16. Методы отбора в биотехнологии. Оценка интенсивности отбора.

Методы:

Клеточные технологии в селекции растений:

• Для облегчения и ускорения селекционного процесса (оплодотворение in vitro, т.е. в пробирке, культуры незрелых зиготеческих зародышей, регенерация растений из тканей летальных гибридов, эксперементальная гаплоидия, клональное микроразмножение новых сортов гибридовлиний);

• Технологии, предназначенные для создания генетического разнообразия исходных форм для селекции (м.б. получение индуцированных мутантов на клеточном уровне, клеточная селекция, гибридизация соматических клеток, перенос чужеродных цитоплазматических генов, адресованный перенос ядерных генов).

• Методы эмбреокультуры – возможность получения межвидовых и межрядовых гибридов, сохранение селекционного материала путем культивирования in vitro изолированных семяпочек и потерявших всхожесть семян, сокращение селекционного процесса путем ускорения in vitro прохождения жизненного цикла растений.

Интенсивность отбора определяется тем, какая доля особей доживает до половой зрелости и участвует в размножении. Чем меньше эта доля, тем больше интенсивность отбора.

15. Виды отборов применяемых при моделировании. Индивидуальный отбор у перекрестников и самоопылителей. Массовый отбор

В селекции растений используют два основных метода отбора - массовый и индивидуальный.

Массовый отбор (МО)- это метод отбора растений в популяции по фенотипу и совместный посев семян отобранных растений, а также выращивание растений следующего поколения с целью получения новых или поддержания чистоты уже существующих сортов. МО применяют в работе с растениями-самоопылителями и перекрестниками. Эффективность МО зависит от:

- эффекта гена, контролирующего признак, по которому ведется отбор;

- наследуемости признака;

- взаимодействия генотип - окружающая среда;

- величины отобранного образца.

Индивидуальный отбор (ИО) –

Основная суть ИО: качество отобранных растений определяется путем индивидуальной, т.е. раздельной оценки их потомств.

Отличие от МО: семена отобранных растений после раздельного обмолота не смешиваются, а высеваются отдельно по семьям на отдельных делянках для оценки их по качеству потомств. Благодаря этому осуществляется отбор не только по фенотипу, но и генотипу.

Индивидуальный отбор основан на оценке по потомству отобранных и индивидуально размножаемых лучших по устойчивости растений. Метод однократного индивидуального отбора в селекции самоопыляющихся растений предусматривает проведение его через все этапы селекционного процесса однажды отобранных элитных растений. Одной из разновидностей индивидуального отбора у перекрестноопыляющихся растений является индивидуально-семейственный отбор, при котором семена каждого элитного растения высеваются по семьям на отдельных изолированных площадках.

ИО у перекрестников – может быть однократным, двукратным или многократным. Для того чтобы контролировать опыление при отборе используют разные его модификации: индивидуально – семейный отбор. После отбора элитных растений их семена высевают на отдельной делянке (семье), каждая семья высевается изолированно друг от друга, чтобы опыление происходило внутри семьи. Перед цветением проводят внутрисемейную обработку.

Генотип — совокупность всех наследственных факторов организма — генов, локализованных в хромосомах, и всех внехромосомных цитоплазматических наследственных элементов (плазмон).

Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних структур и функций организма, включая защитные механизмы растения-хозяина, носящие активный и пассивный характер.

ГЕНОТИП+СРЕДА=ФЕНОТИП

17. Основные генетические гипотезы гетерозиса. Измерение гетерозиса. Типы гетерозисных гибридов. 

Гетерозис — это свойство помесей и гибридов первого поколения (Fi) превосходить по биологическим и хозяй­ственно-полезным признакам исходные родительские фор­мы.

Основные генетические гипотезы гетерозиса:

- Гипотеза доминирования. В основе этой гипотезы лежит идея благоприятного действия доминант­ных генов — гетерозис проявляется в результате взаимо­действия при скрещивании благоприятных доминантных факторов, имеющихся у исходных родительских форм.

- Гипотеза гетерозиготности (сверхдоминирование). С точки зрения гипотезы гетерозиготности проявление гете­розиса объясняется, разнокачественностью членов одной и той же пары аллелей у гиб­ридных организмов как результат скрещивания различаю­щихся исходных родительских форм.

- Гипотеза генетического баланса. С точ­ки зрения этой гипотезы явление гетерозиса нельзя объяс­нить действием одной какой-либо генетической причины — это суммарный эффект.

- Биохимическая теория гетеро­зиса, согласно которой скрещивание приводит к увеличе­нию гетерозиготности по мутациям, регулирующим синтез белка — отсюда проявление гетерозиса происходит за счет обогащения биохимических процессов в клетках и тканях гибридного организма.

Типы гетерозисных гибридов:

- репродуктивный гетерозис — более высокая общая про­дуктивность растений, связанная с повышением плодовитости (фертильности) и более мощным развитием их ре­продуктивных органов;

- соматический гетерозис — более сильное развитие ве­гетативных частей

- адаптивный гетерозис — повышенная жизнеспособность, их лучшая приспособляемость.

Измерение гетерозиса.

Среди специалистов нет единого мнения относительно метода измерения гетерозиса. Некоторые полагают, что наилучшей мерой является превышение продуктивности помесей по сравнению с продуктивностью лучшего из родителей. Другие полагают, что гетерозис наилучшим образом измеряется превышением средней продуктивности потомства над средней продуктивностью чистопородных родителей..