Методическое пособие для выполнения учебных занятий и самостоятельной работы по селекции овощных культур по теме Сопряженность отдельных признаков овощных растений

Федеральное агентство по сельскому хозяйству Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Мичуринский государственный аграрный университет»

Плодоовощной институт им. И.В. Мичурина

Кафедра овощеводства

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

для выполнения учебных занятий и самостоятельной работы

по селекции овощных культур по теме:

«Сопряженность отдельных признаков овощных растений»

Для студентов с\х высших учебных заведений по специальности 310300 - Плодоовощеводство и виноградарство

Утверждено методической комиссией Плодоовощного института Протокол № 7

от 25.03.2005

Мичуринск 2005

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Методическое пособие составили: доктор с.-х. наук, профессор М.К.Литвинова, кандидат с.-х. наук, доцент А.В.Мешков, кандидат с.-х.

наук, доцент С.В.Пустовалова.

Рецензент:

профессор каф.биологии растений и селекции плодовых культур, к.с.-х.

наук Н.С.Самигуллина

Рассмотрено на заседании кафедры Протокол № 6 от 22.02.05

Содержание Цель занятия……………………………………………………..3

1.Вводное пояснение ……………………………………………3

1.1.Признаки растения…………………………………………..3 1.2.Корреляция признаков………………………………………5

2.Задание студентам……………………………………………..7

3.Материалы и оборудование…………………………………..8

4.Вопросы для контроля знаний………………………………..8

Приложения………………………………………………………9

Литература:

1.Доспехов Б.А. методика полевого опыта. –М: Колос.,1978, 416с.

2.Пивоваров В.Ф. селекция и семеноводство овощных культур. – М: 1999, 1том, 290с.

3.Прохоров И.А., Крючков А.В. , Комиссаров В.А. –Селекция м и семеноводство овощных культур. – М: Колос, 1997, 470с.

4.Прохоров И.А., Потапов С.П. Практикум по селекции и семено- водству овощных и плодовых культур.- М: Агропромиздат, 1988, 320с.

©Издательство Мичуринского государственного аграрного университета, 2005

2

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Цель занятия. Научиться определять силу сопряженности между признаками у овощных культур.

1.Вводное пояснение

1.1.Признаки растения

Признаки - особенности строения и жизнедеятельности растения и его органов, обусловленные взаимодействием генов и внешней среды, по которым его можно узнать, описать, характеризовать.

Признаки, по которым древний человек отбирал растения для одомашнивания, появились примерно 9000 лет назад (тыква, фасоль, пе- рец, бобы). Это более высокие растения, более крупные семена, более быстрое и равномерное прорастание, неопадающие плоды, необычная ок- раска семян и плодов, отсутствие волосков, шипов и колючек, улучшение вкусовых качеств, самоопыление, однолетний жизненный цикл и др. На протяжении тысячелетий люди вели отбор на высокую урожайность, ка- чество продукции и другие полезные свойства вначале стихийно, а затем сознательно с целью создания более однородных биотипов.

Овощные растения отличаются большим разнообразием призна- ков: морфологические признаки характеризуют особенности внешнего строения растения и его органов (форма и окраска плода, опушение зе- ленца, тип листьев, жилкование и рассеченность листа и др.); анатоми- ческие признаки - особенности внутреннего строения органов (число и строение камер в плодах томата, соотношение коры и древесины в корне- плоде моркови, форма и размер древесины, зачатковость луковицы, кольцевание корнеплода свеклы и др.); физиологические признаки - осо- бенности жизнедеятельности растения (потребность в определенном уровне температуры, освещенности, влажности, соотношении питатель- ных веществ в разные периоды роста и развития, устойчивость к засухе, холоду и др.); биологические признаки характеризуют внешнюю сторону процесса роста и развития, образ жизни растения (продолжительность ве- гетационного периода, реакция на длину дня, стрелкование, стеблевание растений, особенности цветения, созревание плодов и др.); биохимические признаки - количественный и качественный состав Сахаров, белков, жи- ров, витаминов, активность ферментов в продуктовых органах.

По хозяйственному значению различают хозяйственно положи- тельные (полезные, ценные) признаки (плотность кочанов капусты и их лежкость, малый размер сердцевины корнеплода моркови, слабая выра- женность кольцеватости корнеплода свеклы и др.); хозяйственно отри- цательные признаки (рыхлость кочана капусты, его низкая лежкость, сильная ребристость плодов томата, полегаемость растений гороха и др.); хозяйственно нейтральные признаки, не имеющие прямого хозяй-

3

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

ственного значения, но используемые для определения сорта и его одно- родности, распознавания разновидностей и др. (окраска цветка, опуше- ние и рассеченность листьев, форма стручков и бобов, окраска семян и др.).

Апробационные признаки - комплекс морфологических, анатоми- ческих, физиологических, биологических, биохимических и хозяйствен- ных признаков, характерных для каждой овощной культуры (вида).

Сортовые признаки - апробационные признаки в определенной, конкретной вариации, характерной для данного сорта, позволяют отли- чать один сорт от другого.

Ранее мы отмечали, что признаки могут быть количественные (полигенные) и качественные (олигогенные).

Количественные признаки контролируются совместным действием большого числа генов, каждый из которых незначительно влияет на про- явление признака. Признаки сильно изменяются под воздействием усло- вий среды. Поэтому вследствие полигенного контроля и большой моди- фикационной изменчивости количественные признаки обладают непре- рывной изменчивостью (высота и масса растений, их продуктивность, чис- ло листьев, побегов, цветков и плодов на растении, химический состав ор- ганов и др.). Учитываются количественные признаки объективными ме- тодами: подсчетом, измерением, взвешиванием, химическими анализами и др.

Качественные признаки определяются одним или немногими ге- нами, действующими в комплексе с наследственными факторами. Они слабо или почти не изменяются под влиянием условий среды (форма и ок- раска плодов, семян, наличие или отсутствие опушения завязи огурца, рассеченность листьев редиса, тип листа и характер жилкования листа капусты и др.). Различия по качественным признакам устанавливаются визуально, без измерений и взвешиваний. При гибридизации качествен- ные признаки наследуются соответственно законам расщепления, уста- новленным Г. Менделем. Условия года, способы культур и приемы агро- техники влияют на изменчивость признаков. Признаки подвижно измен- чивы до такой степени, что теряются типичные свойства сорта.

М.В. Рытов писал: «Сорт может изменяться под влиянием внеш- них и внутренних причин; к первым относятся: влияние климата, пого- ды, местоположения, почвы, а также ухода, ко вторым - влияние разных условий питания и размножения на изменение особенным образом внут- ренних свойств самих растений».

Резко изменяются величина и форма корнеплодов в зависимости от площади питания и свойств почвы. На тяжелых суглинистых почвах сильно деформируются корнеплоды моркови, редиса. У сортов томата средней полосы, выращиваемых на юге, изменяется тип кисти, размер и форма плода, число камер в плоде.

4

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

В зависимости от условий произрастания семенников меняются качество семян и их свойства.

1.2.Корреляция признаков

Существует взаимосвязь признаков, когда изменение значения одного признака связано с изменением значения второго признака. На- пример, у лука острота луковицы связана с гнездностью; кольцеватость у корнеплодов свеклы связана с их размером. Различают корреляции прямолинейные и криволинейные. В агрономических исследованиях редко приходится иметь дело с точными и определенными функциональ- ными связями, когда каждому значению одной величины соответствует строго определенное значение другой величины. . Здесь чаще встречаются такие соотношения между переменными, когда каждому значению призна- ка X соответствует не одно, а множество возможных значений признака У, т. е. их распределение. Такие связи, обнаруживаемые лишь при массовом изучении признаков, в отличие от функциональных, называются сто- хастическими (вероятностными) или корреляционными.

Прямолинейные корреляции могут быть также прямолинейные прямые положительные и прямолинейные обратные отрицательные. При прямолинейной прямой корреляции с увеличением (или уменьшением) одного признака увеличивается (или уменьшается) значение другого при- знака. Например, при удлинении вегетационного периода увеличивается размер кочана у капусты белокочанной и его плотность. При обратной

корреляции увеличение значения одного признака влечет за собой уменьшение другого. Например, увеличение числа зачатков коррелирует с уменьшением толщины сочных чешуй лука.

Степень прямолинейной корреляции выражается коэффициентом корреляции - г, который выражается десятичной дробью и колеблется от +1до 0 и от 0 до –1. Знак + указывает на прямую положительную зависи- мость, а знак - на обратную, отрицательную зависимость.

Принято считать сопряженность прочной и резко выраженной по величине коэффициента корреляции от 0,50 до 1, менее прочной (средней) от 0, 25 до 0,50 и очень слабой, если r менее 0,25. У овощных растений чаще наблюдается прямолинейная положительная корреляция. Корреля- ционные отношения в настоящее время широко используются в селек- ции растений. Они позволяют оценить растение на ранних фазах разви- тия. Так по характеру расположения листьев на рассаде капусты можно отобрать растения, которые сформируют более плотные кочаны.

Для анализа линейной корреляции между двумя признаками Х и У (один признак берется как Х, другой как У) проводят п независимых на- блюдений, исходом каждого из которых является пара чисел (не менее 10) (Х 1, Y 1) (Х 2, Y 2)…( Х n, Yn). На основании этих данных устанавливается коэффициент корреляции.

5

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Коэффициент корреляции устанавливается по формуле:

или:

Для оценки надежности выборочного коэффициента корреляции вычисляют его ошибку и критерий существенности. Стандартная ошибка вычисляется по формуле:

критерий существенности коэффициента корреляции рассчитывают по формуле:

Если tr факт. ³ tr теор, то корреляционная связь существенна,

а если tr факт < tr теор – не существенна. Теоретическое значение критерия t находят по таблице Стьюдента, принимая 5% или 1% уровень значимости.

Квадрат коэффициента корреляции (r2) называется коэффициентом детерминации dxy. Он показывает долю (%) тех изменений, которые в дан- ном явлении зависят от изучаемого фактора. Коэффициент детерминации является более непосредственным и прямым способом выражения зависи- мости одной величины от другой.

Криволинейные корреляции у овощных растений встречаются реже.

Примером прямой криволинейной корреляции может служить корреляция между числом листьев до первой ветви и числом цветочных стрелок на растении. С увеличением числа листьев число стрелок сначала возрастает, а затем постепенно снижается.

6

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

2. Задания студентам

Задание 1 Определить, имеется ли существенная связь между частями семени и

длиной проростка у различных сортов моркови (таб.1).

Таблица 1 – Признаки семени и проростка у столовой моркови

Установить: зависит ли длина проростка семени от размеров семени и зародыша, наблюдается ли разница по сортам.

Задание 2

Установить характер корреляции между признаком корнеплодов двух сортов моркови, которые во многом определяют урожайность сорта (таб.2). Сопоставить данные по сортам, провести анализ и сделать выводы.

Таблица 2 – Сопряженность признаков у растения моркови двух столовых

сортов

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Задание 3

Провести корреляционный анализ по ряду признаков при прямых и реципрокных скрещиваниях сортов Нантская 4 и Шантенэ 2461 (таб.3). Сопоставить полученные данные с данными задания 2 и установить, влия- ет ли гибридизация и направление скрещивания на изменение сопряжен- ности признаков. Сделать выводы.

Таблица 3 – Сопряженность морфологических признаков гетерозисных F1

гибридов при прямых и обратных скрещиваниях

Задание 4 Изучить апробационные признаки моркови (приложение1), выде-

лить и записать в рабочую тетрадь: а) качественные признаки; б) количест- венные признаки; в) хозяйственно ценные признаки.

3.Материалы и оборудование

1. Компьютеры.

2.Компьютерная бумага.

3.Калькуляторы.

4.Линейки.

4.Вопросы для контроля знаний

1.Что понимают под термином признак?

2.Чем отличаются количественные признаки от качественных?

3.На какие группы делят признаки?

4.В чем заключаются особенности изменчивости признаков в онтогенезе?

5.Как связаны признаки с длительностью вегетационного периода?

6.Какое значение имеют корреляции признаков?

7. Какие бывают корреляции?

8.Что показывает величина корреляционного коэффициента?

8

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Приложение 1

9907619 МАРЛИНКА

Оригинатор:

ПГУ ВНИИ СЕЛЕКЦИИ И СЕМЕНОВОДСТВА ОВОЩНЫХ КУЛЬ-

ТУР

ПЕНЗЕНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВКННАЯ АКАДЕМИЯ

Включен в Госреестр по Центральному (3) региону. Рекомендуется для длительного хранения. Среднеранний.

Розетка листьев прямостоячая. Лист средний до длинного, средне- рассеченный, зеленый до темного. Листовые доли ланцетные. Корнеплод конический, тупоконечный, с плоскими плечиками, оранжевый, с гладкой поверхностью. Головка среднего размера. Кора и сердцевина оранжевые. Корнеплод на ypoвне или слабо выступает над поверхностью почвы. Мя- коть нежная, сочная. Масса корнеплода 91-174 г. Вкусовые качества хо- рошие. Содержание сухого вещества 11,9%, общего сахара 7,1%, кароти- на 12,8 мг на 100 г сырого вещества.

Товарная урожайность 261-582 ц/га, у стандарта Шантенэ2461 - 250-341 ц/га. Выход товарной продукции 73-91%.

Ценность сорта: стабильная урожайность, выравненность корне- плодов, хорошие вкусовые качества, пригодность к длительному хранению, высокая репродуктивная способность семенных растений.

9

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

10

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com