WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Кукурудза – систематика, походження, ботанічний опис, селекція - Курсова робота

Кукурудза – систематика, походження, ботанічний опис, селекція - Курсова робота

4.2. Генетика господарсько-цінних ознак та властивостей

Кукурудза – дуже зручний об'єкт для генетичних досліджень, так як має порівняно невелику кількість хромосом (n=10), які добре відрізняються за довжиною, розміщенням центромери, наявністю здуттів і т.д. Кукурудза одна з перших рослин, для яких складені найбільш повні генетичні і цитоплазматичні карти хромосом.

Добре вивчені гени, що обумовлюють хімічний склад і структуру ендосперми. Найбільше значення з них має ген 02.

Під впливом гена fl2 зростає вміст лізину, але дія його слабша, ніж гена 02.

В крохмалі зерна звичайної кукурудзи міститься до 25-27% амілази. Вивчено дію ряду генів, що обумовлюють збільшення її кількості. Так, ген d4 підвищує долю амілази в крохмалі до 35%, sn2 – до 40%, ае – до 60%.

Присутність гену wx визначає склад крохмалю воскової кукурудзи, що складається повністю з амілопектину.

У кукурудзи відомо більше 20 генів, що впливають на висоту стебла, з яких найбільше значення для селекції має рецесивний ген, який в гомозиготному стані знижує висоту рослин за рахунок вкорочення міжвузлів, що розташовані нижче початка.

У кукурудзи виявлено 9 гаметофітних факторів, що є причиною перехресної несумісності.[3]

5. МЕТОДИ СЕЛЕКЦІЇ ТА СХЕМИ СЕЛЕКЦІЙНОГО ПРОЦЕСУ

5.1. Методи селекції кукурудзи

Основою сучасної гетерозисной селекції кукурудзи є міжлінійна гібридизація. Гібриди, отримані від схрещування спеціально підібраних самозапильних ліній, дозволили підвищити врожайність кукурудзи на 20—30 % і більш. Розроблено багато різних методів виведення нових, поліпшення старих самозапильних ліній, оцінки їх по основних господарсько-біологічних ознаках і використання в гібридних комбінаціях.

Головними методами отримання ранньостиглих ліній були і поки залишаються різні методи інбридингу в чистому вигляді або у поєднанні з іншими, у тому числі і новітніми (експериментальний мутагенез, генетична трансформація і ін.). Стандартний метод виведення нових самозапильних ліній найпоширеніший в селекції кукурудзи. Він включає наступні етапи: багатократне — до отримання щодо потомства, що вирівнюється, — самозапилення (інбридинг); відбір в поколіннях інбридингу продуктивних, стійких до вилягання і хвороб, рослин; проведення топкросних схрещувань за участю відібраних рослин (сімей, константних ліній) і випробування гібридів; відбір за наслідками випробування гібридів константних ліній з високою КЗ.

Швидкий инбридинг викликає помітне зниження потужності і продуктивності рослин, особливо скоростиглих форм. Теоретично близько половини загального зниження продуктивності при переході від вільноапилювальних рослин до чистих ліній спостерігається в першому поколінні самозапилення, половина останнього — в другому поколінні, поки не припиниться подальше помітне зниження. В середньому протягом перших п'яти поколінь самозапилення наголошується приблизно 97 % зменшення потужності. Після п'яти поколінь самозапилення зазвичай припиняється зменшення висоти рослин, а після 20 поколінь — зниження врожайності.

Різні форми кукурудзи по-різному реагують на самозапилення.

Найбільшій депресії піддавалися такі елементи структури урожаю, як довжина качана, число зерен в ряду, абсолютна маса зерен, тоді як кількість рядів на качані або кількість качанів на одній рослині залишалися на рівні початкових сортів. Відбираючи рослини з менш депресуючими ознаками, що визначають продуктивність, можна якоюсь мірою компенсувати пригноблення по решті елементів структури урожаю і отримувати лінії з порівняно високою продуктивністю.

Більшістю самозапильних ліній сильно поступалися по врожайності початковому сорту, але були і з врожайністю на рівні початкового сорту. Це свідчить про те, що в процесі створення самозапильних ліній необхідно проводити найретельніший відбір, оскільки на скоростиглому матеріалі тільки у такому разі можна отримати лінії з порівняно високою врожайністю.[8]

    1. Методи добору

Одними із найперших і найпростіших методів селекції кукурудзи були масовий та індивідуальний добори (добір кращих качанів).

Шляхом масового добору створені сорти кукурудзи, які характеризуються рядом господарсько-цінних ознак. Так, сорт Дніпропетровська академік Б. П. Соколов одержав при доборі качанів з гладенькими подовженими зернівками із сорту Браун Коунті Дент, в якого були шорсткі верхівки зернівок і розміщувалися вони щільно в рядках качанів. Сорт Зубоподібна 3135 професор В. О. Козубенко також вивів методом масового добору із сорту Мінесота 13 екстра американського походження. Добір проводили на дво-качанність, тобто виділяли і розмножували насіння тільки з тих рослин, на яких утворювалося два качани. Цей сорт відзначається високою посухостійкістю. Його використовували і як батьківську форму гібриду Буковинський 1, а також як вихідний матеріал для створення нових самозапильних ліній (Чернівецька 21, УК21 та ін.). Масовий добір, при якому зернівки із кращих качанів змішують і висівають у наступному році, має два основних недоліки. Перший із них у тому, що при цьому методі залишається невідомим батьківський компонент, який при запиленні може суттєво впливати на майбутні потомки. Другий недолік — невідомо про потомків окремих рослин, а значить, неможливо встановити і властивості материнської форми.

Масовий добір більш ефективний при проведенні його на ранньостиглість, форму зерна та качанів, а щодо врожайності він не завжди призводив до бажаних результатів. Одним із різновидів методу масового добору є груповий масовий добір, при якому виділені рослини або качани розподіляють на групи. В кожній із цих груп насіння змішують і кожну з них вирощують ізольовано, щоб пилок рослин з одних груп не перезапилював рослини інших груп. У перший рік проводять кастрацію менш цінних рослин. У наступному році бракують цілі групи рослин, а в тих, що залишилися, відбирають і каструють небажані рослини. На третій рік насіння з груп, яке збереглося, ділять на три частини. Першу частину його використовують для порівняльного сортовипробування, другу — для виробництва еліти, а третю — для продовження селекційної роботи.

Індивідуальний добір у селекції кукурудзи вперше почали застосовувати в останньому десятиріччі XIX століття в США, де він називається як качанорядковим, бо потомки одного качана завжди висівають в один рядок (по 20— 40 рослин) з різною кількістю повторень.

Найбільш яскравим прикладом результативності цього методу є застосування його з 1896 р. Хопкінсом для створення ліній кукурудзи з високим та низьким вмістом у зерні білка та олії. Досліди продовжуються і в наші дні. Якщо у вихідного сорту в зерні було 10,92 % білка і 4,7 % олії, то в лініях в останні роки зафіксований максимальний вміст білка 26 %, олії — 20 %, а мінімальний відповідно 2,5 і 0,8 %. Систематичне застосування індивідуального добору призводить до зниження врожайності тому, що при цьому збільшується з кожним роком процент близькородинного запилення рослин.

Різновидом індивідуального добору є метод половинок, який грунтується на тому, що насіння з одного відібраного качана поділяють на дві частини, одну з яких висівають в наступному році для вивчення, а другу — зберігають. За результатами вивчення залишки насіння з качанів, які виявилися кращими, об'єднують і висівають на ізольованих ділянках для розмноження.[6]

Повторний (рекурентний) добір за фенотипом. Цей метод передбачає використання повторних рекомбінацій від схрещування відібраних кращих генотипів з метою підвищення концентрацій бажаних генів у популяції. Він забезпечує найвищий ступінь контролюючого запилення — аутогамію.

Виділені з популяції рослини піддаються самозапиленню, а наступного року кращі потомства Схсхрещують між собою з метою створення нових рекомбінацій. Насіння від таких схрещувань змішують на загальній ділянці (Сх). Популяція С1 є джерелом для виділення ліній за селективною ознакою. Такі цикли повторюють доти, доки ознака не виявиться максимально, тобто до зникнення ефекту добору.

Рекурентний добір за фенотипом застосовують при селекції кукурудзи на стійкість до хвороб і шкідників, до вилягання і ламкості стебла, на висоту прикріплення качана, підвищення вмісту жиру та інших речовин у зерні. Фенотиповий рекурентний добір ведуть також з метою створення ліній з двома качанами.[7]

    1. Схема селекційного процесу

Загальна схема селекційної роботи, назва розсадників, послідовність їх розміщення показано на рис. 5.3.1.

Рис. 5.3.1. Схема селекційного процесу

У кукурудзі формування селекційного матеріалу добором триває впродовж усього селекційного процесу, тобто паралельно з випробуванням створених різними методами селекційних форм їх добирають в ізольованих умовах розсадника розмноження.

Селекційні розсадники кукурудзи розміщують ізольовано від інших посівів цієї культури. Незалежно від застосовуваних методів добору в селекційному розсаднику обов'язковим є вибраковування до цвітіння всіх рослин, ознаки яких не задовольняють селекціонера.

Loading...

 
 

Цікаве