улучшенный империаль белый", "отборный электоральный", "императорский розовый", "мангольд" и др. В видах достижения правильной селекции сахарной свекловицы Кнауэр устроил при имении химико-физиологическую лабораторию. Клейнванцлебен - родина свекловицы того же названия, весьма распространенной в России. Эта свекловица представляет собой продукт скрещивания немецких сортов с французскими - преимущественно со свекловицей Вильморена. Вообще, главное внимание в этом имении обращено на производство семян сахарной свекловицы. Кведлинбург - бр. Диппе. По разведению семян это одно из первых хозяйств в мире. По статистическим данным, Кведлинбург вместе с соседним Ашерслебеном производит ежегодно до 150000 пд. семян сахарной и до 30000 пд. семян кормовой свекловицы. Главные страны экспорта - Россия и Австрия. Кроме производства семян свекловицы - имение Кведлинбург следует назвать самым выдающимся по производству семян огородных, но еще более цветочных. Семян моркови, напр., имение продает ежегодно до 12000 пд., зеленого гороха - до 24000 пд., цикория - до 18000 пд. и т. д. Семян резеды собирается ежегодно до 1200 пд., под левкоями находится до 160 моргенов, под фиалками - около 5 гект., под астрами - до 30 гект. и т. п. В распоряжении бр. Диппе имеются 230 садовников, 20 помощников и т. д. Все грандиозные помещения освещаются электричеством; молотилки, веялки, сортировки и пр. - приводятся в движение также электрической силой. Шлакштедт - В. Римпау. Это имение известно, главным образом, по замечательному сорту ржи, выведенному Римпау селекционным путем, и известному у нас хорошо в России под именем "шлакштедской". Эта рожь поразительно крупна и весит свыше 10 пд. в четверти, очень плодородна и хорошо акклиматизировалась в наших хозяйствах. Что касается Франции, то наибольшей известностью пользуется там имение Вильморена, недалеко от Парижа. Это одно из самых старинных имений, - приобрело давно уже всемирную известность. Вильморен пользуется не только своими семенами, но и получает их от других культиваторов. Площадь земли, работающая на Вильморена, равняется 5449 дес., которые засеваются всевозможными хлебами, травами и цветами. Семена контролируются не только относительно всхожести и чистоты, но и относительно верности сорта. При имении имеется химико-физиологическая лаборатория. Депре - также очень известный заводчик семян сахарной свекловицы. Владения его состоят из шести отдельных ферм (в департаменте du Nord). Всей земли в эксплуатации находится до 780 дес. Под свекловичными посевами находится до 140 дес. Семян сахарной свекловицы Депре продает ежегодно ок. 36000 пд.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Селекция березы, на примере березы  карельской.

На  опытных культурах карельской березы четыре наиболее ценные формы с узорчатой  древесиной и одна безузорчатая высокоствольная  форма. По габитусу ствола характеризуются  следующими данными: 1-высокоствольная, 2-короткоствольная, 3-кустовидная, 4-кустарниковая, 5-безузорчатая, со слабосбежистым гладким  стволом.

Наиболее  ценными в хозяйственном отношении  являются формы: высокоствольная, с  признаками узорчатости, короткоствольная и кустовидная.

Отмечается  значительная изменчивость карельской березы не только по типам роста, но и по поверхности ствола и художественной текстуре. По поверхности ствола выделяют : ребристую, крупнобугорчатую, шаровидноутолщенную, мелкобугорчатую.

Выбор способа размножения карельской березы определяется поставленной задачей, известно, что семенной способ является основным. Его использование дает преимущество перед вегетативным способом : массовость и доступность размножения, возможность получения новых  форм. Однако, семенным размножением бывает трудно закрепить в потомстве  ценные признаки маточных растений, поскольку  основной отличительный признак (узорчатость) наследуется в семенном потомстве  в среднем 30-50 процентами растений. Другие результаты получаются при вегетативном размножении. В этом случае признаки маточных деревьев наследуются подавляющим  большинством растений потомства. Заготовка  черенков с плюсовых деревьев производится в марте и первой половине апреля в средней и верхней части  кроны ветками длиной до 0.5 м.

Прививку  производят в зависимости от климатических  условий в конце апреля - начале мая, после окончания сокодвижения, по первую половину июня. Более поздний  срок прививок повреждается морозами. Наиболее эффективный способ прививок - в разрез под кору.

Плантации целевого назначения могут закладываться  привитым посадочным материалом, сеянцами и саженцами, выращенными в школьном отделении питомника.

Соответсвующий  выбор площадей под плантации  карельской березы и высокая агротехника  их выращивания, способствуют интенсивному проявлению характерных признаков  узорчатости древесины с более  раннего возраста.

В качестве лесокультурных площадей для  посадки березы используются неудобные  для сельхозпользования земли, разработанные  карьеры, свежие вырубки с песчаными  и супесчаными почвами при  ограниченном распространении в  естественных условиях обычной березы. Культуры карельской березы могут закладываться как сеянцами, так и саженцами. Сеянцами создают разноформенные культуры с густой посадкой до 5-6 тыс.шт на 1 га при размещении их в ряду через 0.5-1.0 м между рядами 2-4 м.