Тема 2.2 применение экспериментального мутагенеза и полиплоидии в селекции сельскохозяйственных растений

Цель занятия: в дискуссионной форме рассмотреть вопросы применения мутагенеза и полиплоидии в селекции сельскохозяйственных растений.

Литература:

1. Гужов Ю. Л. Селекция и семеноводство культивируемых растений / Ю. Л. Гужов, А. Фукс, П. Валичек. Под ред. Ю. Л. Гужова. – Москва : Мир, 2003. – 239-293.

2. Коновалов Ю. Б. Общая селекция растений : учебник / Ю. Б. Коновалов [и др.]. – Санкт Петербург : Лань, 2013. – 112-150.

Мутагенез – процесс возникновения наследственных изменений (мутаций) под влиянием естественных или искусственных мутагенных факторов. Данный процесс лежит в основе эволюции растительного мира. Для селекции представляют практический интерес искусственно направляемый мутационный процесс. Для этого применяются физические и химические факторы, имеющие разный мутагенный эффект. Их действие основано на изменение структуры гена, хромосомы или геномного состава. Отсюда различают мутации генные (точковые), хромосомные и геномные. Выбор фактора зависит от поставленной задачи и биологических особенностей культуры. Чувствительность растений к мутагенным факторам зависит от ряда условий: видовых и сортовых особенностей, внешних факторов, возраста, способа обработки, выбранной дозы и т. п.

В особый ряд поставлены геномные мутации – изменение количества хромосом у особи. Они могут быть как кратными основному числу хромосом, так и некратными. Если происходит увеличение количества целых геномов, такое явление получило название полиплоидия, при кратном уменьшении – гаплоидия. Изменение количества хромосом, некратное нормальному, приводит к анеуплоидии. Гаплоидия и анеуплоидия применяются в селекции ограниченно, в основном для решения специфических задач. Более широкое практическое применение получила полиплоидия. Полиплоидные формы могут получаться как при увеличении геномного набора одного вида (аутополиплоидия), так и при соединении и умножении хромосомных наборов разных видов (аллополиплоидия). Хорошо известным аллополиплоидом является новая искусственно синтезированная культура – тритикале.

Занятие по данной теме проходит в виде дискуссии. Студенты принимает активное участие в обсуждении поставленного преподавателем вопроса. Оценивается их эрудированность, владение материалом, умение отстоять свое мнение, правильно поставить вопрос, оспорить высказывание и т. п. По желанию студенты могут подготовить небольшое сообщение продолжительностью до 5-7 минут. Материал должен быть подготовлен с применением дополнительной литературы, поиск которой студент ведет самостоятельно.

Вопросы для обсуждения

1. Каково значение естественных и искусственных мутаций в селекции? Задачи, решаемые методом мутагенеза.

2. Методы индуцирования мутаций.

3. Каковы главные направления и основные достижения селекции на основе мутагенеза?

4. Чувствительность растений к мутагенам.

5. Полиплоидия как проявление мутагенеза. Задачи, решаемые методом полиплоидии.

6. Типы полиплоидов, их селекционное значение.

7. Какое значение в селекции имеет опыт получения тритикале?

Темы для докладов

1. История мутагенеза и использования естественных мутантов в селекции сельскохозяйственных растений.

2. Применение мутагенеза в селекции зерновых культур.

3. Тритикале – первая синтезированная культура.