Genetyka populacji

Genetyka populacji- zajmuje się dziedziczeniem w określonym środ.czyli populacji, bada częstotliwość wyst.genów i genotypów populacji czyli analizuje jakie zmiany zachodzą w populacji z pokolenia na pokolenie.
Podst.Genetyki opracowali:Ang.Hardy, Niem.Weinberg.
Populacja- zbiór(rośl., zwierząt, ludzi)
W przyrodzie są populacje:
-naturalna- którą tworzy przyroda(najczęściej duże i o szerokim zasięgu geogr.)
-sztuczna- tworzy je hodowca najczęściej mała, czynnikiem selekcjonującym jest człowiek-hodowca.
Populacja genetyczna (mendlowska)- zbiór osobników zajmujących określony teren zdolnych do swobodnego losowego krzyżowania się między sobą co prowadzi do niczym nie ograniczonej wymiany genów.
Palmiksja- swobodne niczym nie ograniczone, niewybiórcze krzyżowanie się osobników.
Prawo równowagi (Hardy i Weinberg)- w populacji zrównoważonej (idealnej) częstotliwość genów, nie ulega zmianie z pokolenia na pokolenie jeżeli jest swobodna wymiana genów między osobnikami a selekcja nie wywiera wpływu na genetyczną strukturę populacji.
NA ZMIANY ZACH.W POPULACJI KTÓRE WPŁYWAJĄ CZĘST.GENÓW:
1.Mutacje - na poziomie genów zamieniają geny dom.na rec. (A>a)
a)chromosomowe- dotyczą zmian w strukturze chrom.(translokacje, inwersja, duplikacja, delecja) powodują zmiany w częstości genów i na ich wzajemne oddziaływanie.
b)genomowe- związane ze zmianą liczby chromosomów (poliploidy- zwielokrotniona liczba chrom.w konsekwencji zmiana częstości genów i powst.nowych gat.)
2.Selekcja-
a)naturalna- przystosowanie się osobników do określonego środ.przeżywają silniejsze bardziej agresywne, walka o byt.
b)sztuczna- czynnikiem jest człowiek, w przypadku hodowli, hodowca prowadzi wybór, selekcja uwarunkowana na poszczególne cechy.
3.Izolacja genetyczna- polega na tym że mogą być geny uniemożliwiające krzyżowanie się określonych osobników, geny warunkujące, może dotyczyć odległości geogr.
4.Migracje- czyli przemieszczanie się osobników, powoduje że z populacji może nastąpić ubytek pewnej puli genów i to określamy jako migracje, możemy wprowadzać do populacji różne geny przez imigracje.
Dryf genetyczny- losowa zmiana częstotliwości wyst.genów w populacji.
Zadaniem hodowcy jest modyfikowanie sztucznej populacji w taki sposób aby osiągnąć cele swojej pracy hodowlanej.
Pojedynek-poj.rośl wybrana przez hodowcę do oceny a nast.przeznaczona do indywidualnej reprodukcji lub nawet do krzyżowania.
Laboratoryjny przerób pojedynków- ma na celu wybranie do dalszych etapów hodowli rośl. O najkorzystniejszych cechach np.mających wpływ na wielkość plonów.
Plon- zależy od wartości gen.odmiany oraz warunków glebowo-klimat.jest on cechą ilościową, kontrolowaną przez wiele różnych genów, jest cechą nisko odziedziczalną, dlatego zadaniem hodowcy jest zgromadzenie w danej odmianie jest największej liczby korzystnych genów co warunkuje wysoki plon.
Ocena cech hodowo-tworczych wiąże się ze zgromadzeniem genów warunkujących wysokie wartości tych cech.
Rośliny które przeznaczamy do oceny muszą być:
-wysiane w szerokim rozstawie
-mieć jednakowe warunki glebowe, uprawowe i pielęgnacyjne
Współczynnik selekcji [ ile w danej populacji wybrano rośl o korzystnych cechach do dalszej hodowli(np.liczba rośl.wybranych/liczba badanych rośl x 100%)
Co wpływa na plon:
-plon z kłosa (masa ziarn z kłosa) która zależy od liczby ziarn z kłosa i masy poj.ziarniaka.
-plon z rośl.(liczba pędów produkcyjnych masa ziaren z kłosa)
Jakość- jest związana z zaw.określonych skł.(powinnoich być dużo lub mało), jakość podobnie jak plon jest cechą ilościową czyli warunkowaną przez wiele genów. W hodowli jakościowej pszenicy i żyta zwraca się uwagę na wartość wypiekową ziarna.
JAKOŚĆ U PSZENICY:
Wartość wypiekowa u pszenicy zależy od ilości i jakości glutenu, jest to subst.elastyczna, białkowa, znajdująca się w mące, składa się z 2 rodz.białek: gliadyna(75%), glutemina(25%)
Gliadyna jest białkiem mniej wartościowym dlatego dąży się w pracach hodowlanych o zmianie proporcji tych frakcji w kierunku 1 do 1.
Funkcją glutenu jest zatrzymanie CO2 powst.podczas fermentacji ciasta, daje to większy,lepszy wypiek, ciasto jest wyrośnięte porowate, delikatne i pulchne, dzięki temu że gluten jest elastyczny może być zatrzymywany CO2.
Cechy dobrego glutenu:
-dobrze wiązać wodę (większy przyrost obj.ciasta)
-elastyczny, rozciągliwy
-perłowy połysk, jasnożółta barwa
Pośrednie metody oceny jakości- ocena cech zewn., pewne cechy zewn ziarna są związane z ilością i jakością glutenu
-barwa ziarna- czerwone jest bardziej wartościowe niż białe
-szklistość ziarna- szkliste ma więcej i lepszej jakości gluten niż mączyste
-grubość okrywy owocowo nasiennej- decudyje o wydajności mąki
1.Ocena właść.fizycznych i chem.mąki:ocenia się cechy ciasta przy pomocy aparatu(farinograf daje wykres zwany farinogramem)
a)chłonność wody - jest to % ilości wody jaką należy dodać do mąki aby ciasto miało odpowiednią konsystencję i im więcej jest glutenu dobrej wartości tym większa jest chłonność wody, opór powinien wynosić 500.
b)rozwój ciasta- czas potrzebny do uzyskania optymalnej konsystencji, powinien być długi, ponieważ im więcej glutenu dobrej wartości to czas rozw.ciasta jest długi
c)stałość ciasta- czas utrzymania optymalnej konsystencji ciasta powinna być długa ponieważ ciasto o większej stałości znosi dłuższą fermentację i bardziej się nadaje na obróbkę mechaniczną.
d)elastyczność ciasta- określona jest w jednostkach siły i na wykresie jest to grubość zakreślonej linii mierzona w czasie optimum stałości ciasta, powinna być gruba wskazuje to że ciasto ma większą elastyczność i można uzyskać pieczywo o większej objętości.
e)rozmiękczenie ciasta- mierzone w jedn.siły jest to różnica mierzona siłą potzrebną do mieszania na początku rozwoju ciasta i pod koniec stałości ciasta, powinna być mała ponieważ ciasto dużym rozmiękczeniu gorzej znosi fermentacje dłuższą i obróbkę mech.
Wykorzystując te cechy ciasta określa się wartość walometryczną na którą składa się rozwój, stałość i rozmiękczenie ciasta / w.w. 1-1000 / 1-100% im wyższa wartość tym lepsza mąka.
Klasyfikacja pszenicy ze względu na wartość tech.mąki:
1.E- elitarne (sprowadzane i z zagranicy jako polepszacze, nie ma polskich odmian pszenicy ozimej w tej klasie, są natomiast odmiany jare Bombona , Torka
2.A- jakościowe (wysoka wartość wypiekowa)
3.B- chlebowe (średnia wartość wypiekowa)
4.C- pozostałe, w tym paszowe (niska wart,wypiekowa)
5.K- ciastkowe
Odmiany A,E,B są przydatne do wypieku chleba przy czym formy z gr.E należy traktować jako polepszacze.
2.Wymywanie glutenu- dokonuje się na specjalnych aparatach glutomaty, bada się właść.glutenu wymytego określa się zawartość tego glutenu mokrego lub suchego można badać jego strukturę, skład chem.czyli udział poszczególnych frakcji białkowych.
Bezpośrednie metody oceny jakości: polega na próbnym wypieku pieczywa, dokonuję się tego w odpowiednich, laboratoryjnych piecach wypiekając małe próbki pieczywa, można wtedy bezpośrednio ocenić kompleksową wartość tech.mąki.
JAKOŚĆ ŻYTA:
U żyta o wartości wypiekowej decyduje ilość i jakość skrobi, która ulega klejstrowaceniu (czyli hydrolizie na dekstryny, które wiążąc CO2 pełnią rolę glutenu). Wartość technolog.żyta bada się przy pomocy amylografu na którym określa się stopień klejkowacenia wodnej zawiesiny mąki w miarę podnoszenia temp., gdy temp.jest powyżej 50'C następuje rozklejenie się skrobi i powst.lekka kleista masa a lepkość mąki podaje się w jedn.amylograficznych.
Ze względów paszowych ważną cechą jest mała zaw.nieporządanych skł:alkilorezolcynole, pentozany, one wpływają niekorzystnie na przyrost młodych zwierząt hamując przyswajanie skł.odżywczych. O wartości żywieniowej decyduje też zaw.białka i jego skład aminokwasów, który dotyczy zaw.aminokwasów egzogennych.
JAKOŚĆ JĘCZMIENIA:
Jęczmień browarny powinien mieć względnie niską zaw.białka od 9-11%, powinien mieć wysoką NTZ czyli ładne dorodne i wyrównane ziarna oraz cienką okrywę, natomiast jęczmień pastewny powinień mieć wysoką zaw.białka 14-15%.
JAKOŚĆ OWSA:
Podst.warunek jakości - duże dorodne ziarno z małym udziałem łuski oraz z wysoką zaw.białka i tłuszczu ponieważ owies jest paszą energetyczną.
Hodowla odporności- polega na tym żeby wprowadzić geny odporności do nowej odmiany, geny odporności często przenosi się z gat,dzikich, jest to bardzo trudny kierunek pracy hodowlanej ponieważ wyst.wiele chorób u rośl.,które atakowane są przez grzyby, wirusy i bakterie.
Czynniki chorobotwórcze- polegają mutacjom i mogą krzyżować się ze sobą jako żywe org.przez co poswt.nowe szczepy, które atakują odmiany dotychczas odporne, dlatego należy zacząć hodowlę odpornościową od nowa.
Hodowla odpornościowa jest hodowlą ciągłą, nie można jej zakończyć na jakimś etapie bo ciągle pojawiają się nowe szczepy.
1 PODZIAŁ ODPORNOŚCI U ROŚL.:
1.Nabyta-pojawia się w trakcie życia danego osobnika jest to typowa odporność dla zwierząt i człowieka żadko wyst.u rośl.po przejściu danej choroby , ma charakter niedziedziczny
2.Wrodzona(dziedziczna)- jest to odporność przekazywana na potomstwo, jest charakterystyczna dla każdego gat.i odmiany.
a)pozorna- wywołana jest przez zespół czynników, które przy korzystnym współdziałaniu mogą stwarzać wrażenie odporności np.jeżeli rozwój patogena i rośl.nie są ze sobą zsynchronizowane np.odmiany wczesne pszenicy są odporne na rdze źdźbłową ponieważ okres rozwoju patogena przypada później gdy źdźbło jest już zeschnięte, nie ma tkanki miękiszowej i nie ma gdzie się rozwijać.Nazywa się tak bo rośl.pozornie jest odporna, ten rodzaj odporn.wykorzystywany jest przez hodowców np.hodowanie odmian wczesnych uchroni od rdzy źdźbła.
b)rzeczywista
-bierna- jest powodowana budową morfologiczno-anatom.przeszkodą dla wniknięcia patogena mogą być cechy takie jak woskowy nalot na epidermie, obecność sklerenchymy( czyli tkani mechanicznej) oraz budowa szparek oddechowych, atakowane są najczęściej rośl.młode, drugi czynnik to obecność chem.subst.może tak być że patogen nie rozwija się jeżeli jest obecność niektórych subst.fenoli, alkoholi -hamują rozwój patogenów, nawet zaw.cukrów u pszenicy powoduje zmniejszenie porażeń przez rdze.
-czynna-polega na tym że rośl.czynnie reaguje na wniknięcie patogena, patogen powoduje wydzielanie toksyn a rośl.reaguje na to zamieraniem kom.i kom.te obumierają powstają nekrotyczne plamy, tym samym ten patogen się nie rozprzestrzenia, jest jakby odizolowany, taka reakcja nazywa się tez nadwrażliwością.Występują też amputacje (zamieranie całych porażonych organów np.liści) pewnym rodzajem tej odporności jest tolerancja która polega na tym że mimo rozwoju patogena w tkankach roślinnych jej wzrost, rozwój i plonowanie nie ulegają większym zmianom, taka tolerancja jest bardzo korzystna.