ROLNICTWO- biologia stosowana, technologia i technika produkcji, ekonomika. Postęp biologiczny- udział we wzroście produkcji ok 60% przyrost ludności ok 6 mld w 000r- 2050 r- 10mld postęp poprzez pryzmat hodowla roślin jako nauka i działalność produkcyjna, czynniki wpływające na wzrost produkcji żywności, hodowla roślin a inne działy nauki, rozwiązanie światowego problemu wyżywienia- zastosowanie nowych technologii, problemy etyczno- moralne współczesnej hodowli roślin. Lady 13mld ha użytki rolne ok 5mld ha)

Hodowla roślin= filozofia wykorzystania przyrody dla dobra człowieka, Zaspokajanie podstawowych potrzeb biologicznych człowieka (walka z głodem w krajach rozwijających sie), zaspokajanie dążenia człowieka do życia w zdrowiu dobrobycie i pięknym otoczeniu (roślin sadownicze, farmaceutyczne). Metodologia badan: a) genetyka- redukcjonizm: układy złożone można całkowicie wyjaśnić na podstawie analizy ich elementów składowych Genotyp= suma genów HODOWLA- holizm: właściwości układów złożonych są czymś więcej niż tylko suma ich elementów składowych (całościowe spojrzenie na rośliny jako wynik działania genów i wpływu środowiska) Genotyp> suma genów.

BIOTECHNOLOGIA- tworzenie określonych produktów przez wykorzystanie procesów ...

GENETYKA- nauka o dziedziczności i zmienności organizmów żywych

badanie Fenoypu- Genomu (Genotypu) genetyka molekularna, inżynieria genetyczna. Genomika beanie Genomu- Fenotypu 1pg = 1 pikogram = 10^-12g

Gatunek modelowy - rzodkiewnik pospolity 0,5pg DNA /genom haploidalny

Liczba chromosomów nie jest skorelowana z wartością DNA

WILEKOSC GENOMU JADROWEGO ROSLIN WYZSZYCH

gatunek	pg^ DNA/ gebom habloidalny
rzodkiewnik pospolity	0,5
Tyton	2,0
Fasola	3,5
Pszenica	5,1
zyto	8,4
bob	26,0
cebula	33,5
jemiola	107,0

Biotechnologia jest to integracja nauk przyrodniczych i inżynieryjnych w celu osiągnięcia zastosowań organizmów, komórek lub ich części oraz molekularnych analogowe dla pozyskiwania produktów i usług (definicja wg Europejskiej Federacja Biotechnologii)

Najstarsze rośliny ryz, sorgo, soja. Najmłodsze burak cukrowy lubin wąskolistny w Australii. Udomowienie- wybór najlepszych nasion do siewu a nie do spożycia . Początek hodowli w Polsce: W. Peplowski 1860: w hodowanie pszenicy ozimej Sarnowskiej (met rodowodowa), A. Sempolowski, K.Bielawki, J.DObrzanski, W.Myzel, .Janus, K. Buszczynski, Metody hodowli (op. A. Sampotoskiego) Uszlachetnianie= selekcja negatywna, wymywanie nowych typów= mutacje krzyżowanie= rekombinacje, biotechnologia (diagnostyka molekularna inżynieria genetyczna). mutacje indukowane, krzyżowanie międzygatunkowe i międzyrodzajowe, wykorzystanie barier krzyzowalnosci (eliminacje chromosomów) w wytwarzaniu linii DH, krzyżowanie miedzyklasowe (wiązanie N przez rośliny jednoliścienne), GMO- wprowadzenie genów spoza świata roślin a) ucieczka genów z roślin obcopylnych do spokrewnionych chwastów. ANDROGENEZA- kultury pylników zyta (otrzymywanie roślin haploidalnych). BIOTECHNOLOGIA- tworzenie określonych produktów przez wykorzystanie procesów biologicznych: hodowla roślin, biotechnologia współczesna

KULTURY IN VITRO to hodowla komórek i tkanek roślinnych na sztucznych pożywkach w warunkach sterylnych Regeneracja roślin na drodze organogenezy lub embriogenezy somatycznej 1) Mikrorozmnażanie: rozmnażanie klonalne Eksplanty: merystemy apikalne pędu, korzenia, dyski liściowe, odcinki ogonki liściowych, fragmenty pędu, hipokotyle i liściowe. Zmienność somaklonalna przyczyna: podłoże genetyczne- mutacje lub epigenetyczna. Zmienność gametoklonalna 2) kultury zarodków (embro rescue) mieszance wewnatrzgatunkowe międzygatunkowe międzyrodzajowe, mieszance zygotyczna, mieszance somatyczne- fuzj protoplastów MIESZANCE SOMATYCZNE- symeryczne: zawierają kompletne genomy obojga rodziców, asymeryczne: powstają przy eliminacji niektórych chromosomów lub ich części cybrydy- powstają przez wprowadzenie do cytoplazmy jednego gatunku genomu drugiego gatunku 3) kultury roślin haploidalnych Haploid- roślina zawierająca w swoich Komorkach somatycznych gametyczna liczbę chromosomów (n). Sposoby uzyskiwania roślin haploidalnych: eliminacja chromosomów w zarodkach powstałych w wyniku krzyżowań międzygatunkowych i międzyrodzajowych Androgeneza- sporoficzny rozwój gametofitu męskiego: a)kultury pylnikowe b) kultury izolowanych mikrospor Gynogeneza- sporoficzny rozwój z haploidalnych Komorek woreczka zalążkowego a)kaltury niezaplodnionych zalążkowi i zalążni b) kultury zapylonych zalążków i zalążni

ZALETY WYNKAJACE ZE STOSOWANIA TECHNIK KULTUR IN VITRO W PRACACH GENEYCZNO- HODOWLANYCH : dysponowanie ogromnymi liczebnosciami genetypow na bardzo małych powierzchniach, uzyskiwanie efektów selekcji w krótkim czasie, możliwości bardzo precyzyjnej kontroli czynników dotyczących działania mutagenami, warunków selekcji i wzrostu (z 1g świeżych liści uzyskuje się 10⁶ do 2 x 10⁷ protoplastów, przy zdolności 25% do podziałów komórkowych można dysponować populacją od 2,5 x10⁵ do 0,5x10⁷ komórek/osobników mieszczących się na kilku płytkach Petriego )

ZASTOSOWANIE MARKERÓW MOLEKULARNYCH: a) charakterystyka zmienności genetycznej materiałów wyjściowych do hodowli oraz kolekcji b) selekcja przy użyciu markerów genetycznych- metoda MAS (marker assisted selection) i ustalenie sprzężeń pomiędzy loci cech ilościowych (QTL- quantitative trait loci) c) selekcja na podstawie markerów genetycznych pozwala na: unikniecie modyfikującego wpływu środowiska na ekspresje cechy, przeprowadzenie selekcji na dowolnym etapie rozwoju rośliny, skrócenie czasu hodowli oraz obniżenie kosztów d) analiza mieszańców wewnątrz i międzygatunkowych, ustalenie pokrewieństwa form oddalonych oraz ich filogeneza e) identyfikacja odmian i materiałów do hodowli pozwalająca na ochronę praw autorskich hodowcy f) przewidywanie efektu heterozji- badanie dystansu genetycznego miedzy liniami rodzicielskimi g) badanie czystości nasion mieszańcowych oraz weryfikacja jednorodności klonów u gatunków rozmnażanych wegetatywnie. RODZAJE MARKEROW MOLEKULARNYCH: Izoenzymy (polimorfizm białek, kodominowanie), Markery DNA (polimorfizm DNA) RFLP, MAAP, AFLP, STMS, SCAR (STS), RFLP (restriction fragments lenght polimorphism) badanie polimorfizmu długości restrykcyjnych fragmentów DNA. TECHNIKI OPARTE O LANCUCHOWA REAKCJE POLIMERAZY PCR (polimerase chein reaction): MAAP (MULTIPLE ARBITRARY AMPLICON PROFILLING), RAPD (randon amplified polymorphic DNA dominowanie, AP ( arbitrarily- primed PCR DOMINOWANIE, DAF (DNA amplication fingerpriting dominowanie , AFLP (amplited fragment lenght polymorphish- polimorfizm długości aplikowanych fragmentów kodowanie, STMS (sequence tagged microsatellite sites kodominowanie, SCAR (STS) sequence- characterized amplified region or sequence tagged sites kodominowanie DIAGNOSTYKA OPARTA NA AMPLIFIKACJI DNA łańcuchowa reakcja polimerazy PCR (Polymerase Chain Reaktion)Stadia reakcji: A) denaturacja DNA, w temperaturze okolo 95C w wyniku której powstają jednoniciowe cząsteczki DNA b) przyłączenie starterów do jednolisciowej cząsteczki DNA w miejscach komplementarnych do homologii starterów, ich długości itp c) synteza nowych nici DNA w temperaturze ok 72C . INZYNIERIA GENETYCZNA- genetyka molekularna i technika rekombinacji DNA przyczyniły sie do opracowania metod pozwalających na uzyskiwanie nowej zmienności droga transformacji TRANSFORMACJA GENETYCZNA- jest to proces przenoszenia obcych fragmentów DNA (genów) do genomu biorcy i stabilna ich integracje w tym genomie (przenoszenie genów bez względu na ich oddalenie filogenetyczne) ETAPY UZYSKIWANIA ROSLIN TRANSGENICZNYCH: wyizolowanie i sklonowanie genu przeznaczonego do transformacji

WYNIK DIAGNOSTYCZNY POWSTAJE NA PODSTAWIE: oceny polimorfizmu fragmentów restrykcyjnych (RFLP), określenia długości badanego fragmentu DNA, wykrycie delecji insercji mutacji punktowych, określenia sekwencji badanego fragmentu DNA. DIAGNOSTYKA OPARTA NA HYBRYDYZACJI Z SONDAMI MOLEKULARNYMI- Diot Blot HYbridization (hybrydyzacja punktowa) DNA lub RNA unieruchomienie w temp 80C lub promieniowanie UV inkubacja z sonda. Southern Blot Hybridization (metoda Southerna) hybrydyzacja DNA-DNA, NORTHEN BLOT HYBRIZIZATION metoda Northen hybrydyzacja RNA-RNA, Hybrydyzacja IN Situ. INZYNIERIA GENETYCZNA- genetyka molekularna i technika rekombinacji DNA przyczyniły sie do opracowania metod powstających bna uzyskanie nowej zmienności droga transformacji. TRANSFORMACJA GENETYCZNA- jest to proces przenoszenia obcych fragmentów DNA (genów) do genomu biorcy i stabilna ich integracje w tym genomie (przenoszenie genów bez względu na ich oddalenie filogenetyczne). ETAPY UZYSKIWANIA ROSLIN TRANSGENICZNYCH- wyizolowanie i sklonowanie genu przeznaczonego do transformacji, opracowanie metody wprowadzenie genu do komórek roślinnych, ustalenie metodyki regeneracji transformowanych komórek w kompletnie wykształcone rośliny, określenie sposobu sprawdzenia integracji i ekspresji wprowadzonego genu, zbadanie stabilności transformowanego genu w następnych pokoleniach roślin i określenie sposobu dziedziczenia nabytej cechy. TEST Te0 transformowane T1T2T10 pokolenia płciowe. KONSTRUKTOR STOSOWANY W TRANSFORMACJI SKLADA SIE Z: gen strukturalny-cecha, gen markerowy (selekcyjny) np aro A odporność na glyfosat lub npt H odporność na nemocyne i kanamycyne oraz reporterowy (wizualizujący ) np GUS B glukuronida, promotor i terminator sekwencje regulacyjne (promotor poprzedzający gen strukturalny jest odpowiedzialny za inicjacje transkrypcji a terminator za jej ukończenie) METODY TRANSFORMACJI- a)wektorowe bakterie z rodzaju Rhizobium- Agrobacterium tumefaciens plazmid Ti( ang tumor inducing) oraz Agrobacterium rhizogenes plazmid Ri (ang roots inducing) System Agrobacterium wykorzystuje sie do transformacji roślin dwuliściennych b) bezwektorowe makroiniekcja mikroiniekcja elekroporacja mikrowstrzeliwanie (ang partical bombartment) wykorzystuje sie do wprowadzenia konstruktorów DNA u roślin jednoliściennych.

Armatka genowa umożliwia wprowadzanie do Komorek cząsteczek DNA.

GEN MESKIEJ STERYLNOSCI- PGS Geny rybonukleaz RN aza T1 (z Aspergillus oryzae) BARNAZA ( z Bacillus amyliquefaciens) PROMOTOR TA029- gen rozkładający komórki tapetum, gen odporności na herbicyd Basta- gen Bar acetylotransferazy ( ze Streptomyces hygroscopicus) RESTORERY- transformanty z inhibitorem Barnazy- Bastar KONSTRUKT LINEARNY- 9000, lewy i prawy, 1 konstrunt wprowadza sie do komórki. Przy pomocy sondy molekularnej można sprawdzić czy jest gen, przylancza sie do konstruktu jak nie świeci to go niema. WYKORZYSTANIE ROSLIN TRANSGENICZNYCH W HODOWLI- metody transformowania roślin umożliwiają na drodze pozageneratywnej wprowadzenie następujących cech: odporność na szkodniki i choroby wirusowe bakteryjne i grzybowe, odporność na herbicydy, modyfikacje cech użytkowych roślin (ingeracja w metabolizm związany z dojrzewaniem, modyfikowanie spektrum barw kwiatów, zmiany w metabolizmie węglowodanów i tłuszczów, rośliny transgeniczne jako bioreaktory do syntezy bialek:alfa-amylazy beta-glukanazy peroksydaza ligniny-bialka przemysłowe oraz źródło przeciwciał i szczepionek, rośliny transgeniczne mogę służyć do biodegradacji plastiku. Obecnie wprowadzane sa geny warunkujące cechy jakościowe o prostym, jedno lub kilku genowym sposobie dziedziczenia. MODYFIKACJE CECH UZYTKOWYCH ROSLIN 1) ingerencja w metabolizm związany z dojrzewaniem: a)pomidor odmiany Flavr Savr o przedłużonej trwałości Gen PG- poligalakturonazy warunkuje rozkład frakcji pektynowych ścian komórkowych. Wprowadzenie geny PG o orientacji antysensownej blokuje synteze poligalakturonazy-owoce pozostają twarde b) goździki transgeniczne o przedłużonym okresie kwitnienia Zgenow kodujących enzymy syntazy ACC i oksydazy ACC wyciszono gen syntazy ACC wykorzystując zjawisko kosupresji- obniżenie poziomu etylenu w tkankach rośliny. Efektem opanowania technologii ingerencji w metabolizm etylenu bedzie pojawienie sie w najbliższych latach gamy owoców i warzyw o przekonstruowanym systemie dojrzewanie 2) modyfikowanie spektrum barw kwiatów roślin ozdobnych: petunia o pomarańczowej barwie kwiatów

ODPORNOŚĆ NA HERBICYDY: w tym celu można wykonać: modyfikacje genu kodującego enzym (białko docelowe) w genomie rośliny uprawnej, wprowadzenie dodatkowych kopii tego genu, wprowadzenie genu kodującego bialsko degradujące herbicyd GEN BAKTERII SALMONELLA TYPHIMURIUM- warunkujący wytwarzanie enzymu EPSPS, do rośliny powoduje nadprodukcje enzymu EPSPS-inaktywuje glyfosat środek aktywny herbicydu Roundup. GEN BAR acetylotransferazy bakterii Spreptomyces hygroscopicus wprowadzony do rośliny warunkuje odporność na herbicyd Basta. Liczba roślin uprawnych (odmian, linii) odpornych na herbicydy osiągnęła 498 przypadków (1996) odporność na szkodniki Grupy genów odpowiedzialnych za kodowanie bialek toksycznych dla owadów: a)gen Bt kodujący białka CryCgeny grupy Bt otrzymane z bakterii Bacillus Thuringinesis q- endotoksyny lub białka Cry.bialka Cry ulęgają rozkładowi w przewodzie pokarmowym żerujących owadów na aktywne toksyny. Wrażliwymi na toksyny sa owady z rzędu Lepidoptera, Coleoptera i Diptera. Otrzymano ziemniaki odporne na stonkę ziemniaczana oraz bawełnę odporna na żerujące gasiennice motyle b) gen inhibitory enzymów trawiennych owadów. gen ... 3) zmiany w metabolizmie węglowodanów i tłuszczów a) bakteryjny gen pirofosforylazy ADP- glukozy (kluczowy gen biosyntezy skrobi) wprowadzony do DNA amyloplastow ziemniaków niskoskrobiowych powoduje podwyższenie amylozy i amylopektyny w skrobi roślin zbożowych, ziemniaka i kukurydzy. Otrzymano bulwy ziemniaka które zawierają skrobie złożona wyłącznie z amylopektyn b) wprowadzenie do rzepaku genu olesaturazy kwas stearynowego spowodowało podwyższenie zawartości nasyconego kwasu stearynowego z 2 do 40% a obniżenie nienasyconego kwasu oleinowego c) projekty badawcze zakładają zwiększenie zawartości w roślinach tłuszczów znajdujących zastosowanie w produkcji detergentów Transgeniczne Orliny bArabidosis i rzepak zwiększają gen kodujący trio syntezę akumulajaca znaczne ilości kwasów tłuszczowych o długości 12 węglowego- kwas laurowy do produkcji detergentów ROSLINY TRANSGENICZNE MOGA SLUZYC JAKO BIOREAKTORY DO SYNTEZY WAZNYCH BIALEK PRZEMYSLOWYCH- alfa- amylaza stosowana do upłynniania skrobi, beta- glukanaza stosowana do produkcji piwa, peroksydaza ligniny stosowana w przemyśle papierniczym Rośliny transgeniczne mogą służyć do biodegradacji plastiku .gen kodujący enzymy reduktaze acetoacetylo koenzymu A i syntetazę poli (3-hydroksymaslanu)pochodna z bakterii Alcalipers eutrophus. BIODEGRADOWALNY PLASTIK- polihydroksykwasy alkanowe PHA, kopolimer poli(hydroksymaslan- ... CECHY AGROTECHNICZNE- tolerancja na herbicydy, odporność na owady, odporność na patogeny, tolerancja na stresy środowiskowe (niskie temp, susze, zasolenie gleby), odporność na wirusy SKUTECZNA TRANSFORMACJA NIE OZNACZA STABILNEJ EKSPRESJI- problemem technologii roślin transgenicznych jest niestabilność ekspresji wprowadzonych genów, wprowadzone geny: nie ulęgają ekspresji, bardzo słaba ekspresja zanika w kolejnych pokoleniach DLACZEGO TAK SIE DZIEJE? a)wyciszanie genów poznano powierzchownie b) przypadkowe miejsce integracji obcych genów w transkrypcyjnie nieaktywne obszary genomu wyklucza z reguły możliwość transkrypcji (rejony chromosomów zwane heterochromatyna) c) modyfikacja obcego DNA przez metyzacje której ulega cytozyna prowadzi to do zablokowania transkrypcji d) transdezaktywacja (kosupresja) polega na wyciszaniu transkrypcji genu homologicznego za pomocą transformacji. PROBLEMY I PERSPEKTYWY: a) jak dalece można przekształcać metabolizm rośliny i zmusić wysoko wydajne odmiany hodowlane do gromadzenia jeszcze większej ilości zapasowych: węglowodanów, tłuszczów, białek oraz innych produktów metabolizmu roślinnego b) czy można bezkarnie przestawiać strumienie (cieki) metaboliczne którymi płynie materia i energia w skomplikowanym eukariocie jakim jest roślina c)czy ingerencja w genotyp rośliny poprzez stosowanie inżynierii genetycznej nie stanowi niebezpieczeństwa dla ludzi i środowiska d) rośliny transgeniczne stanowią cenny materiał wyjściowy dla prac hodowlanych dlatego celowym jest wykorzystanie transformowania bardzo wartościowego materiału roślinnego, odmian o wysokiej wartości użytkowej e) poszerzenie z zakresu dostępnej zmienności genetycznej o nowe cechy dzięki metodom biotechnologicznym, pozwala realizować także zmierzenia które były by osiągalne metodami tradycyjnymi

ULEPSZANIE ROŚLIN-WYZWANIE XXI WIEKU. TWORZENIE ZMIENNOSCI GENETYCZNEJ PRZYDATNEJ DLA HODOWLI ROSLIN- MATERIALY WYJSCIOWE: krzyżowanie wewnątrzgatunkowe i midzygatunkowe-zmiennosc rekombinacyjna, mutacje spontaniczne i indukowane, zmienność genetyczna uzyskana metodami biotechnologicznymi- inżynieria genetyczna. Metody wykorzystywane w hodowli roślin: inżynieria genetyczna, badanie genomu, diagnostyka DNA, krzyżowanie i selekcja, hodowla heterozyjna, indukowana poliploidalność, kultury tkanek i komorek in vitro. METODY TRANSFORMACJI ROSLIN: a)bezwektorowe- elektroporacja, PEG, mikrostrzeliwanie, mikroiniecja MIKROINIEKCJA-polega na wprowadzeniu DNA za pomocą igły mikromanipulacja, doświadczenie wykonywane jest ręcznie. TRANSFORMOWANIE ROSLIN- geny reporterowe LUC (ze świetlika) i GUS (białko zabarwione na niebiesko). PRZYKLADY MODYFIKACJI GENETYCZNYCH ROSLN- rośliny transgeniczne jako bioreaktory do syntezy białek i innych związków: soja, pomidor, Salata, truskawki odporne na przymrozki, sorgo,

PRAWNE I SPOŁECZNE ASPEKTY AGROBIOTECHNOLOGII

Uwarunkowania rozwoju biotechnologii sa jednoznacznie określone w opinii większości ekspertów którzy uważają za najważniejsze: postęp naukowo-techniczny, legislacje, dynamikę rynku, odbiór społeczny. Stosunek Państwa Polskiego do biotechnologii charakteryzuje dokument <Polityka ekologiczna państwa na lata 2003-2006>. PRAWO- podstawowe akty prawne RP- legislacja krajowa w zakresie biotechnologii opiera sie przede wszystkim na ustawie <O GMO> oraz aktach zbieżnych: prace o GMO, o paszach, o żywności i żywieniu, o rolnictwie ekologicznym. MIEDZYNARODOWE: dyrektywy z 2001, 2003,200,2009, 2001, 2003r .PODSTAWOWE POJECIA WEDLUG USTAWODAWCY: biotechnologia- oznacza każde rozwiązanie technologiczne które wykorzystuj systemy biologiczne, żywe organizmy lub ich pochodne do wytworzenia lub modyfikowania produktów lub procesów Genetycznie zmodyfikowana żywność- oznacza żywność zawierająca, składająca sie lub wyprodukowana z GMO. Genetycznie zmodyfikowana pasza- oznacza pasze zawierająca, składająca sie lub wyprodukowana z GMO Wyprodukowane z GMO- oznacza uzyskane w całości lub w części z GMO, ale niezawierające lub nieskładające sie z GMO. ORGANIZM- oznacza jakikolwiek byt biologiczny zdolny do replikacji lub przenoszenia materiału genetycznego ORGANIZM zmodyfikowany genetycznie- oznacza organizm z wyjątkiem istoty ludzkiej, w którym materiał genetyczny został zmieniony w sposób, nie zachodzący w warunkach naturalnych w skutek krzyżowania i/lub naturalnej rekombinacji ZAKLAD INZYNIERII GENETYCZNEJ- pomieszczenie budynki laboratoria lub ich zespoły przystosowane i przeznaczone do dokonywania zamkniętego użycia mikroorganizmów genetycznie zmodyfikowanych lub GMO innych niż mikroorganizmy genetycznie zmodyfikowane, na których utworzenie i prowadzenie wymagane jest zezwolenie ministra właściwego do spraw środowiska. ZAMIERZONE UWOLNIENIE- działanie polegające na zamierzonym wprowadzeniu do środowiska GMO albo ich kombinacji, w celach doświadczalnych, bez stosowania zabezpieczeń mających na celu ograniczenie ich kontaktu z ludźmi i środowiskiem.

HODOWLA MOLEKULARNA JAKO NOWY OBSZAR GENETYKI STOSOWANEJ. HODOWLA MOLEKULARNA- (molecular breeding) polega głownie na wykorzystaniu markerów molekularnych do selekcji korzystnych genotypów (marker assisted selection- MAS).

MARKER MOLEKULARNY przydatny w hodowli- to wykrywany technika PCR lub hybrydyzacji polimorfizm DNA silnie sprzężony z polimorfizmem funkcjonalnym, warunkującym zmienność cechy fenotypowej o znaczeniu hodowlanym np: odporność na mączniaka, męska sterylność. Marker jest najczęściej identyfikowany w drodze elektroforezy jako Prażek (np:STS, SSR, RAPD). Marker może mięć także postać plamki, gdy stosowana jest technika hybrydyzacji DNA na błonie lub szkle (SNP, mikromacierze DNA, DArT).MARKERY UMOZLIWIAJA precyzyjniejsza selekcje niż ocena fenotypu- gdyż sa to łatwe do rozróżniania proste mendlowskie cechy (maja postać prążka lub plamki), określają fenotyp czyli skład alleli na poziomie DNA, sa niewrażliwe na wpływ środowiska, ustalenie genotypu odbywa sie we wczesnym etapie rozwoju rośliny bez potrzeby oceny dojrzałego fenotypu, korzystają z drobnego fragmentu dowolnej tkanki w dowolnym stadium rozwoju np: fragment liścia siewki, umożliwiają prowadzenie selekcji przed kwitnieniem a nawet przed wysianiem roślin w pole zapewniając kontrole procesu krzyżowania roślin. KLASY MARKEROW- jak dotąd najczęściej generowany byly losowe markery DNA (randon DNA markers- RDMs), wykrywające.. MARKER FUNKCJONALNY (FM) lub marker doskonały (perfect marker)- najbardziej pożądanym lecz trudnym do opracowania markerem jest tzw marker funkcjonalny (FM), wykorzystujący polimorfizm w sekwencji genu będący bezpośrednia przyczyna różnic fenotypowych (najczęściej SNP) marker taki umożliwia identyfikacje korzystnego Allena genu w każdym materiale hodowlanym lub w naturalnej populacji. MIKROMACIERZE -umożliwiają jednoczesna analizę tysięcy osobników lun tysięcy loci. MAKER A GEN- WEWNATRZ LUB POZA PRZYKLADY OPRACOWANYCH JUZ MARKEROW FUNKCJONALNYCH (FM) U PSZENICY- geny podjednostek glutenu (wartość wypiekowa), geny wazy (jakość skrobi), geny warunkujące twardość ziarna, geny wernalizacji, geny Rht (skrócenie źdźbła), geny Lr10 i Lr21 (odporność na rdze brunatna), gen oksydazy polifenolowej u pszenicy, markery dla 7 alleli genu Pm3 odporności na mączniaka. MARKERY FUNKCJONALNE opracowane u innych gatunków roślin- geny odporności na choroby bakteryjne u ryzu (xa5 i inne), allele genu Rs warunkujące rożny skład cukrów prostych w korzeniu marchwi, allele genu COMT warunkujące różnice w zawartości strawnego włókna u kukurydzy pastewnej.. WYMOGI STAWIANE PRZED MARKEREM DO HODOWLI MOLEKULARNEJ- silnie sprzężony z właściwym allelem genu lub QTL warunkującym pożądana cechę, kodominujacy (SSR). ROZWOJ HODOWLI MOLEKULARNEJ- do stosowania markerów molekularnych w hodowli przyznają sie duże firmy hodowlane jak Monsanto, Syngenta. Centralne laboratoria do MAS sa w USA.

MARKERY W HODOWLI- odmiana zyta mieszańcowego VISELLO zLochow- Petkus została otrzymana z użyciem selekcji markerami genów restorerowych dla cytoplazmatycznej meskosci sterylnej. PRZYKLADY MAS W POLSCE- selekcja na skład glutenin HMW, selekcja markerami genów odporności na rdze i mączniaka u jęczmienia, markerami na męska sterylność.. WNIOSKI- obserwacje sa bardzo intensywny rozwój metod i narzędzi do hodowli molekularnej na świecie, bogate kraje i koncerny biotechnologiczne stosują juz w praktyce hodowle molekularna, w krajach prace nad wdrożeniem hodowli molekularnej sa słabo zaawansowane, krajowa hodowla roślin musi być w najbliższym czasie wsparta metodami MAS gdyż w przeciwnym razie nie bedzie w stanie konkurować z zagranica

---