Инбридинг и гетерозис. Традиционные методы селекции

Содержание

Слайд 2

Схема селекционного процесса I этап Поиск и создание исходного материала II этап Отбор III этап Испытание

Схема селекционного процесса

I этап
Поиск и создание исходного материала

II этап
Отбор

III

этап
Испытание
Слайд 3

Сорт – выведенная человеком группа хозяйственно-ценных по биологическим и морфологическим признакам

Сорт – выведенная человеком группа хозяйственно-ценных по биологическим и морфологическим признакам

растений, выращиваемых человеком с целью получения определенного продукта
Сорт-популяция – сорт перекрестноопыляющейся культуры - генетически неоднородная совокупность особей, но имеющая один или более признаков, по которым её можно отличить от других сортов.
Сорт-линия - сорт самоопыляющейся культуры – генетически однородная совокупность особей.
Клон – генетически однородная совокупность растений, полученных от отдельной особи посредством вегетативного размножения (сорта вегетативно размножаемых культур).
F1 гибрид – генетически однородная совокупность особей, полученная в результате гибридизации двух гомозиготных родительских линий.
Чистая линия – потомство, полученное в результате инбридинга (самоопыления) гомозиготного растения.

Термины и понятия

Слайд 4

Гибридизация - процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит

Гибридизация - процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического

материала разных клеток в одной клетке.
Внутривидовая гибридизация – скрещивание в пределах одного вида - основной метод создания исходного материала
Отдалённая гибридизация – скрещивание между разными систематическими группами, при которой происходит объединение разных геномов.
Применяется, когда в пределах одного вида не удается обнаружить формы с нужными признаками.

Гибридизация

Слайд 5

Внутривидовая гибридизация - простой и эффективный метод Внутривидовая гибридизация

Внутривидовая гибридизация - простой и эффективный метод

Внутривидовая гибридизация

Слайд 6

Гибридизация и получение гибридных семян томата

Гибридизация и получение гибридных семян томата

Слайд 7

Подбор пар для скрещивания

Подбор пар для скрещивания

Слайд 8

1. Отдаленная гибридизация, как способ передачи определенного комплекса или отдельного гена,

1. Отдаленная гибридизация, как способ передачи определенного комплекса или отдельного гена,

недостающего культуре, от одного вида или рода к другому

Направления использования отдаленной гибридизации в селекции растений

Отдалённая гибридизация

Слайд 9

Передача цитоплазматической мужской стерильности посредством отдаленной гибридизации от рапса в капусту пекинскую

Передача цитоплазматической мужской стерильности посредством отдаленной гибридизации от рапса в капусту

пекинскую
Слайд 10

2. Отдаленная гибридизация с полиплоидией или без нее, как способ создания

2. Отдаленная гибридизация с полиплоидией или без нее, как способ создания

плодовитых промежуточных гибридов, объединяющих в себе различные хозяйственно ценные признаки отдаленно родственных таксонов и служащих донорами комплексного наследования определенных сочетаний признаков.

Направления использования отдаленной гибридизации в селекции растений

Слайд 11

Направления использования отдаленной гибридизации в селекции растений 3. Отдаленная гибридизация с

Направления использования отдаленной гибридизации в селекции растений

3. Отдаленная гибридизация с полиплоидией,

как способ получения нового культурного вида, наделенного комплексом биологических и хозяйственно ценных признаков, выделяющих его из разнообразия существующих культур и определяющих его конкурентоспособность - Синтез и ресинтез видов
Слайд 12

Получение искусственного вида Triticale

Получение искусственного вида Triticale

Слайд 13

Проблемы отдаленной гибридизации Нескрещиваемость видов Непрорастание пыльцы на рыльце материнского растения

Проблемы отдаленной гибридизации

Нескрещиваемость видов
Непрорастание пыльцы на рыльце материнского растения
Разрыв пыльцевых

трубок
Слишком медленный рост пыльцевых трубок
Отсутствие оплодотворения

Способы преодоления
Подбор компонентов скрещивания
Выбор материнского растения
Воздействия на материнское растение и пыльцу отцовского
Вегетативное сближение
Хирургические вмешательства
Выращивание материнского растения в неблагоприятных условиях

Слайд 14

Прекращение роста зародыша и непрорастание семени Способы преодоления Эмбриокультура Проблемы отдаленной гибридизации

Прекращение роста зародыша и непрорастание семени

Способы преодоления
Эмбриокультура

Проблемы отдаленной гибридизации

Слайд 15

Технология спасения зародышей капустно-редечного гибрида (Brassica-Raphanus) 1 Стерилизация стручков и извлечение

Технология спасения зародышей капустно-редечного гибрида (Brassica-Raphanus)

1 Стерилизация стручков и извлечение завязавшихся

семян

2 Культивирование зародышей из недозревших семян

3 Проращивание зрелых зародышей

4 Адаптация сеянцев

Капустно-редечный гибрид Brassica-Raphanus

Слайд 16

Стерильность отдаленных гибридов Стерильность является результатом дисбаланса хромосомного состава, нарушения конъюгации

Стерильность отдаленных гибридов
Стерильность является результатом дисбаланса хромосомного состава, нарушения конъюгации хромосом

и мейотического деления.

Проблемы отдаленной гибридизации

Однако! гибридные растения способны формировать фертильные яйцеклетки в силу их более высокой жизнеспособности

Способы преодоления
Беккроссирование
Удвоение хромосомного состава

Слайд 17

Селекция гибридов F1 Инбридинг Гетерозис

Селекция гибридов F1 Инбридинг Гетерозис

Слайд 18

Инбридинг принудительное самоопыление перекрестноопыляемых культур Проявление инбредной депрессии в поколениях инбридинга

Инбридинг
принудительное самоопыление перекрестноопыляемых культур

Проявление инбредной депрессии в поколениях инбридинга S1-S6

Инбредная

депрессия - снижение жизненности растений в результате инбридинга, перехода генов в гомозиготное состояние
Инбредный минимум - пороговое значение инбредной депрессии, после которого в поколениях инбридинга снижения жизненности не происходит
Слайд 19

создание инбредных линий –родительских линий F1 гибридов Сорт F1 гибрид 1-е

создание инбредных линий –родительских линий F1 гибридов

Сорт

F1 гибрид

1-е поколение инбридинга


5-е

поколение инбридинга

Группа инбредных линий

1-е поколение инбридинга


5-е поколение инбридинга

Группа инбредных линий

Коллекция инбредных линий

Назначение инбридинга

Слайд 20

Получение удвоенных гаплоидов

Получение удвоенных гаплоидов

Слайд 21

Гетерозис Гетерозис – увеличение мощности, жизненности и продуктивности гибридов первого поколения

Гетерозис

Гетерозис – увеличение мощности, жизненности и продуктивности гибридов первого поколения

по сравнению с родительскими формами

Особенность гетерозиса - проявление у гибридов первого поколения, снижение во втором и дальнейшее затухание в последующих поколениях

Слайд 22

Проявление инбредной депрессии у родительских линий капусты пекинской и гетерозисного эффекта

Проявление инбредной депрессии у родительских линий капусты пекинской и гетерозисного эффекта

у F1 гибрида, полученного с их участием

Инбредная линия A x Инбредная линия B
AABBccddEE aabbCCDDEE
F1 гибрид
AaBbCcDdEE

Слайд 23

Инбредная линия A x Инбредная линия B AAbbccddEE aaBBCCDDee F1 гибрид

Инбредная линия A x Инбредная линия B
AAbbccddEE aaBBCCDDee
F1 гибрид
AaBbCcDdEe

Гипотеза доминирования
Гетерозис

объясняется сочетанием в генотипе доминантных аллелей и их взаимным проявлением в фенотипе

У гибрида будут проявляться только аллели ABCDE

Слайд 24

Гипотеза сверхдоминирования гетерозиготные особи (Аа) превосходят по мощности не только особей

Гипотеза сверхдоминирования

гетерозиготные особи (Аа) превосходят по мощности не только особей с

рецессивной гомозиготой (аа), но и особей с доминантной гомозиготой (АА)

АА<Аа>аа

Гипотеза сверхдоминирования объясняет повышенную мощность и продуктивность гибридных форм разнокачественностью у них разных аллелей одной и той же пары.
Предполагается, что оба аллеля в гетерозиготе выполняют различные функции, взаимно дополняя друг друга

Слайд 25

Селекция гибридов F1, способы получения гибридных семян

Селекция гибридов F1, способы получения гибридных семян

Слайд 26

Создание коллекции инбредных линий – путем многократного (5-7 поколений) самоопыления и

Создание коллекции инбредных линий – путем многократного (5-7 поколений) самоопыления и

отбора

Сорт

F1 гибрид

1-е поколение инбридинга


5-е поколение инбридинга

Группа инбредных линий

1-е поколение инбридинга


5-е поколение инбридинга

Группа инбредных линий

Коллекция инбредных линий

Слайд 27

Получение F1 гибридных семян

Получение F1 гибридных семян

Слайд 28

Самонесовместимость явление при котором вполне жизнеспособная пыльца не прорастает на рыльце

Самонесовместимость
явление при котором вполне жизнеспособная пыльца не прорастает на рыльце

пестика своего растения

Рыльце пестика

Пыльцевые зерна на клетках папилл

Принцип получения гибридных семян на основе самонесовместимости

Слайд 29

Фенотип пыльцы контролируется его собственным гаплоидным генотипом. Рост пыльцевых трубок останавливается

Фенотип пыльцы контролируется его собственным гаплоидным генотипом. Рост пыльцевых трубок останавливается

при наличии в генотипе пыльцы S-аллеля общего с аллелем диплоидных клеток пестика.

Чужеродная совместимая пыльца и с S3-аллелем достигает яйцеклетки

Чужеродная совместимая пыльца и с S1-аллелем достигает яйцеклетки

Гаметофитная самонесовместимость

Слайд 30

Фенотип пыльцы контролируется диплоидным генотипом материнского растения. Кодоминантные аллели в пестике.

Фенотип пыльцы контролируется диплоидным генотипом материнского растения.

Кодоминантные аллели в пестике.


Пыльца с фенотипом S1 и S2 отвергается

Спорофитная самонесовместимость

Слайд 31

Морфологическое проявление у капусты пекинской (B.pekinensis) Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС) Явление

Морфологическое проявление у капусты пекинской (B.pekinensis)

Цитоплазматическая мужская стерильность (ЦМС)

Явление при котором

у нормально развитого растения отсутствует фертильная пыльца, при этом фертильность яйцеклеток сохраняется

Принцип получения гибридных семян на основе ЦМС

Слайд 32

фертильные стерильные Проявление мужской стерильности у различных видов культурных растений

фертильные стерильные

Проявление мужской стерильности у различных видов культурных растений

Слайд 33

фертильные стерильные Проявление мужской стерильности у различных видов культурных растений

фертильные стерильные

Проявление мужской стерильности у различных видов культурных растений

Слайд 34

Женский тип цветения у огурца Cucumis sativus Явление при котором у

Женский тип цветения
у огурца Cucumis sativus

Явление при котором у однодомных

раздельнополых растений преобладают или формируются только женские цветки
Слайд 35

Свободное переопыление сортов Сорт 1 Сорт 2

Свободное переопыление сортов

Сорт 1

Сорт 2