I:HODOWLA ROŚLIN - CELOWA DZIAŁALNOŚĆ LUDZKA, polegająca na ulepszeniu genotypów roślin użytkowanych przez człowieka. Zadaniem jej jest tworzenie nowych odmian i mieszańców, plenniejszych, lepszych, jakościowo, lepiej dostosowanych do war...i bardziej odpornych na choroby i szkodniki od dotychczas uprawianych.
Wyróżniamy 2 działy hodowli:
-hod. Twórczą- która zajmuje się tworzeniem nowych odmian. Jest to szybki tani i istotny czynnik zwiększania plonów lub zmniejszania nakładów na prod roślinną.
...hod zachowawcza- utrzymanie stałości cech dziedzicznych, zachowanie genotypów istniejących odmian; brak tej hodowli prowadzi do szybkiego pogorszenia się materiału siewnego i spadku plonów.
5 kierunków prac hodowlanych:
Zwiększenie plonów z ha i polepszenie plonowania
Poprawa jakości plonu
Przystosowanie r..do war. środowiska
Zwiększenie odp. Na choroby i szkodniki
Przystosowanie roślin do zmechanizowanych prac agro
Hodowla wykorzystuje dziedziczną zmienność organizmów, która wynika z mutacji i rekombinacji.
KRZYŻOWANIE - służy zwiększeniu zmienności gen organizmów.
Zmienność pochodzi z:
los rozchodzenia się chrom do gamet
zjawiska co
losowego łączenia się gamet
Rodzaje krzyżowań:
Proste- jest krzyżowaniem 2 komponentów
P : A*B
F1:AB
Materiał gen zawarty w jądrze mieszańca pochodzi w połowie od matki(A) a w połowie od ojca(B). Cytoplazma w prawie 100% pochodzi od matki. Chcąc skrzyżować hom dom i rec na formę mateczna lepiej wybrać hom rec.=> pot będzie różne fenotypowo od matki i nie jest ono efektem samozapylenia formy matecznej.
Złożone- wielokrotne krzyżowanie tych samych lub różnych komp.
Wypierające- wielokr. Krzyżowanie potomstwa z jedna z form rodziecielskich (B) ma na celu wyparcie niekorzystnych cech formy drugiej(A) a pozostawienie niektórych korzystnych genów formy wypieranej...Można wprowadzić pewne geny bez zmiany zasadniczego genotypu lub połączyć cytoplazmę 1 komp. Z genami drugiego. Bywa stosowane w hodowli odpornościowej/
dopełniające (wielokrotne) jest to wielokrotne krzyżowanie każdorazowo z nowym partnerem. Cel: skumulowanie korzystnych cech z wielu różnych genotypów.pot: (50%D 25%C 12,5% B i A)
P A*B
F1AB
AB*C
F2ABC
ABC*D
F3ABCD
zbieżne - cel ten sam skumulowanie wielu korzystnych cech w jednym organizmie. Uzyskuje się w znacznie krótszym czasie dzięki równoległym prowadzeniu wielu krzyżowań. Mieszaniec jest równym udziałem genotypów wszystkich krzyżowanych form.
Zbieżno- dopełniające jest połączeniem krzyżowania zbieżnego i dopełniającego. Otrzymane rośliny wykazują przewagę cech jednej z form A -50%wzbogaconych genami pozostałych
Wielokierunkowe- mając 4 rośliny ABCD krzyżujemy każdą z nich : A*B A*C A*D B*C B*D C*D aby znaleźć najlepszych partnerów do krzyżowania.
TECHNIKA KRZYŻOWANIA:
W pełni kontrolowane kiedy znamy 2 formy rodzicielskie ,sztuczne zapylenie
Częściowo kontrolowane- gdy znamy jedną formę mateczną zapylenie swobodne jedna z wielu form ojcowskich
Swobodne- kiedy nie znamy żadnej z form rodzicielskich wiele form krzyżuje się swobodnie
ETAPY KRZYŻOWANIA KONTROLOWANEGO:
przygotowanie poj. Kwiatów lub kwiatostanów do krzyżowania
kastrowanie kwiatów matecznych
izolowanie wykastrowanych kwiatów lub kwiatostanów
zapylenie kwiatów
pielęgnowanie zapylonych kwiatów
SELEKCJA
Jest następstwem krzyżowania. Najstarsza metoda hodowlana. Ukierunkowany wybór osobników z okr populacji wyjściowej
naturalna- polega na tym że pewne genotypy pozostawiają po sobie więcej potomstwa niż inne. w jej wyniku przeżywaja i rozmnazają się osobniki lepiej przystosowane niż inne do odp warunków. Nie ma żadnego celu.
sztuczna - metoda hodowlana. Prowadzi do zmian w gen strukturze populacji. Hodowca zapobiega rozmnazaniu niepożądanych osobników w populacji, zmniejszając częstotliwość ich pojawiania się albo dopr. Do całkowitej eliminacji w następnych pokoleniach. Jednocześnie wybiera i rozmnaża osobniki charakteryzujące się cechami korzystnymi
może być:
-oparta na i. Genetycznej lub fenotypowej
ma cel np. zwiększenie plonu. Pozytywna i negatywna
-kierunkowa- zmierza do wzmocnienia lub osłabienia w populacji określonych cech . Efekt: wzrost lub spadek średniej wartości cechy a równocześnie zawężenie zakresu zmienności osobników
rozdzielcza- ma miejsce wtedy selekcjonuje się w kilku kierunkach. W jej wyniku można uzyskać dwie osobne populacje różniące się wielkością cechy selekcjonowanej np. wczesnością dojrzewania
zachowawcza- polegająca na wyborze osobników o typowej sredniej wartości cechy. Powoduje wyrównanie cech morfologicznych , fizjologicznych i innych. Jednocześnie zawęża zmienność w obrębie populacji co czasem może osłabiać wartość przystosowawczą. Znajduje zastosowanie w hodowli zachowawczej.
SELEKCJA CIĄGŁA I CYKLICZNA
Trzy metody selekcji :
masowa- z populacji z pola hodowlanego wybiera się osobniki najlepiej odp. Celowi hodowli. Od100- do kilku tysięcy . wysiewamy razem. Cel: uszlachetnienie odmian prymitywnych . Nasiona oceniamy pod względem fenotypowym nie znając wartości genetycznej.
Grupowa- wyselekcjonowane rośliny zalicza się do określonych grup na podstawie podobieństwa fenotypowego . grupy wysiewa się oddzielnie, zachowując izolację przestrzenną . Zapylenie zachodzi miedzy osobnikami wykazującymi podobieństwo fenotypowe a więc w pewnym stopniu genotypowe.
Indywidualna- Polega na wyborze pojedynczych roślin ich ocenie oraz wysiewie nasion z każdej z nich na osobnym poletku. Oceniamy genotyp sel. Roślin.
Postęp handlowy- jest to stopień zwiekszenia średniej wartości cechy sel. W kazdym następnym pokoleniu. Jest on tym większy im większa jest średnia wartość cechy wys.populacji w stos. Do populacji wyjsciowej.
HODOWLA ROSLIN SAMOPŁODNYCH I OBCOPŁODNYCH ROZM. WEGETATYWNIE
Rośliny samopłodne - pozbawione niepożądanych genów recesywnych, dobrze znoszące chów wsobny. Struktura genetyczna ich zależy w dużym stopniu od liczby pokoleń w ciągu których populacja była rozmnażania przez samozapylenie. W każdym nast. Pokoleniu zwiększa się procent osobników homozyg. A zmniejsza się heterozyg. Populacja zbliża się do homozyg. Ulega ustaleniu i składa się z czystych linii wsobnych.
Rośliny obco płodne - obarczone szkodliwymi allelami recesywnymi rec. W stanie heterozyg. Przy samozapyleniu źle znoszą chów wsobny.
System kojarzenia ma wpływ na strukturę genetyczna populacji.u roslin obcopłodnych heterozyg. Utrzymuje się na stałym poziomie w każnym pokoleniu. Liczba heterozygot nie ulega tak szybkiemu zmniejszeniu.
TYPY POPULACJI UPRAWNYCH
Rośliny samopłodne hoduje się jako czyste linie wsobne.
Rośliny obcopłodne hoduje się jako:
-panmiktyczne populacje obcopłodne
mieszańce heterozyjne
klony wegetatywne rozmnażane z generatywnego rozmnażania mieszańca F1
SCHEMAT HODOWLI ROSLIN SAMOPŁODNYCH WG. TYPU POPULACJI CLW
ROSLINY SAMOPŁODNE: pszenica jęczmień owies ryż proso soja groch łubin biały.
Hodowla polega na wyodrębnianiu nowych homozyg. Linii transgresyjnych , przewyższających pod względem danej cechy (plenności, jakości) formy rodzicielskie.
krzyżowanie 2 odrębnych homozyg. Komplementarnych czystych linii wsobnych
F1 jest genotypowo jednorodne- heterozygotyczne
F2 powstaje w wyniku samozapylenia roślin pokolenia F1 i jest ono zróżnicowane, niejednorodne, i w wysokim stopniu heterozygotyczne.
Z pokolenia F2 i dalszych dokonuje się selekcji poj. Roślin najl. Cechach i nast. Rozmnażanie liniami.
..selekcja pojedynaków w potomstwie linii o zwiększającej się homozygotyczności. jeśli rośliny w obrębie potomstwa jednego pojed. Są jednakowe pod względem cech morfologicznych łączy się je i traktuje jako linię ustaloną genetycznie. We wczesnych pokoleniach prowadzi się selekcję miedzy liniami na podstawie cech ocenianych wizualnie i stos. Wysokiej odziedziczalności.
..dalsza selekcja miedzy genetycznie ustalonymi zróżnicowanymi transgresyjnymi liniami na podstawie doświadczeń porównawczych i wybór najlepszych linii pod względem plonowania i innych cech.
ODMIANA: POPULACJA HOMOGENNA SKŁADAJACA SIĘ Z JEDNEJ LUB KILKU LINII TRANSGRESYJNYCH WYSELEKCJON. Z POKOLENIA F2 I DALSZYCH
METODY HODOWLI ROSLIN SAMOPŁODNYCH
Metoda rodowodowa- selekcja rozpoczyna się od pokolenia F2. W tym pokoleniu dokonuje się wyboru pojedynczych roślin fenotypowo najlepszych. i po ich wstępnej ocenie znów wybiera się najlepsze pojedynki ich potomstwo rozmnaża się w liniach. W pokoleniu F3 potomstwo roślin mimo wzrostu homozygotyczności jest jeszcze heterozygotyczne- rozszczepia się.Z najlepszych linii o zwiekszającej się homozygotyczności wybiera się najlepsze pojedynki , których nasiona poddaje się selekcji. Wysiewamy je i otrzymujemy F4 i kontynuuje się selekcje pod względem cech morfologicznych aż do F7, przy czym następuje eliminacja linii słabych ze względu na niekorzystne cechy struktury plonu i cechy użytkowe. W F7 stopień homozygotyczności jest na tyle wysoki , że linie te można rozmnażać i porównywać oraz selekcjonowana podstawie plenności. Na podstawie wyników doświadczeń porównawczych , w których stosowany jest wzorzec oraz odmiana standardowa z pokoleń F8 9 10 dokonuje się wyboru najlepszych linii . linie mogą być materiałem matecznym nowej odmiany. To metoda pozwalająca na pozostawienie po 1 linii z grupy linii blisko spokrewnionych, usunięcie pozostałych i nieprzeprowadzenie między nimi selekcji.
Zalety :
duże ograniczenie linii ,bo wcześnie rozpoczyna się selekcję F3
znane pochodzenie
skuteczna dla cecho wysokiej odziedziczalności
szybka metoda otrzymania odmiany
wady:
mało skuteczna dla cech o niskiej odziedziczalności
METODA POPULACJI MIESZANYCH ( RAMSZÓW MET. S)
selekcje rozpoczyna się w pokoleniu F6
- materiałem wyjściowym jest potomstwo uzyskane ze skrzyżowania dwóch linii.
Rośliny pokolenia F1 zbiera się razem i wysiewa ich nasiona na poletkach jako ramsz. RAMSZ to populacja pochodząca z jednego krzyżowania a zawierająca rozszcz. Się w potomstwie osobniki. Populacja składa się z różnych fenotypowo roślin.
Do pokolenia F5 nasiona roślin wysiewa się na ramszu i pozostawia do samozapylenia.
Przez 6 lat nie prowadzi się selekcji sztucznej wysiewając jedynie nasiona roślin na coraz to większych poletkach. Przez te lata w populacji mieszańcowej maleje udział heterozygot natomiast wzrasta udział osobników homozygotycznych. Równocześnie działa na rośliny selekcja naturalna i eliminuje osobniki nieprzystosowane do warunków glebowo klimatycznych. Dzięki selekcji naturalnej w pokoleniu F6 otrzymujemy rośliny dobrze przystosowane
Rośliny pokolenia F6 wysiewa się punktowo i rozpoczyna selekcje pojedynków. Wybrane pojedynki z pokolenia z pokolenia F6 ocenia się pod względem cech struktury plonu i przeprowadza się selekcję pojedynków. Potomstwo wybranych najlepszych pojedynków z pokolenia F6 wysiewa się w liniach.
Linie pokolenia F7 ocenia się bardzo starannie pod względem wyrównania i cech struktury plonu i przeprowadza się ostra selekcjęPrzez nastepne trzy lata dośw. Porównawcze z najlepszymi liniami i eliminacja linii słabiej plonujących. Najlepsze linie są podstawą do uzyskania materiału matecznego nowej odmiany.
ZALETY:
BRAK ROZSZCZEPIEN UŁATWIA SELEKCJĘ
Zwiększona adaptacja linii na stresogenne czynniki środowiska(selekcja naturalna)
Tańsza metoda hodowlana
WADY:
-SELEKCJA LINII BEZ RODOWODÓW
PRACOCHŁONNA
ELIMINACJA CENNYCH, RZADKICH GENOTYPÓW PODATNYCH NA CZYNNIKI ŚRODOWISKA
METODY HODOWLI ROŚLIN ROZM. WEGETATYWNIE WEDŁUG KLO NA PRZYKŁADZIE ZIEMNIAKA
Ziemniak jest rozmnażany wegetatywnie. Jest roślina obcopłodną. Heterozygotyczność jest utrwalana przez rozmnażanie weg. Przez klonowanie. wszystkie rośliny w obrębie klonu są genetycznie jednorodne i nie obserwuje się zmienności chyba ze nastąpi mutacja. Zmienność genetyczna następuje w pokoleniu F1 mieszańców otrzymanych ze skrzyżowania heterozyg. Rodzicielskich klonów. Odmiana która jest wyhodowana musi być odwirusowana metodą kultur tkanek merystematycznych in vitro.
Formy rodzicielskie użyte do krzyżowania muszą być o pożądanych cechach i muszą być wcześnie wyprowadzane przez syntezę materiałów wyjściowych. Jest to hodowla prosta. Hodowla rozpoczyna się od krzyżowania heterozyg. Klonów rodzicielskich. Otrzymane nasiona wysiewa się celem otrzymania F1. Pokolenie F1 jest zróżnicowane jest zróżnicowane genetycznie wysoce heterozygotyczne praktycznie każdy osobnik jest innym odrębnym genotypem. Siewki wybrane z segregującej populacji pokolenia F1 daja początek klonom ocenianym w następnych pokoleniach. Na podstawie ostrej selekcji wyodrębnia się jeden lub kilka najlepszych klonów jako potencjalne odmiany.
Odmiana: jest klon, wysoce heterozygotyczny , genetycznie jednorodny, wyodrębniony z kolejnych wegetatywnych rozmnozeń.
SELEKCJA INDYWIDUALNA JEST OCENA POTOMSTWA JAKO METODA HODOWLI ODMIAN ZIEMNIAKA
Materiałem wyjściowym do selekcji stanowią siewki generatywnego pokolenia F1 uzyskane z nasiona powstałych ze skrzyżowanych heterozygotycznych klonów. Siewki otrzymywane z nasion z pokolenia F1 wysadza się pojedynczo do doniczek. Selekcję siewek prowadzi się po wytworzeniu bulw. Odrzuca się siewki o złym kształcie. Wytworzone przez siewki bulwy reprezentują odrębne genotypy. Większość siewek jest przez hodowcę eliminowana Bulwy najlepsze zakwalifikowane do dalszej hodowli są rozmnażane w polu jako klony w ramszu.
Ramsz stanowi łączne wegetatywne rozmnażanie 1 lub 3 bulw z każdej wyselekcjonowanej siewki czyli 1 3 krzaki. W następnym roku hodowlanym po ostrej selekcji klonów w ramszu prowadzimy linie siewkowe. linie siewkowe to osobniki powstałe z rozmnażania bulw pojedynczych roślin wybranych w ramszu. Następnie porównywuje się linie siewkowe z odmiana wzorcową. Linie siewkowe ocenia się na podstawie cech bulw, zdrowotności i wczesności. Najlepsze wyselekcjonowane potomstwo linii siewkowej stanowi ród.
RODY: SĄ TO KLONY NASTĘPNYCH POKOLEŃ WEGETATYWNYCH. W NASTEPNYCH SPRAWDZA SIĘ ICH WARTOŚC UŻYTKOWĄ W DOŚWIADCZENIACH PORÓWNAWCZYCH , PROWADZI SIĘ BADANIA ODPORNOŚCIOWE, ROZMNAŻANIE RODÓW ORAZ DOKONUJE SIĘ SELEKCJI .WYODRĘBNIA SIĘ NAJLEPSZY RÓD