Основные методы селекции

Содержание

Слайд 2

Естественный отбор Аутбридинг (неродствен-ное скрещивание) Перекрестно-опыляемые растения (рожь, кукуруза, подсолнечник) Самоопыляемые

Естественный отбор

Аутбридинг (неродствен-ное скрещивание)

Перекрестно-опыляемые растения (рожь, кукуруза, подсолнечник)

Самоопыляемые растения (пшеница, ячмень,

горох)

Инбридинг (близкород-ственное скрещивание)

Искусственный отбор

Массо-вый отбор

Индиви-дуальный отбор

Отбор

Гибридизация

Чистая линия – потомство одной гомозиготной самоопыленной особи

Основные методы селекции

Слайд 3

ИНБРИДИНГ – близкородственное скрещивание, которое приводит к повышению гомозиготности. Применяется для

ИНБРИДИНГ – близкородственное скрещивание, которое приводит к повышению гомозиготности. Применяется для

получения чистых линий.
Чистая линия – потомство одной гомозиготной самоопыленной особи. Часто приводит к снижению общей жизнестойкости из-за накопления вредных рецессивных аллелей. Единственный метод, используемый для сохранения сорта или породы в чистом виде. Способствует закреплению наследственных свойств.

Буденовская порода лошадей

Сорт яблок «Бужбон»

Слайд 4

Инбридинг Как правило, инбридинг сопровождается депрессией, обусловленной гомозиготным состоянием неблагоприятных рецессивных

Инбридинг

Как правило, инбридинг сопровождается депрессией, обусловленной гомозиготным состоянием неблагоприятных

рецессивных аллелей.

Инбредное вырождение у кукурузы; Р – сорт до начала инбридинга, J1 –J7 – поколения, полученные в результате самоопыления
(из С.М. Гершензона, 1979)

Слайд 5

Аутбридинг. Аутбридинг повышает уровень гетерозиготности потомства. К последствиям аутбридинга относится явление

Аутбридинг.

Аутбридинг повышает уровень гетерозиготности потомства.
К последствиям аутбридинга относится явление гетерозиса

(гибридной силы), которое проявляется в превосходстве гибрида над обеими родительскими формами.

Проявление гетерозиса в различных поколениях гибридной кукурузы. 1,2 – исходные родительские формы, 3 – гибриды F1, 4-10 – гибриды последующих поколений

(из Г.В. Гуляева, 1977)

Слайд 6

ГЕТЕРОЗИС – (греч. «изменение») гибридная мощь, явление повышенной урожайности, жизнеспособности, высокой

ГЕТЕРОЗИС – (греч. «изменение») гибридная мощь, явление повышенной урожайности, жизнеспособности, высокой

плодовитости гибридов первого поколения от скрещивания разных чистых линий.
Потомки превышают по этим показателям обоих родителей.
У гибридов второго поколения гетерозисный эффект почти исчезает.
Гетерозис объясняется переходом большинства генов в гетерозиготное состояние, взаимодействием генов.
Очень широко применяется для получения с/х продукции в растениеводстве и животноводстве. Для его продления используют у растений вегетативное размножение, а у животных скрещивание гибридов первого поколения с новой чистой линией, а их потомков с исходными породами.
Слайд 7

Гетерозис («жизненная сила») – явление, при котором гибридные особи по своим характеристикам значительно превосходят родительские формы.

Гетерозис («жизненная сила») – явление, при котором гибридные особи по своим

характеристикам значительно превосходят родительские формы.
Слайд 8

К гетерозисным организмам у животных можно отнести бройлерных кур, которых получают

К гетерозисным организмам у животных можно отнести бройлерных кур, которых получают

в результате скрещивания гомозиготных мясных кур. Бройлерные куры быстрее растут, быстрее набирают массу и крупнее, нежели их родители. Но, как в случае и растений, явление гетерозиса постепенно, из поколения в поколение затухает.
Слайд 9

Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном

Гипотеза доминирования - гетерозис зависит от количества доминантных генов в гомозиготном

или гетерозиготном состоянии: чем больше пар генов будут иметь доминантные гены, тем больше эффект гетерозиса

Гипотеза сверхдоминирования - гетерозиготное состояние по одному или нескольким парам генов дает гибриду превосходство над родительскими формами (сверхдоминирование)

AAbbCCdd x aaBBccDD
AaBbCcDd

АА х аа
Аа

Объясняют эффект гетерозиса гипотезы:

Слайд 10

ПОЛИПЛОИДИЯ – наследственные изменения, связанные с кратным увеличение основного числа хромосом

ПОЛИПЛОИДИЯ – наследственные изменения, связанные с кратным увеличение основного числа хромосом

в клетках растений, приводящее к мощному развитию вегетативных органов, плодов, семян и вкусовых качеств.
Иногда встречается в естественных условиях (картофель, табак, томаты).
Большинство культурных растений – полиплоиды.

Типы полиплоидии

Автополиплоидия:
Внутривидовая; кратное увеличение
набора хромосом (генома)
2n – 4n – 8n – 16n – 32n

Аллополиплоидия:
Межвидовая; суммирование
геномов разных видов, а затем
их кратное увеличение
1n (14) + 1n (7) = 2n (21) – 4n (42)

Слайд 11

Различают :автополиплоиды и аллополиплоиды Автополиплоиды-виды,у которых кратно умножен один и тот

Различают :автополиплоиды и аллополиплоиды
Автополиплоиды-виды,у которых кратно умножен один и тот же

геном. Диплоидная рожь имеет 14хромосом,можно получить рожь с набором 28 и т.д
Аллополиплоиды-в результате отдаленной гибридизации в одном организме объединяются разные геномы, а потом кратно умножаются .
Твердая и мягкая пшеница –естественные аллоплоиды:
Твердая –геном ААВВ- 2n =28, мягкая-ААВВСС- 2n =42
Слайд 12

Полиплоидия Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином(этиленимин,азотистый иприт). Колхицин

Полиплоидия

Классическим способом получения полиплоидов является обработка проростков колхицином(этиленимин,азотистый иприт). Колхицин разрушает

веретено деления и количество хромосом в клетке удваивается.
Слайд 13

ОТДАЛЕННАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ – скрещивание растений и животных разных видов, а иногда

ОТДАЛЕННАЯ ГИБРИДИЗАЦИЯ – скрещивание растений и животных разных видов, а иногда

и родов.
Полученные таким образом гибриды бесплодны, т.к. хромосомы разных видов негомологичны и не могут конъюгировать при мейозе (не происходит образования гамет).
В 1924 г. Г.Д. Карпеченко нашел способ преодоления бесплодия у таких гибридов растений – путем удвоения числа хромосом и получения полиплоида. В результате у каждой хромосомы появляется свой гомолог.
У животных это достигается путем сложных заводских скрещиваний, т.к. все полиплоиды у них гибнут в эмбриональном состоянии.
Применяется для получения высоких и стабильных урожаев растений и продуктивности животных.
Слайд 14

Использование полиплоидии Например, в результате гибридизации пшеницы и ржи был получен

Использование полиплоидии

Например, в результате гибридизации пшеницы и ржи был получен целый

ряд новых форм, объединенных названием тритикале. Тритикале обладают хорошей зимостойкостью, устойчивостью к болезням и высокой урожайностью.

Колосья пшенично ржаного диплоида тритикале (2) и исходных видов пшеницы (1) и ржи (3).
(из www. dooksite.ru)

Слайд 15

В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид. Он

В 1924 году советский ученый Г.Д.Карпеченко получил плодовитый межродовой гибрид. Он

скрестил редьку (2n = 18 редечных хромосом) и капусту (2n = 18 капустных хромосом). У гибрида 2n = 18 хромосом: 9 редечных и 9 капустных, но он стерилен, не образует семян.
С помощью колхицина Г.Д.Карпеченко получил полиплоид, содержащий 36 хромосом, при мейозе редечные (9 + 9) хромосомы конъюгировали с редечными, капустные (9 + 9) с капустными. Плодовитость была восстановлена. Таким способом были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале), пшенично-пырейные гибриды и др.

Отдаленная гибридизация

Слайд 16

Отдаленная гибридизация Отдаленная гибридизация – это скрещивание животных, относящихся к разным

Отдаленная гибридизация

Отдаленная гибридизация – это скрещивание животных, относящихся к разным видам.

Отдаленная гибридизация, как и у растений, имеет очень большой минус. Потомство, полученное от такого метода бесплодно. Но все-таки селекционеры смогли преодолеть эти проблемы, и создан ряд живых организмов, которые являются вот такими отдаленными гибридами. Мул получен от скрещивания кобылы и осла.
Слайд 17

Есть и обратный гибрид. Он носит название лошак, полученный от скрещивания

Есть и обратный гибрид. Он носит название лошак, полученный от скрещивания

ослицы и коня. Но эти животные не получили никакого распространения, потому что при достаточно высоком росте, как у коня, они имеют абсолютно упрямый, ослиный характер, и совершенно непригодны для сельского хозяйства.
Слайд 18

Так же, с помощью отдаленной гибридизации, был получен новый, можно сказать,

Так же, с помощью отдаленной гибридизации, был получен новый, можно сказать,

вид – порода бестер, полученная в результате скрещивания белуги и стерляди. Эта рыба очень быстро набирает в весе и имеет прекрасные вкусовые качества.

Бестер

Слайд 19

ЦМС (ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МУЖСКАЯ СТЕРИЛЬНОСТЬ) В 1929 г. генетик М.И. Хаджинов нашел

ЦМС (ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МУЖСКАЯ СТЕРИЛЬНОСТЬ)
В 1929 г. генетик М.И. Хаджинов нашел в

посевах кукурузы растения с мужской стерильностью и предложил использовать это явление для получения гибридных семян у обоеполых и самоопыляемых растений. Стерильность обусловлена взаимодействием особого типа цитоплазмы S и генов rf. В практике используются лишь семена гибридных растений первого поколения от скрещивания двух чистых линий, дающее урожайность на 20-30% выше.

S

rf

rf

Rf

Rf

Rf

rf

Стерильно

Фертильно

Фертильно

Схема наследования ЦМС

Внедрение гетерозисных гибридов растений приносит значительный чистый доход производителям продукции с/х

Гены ядра

результат

Слайд 20

ИСКУССТВЕННЫЙ МУТАГЕНЕЗ ИМ – искусственное получение мутаций путем воздействия радиационного излучения

ИСКУССТВЕННЫЙ МУТАГЕНЕЗ

ИМ – искусственное получение мутаций путем воздействия радиационного излучения и

химических веществ на семена растений, приводящее к изменению генов.
Таким методом создаются новые сорта томатов, картофеля, кукурузы, хлопчатника, пшеницы.

R

Очень широко искусственный мутагенез используется в селекции микроорганизмов

Слайд 21

Использование мутаций Особенно интенсивно индуцированный мутагенез применяют в селекции микроорганизмов. В

Использование мутаций

Особенно интенсивно индуцированный мутагенез применяют в селекции микроорганизмов. В частности,

московской школе генетиков и селекционеров под руководством С.И Алиханяна удалось путем обработки актиномицетов различными мутагенами получить целый ряд форм, активно продуцирующих антибиотики.