Odmiana - (botanika: gatunek - podgatunek - odmiana); forma uzyskana w wyniku hodowli i urzędowo zarejestrowana, nazwa odmiany uprawnej pisana z dużej litery;

Rodzina - (botanika: rodzina - rodzaj - sekcja - gatunek); grupa roślin blisko ze sobą spokrewnionych, najczęściej pochodzących od jednej wyselekcjonowanej rośliny matecznej, czyli pojedynka.

Ród - podobne znaczenie jak rodzina tylko w odniesieniu do gatunków obcopylnych. W ocenie odmian to „kandydat odmianowy” czyli forma zgłoszona przez hodowcę do rejestrowych doświadczeo odmianowych, ale jeszcze nie zarejestrowaną i oznaczoną numerem kodowym ;

Linia - potomstwo jednej rośliny matecznej (pojedynka) zamiast terminu ród w stosunku do gatunków samopylnych; dla podkreślenia wysokiego stopnia homozygotyczności. Linie homozygotyczne w wyniku długotrwałej hodowli wsobnej noszą nazwę „linii czystych”

Klon - wegetatywne potomstwo jednej rośliny wyjściowej (ziemniaki - rozmnażane przez bulwy; truskawki - sadzonkowanie; róż i drzew owocowych - szczepienie i okulizacja)

Typ - określenie grupy odmian o podobnych właściwościach (typ jęczmienia browarny lub paszowy)

Forma - stosowana w odniesieniu do cech morfologicznych (bezostna lub ostna forma pszenicy)

Ośrodki różnicowania się genetycznego:

1. Ośrodek chioski - ryż, trzcina cukrowa, soja, liczne gatunki drzew owocowych (grusze, jabłonie, morele) i warzyw 2. O. indyjski - ryż, trzcina cukrowa, ogórek, inne tropikalne i subtropikalne 3. O. środkowoazjatycki - pszenice heksaploidalne, drzewa owocowe (jabłonie, grusze), liczne gatunki warzywne (marchew, cebula, rzodkiew, warzywa strączkowe) oraz przyprawowe 4. O. bliskowschodni - liczne stepowe gatunki pszenicy
5. O. śródziemnomorski - buraki 6. O. abisyoski - ośrodek wtórny 7. O. meksykaoski - kukurydza, kakao 8. O. południowoamerykaoski - ziemniaki
Odmiana miejscowa - populacje lokalnie rozmnażane i rozmnażane, ale niefigurujące w urzędowych rejestrach, nie są uznawane za odmiany hodowlane. Odgrywają główną rolę w krajach ”trzeciego świata”, dobrze przygotowane do miejscowych warunków. Ich właściwości ukształtowały się w warunkach prymitywnej uprawy - następowała naturalna selekcja to skrajny przykład odmian ekstensywnych.

Odmiany intensywne - uzyskane w wyniku długotrwałej hodowli prowadzonej w warunkach zaawansowanej technologii. Prymitywne odmiany - cenne źródło cech odpornościowych.

Udomowienie jest procesem ewolucyjnym, obejmującym genetyczne zmiany roślin na skutek działalności człowieka. Genetyczny mechanizm udomowienia polega na mutacyjnej zmienności poligenicznych cech ilościowych, warunkujących wysokośd plonu i zawartośd w nim pożądanych substancji.

Prawo serii homologicznych - (Wawiłow) zmiennośd w obrębie poszczególnych grup systematycznych przebiega równolegle. Jeżeli w obrębie jakiegoś gatunku występuje cecha morfologiczna czy fizjologiczna, to cecha taka prawdopodobnie występuje również u innych pokrewnych gatunków należących do tej samej grupy.
Selekcja indywidualna

Podstawową zaleta selekcji indywidualnej jest to że w odróżnieniu od selekcji masowej wybór najcenniejszych rodów opiera się nie tylko na fenotypowej ocenie roślin matecznych (pojedynków)ale przede wszystkim na ocenie ich potomstwa. „Selekcja indywidualna z oceną potomstw”
Kierunki hodowli roślin

Jakośd plonu to zróżnicowanie właściwości roślin. W hodowli oznacza morfologiczne i chemiczne właściwości zbieranego produktu, które mają wpływ na: wartośd odżywczą, przydatnośd przemysłową i inne kierunki użytkowania plonu roślin.

Wymagania jakościowe zależą od trendów rozwojowych w rolnictwie np. produkcja biopaliw (rzepak, ziemniak)

• Jakośd plonu to zróżnicowanie właściwości roślin. W hodowli oznacza morfologiczne i chemiczne właściwości zbieranego produktu, które mają wpływ na: wartośd odżywczą, przydatnośd przemysłową i inne kierunki użytkowania plonu roślin.

• Wymagania jakościowe zależą od trendów rozwojowych w rolnictwie np. produkcja biopaliw (rzepak, ziemniak)

• Pojęcie „jakośd odmiany” kojarzono dawniej z wysokim udziałem plonu handlowego w plonie ogólnym, jednak takie określenie „jakości plonu” miało znaczenie w tradycyjnym rolnictwie.

• W ostatnich latach w hodowli jakościowej coraz częściej wykorzystywane są molekularne metody analizy genomu roślin.

Grupy cech decydujące o jakości w hodowli roślin

• Zawartośd pożądanych, korzystnych składników, w tym strawnośd pasz;

• Ziarna zbóż (zawartośd węglowodanów i białka)

• Burak cukrowy (zawartośd cukru)

• Owies (rozpuszczalne beta-glukany

• Ziemniak (frytki, chipsy, mączka ziemniaczana, pasza, skrobia, etanol)

• Jakośd plonu odmian sadowniczych i warzywnych - walory morfologiczne (barwa konsystencja, kształt, zapach) oraz skład chemiczny.

• Zawartośd niepożądanych składników;

• Bezerukowe odmiany rzepaku

• Hodowla niskoalkaloidowych form trzech gtunków łubinu

• Właściwości technologiczne i przydatnośd przetwórcza;

• Pszenica zawartośd glutenu, liczba opadania wskaźnik alfa-amylazy

• Jęczmieo, odmiany browarne (efekt słodowania: siła diastatyczna, liczba Kolbacha, ekstraktywnośd, stopieo odfermentowania, lepkośd brzeczki). W badaniach populacji mieszaocowych określono co najmniej 180 loci QTL związanych z wartością browarną, znajdujących się w rożnych miejscach genomu.

• Cechy morfologiczne (wygląd) i smakowitośd.

Doskonalenie wybranych gatunków uprawnych wymaga znajomości ich:

 Właściwości cytologicznych

 Właściwości fizjologicznych

 Zakresu zmienności dzikich, prymitywnych i współczesnych form pokrewnych

 Właściwości cech użytkowych

 Wymagao agroekologicznych

Hodowca musi zadecydowad:

 Jaki wybrad materiał wyjściowy

 Jaki przyjąd schemat krzyżowania i rozmnażania (liczba i rodzaj możliwych kierunków hodowlanego doskonalenia roślin uprawnych zależy od gatunku i sposobu użytkowania)

 Jakie zastosowad metody selekcji

 Jakie przyjąd kryteria selekcji

 Uzyskanie odmiany idealnej, która spełniałaby wszystkie wymagania (ideotyp), jest niemożliwe z powodu występowania tak zwanych ujemnych korelacji.

Podstawowe cele hodowli - kierunki hodowli

 Zwiększenie plenności roślin (dotyczy wszystkich gatunków uprawnych, jednak jego znaczenie w odniesieniu do poszczególnych gatunków i sposobów użytkowania może byd różne)

 Wytwarzanie odmian ulepszonych pod względem technicznej dogodności dla producenta

 Otrzymywanie odmian odpornych na choroby i szkodniki

 Osiąga się poprzez wytworzenie plenniejszej odmiany, ale nie przez ulepszenie ich swoistych właściwości takich jak odpornośd na choroby, lecz przez zwiększenie ogólnej sprawności roślin.

 Biomasa - ogólna masa organiczna wyprodukowana na jednostce powierzchni (np. zboża - ziarno, słoma, plewy, korzenie)

 Plon ogólny (użyteczny) - częśd biomasy, która rolnik zbiera i użytkuje (może on zależed od technologii zbioru)

 Plon główny - to np. ziarno, Plon uboczny - to np. słoma

Plon określa się doświadczalnie (wartośd średnią z kilku lat i kilku lub kilkunastu miejscowości). Prowadzi się wielopowtórzeniowe doświadczenia porównawcze, organizowane przez COBORU

Pojęcia zw. z określaniem plonu odmiany

Odmiany dobrze zbuforowane (wierne, wiernie plonujące) - odmiany wysoko plonujące w stosunku do wzorca, niezależnie od roku badao i miejscowości czyli nie wykazujące wysokiej interakcji odmiana x lata x miejscowość.

Rejonizacja odmian - silna interakcja odmiana x miejscowość (zaleca się uprawę różnych odmian w określonych rejonach) należą tu zboża ozime

Odmiany uniwersalne - odmiany zalecane we wszystkich rejonach uprawnych należą tu buraki cukrowe i pastewne

Pojęcia zw. z określaniem plonu odmiany

Odmiany intensywne - odmiany dające wysokie plony tylko w bardzo dobrych warunkach agroklimatycznych, ale reagująca drastycznym spadkiem plonu w warunkach mniej korzystnych

Odmiany ekstensywne - w warunkach korzystnych nie dorównują o. intensywnym, ale nie reagują tak silnie na warunki mniej korzystne; zaleca się je dla krajów rejonów, gospodarstw o niskim poziomie kultury rolnej

Hodowla odpornościowa ma ogromne znaczenie, gdyż pozwala na ograniczenie strat powodowanych przez różnego typu patogeny bez konieczności stosowania ochrony chemicznej upraw

Uzyskanie odmian odpornych metodami hodowlanymi jest bardzo ważnym kierunkiem w hodowli roślin.

• choroby i szkodniki powodują znaczne straty plonu i obniżają jego jakośd

• chemiczna ochrona roślin jest kosztowna i może stanowid zagrożenie dla środowiska oraz konsumenta

• niektóre patogeny, po dłuższym stosowaniu pestycydów, mogą się na nie uodpornid

Znaczenie odporności

• w hodowli roślin rozmnażanych wegetatywnie - zwłaszcza przeciwko chorobom wirusowym, przenoszonym przez bulwy, rozłogi, sadzonki i kłącza

• w hodowli warzyw często spożywanych na surowo (konieczne ograniczenie stosowania pestycydów w ich uprawie)

• w rolnictwie i ogrodnictwie „ekologicznym” - wykluczone stosowanie pestycydów

• u odmian uprawianych w przy-domowych ogródkach i na działkach

Odpornośd roślin:

na czynniki biotyczne, czyli organizmy żywe (patogeny):

• grzyby przenoszone przez wiatr

• grzyby żyjące w glebie przenoszone przez wodę

• wirusy

• bakterie

• szkodniki zwierzęce (owady, nicinie)

na czynniki abiotyczne, czyli środowiskowe:

• suszę

• mróz

Terminologia

Odpornośd całkowita - (immunia, z ang. immunity) rośliny nie można zainfekowad danym patogenem, nawet wielokrotnie powtarzając sztuczną inokulację; źródłem genów tej odporności są najczęściej gatunki dzikie.

• wymagana tylko przy corocznym wysokim stopniu nasilenia występowania określonej choroby w danym rejonie, kiedy powoduje znaczny spadek plonu

• odmiana buraka cukrowego US 1 odporna na kędzierzawkę wirusową, która w latach 20 - tych dziesiątkowała plantacje w Kalifornii

• odmiany buraka odporne na rizomanię (grzyb Polymyxa betae), która niszczyła uprawy w pd Europie

Odpornośd częściowa - na nią zwykle jest ukierunkowana hodowla, ponieważ odporności całkowitej z reguły towarzyszy niższy plon; odp. cz. poszukuje się, gdy mamy do czynienia z mniej groźnymi patogenami (występują w mniejszym nasileniu, albo są łatwe do zwalczania mało toksycznymi środkami chemicznymi); wyrażona w różnym stopniu, od słabej do silnej, czasem zależy od wieku rośliny.

Odpornośd polowa - w warunkach naturalnych roślina nie ulega infekcji, ale można ją zakazid poprzez sztuczną inokulację.

Podatnośd - przeciwieostwo odporności; wyrażona w różnym stopniu, od słabej do silnej; zarówno odpornośd, jak i podatnośd dotyczą zachowania się patogena w stosunku do rośliny - gospodarza.

Tolerancja - to brak lub słabe obniżenie plonu i/lub jego jakości, pomimo zakażenia; wyrażona w różnym stopniu, od słabej do silnej.

Wrażliwośd - przeciwieostwo tolerancji, wyrażona w różnym stopniu.

Nadwrażliwośd - w wyniku infekcji następuje reakcja nekrotyczna (obumieranie zakażonej komórki lub grupy komórek), co uniemożliwia rozmnażanie się patogena; dlatego n. uznaje się za szczególny mechanizm odporności; inaczej jest to odpornośd czynna.

Tolerancja, wrażliwośd i nadwrażliwośd to zachowanie się rośliny - gospodarza po zainfekowaniu jej patogenem.

W doświadczeniach polowych ocenia się intensywnośd występowania objawów choroby w skali od 0 (brak) do 9 (całkowite porażenie wszystkich roślin na poletku).
Hodowla odmian odpornych na szkodniki jest trudna i często nieskuteczna.

Uzyskano dobry efekt, wprowadzając do odmiany uprawnej (przez krzyżowanie introgresywne z formami dzikimi) substancje chemiczne, które powodują, że roślina staje się trująca lub nieatrakcyjna dla szkodnika np.: swoiste alkaloidy, dzięki którym liście ziemniaka nie są atakowane przez stonkę, czy nicienie nie zasiedlają korzeni.

Hodowla w kierunku odporności na szkodniki jest trudniejsza niż w przypadku chorób, wynika to z uniwersalizmu w stosunku do żywiciela.

Sukcesy hodowlane:

• Odmiany buraka i ziemniaka odporne na nicienie,

• Wprowadzeni odmian transgenicznych.

Oszacowane straty w plonach w wyniku porażenia chorobami i żerowania szkodników oscylują od 15% do 40%, w skali świata są to straty rzędu setek miliardów dolarów, ponadto pozostają zagrożenia ekologiczne związane z chemiczną ochroną roślin, zatem korzyści płynące z hodowli odpornościowej są nie do przecenienia.

Odpornośd na niekorzystne warunki środowiska (stres abiotyczny)

Rodzaje stresów:

• Mrozy (mrozoodpornośd zimotrwałośd)

Cechy te dotyczą głównie zbóż ozimych oraz wieloletnich roślin pastewnych.

Mrozoodpornośd określa się przy użyciu komór mrożeniowych z temperaturą dostosowaną do danego gatunku

• Wyleganie

Skutki wylegania są uzależnione od stopnia i fazy rozwojowej rośliny.

Utrudnia zbiór, obniża jakośd i ilośd plonu, wpływa na rozwój chorób grzybowych.

Podatnośd na wyleganie jest często skorelowana z wysokością roślin (zboża).

Wąsolistne odmiany grochu.

• Susza

• Nadmierne opady (porastanie)

Długotrwałe deszcze i utrzymująca się wilgod powietrza przed zbiorem może doprowadzid do rozpoczęcia procesów związanych z kiełkowaniem ziarna a nawet do kiełkowania dojrzewających ziaren w kłosie. Porośnięte ziarno nie nadaje się do siewu ani do wypieku chleba.

Pośrednią miarę odporności stanowi aktywnośd alfa-amylazy, może temu służyd określenie liczby opadania - wskaźnik aktywności enzymatycznej.

Największa podatnością charakteryzuje się pszenżyto.

• Wiatr

• Zakwaszenie gleby

Duże znaczenie w warunkach Polski 60% gleb w naszym kraju ma odczyn kwaśny lub bardzo kwaśny.

Rośliny wykazują zróżnicowaną tolerancję na zakwaszenie gleby.

Rośliny tolerujące: żyto, owies

Mało tolerancyjne: jęczmieo

Hodowla odmian odpornych na czynniki abiotyczne, takie jak:

- różnice temperatur w nocy i w ciągu dnia, zamarzanie kałuż podczas wiosennych roztopów (wysmalanie), zrywanie korzeni przy zamarzaniu i rozmarzaniu gleby - ocenia się zimotrwałośd

- niskie temperatury zimowe, przy mroźnych i bezśnieżnych zimach powodują poważne straty (w Polsce, 1995/96 - 70% strat na plantacjach rzepaku; w Niemczech, 1953/54 wymarzła ¼ zasiewów pszenic ozimych) - ocenia się mrozoodpornośd

Ponieważ ostre zimy występują u nas rzadko, co 10 - 12 lat, selekcję w tym kierunku prowadzi się w warunkach prowokacyjnych - usuwanie pokrywy śnieżnej z poletek selekcyjnych.

Z powodu niedoborów wody w południowych rejonach Europy może nastąpid spadek plonowania od 14 do 30% do roku 2100 (Alcamo i in. 2007)

Dla obszaru Polski głównymi zagrożeniami w przyszłych warunkach klimatycznych będą:

• niedobór wody,

• ekspansja nowych i starych patogenów roślinnych

• ekstremalne zjawiska pogodowe

To główne powody, dla których prowadzi się prace nad tworzeniem odmian roślin bardziej tolerancyjnych na niekorzystne czynniki środowiska.
Definicja heterozji

Zjawisko bujności mieszaoca pokolenia F1, polegające na tym, że potomstwo przewyższa pod względem jednej lub kilku cech formy rodzicielskie. Z heterozją mamy do czynienia, kiedy mieszaniec daje większy plon od plenniejszego rodzica

Używaną czasem miarą efektu heterozji jest przewaga plonu mieszaoca nad średnią arytmetyczną plonu obu rodziców. Z ponktu widzenia użyteczności rolniczej heterozja ma znaczenie gdy plony mieszaoców sa większe od plonów najlepszych uprawianych odmian.

Występowanie

U roślin obcopylnych heterozja stanowi przeciwieostwo niekorzystnych zjawisk obserwowanych po samozapyleniu, ale występuje także u roślin samopylnych.
Podsumowanie efektu chowu wsobnego:

1.Utrwalenie genotypu i homozygotycznośd

Homozygotycznośd u linii wsobnych zapewnia jednolitośd genotypów wszystkich roślin czyli jednolitośd efektu heterozji u mieszaoców i powtarzalnośd genotypu w latach i miejscowościach czyli powtarzalnośd efektu heterozji

2.Rozbicie populacji na zróżnicowane linie wsobne

Identyfikacja pożądanych kombinacji cech a wśród nich korzystnych homozygot recesywnych

3.Eliminacja recesywnych genów letalnych i szkodliwych

Powstające homozygoty z takimi genami giną automatycznie, nie są zdolne do wydawania potomstwa lub są eliminowane przez hodowcę.

4. Obniżenie żywotności (depresja wsobna)

W kolejnych pokoleniach chowu wsobnego rosliny wykazują duże osłabienie, które utrudnia ich uprawę i rozmnażanie (zwiększona u: kukurydzy, żyta, koniczyny czerwonej)

Cecha warunkowana mniejsza liczbą genów stabilizuje się szybciej niż cecha wysoce poligeniczna. Np. Kukurydza stabilizacja plonu około 25 pokolenie stabilizacja wysokośd już w 6 pokoleniu.
Ocena wartości kombinacyjnej (zdolności kojarzeniowej)

Efekt heterozji u mieszaoców uzależniony jest od wartości kombinacyjnej krzyżowanych partnerów (które wcześniej zostały dobrane) definiowana jest jako zdolnośd genotypów do tworzenia korzystnych mieszaoców po skrzyżowaniu z innymi genotypami.

Ogólna i specyficzna wartośd kombinacyjna

Kwalifikacja linii wsobnych i klonów w celu wykorzystania ich w hodowli heterozyjnej oparta jest na podstawowych cechach rolniczych takich jak: produktywnośd nasienna dot. Form matecznych, dobre pylenie linii dot. Form ojcowskich odpornośd na stresy biotyczne i abiotyczne . Efekt heterozji u mieszaoców zależy od ogólnej i specyficznej (swoistej) wartości kombinacyjnej krzyżowanych partnerów.

Ogólna wartośd kombinacyjna - określa zdolnośd genotypu do tworzenia korzystnych mieszaoców po skrzyżowaniu z wieloma innymi genotypami. Stanowi średnią wartośd cechy mieszaoców powstałych z krzyżowania badanego genotypu z innymi i jest miarą średniego efektu gamet badanego genotypu.

Specyficzna (swoista) zdolnośd kombinacyjna - charakteryzuje zdolnośd dwóch określonych genotypów do tworzenia korzystnych mieszaoców po wzajemnym skrzyżowaniu. Stanowi różnicę pomiędzy wartością mieszaoca tych form o ogólną wartością kombinacyjną każdej z nic. Jest odchyleniem wartości cechy mieszaoca od wartości spodziewanej na podstawie ogólnej wartości kombinacyjnej.

---