Тема 5. Гибридизация

Гибридизация – основной метод селекции растений. Селекция с использованием гибридизации – синтетическая. Новые признаки возникают на основе рекомбинации и трансгрессии. Разработаны принципы подбора родительских форм для скрещивания. Простые и сложные скрещивания. Внутривидовая и отдаленная гибридизация.

1. Понятие гибридизации

Гибридизация – скрещивание 2-х или более родительских форм. Новые растения – гибриды – несут новые признаки в результате рекомбинации генов и трансгрессии. Спонтанная и искусственная гибридизация (примеры). Два вида гибридизации: внутривидовая и отдаленная.

Внутривидовая гибридизация – скрещивание между сортами внутри вида. Наиболее широко используемый метод для улучшения старых и создания новых сортов всех культур, например, все районированные сорта мягкой яровой пшеницы – внутривидовые гибриды.

2. Особенности отдаленной гибридизации

Отдаленная гибридизация – скрещивание между видами, родами. Позволяет создать новые формы растений, уже созданы пшенично-пырейные гибриды, тритикале, фестулолиум и др.; используется и для создания новых сортов и улучшения существующих, устойчивых к болезням, пластичных, с высокой белковостью и т.д. Также для получения эффекта гетерозиса.

При отдаленной гибридизации возникают следующие проблемы: нескрещиваемость генетически отдаленных видов; не происходит оплодотворения или не завязываются семена; образуется стерильное потомство; не получают нужного сочетания признаков. Межвидовые и межродовые гибриды имеют свои особенности. Для преодоления проблем разработаны такие способы, как: удвоение числа хромосом у гибридных растений для получения аллополиплоидов; опыление гибридов F1 пыльцой третьего родственного вида; использование возвратных скрещиваний; скрещивание на уровне протопластов и др.

3. Принципы подбора родительских форм

Для получения желаемого генотипа нужно знать как наследуются те или иные признаки при определенных условиях развития, какие признаки несет исходный материал и подбирать формы для скрещивания, обладающие нужными признаками и свойствами.

Принципы подбора:

1. Эколого-географический (основной, Вавилов Н.И.)

2. На основе методов структуры урожая (Писарев В.Е.)

3. По продолжительности отдельных фаз вегетации

4. На основе разной устойчивости к болезням и вредителям

5. По комплексу хозяйственно-ценных признаков

6. По комбинационной способности

7. Специфические методы подбора пар

Вопросы для самоконтроля:

1. В чем различие между аналитической и синтетической селекцией?

2. Какие селекционные задачи можно решить методом гибридизации?

3. Каковы принципы подбора пар для скрещивания?

4. Какие задачи можно решить методом отдаленной гибридизации?

5. Какие трудности встречаются при отдаленной гибридизации и каковы пути их преодоления?

Тема 6. Полиплоидия и гаплоидия в селекции растений

Полиплоидия и гаплоидия связана с набором хромосом половых клеток и получением гомозиготных форм растений.

1. Полиплоидия и её использование в селекции растений

Естественные полиплоиды (пшеница, ячмень, овес и т.д.). Полиплоидия – изменчивость, связанная с кратным увеличением основного числа хромосом. Типы полиплоидов: автополиплоиды и аллополиплоиды. Получение полиплоидов с помощью колхицина и других полиплоидирующих веществ (авто- и аллополиплоидов): особенности и схемы получения.

Полиплоидия приводит к увеличению вегетативной массы, величины цветка, повышению продуктивности, содержанию полезных веществ и др., при этом снижается количество плодов, наблюдается часто стерильность, позднеспелость, снижается зимостойкость. В связи с этим автополиплоидия широко используется в селекции кормовых культур (тетраплоидная рожь, тетраплоидный клевер); овощных (тетраплоидный укроп, редис) и вегетативно размножаемых растений (декоративные, плодовые). Особенности производства триплоидов сахарной свеклы.

2. Гаплоидия и её использование в селекции

Гаплоиды – особи в клетках которых содержится в 2 раза меньше хромосом, чем у родителей. Гаплоиды используются для получения гомозиготных диплоидных линий путем удвоения гаплоидного числа хромосом и наиболее удачных рекомбинаций гений при комбинационной селекции.

Методы получения гаплоидов у ячменя, кукурузы и др. культур. Анеуплоиды и их роль в создании генных карт.

Вопросы для самоконтроля:

1. Какие типы полиплоидов известны?

2. Какими методами получают полиплоиды?

3. Каковы особенности получения семян триплоидов сахарной свеклы?

4. Каково практическое значение в селекции имеют анеуплоиды?

5. Возможности использования гаплоидов?