Презентация. Гибридизация растений

Скачать презентацию




1 Лекция 4 Гибридизация растений
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 2 Основные термины и понятия Гибридизация (скрещивание) – естественное или искусственное соединение двух генотипически различных гамет при оплодотворении Гибрид – гетерозиготная особь, возникающая в результате скрещивания генетически различных родительских форм Гибридная семья – потомство от одного скрещивания
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 3 Принципы классификации скрещиваний По наличию или отсутствию контроля за скрещиванием: искусственные скрещивания и неконтролируемые скрещивания (свободное опыление) По схеме скрещиваний: простые и сложные По степени филогенетической близости скрещиваемых форм: внутривидовые (межсортовые) и межвидовые (отдаленные)
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 4 Искусственные скрещивания Достоинства: специальный подбор материнского и отцовского компонентов контроль за опылением высокая селекционная ценность потомства Недостатки: относительно низкая завязываемость плодов относительно низкая всхожесть семян малое количество растений в гибридных семьях
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 5 Неконтролируемые скрещивания (свободное опыление) Достоинства: высокая завязываемость плодов высокая всхожесть семян большое число гибридных растений в семьях возможность получения потомства от слабоплодовитых форм Недостатки: отсутствие подбора родительских пар низкая селекционная ценность потомства
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 6 Использование свободного опыления для получения отдалённых гибридов (на примере древесных культур) Прививка материнской формы в Посадка материнской формы среди крону отцовской формы (опылителя) отцовских форм (опылителей) Необходимые условия: Самонесовместимость или мужская стерильность материнской формы Совпадение сроков цветения у материнской формы и опылителя Высокая фертильность пыльцы у опылителя
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 7 Классификация схем скрещиваний Простые: одна комбинация скрещивания, в которой принимают участие два генотипически различающихся растения или даже одно растение Прямое Обратное Самоопыление Сложные: несколько комбинаций скрещивания, в которых принимают участие более двух генотипически различающихся растений Беккросс (возвратное скрещивание) Циклическое скрещивание Ступенчатое (повторное) скрещивание Сибс-кросс Полусибс-кросс Межгибридное скрещивание Диаллельное скрещивание
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 8 Простые скрещивания прямое скрещивание обратное скрещивание
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 9 Сложные скрещивания беккросс (возвратное циклическое скрещивание) скрещивание
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 10 Сложные скрещивания Ступенчатое Сибс-кросс скрещивание
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 11 Сложные скрещивания Полусибс – кросс Межгибридное скрещивание
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 12 Сложные скрещивания Диаллельное скрещивание
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 13 Внутривидовые и отдаленные скрещивания Внутривидовые: Родительские формы относятся к одному виду Проводятся при условии наличия источников и доноров селективных признаков в пределах вида Отличительные особенности: 1) нормальная скрещиваемость родительских форм; 2) нормальная жизнеспособность и плодовитость гибридов Отдаленные: Родительские формы относятся к разным видам Проводятся при отсутствии источников и доноров селективных признаков в пределах вида Отличительные особенности: 1) плохая скрещиваемость родительских форм; 2) низкая жизнеспособность и стерильность гибридов
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 14 Правила подбора родительских пар для скрещиваний Подбор родительских форм по фенотипу: по отдельным признакам или по комплексу признаков Подбор родительских форм по эколого-географическому происхождению Подбор родительских форм по генетическому происхождению (генеалогии) Подбор родительских форм по генотипу
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 15 Подбор родительских пар по фенотипу Наличие у родительских форм хозяйственно-ценных признаков (у материнской формы - одних, у отцовской - других) Желательно чтобы родительские формы не совпадали по отрицательным селективным признакам Критерии подбора материнских и отцовских форм у различных культур разные
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 16 Пример подбора родительской пары по фенотипу Материнская форма: Высокая зимостойкость Высокая продуктивность и урожайность Высокая засухоустойчивость Оптимальный размер растения Устойчивость к микозам Отцовская форма: Высокие потребительские и товарные качества продуктовых органов Оптимальный химический состав продуктовых органов Оптимальный срок созревания продуктовых органов
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 17 Особенности подбора материнских форм для скрещиваний Высокая семенная продуктивность Устойчивость к абиотическим факторам среды (зимостойкость, морозостойкость и др.) Самонесовместимость или мужская стерильность Высокая полевая всхожесть семян Относительно поздние сроки начала цветения
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 18 Особенности подбора отцовских форм (сортов-опылителей) Выдающиеся отдельные свойства, связанные, как правило, с высоким качеством ппродуктовых органов Высокая мужская фертильность (способность пыльцы к оплодотворению) Относительно ранние сроки цветения по сравнению с материнской формой
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 19 Подбор родительских пар по эколого-географическому происхождению Разработан И.В.Мичуриным и Л.Бербанком в конце 19 века Родительские формы должны как можно сильнее отличаться друг от друга по эколого-географическому происхождению Эколого-географическое происхождение – комплекс почвенно-климатических условий, в которых был отобран тот или иной сорт (образец) Различие сортов по эколого-географическому происхождению, как правило, гарантирует различие родительских форм по генотипу
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 20 Примеры подбора родительских пар по эколого-географическому происхождению (плодовые культуры) Груша: «Ольга» (Хабаровский край) х «Лесная красавица» (Западная Европа) = сорта «Лада», «Чижовская», «Память Жегалова» Яблоня: «Коричное полосатое» (Центр РФ) х «Уэлси» (США) = сорта «Юный Натуралист», «Медуница», «Конфетное» Слива домашняя: «Скороспелка Красная (Центр РФ) х «Ренклод Зелёный» (Западная Европа) = сорт «Крупноплодная Еникеева»
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 21 Подбор родительских пар по генеалогиям Генеалогия – родословная происхождения сорта (образца), с указанием всех известных предков по материнской и отцовской линиям При наличии у родительской пары общих предков увеличивается коэффициент инбридинга, то есть, увеличивается доля гомозигот и соответственно уменьшается доля гетерозигот в потомстве Как правило, родительские пары подбирают так, чтобы у них отсутствовали общие предки
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 22 Коэффициент родства (R) Клон: потомки, имеющие одинаковый генотип, вследствие вегетативного размножения (R=1) Сибсы: потомки, имеющие общих родителей, но происходящие из разных зигот (R=0,5) Полусибсы: потомки, имеющие одного общего родителя (R=0,25) Четвертьсибсы: потомки, имеющие одного общего прародителя (R=0,125)
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 23 Пример: генеалогический анализ сортов сливы домашней
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 24 Пример: коэффициенты родства между сортами сливы домашней
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 25 Подбор родительских пар по генотипу Родителей подбирают с учетом их генотипов Из всех правил является наиболее эффективным Применяется в том случае, когда у родительских пар генотипы идентифицированы Родительские формы выступают как доноры аллелей генов, контролирующих те или иные хозяйственно-ценные признаки У ряда с.-х. культур является основным правилом подбора родительских форм (пшеница, рожь, ячмень, рис, кукуруза, табак, томат, огурец, горох, антирринум и др.) У некоторых с.-х. культур практически не используется в связи с отсутствием достоверных сведений о генотипах сортов (плодовые культуры, древесные культуры)
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 26 Половой процесс у растений Микроспорогенез и микрогаметогенез: формирование мужского гаметофита (пыльцы) Макроспорогенез и макрогаметогенез: формирование женского гаметофита (семяпочки, зародышевого мешка) Двойное оплодотворение: образование зиготы и эндосперма Отклонения от нормального двойного оплодотворения: апомиксис и партенокарпия
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 27 Схема микроспорогенеза и микрогаметогенеза
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 28 Особенности микроспорогенеза и микрогаметогенеза у древесных растений Цветочные почки закладываются в середине лета после окончания первой волны роста побегов К концу вегетации формируется первичный археспорий Микроспорогенез происходит весной за 2-4 недели до начала цветения Зрелое пыльцевое зерно – обычно двуклеточное Второе деление микрогаметогенеза происходит в пыльцевой трубке с образованием 2 спермиев
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 29 Схема макроспорогенеза и макрогаметогенеза
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 30 Особенности макроспорогенеза и макрогаметогенеза у древесных растений Весной, во время распускания цветочных почек в каждой завязи пестика закладываются семяпочки В одном макроспороците семяпочки происходит мейоз с образованием линейной тетрады макроспор Зародышевые мешки заканчивают развитие за 1-2 дня до начала цветения
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 31 Строение семяпочки
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 32 Двойное оплодотворение
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 33 Особенности цветения и оплодотворения (на примере яблони) Первым раскрывается верхний цветок в соцветии Продолжительность цветения одного цветка – 3 суток Восприимчивость рылец к пыльце сохраняется 5-7 дней от начала цветения Пыльца на рыльце прорастает через 4-6 час после опыления Оплодотворение наступает через 1-10 суток после опыления Первое деление зиготы происходит через 1-3 суток после оплодотворения Формирование зародыша заканчивается через 35-40 суток после цветения
 


РГАУ-МСХА. Лекция 4 34 Отклонения от нормального оплодотворения у растений Апомиксис: образование зародыша без оплодотворения Типы апомиксиса: партеногенез, апогамия и апоспория; стимулятивный и нестимулятивный Партеногенез: образование зародыша из яйцеклетки Апогамия: образование зародыша из других ядер зародышевого мешка Апоспория: образование зародыша из соматических клеток нуцеллуса и интегументов Стимулятивный апомиксис: для инициации апомиксиса необходимо наличие пыльцы другого вида на рыльце пестика или воздействия иного фактора Партенокарпия: образование псевдокарпических (ложных) плодов без оплодотворения и без семян (семечковые культуры, виноград, огурец)
 

< <       > >