12. Возвратные и насыщающие скрещивания (беккроссы), область применения.

При использовании метода возвратных скрещиваний, или беккроссов, полученный гибрид повторно скрещивают с одной из родительских форм. К возвратным скрещиваниям прибегают в тех случаях, когда одному сорту, например А, обладающему в целом комплексом полезных признаков, хотят передать отдельный признак или несколько признаков другого сорта (В) без нарушения целостности первого сорта. В данном случае первый сорт А называется рекуррентным родителем, а сорт В - донором.

Гибридные растения F₁и последующих поколений, которые приобрели нужный ген или гены сорта-донора, повторно скрещивают с рекуррентным родителем. Возвратное скрещивание сокращенно обозначают BC₁, BC₂и т.д. от англ. back cross.

Оно может быть одноразовым или многоразовым.

Чаще всего такие скрещивания применяют для устарнения у ценного по комплексу признаков сорта или линии от отдельного дефекта.

Так же используется в гетерозисной селекции для создания стирильных аналогов фертильных линий, а так же восстановления фертильности.

Формула:

Р – рекурентный родитель, Д – донор.

АР х БД

F₁ - АБ или РД (ядерный материал 50/50)

BC₁ РД х Р => Р₂Д (ядерный материал 75/25)

BC₂ Р₂Д х Р => Р₃Д (ядерный материал 87,5/12,5)

BC₃ Р₃Д х Р => Р₄Д (ядерный материал 93,75/6,25)

После 7-го бэккросса от донора остается 0,2% ядерного материала.

13. Отдаленная гибридизация. Причины несовместимости при скрещивании в отдаленной гибридизации и пути их преодоления.

Требуется когда в пределах вида нет нужного гена (донора).

Прибегают для улучшения сортов культурного вида за счет передачи им отдельной хоз.ценных признаков, например устойчивость к болезням, от других как дикорастущих, так и возделываемых видов.

Основан на повторных возвратных скрещиваниях гибридных потомств с культурной родительской формой.

Типы:

– межвидовая

– межродовая

Законы Мендаля не работают.

Так же есть несовместимость при скрещивании. Например семена не завязываются. Стерильность иногда доходит до 100%.

Причины несовместимости при скрещивании в отдаленной гибридизации

1. Чужеродная пыльца не прорастает.

2. Медленный рост пыльцевой трубки (пока взойдет – яйцеклетка теряет функцию)

3. Трубка растет. Трубка не раскрывается и не оплодотворяет.

4. Семена не всхожие. Гибель зиготы.

Методы преодоления

1. Составляют смесь пыльцы 60/40.

2. Сокращаем путь движения пыльцевой трубки искусственно.

3. Блокирование генов не раскрытия трубки.

4. Выращивание зиготы на искусственной среде.

Причина бесплодия/стерильности и преодоление

Хромосомы не могут коньюгировать. Образуются гаметы с несбалансированным числом хромосом. Приводит к стерильности или летальности. (Отсутствие гомологии.)

Для преодоления стерильности гибридов первого поколения применяют:

1. Возвратные скрещивания.

2. Удвоение числа хромосом у гибрида F₁.

14. Мутагенез в селекции растений. Физические и химические мутагены.

Мутация – наследственная изменчивость, затрагивающая генетический материал.

Мутация – основная единица эволюции, без мутации не может быть эволюции. Только в результате мутации возникает новый ген.

Изменчивость делится на две группы:

– наследственная – из-за генотипа.

– ненаследственная (модификационная) – из-за условий.

Обозначение мутационного поколения "М₁" – мутантная фора.

Мутация делится по характеру генетического изменения клетки.

Три группы:

1. Точковая (генная)

Переход из одного аллельного состояния в другое (А - а).

2. Хромосомные мутации (оберации) – изменение структуры хромосом. Например: Инверсия, транслокация.

3. Геномная мутация. Изменение числа хромосом.

Изменение может быть кратное и не кратное в большую сторону (в зависимости от модального числа хромосом).

Физический мутаген

– ионизирующее излучение;

– радиоактивный распад;

– ультрафиолетовое излучение;

– модулированное радиоизлучение и электромагнитные поля

– механическое повреждение,

– экстремальные температуры.

Химические мутагены

Индуцирование мутации (искусственное получение мутации).

Супер мутагены – органические очень ядовитые вещества (0,001 – 1,5 % от водного раствора).

– некоторые алкалоиды: колхицин - один из самых распространённых в селекции мутагенов, винкамин, подофиллотоксин;

– окислители и восстановители (нитраты, нитриты, активные формы кислорода);

– алкилирующие агенты (например, иодацетамид);

– нитропроизводные мочевины: нитрозометилмочевина, нитрозоэтилмочевина, нитрозодиметилмочевина - часто применяются в сельском хозяйстве;

– этиленимин, этилметансульфонат, диметилсульфат, 1,4-бисдиазоацетилбутан (известный как ДАБ);

– продукты переработки нефти;

– органические растворители;

– и др.