Способы размножения: Урок 9. бесполое и половое размножение. жизненные циклы разных групп организмов — Биология — 10 класс

Содержание

Способы размножения организмов

Размножение в органическом мире. Способность к размножению является одним из важнейших признаков жизни. Эта способность проявляется уже на молекулярном уровне жизни. Вирусы, проникая в клетки других организмов, воспроизводят свою ДНК или РНК и таким образом размножаются.

Размножение – это воспроизведение генетически сходных особей данного вида, обеспечивающее непрерывность и преемственность жизни.

Бесполое размножениеэта форма размножения характерна как для одноклеточных, так и для многоклеточных организмов. Однако наиболее распространено бесполое размножение в царствах Бактерии, Растения и Грибы. В царстве среди животных этим способом размножаются в основном простейшие и кишечнополостные. В бесполой форме размножение осуществляется родительской особью самостоятельно, без обмена наследственной информацией с другими особями. Дочерний организм образуется путем отделения от родительской особи одной или нескольких соматических (телесных) клеток и дальнейшего их размножения посредством митоза. Потомство наследует признаки родителя, являясь в генетическом отношении его точной копией.

Деление — способ бесполого размножения, характерный для одноклеточных организмов, при котором материнская особь делится на две или большее количество дочерних клеток. Можно выделить: а) простое бинарное деление (прокариоты), б) митотическое бинарное деление (простейшие, одноклеточные водоросли), в) множественное деление, или шизогонию (малярийный плазмодий, трипаносомы). Во время деления парамеции (1) микронуклеус делится митозом, макронуклеус — амитозом. Во время шизогонии (2) сперва многократно митозом делится ядро, затем каждое из дочерних ядер окружается цитоплазмой, и формируются несколько самостоятельных организмов.

Почкование — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются в виде выростов на теле родительской особи (3). Дочерние особи могут отделяться от материнской и переходить к самостоятельному образу жизни (гидра, дрожжи), могут остаться прикрепленными к ней, образуя в этом случае колонии (коралловые полипы).

Фрагментация (4) — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается материнская особь (кольчатые черви, морские звезды, спирогира, элодея). В основе фрагментации лежит способность организмов к регенерации.

Полиэмбриония — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются из фрагментов (частей), на которые распадается эмбрион (монозиготные близнецы).

Вегетативное размножение — способ бесполого размножения, при котором новые особи образуются или из частей вегетативного тела материнской особи, или из особых структур (корневище, клубень и др.), специально предназначенных для этой формы размножения. Вегетативное размножение характерно для многих групп растений, используется в садоводстве, огородничестве, селекции растений (искусственное вегетативное размножение).

Спорообразование — размножение посредством спор. Споры — специализированные клетки, у большинства видов образуются в особых органах — спорангиях. У высших растений образованию спор предшествует мейоз.

Клонирование — комплекс методов, используемых человеком для получения генетически идентичных копий клеток или особей. Клон — совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе получения клона лежит митоз (у бактерий — простое деление).

Половое размножение – процесс, в котором объединяется генетическая информация от двух особей. Их половые клетки (гаметы) несут гаплоидные наборы хромосом. В процессе оплодотворения гаметы сливаются и образуют диплоидную оплодотворенную яйцеклетку (зиготу), которая дает начало новому организму.

При половом размножении особи разного пола образуют гаметы. Женские особи производят яйцеклетки, мужские – сперматозоиды, обоеполые особи (гермафродиты) производят и яйцеклетки, и сперматозоиды. У большинства водорослей сливаются две одинаковых половых клетки. При слиянии гаплоидных гамет происходит оплодотворение и образование диплоидной зиготы. Зигота развивается в новую особь.

Все вышеперечисленное справедливо только для эукариот. У прокариот тоже есть половое размножение, но происходит оно по-другому. Таким образом, при половом размножении происходит смешивание геномов двух разных особей одного вида. Потомство несет новые генетические комбинации, что отличает их от родителей и друг от друга. Различные комбинации генов, проявляющиеся в потомстве в виде новых, интересующих человека признаках, отбираются селекционерами для выведения новых пород животных или сортов растений. В некоторых случаях применяют искусственное оплодотворение. Это делается и для того, чтобы получить потомство с заданными свойствами.

Объединение генетической информации может происходить при конъюгации (временном соединении особей для обмена информацией, как это происходит у инфузорий) и копуляции (слиянии особей для оплодотворения) у одноклеточных животных, а также при оплодотворении у представителей разных царств. Особым случаем полового размножения является партеногенез у некоторых животных (тли, трутни пчел). В этом случае новый организм развивается из неоплодотворенного яйца, но до этого всегда происходит образование гамет.

Половое размножение у покрытосеменных растений происходит путем двойного оплодотворения. Дело в том, что в пыльнике цветка образуются гаплоидные пыльцевые зерна. Ядра этих зерен делятся на два – генеративное и вегетативное. Попав на рыльце пестика, пыльцевое зерно прорастает, образуя пыльцевую трубку. Генеративное ядро делится еще раз, образуя два спермия. Один из них, проникая в завязь, оплодотворяет яйцеклетку, а другой сливается с двумя полярными ядрами двух центральных клеток зародыша, образуя триплоидный эндосперм.

Способы размножения грибов

Наиболее характерной особенностью любого живого организма является цикл его развития. Знание цикла развития грибов крайне важно как с общебиологической (для правильного понимания границ вида, для выяснения эволюции этих организмов), так и с практической точки зрения. Точное представление о цикле развития возбудителя заболевания растений, человека и животных из числа грибов позволяет правильно и эффективно проводить борьбу с этими патогенами.

Размножение является основным свойством любого живого организма. Именно особенности размножения, как полового, так и бесполого, используются при определении таксономического положения грибов, при установлении родственных отношений между отдельными их группами. У грибов различают три типа размножения — вегетативное, бесполое и половое.

Вегетативное размножение это есть способность гриба размножаться обрывками вегетативного тела, т. е. частями грибницы. В многоклеточной грибнице любая часть мицелия, содержащая клетку, дает новый мицелий. Способны к возобновлению также и участки неклеточной грибницы. Вегетативное размножение осуществляется также с помощью различных видоизменений грибницы. Так, например, оидии, хламидоспоры, клетки-почки могут рассматриваться как различные способы вегетативного размножения.

Бесполое размножение осуществляется специализированными спорами, которые развиваются тем или иным путем либо на грибнице, либо из спорообразующих клеток и образуют новую особь. Споры бесполого размножения служат для массового расселения грибов в период вегетации.

Половое размножение представляет собой возникновение и развитие нового поколения из оплодотворенной клетки — зиготы, возникшей при слиянии содержимого двух клеток, различающихся между собой по признаку пола. При слиянии двух раздельнополых клеток, называемых гаметами, половой процесс протекает в двух фазах. Первой фазой полового процесса является слияние протоплазменного содержимого двух клеток, т. е. плазмогамия. После плазмогамии либо сразу же, либо через некоторый промежуток времени — у разных организмов, по-разному — наступает слияние ядер, т. е. кариогамия. В результате слияния двух клеток получается особая клетка, внутри которой сосредоточено содержимое и первой и второй (мужской и женской) клеток. После слияния двух ядер получается диплоидное ядро, в котором сосредоточен двойной набор хромосом. Таким образом, при половом процессе осуществляется переход от гаплоидного состояния — с одинарным набором хромосом, к диплоидному состоянию — с двойным набором хромосом в популяционном ядре.

После образования диплоидного ядра, у одних грибов сразу, а в других случаях несколько позже, диплоидное ядро претерпевает деление, сопровождающееся уменьшением числа хромосом, т. е. редукционное деление. В результате редукционного деления получаются в последующем гаплоидные клетки, отличающиеся от диплоидных меньшим в два раза количеством хромосом. Вместе с тем в каждой из этих клеток заключено содержимое двух предыдущих гаплоидных клеток, участвовавших в половом процессе. Произошла перекомбинация наследственных свойств, и две клетки уже не являются тождественными первым клеткам. Половой процесс, таким образом, способствует возникновению большого разнообразия форм.

Половое размножение является высшей формой воспроизведения потомства по сравнению с бесполым, представляющим более древний тип размножения.

Источник: Н.П. Черепанова. Морфология и размножение грибов. Учебное пособие. Изд-во Ленинградского университета. Ленинград. 1981

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Способы размножения деревьев и кустарников — Российская газета

В прошлую субботу у меня в прямом эфире гостем студии был биолог Алексей Мурашов. Когда закончилась радиопередача, мы решили прогуляться по осенним дворикам Замоскворечья. Идем по асфальтовой дорожке, мирно беседуем, вдруг, смотрим — вся земля усыпана отборными сливами. Плоды небольшие, кругленькие, ярко-желтые, на свет янтарно-прозрачные с нежными прожилками. Огляделись по сторонам, вроде неоткуда им падать. Тут прямо мне на голову (как Ньютону) еще одна слива свалилась. Посмотрели наверх, а там, на высоте метра три над землей, раскидистая темно-зеленая крона вся, как облепиха, плодами усыпана! Со стыдом признаюсь, что, зная, как вредно вкушать городские плоды (с полным набором солей цветных металлов и прочей гадостью), мы с Алексеем все-таки отважились на дегустацию. Уж больно аппетитно светились в осеннем пронзительно голубом небе янтарные фонарики плодов! Содержание, как мы и ожидали, превзошло форму — давно не пробовал таких сочных медовых слив с мякотью, легко отделяющейся от косточки! Что это за сорт такой, ни я, ни Алексей не знаем. Наверное, под такими сливами пили чай из пузатых самоваров герои пьес Островского, чей дом-музей, кстати, виднелся неподалеку в проеме между современными многоэтажками.

Очень захотелось вызвать джинна из волшебной лампы и перенести это великолепное дерево к себе в сад. Думаю, что с подобным искушением сталкивались многие из вас. Так как же заиметь и у себя частичку того, что покорило ваше сердце? Самый простой способ — семена. Собрать побольше плодов и посадить косточки. Случайные путники надавили ногами сотни слив, и собрать то, что от них осталось, не составляло труда.

Второй способ — прививка. Дерево легко запомнить, нарезать черенков, прикопать на зиму или схоронить до весны в погребе и привить, пожертвовав в качестве привоя какую-нибудь «провинившуюся» сливу из своего сада. Третий — зеленое черенкование (хлопотно, но реально). Четвертый — корневая поросль — отпадал, за неимением оной, правда, оставался еще и пятый — воздушные отводки.

А теперь, давайте рассмотрим все способы размножения плодовых деревьев и кустарников. Знавал я одного краеведа, который утверждал, что вычислил «Батыеву тропу» по одному из видов ивы. Дескать, как шла орда, так и теряла прутики от корзин, в которых везли провизию. Прутики прорастали… Ну и так далее. Красиво звучит, но только не для тех, кто знает, что такое черенкование. Иву действительно легко размножать подобным образом, но для этого черенки хорошо было бы в землю закопать, а еще лучше — поливать время от времени.

Так вот, зелеными черенками можно размножать: сливу (с которой мы и начали рассказ), вишню, персик, абрикос, смородину, калину, крыжовник, виноград, облепиху, лимонник, барбарис, актинидию и другие растения, попадающие в зону нашего гастрономического интереса.

Однако если одни легко и охотно множатся именно этим вегетативным образом, другие начинают капризничать и требуется тщательное соблюдение множества факторов для того, чтобы добиться успеха. Для окоренения одного черенка еще в дедовские времена прибегали к незатейливой хитрости: один цветочный горшок переворачивали вверх дном, предварительно поместив в него патрон с самой слабой лампочкой (15 Вт), другой ставили на него сверху, насыпали в него почву, втыкали черенок и накрывали банкой. Позже стали применять специальные терморегуляторы, в том числе из аквариумного оборудования, и приспосабливать (чаще всего одолженные на родном производстве) различные заводские приборы и установки.

Средства могут быть самыми разнообразными, цель одна — высокая влажность и постоянная смоченность поверхности листьев зеленых черенков. Их, кстати, можно накрывать прямо сверху марлевым пологом, который вы будете постоянно сбрызгивать водой. Только бдительно следите, чтобы дело не доходило до заболачивания субстрата и не цвела махровым цветом плесень. Если вы будете укоренять черенки летом в садовой тепличке, то позаботьтесь о том, чтобы в разгар дневной жары она притенялась высоким деревом или какими-нибудь постройками, потому что если температура перевалит за 30 градусов, то черенки «повесят уши» (что будет дальше — объяснять, надеюсь, не надо?).

Успех такого размножения зависит не только от того, какую культуру мы черенкуем, но и от того, какого сорта эта культура. Так, культурные яблони, груши, абрикосы и черешни заставят вас изрядно помучиться, а вот сливы, вишни и алыча окажутся более покладистыми.

Часто у новичков возникает вопрос: когда заготавливать черенки? Надежная примета — это окончание цветения спиреи и сирени, а если при этом стоит пасмурная, дождливая погода, то считайте, что вам повезло и такой шанс упускать нельзя. Чтобы не загубить плоды своих трудов, не выпускайте их из теплички в открытый грунт сразу, а приучайте к воле постепенно. Открывайте парничок почаще, проветривайте и только потом, когда молодежь закалится, если погода будет подходящая (понятное дело, что не солнце на голубом небе), приступайте к пересадке с обязательной притенкой.

Однако зеленое черенкование — способ не для зеленых новичков. Для этого, помимо изрядного опыта и интуиции, требуется материально-техническая база (теплички, установки и прочее). Поэтому есть и другие, более доступные способы размножить плодовые культуры. Правда, в случае со сливой стоит объяснить один деликатный момент.

Во-первых, это очень долго. Всхожесть у сливовых косточек отличная. Кроме того, у вас будет сразу очень много саженцев, возни-то с ними не то что с черенками — сажай хоть тысячу сливок, знай только поливай да подкармливай. Из семян вы получите отличный устойчивый материал, который может послужить прекрасным подвоем.

Но вот ведь какое дело, лет через 10-15, когда эти юнцы наконец повзрослеют и начнут плодоносить, далеко не все плоды выдержат сравнение с родительскими. Хотя некоторые, возможно, будут и еще лучше, но такое случается не чаще, чем выигрыш джек-пота в казино. Наследственность и изменчивость — альфа и омега селекции. У плодовых деревьев при размножении посевом семян достаточно высокая вариативность, хотя, несомненно, попадутся и такие отпрыски, что унаследуют родительские достоинства.

Самое простое — предоставить дереву или кустарнику самому плодить потомство, чтобы оторвать его от матери тогда, когда это потребуется. Как вы уже поняли, речь идет о корневой поросли. Лучше всего с весны наметить жертву, острой лопатой перерубить корень-пуповину, а уж выкопать и отсадить — осенью.

Таким образом, мы с вами добрались до самого надежного и быстрого способа размножения, который позволяет всего за один сезон получить хороший большой саженец от маточного куста или дерева. Но об этом подробно (с картинками) поговорим в следующую пятницу.

Способы размножения грибов (спорами, грибницей, плодовыми телами).

Способы размножения грибов: вегетативный, бесполый и половой.

Вегетативное размножение грибов

Данный вид размножения происходит без образования специализированных органов – любая часть мицелия дает начало новому организму. Кусочки грибницы и плодового тела способны образовывать новые клетки, то есть давать начало новому мицелию. Этот способ размножения грибов, широко распространённый в природе, используется грибоводами при искуственном разведении (например, шампиньонов, летних опят, вешенок и др.). В многоклеточной грибнице любая часть мицелия, содержащая клетку, дает новый мицелий.

Одной из форм вегетативного размножения является образование хламидоспор – клеток, покрытых толстой оболочкой и способных переносить длительные периоды голодания, высыхания и другие неблагоприятные условия среды.

Вегетативным размножением является также почкование клеток и фрагментация гиф на цилиндрические или овальные клетки – оидии, образованию которых предшествует появление частых перегородок в гифах. В благоприятных условиях оидии прорастают в новый мицелий.

Бесполое размножение грибов (размножение спорами)

Многие грибы размножаются спорами. У одних грибов споры развиваются эндогенно в специальных вместилищах, спорангиях, и называются спорангиоспорами. У других – споры формируются экзогенно на специализированных гифах мицелия, конидиеносцах, и называются конидиями. Для зигомицетов характерно бесполое размножение при помощи спорангиоспор; для аскомицетов, базидиомицетов, дейтеромицетов и некоторых низших грибов – при помощи конидий.

В спороносном слое плодовых тел развиваются споры — очень мелкие одноклеточные образования. Споры имеют разнообразную форму: шарообразную, эллипсоидальную, веретеновидную, угловатую, звездообразную и т.п. Величина спор измеряется микронами. Количество их в плодовом теле исчисляется миллионами и даже миллиардами. Например, дождевик гигантский рассеивает около семи миллиардов спор.

Окраска спор бывает белая, жёлтая, жёлто-бурая, коричневая, фиолетовая, красноватая, оливковая и почти чёрная. По цвету можно определить, к какому роду относится гриб.

Отдельные споры нельзя разглядеть без микроскопа, однако их цвет можно определить по споровому порошку. Для этого надо отобрать зрелый гриб, отрезать у него ножку вровень с краями шляпки, а шляпку положить на лист бумаги спороносным слоем вниз и накрыть стаканом или блюдечком. Через несколько часов под шляпкой окажутся высыпавшиеся споры в виде порошка.

Споры сохраняют свою жизнеспособность длительное время, в отдельных случаях до 20 и более лет. Они служат для расселения и размножения грибов. Распространение спор происходит посредством ветра, потоков воды, насекомых и животных. Попадая в благоприятные условия, споры прорастают, образуют мицелий и дают начало новому грибу.

Рост мухомора красного:

Половое размножение грибов

Представляет собой возникновение и развитие нового поколения из оплодотворенной клетки — зиготы, возникшей при слиянии содержимого двух клеток, различающихся между собой по признаку пола. При слиянии двух раздельнополых клеток, называемых гаметами, половой процесс протекает в двух фазах.

Первой фазой полового процесса является слияние протоплазменного содержимого двух клеток, т. е. плазмогамия. После плазмогамии либо сразу же, либо через некоторый промежуток времени — у разных организмов по-разному — наступает слияние ядер, т. е. кариогамия. В результате слияния двух клеток получается особая клетка, внутри которой сосредоточено содержимое и первой и второй (мужской и женской) клеток. После слияния двух ядер получается диплоидное ядро, в котором сосредоточен двойной набор хромосом. Таким образом, при половом процессе осуществляется переход от гаплоидного состояния — с одинарным набором хромосом, к диплоидному состоянию — с двойным набором хромосом в популяционном ядре.

После образования диплоидного ядра, у одних грибов сразу, а в других случаях несколько позже, диплоидное ядро претерпевает деление, сопровождающееся уменьшением числа хромосом, т. е. редукционное деление. В результате редукционного деления получаются в последующем гаплоидные клетки, отличающиеся от диплоидных меньшим в два раза количеством хромосом. Вместе с тем в каждой из этих клеток заключено содержимое двух предыдущих гаплоидных клеток, участвовавших в половом процессе.

Произошла перекомбинация наследственных свойств, и две клетки уже не являются тождественными первым клеткам. Половой процесс, таким образом, способствует возникновению большого разнообразия форм.

Небольшое видео: половое размножение грибов

Парасексуальный процесс у грибов

Некоторые грибы не имеют истинного полового процесса. Обмен генетической информацией у них происходит в результате парасексуального цикла. Он обнаружен у многих дейтеромицетов и базидиомицетов главным образом в лабораторных условиях. В результате этого процесса плазмогамия, кариогамия и гаплоидизация хромосом происходят не в специализированных половых структурах, или в определенной стадии жизненного цикла, а в вегетативной гифе мицелия. Парасексуальный цикл заключается в слиянии генетически различных ядер в любой вегетативной гифе гетерокариотического мицелия и последующей рекомбинации участков хромосом при митозе.

Парасексуальный цикл имеет большое значение у несовершенных грибов, для которых характерно отсутствие полового процесса. Например, для грибов рода Verticillium он является источником возникновения изменчивости. У некоторых грибов парасексуальный цикл происходит и при наличии полового процесса.

Способы размножения организмов

Задачи урока:

  • актуализировать и развивать знания о формах размножения организмов, чередовании полового и бесполого поколений в цикле развития растений.
  • научить применять знания о способах вегетативного размножения в повседневной жизни.

Планируемые результаты:

  • называть формы размножения, способы бесполого размножения и иллюстрировать их примерами, определять понятия по теме урока. Описывать особенности разных способов бесполого размножения, распознавать формы размножения, способы бесполого размножения при рассмотрении разнообразных примеров. Объяснять значение бесполого и полового размножения в природе и для человека.

Основные понятия и термины: бесполое размножение, почкование, вегетативное размножение, половое размножение, зигота, оплодотворение, жизненный цикл, чередование поколений.

Ресурсы:

  • Основные:
    • Учебник: Общая биология. Сухорукова Л.Н. с. 34-35
    • Электронное приложение: «Способы размножения организмов».
    • Тетрадь-тренажер: с.8, №23,25 с. 18, №10, с.24, 311,с.31, №11
    • Тетрадь практикум: практическая работа 1 «Вегетативное размножение комнатных растений».
  • Дополнительные: таблицы и схемы, иллюстрирующие формы размножения. Чередование поколений в жизненном цикле растений.
  • Интернет-ресурсы: http://vcell.ndsu.nodak.edu/animations/   – анимированные изображения процессов, протекающих в клетке.

ХОД ЗАНЯТИЯ

Учитель: Здравствуйте, ребята! Здравствуйте, уважаемые гости! Сегодня мы с вами проводим аукцион «Копилка знаний».
Деление клеток – основа самовоспроизведения и размножения живых организмов. В ходе эволюции возникли разнообразные способы размножения. Однако все они могут быть отнесены к одной из двух форм: бесполому или половому.

Группа 1:  Бесполое размножение  широко распространено в природе. Наиболее распространено у одноклеточных, но встречается и у многоклеточных. Особенности:

– в размножении участвует одна особь (материнский организм)
– осуществляется без участия половых клеток
– в основе размножения лежит митоз
– потомки идентичны и являются точными генетическими копиями материнской особи.

Преимущество – быстрое увеличение численности

Группа 1: Примеры бесполого размножения:

– бинарное деление – деление, при котором образуются две равноценные дочерние клетки – у амебы.
– множественное деление, или шизогония, материнская клетка распадается на большое количество одинаковых дочерних клеток – малярийный плазмодий.
– споруляция – размножение с помощью спор – специализированных клеток грибов и растений. Если споры имеют жгутик и подвижны, то их называют зооспорами – хламидомонада.
– почкование – на материнской особи происходит образование выроста – почки, из которого развивается новая особь – дрожжи, гидра.
– фрагментация – разделение особи на две или несколько частей, каждая из которых развивается в новую особь – у растений (спирогира), у животных (кольчатые черви).
– у высших растений развита способность к вегетативному размножению – новая особь развивается либо из части материнской, либо из особых структур – черенок, усы, луковица, отростки, корневище, клубень. (ЧУЛОК)
Такой способ размножения позволяет сохранять признаки сорта, быстро выращивать новые растения и потому широко применяется в сельском хозяйстве.

Группа 2: Половое размножение. Новый организм образуется в результате слияния половых клеток-гамет (n).Образуется зигота (2n) с уникальным набором хромосом. Половое размножение характерно для большинства живых организмов.

Характерные особенности:

– в размножении участвует две особи – мужская и женская
– чаще осуществляется с помощью специализированных клеток – гамет
– процесс слияния гамет, приводящий к образованию диплоидной зиготы, называют оплодотворением.
– в основе лежит мейоз
– потомки (за исключением однояйцовых близнецов) генетически отличны друг от друга и от родительских особей
– различают раздельнополые организмы (половые клетки вырабатываются у разных организмов в половых железах)
– гермафродиты (один организм продуцирует и женские и мужские гаметы – ленточные черви).

Преимущества: каждая особь обладает уникальным генотипом, что позволяет в результате естественного отбора приспособиться к различным условиям среды. Половое размножение обусловливает наследственную изменчивость, дающую материал для естественного отбора.

В результате оно имеет значительные эволюционные преимущества перед бесполым размножением.

Группа 2: Разновидностью полового размножения является партеногенез. Девственное развитие, когда новый организм развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (дафнии, тли, трутни, тутовый шелкопряд, скальные ящерицы).
У дафнии за лето – 180 поколений, все – женские особи, осенью появляются мужские.

Группа 3: Чередование поколений в жизненном цикле растений.
В цикле развития большинства растений наблюдается чередование бесполого и полового поколений. У растений бесполое поколение развивается из зиготы. Имеет двойной набор хромосом. На нем формируются органы бесполого размножения –  спорангии со спорами. Половое поколение развивается из споры и содержит гаплоидный набор хромосом. Оно формирует половые клетки – гаметы. У всех высших растений (за исключением мхов) в жизненном цикле доминирует бесполое поколение. Половое поколение развито слабо и существует недолго.

Группа 3: Мхи не цветут, не образуют плодов и семян. Цикл развития мха происходит с чередованием поколений: бесполого и полового. Бесполое – образуется из зиготы и представлено коробочкой со спорами на длинной ножке. Половое поколение представлено женскими и мужскими растениями, они растут рядом. Для оплодотворения нужна вода. Из высших растений только у мхов в жизненном цикле половое поколение преобладает над бесполым. Возможно, именно поэтому мхи представляют собой тупиковую ветвь эволюции.

Группа 4: У папоротников половое поколение представлено заростком, размеры которого составляют несколько миллиметров, а время жизни несколько недель. Тот факт, что половое поколение  мхов и папоротников представляет собой самостоятельное образование, объясняется тем, что их размножение связано с водой. Вода необходима для того, чтобы сперматозоиды достигли яйцеклетки, и произошло оплодотворение.

Группа 4: Размножение семенных растений не связано с водой. Поэтому половое поколение не является самостоятельным. У голосеменных – это часть семязачатка и пыльцевое зерно. У покрытосеменных оно представлено зародышевым мешком и пыльцевым зерном. Кроме того, половое поколение, не покидающее пределов растения, лучше защищено от неблагоприятных условий

Рефлексия:

– В каких случаях бесполое размножение эффективней?
– В каких случаях половое размножение эффективней?
– В каких случаях человек использует для разведения организмов бесполое размножение, а в каких половое?

Учитель: В заключение, выполним тест в тетради – тренажере.

Домашнее задание: учить параграф 13, подготовить отчет по практической  работе.

Способы размножения, их биологическое значение

Суть процесса размножения и его формы

Функция процесса размножения отличается от других функций живого организма тем, что она стоит на страже сохранения вида и всего живого вообще.

Определение 1

Размножение – это способность живых организмов воспроизводить себе подобных.

Суть процесса размножения сводится к передаче от родительских форм к дочерним наследственной информации в виде молекул нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК).

Благодаря естественному отбору в течении многих миллионов лет у живых организмов выработались различные способы размножения. Все это разнообразие можно объединить в несколько групп (формы) – бесполое и половое размножение.

Бесполое размножение

Бесполое размножение происходит с помощью отдельных неполовых клеток. При этом дочерние формы живых организмов имеют генетический набор идентичный родительскому.

Бесполое размножение прокариот и одноклеточных растений, грибов и животных может происходить в результате прямого деления клетки надвое или на множество дочерних клеток или за счет образования спор.

В случае деления надвое образуются две дочерние клетки, которые в два раза меньше материнской. Эти дочерние клетки питаются, растут и начинают размножаться. Когда достигнут размеров материнской клетки.

Определение 2

Если в процессе разделения клеток одна из них меньше по размеру, а другая больше, то такой вид деления клеток называется почкованием. Он характерен, например, для дрожжей.

При множественном делении сначала многократно делится ядро, а затем уже цитоплазма и образуется множество мелких одноядерных дочерних клеток. Такая форма размножения встречается у малярийного плазмодия.

Многие эукариоты (водоросли, грибы, мхи, хвощи, плауны, папоротники) размножаются при помощи спор (спорообразованием). Споры встречаются еще у бактерий. Но бактериальные споры – это одноклеточное образование с плотной оболочкой. Они предназначены для того, чтобы пережить неблагоприятные условия или (у паразитических организмов) для заражения других организмов. Споры эукариот образуются в специальных органах – спорангиях. У растений часто спорообразование чередуется с половым процессом (смена поколений в жизненном цикле).

Готовые работы на аналогичную тему

Вегетативное размножение

Некоторые ученые считают вегетативное размножение разновидностью бесполого размножения, другие – отдельной формой размножения. Суть вегетативного размножения заключается в том, что сам процесс происходит с помощью части тела материнского организма.

Водоросли и грибы могут размножаться с помощью фрагментации – отделения части тела. У высших растений это происходит с помощью специальных вегетативных органов:

  • части стебля,
  • листа,
  • корневища,
  • луковицы,
  • почек,
  • усиков.

У некоторых кишечнополостных (например, у пресноводной гидры) происходит почкование. К вегетативному размножению способны и многие другие беспозвоночные – губки, плоские и кольчатые черви, иглокожие.

Биологическое значение бесполого (в том числи и вегетативного) размножения очень большое. Зачастую это может быть единственным способом оставить после себя потомство. Кроме того этот способ размножения подходит для видов с коротким жизненным циклом, когда за короткое время происходит быстрое увеличение численности особей.

При бесполом размножении потомство имеет генетический набор идентичный родительскому. При длительной стабильности условий внешней среды это способствует процессам идиоадаптации организмов и видов. Человек же использует это свойство во время размножения сортов культурных растений.

Половое размножение

Определение 3

Половое размножение – это способ размножения, в результате которого происходит объединение генетического содержимого двух клеток.

Половой процесс происходит в форме конъюгации или копуляции. Конъюгация характерна для простейших. Во время конъюгации происходит временный контакт двух клеток и обмен генетической информацией с помощью цитоплазматических мостков между клетками.

У многоклеточных организмов половой процесс происходит с помощью специальных половых клеток – гамет. При слиянии гамет образуется зигота (оплодотворенная яйцеклетка). Из нее развивается зародыш нового организма.

Определение 4

Сам процесс слияния двух половых клеток называется копуляцией.

Биологическое значение полового размножения состоит в том, что при обмене генетической информацией происходит повышении разнообразия генотипов живых организмов, что повышает возможности вида выжить при изменяющихся условиях среды.

Презентация «Способы размножения растений. Размножения споровых»

библиотека
материалов

Содержание слайдов

Номер слайда 1

Способы размножения растений. Размножение споровых растений. МБОУ «СОШ № 55 г. Челябинска»Учитель биологии высшей квалификационной категории. Панисова Т. С.

Номер слайда 2

Цели урока:- познакомиться с размножением организмов, разнообразием способов размножения;- показать биологическое значение размножения;- рассмотреть размножение споровых растений

Номер слайда 3

Размножение – это один из главных признаков и свойств живого организма, приводящее к увеличению числа новых организмов, подобных родительскому.

Номер слайда 4

Номер слайда 5

Деление клетки. Тело родительской клетки делится на две части, каждая из которых дает начало новому полноценному организму(Одноклеточные водоросли)

Номер слайда 6

Спорообразование. Спора-это особый вид клетки с очень плотной оболочкой. Споры способны пережидать холод, жару, высыхание, избыток влаги. Когда же наступают благоприятные условия, они прорастают, делятся, и из них образуются новые особи.

Номер слайда 7

Вегетативное размножение. Новая особь развивается либо из части материнской, либо из особых структур, специально предназначенных для вегетативного размножения, при этом потомство по всем основным признакам сходно с родительской особью.

Номер слайда 8

Вегетативное размножение

Номер слайда 9

Половое размножение– это развитие новой особи, как правило из зиготы, образующейся от слияния женских и мужских половых клеток (гамет), то есть в результате оплодотворения. Слияние гамет ведет к обогащению наследственного материала потомков и лучшей приспособленности к условиям среды.

Номер слайда 10

Половое размножение

Номер слайда 11

Размножение водорослей (хламидомонады)

Номер слайда 12

Цикл развития хламидомонады. Неблагоприятные условия. Половое размножение. Благоприятные условия. Бесполое размножение

Номер слайда 13

Размножение ламинарии♂♀

Номер слайда 14

Размножение кукушкина льна♂♀style.opacity

Номер слайда 15

Размножение сфагнума. Коробочка со спорами

Номер слайда 16

Папоротниковидные

Номер слайда 17

Цикл развития папоротникасорусыспорызаросток

Номер слайда 18

Сорусы

Номер слайда 19

Заростокархегонийантеридий♀♂

Номер слайда 20

Домашнее задание. Учебник § 20, 21 пересказ. РТ №150, 151

Растениеводство | Общество растениеводства Америки

Что такое растениеводство?

Селекция сельскохозяйственных культур — это искусство и наука улучшения важных сельскохозяйственных растений на благо человечества.Селекционеры работают над тем, чтобы наши продовольственные, волокнистые, кормовые и технические культуры стали более продуктивными и питательными. Зерновые культуры обеспечивают растущее население Земли с растущими диетическими ожиданиями. Защита окружающей среды также улучшается благодаря работе селекционеров.

Селекция растений практиковалась фермерами с самого начала развития сельского хозяйства, поскольку они отбирали растения для получения более крупных семян, более вкусных фруктов и других ценных качеств. Сегодня над разведением растений работают и фермеры, и ученые.

Как эта селекция влияет на меня?

Более сладкая кукуруза, яблоки с более длительным сроком хранения и более вкусный попкорн были созданы селекционерами.Но заводчики работают не только на предпочтения потребителей. Они размножаются для условий выращивания растений, существующих во всем мире! Признаки, которые были улучшены селекцией сельскохозяйственных культур, включают:

  1. Урожайность (увеличение безопасного выращивания на том же участке земли; пример здесь и здесь)
  2. Устойчивость к вредителям и болезням (читать здесь)
  3. Адаптация к стрессам окружающей среды, таким как жара, засуха, мороз и засоленные почвы (подробнее здесь)
  4. Пищевая ценность (подробнее здесь)
  5. Удобство сбора урожая (пример здесь)
  6. Эффективность селекционных технологий (подробнее здесь)
  7. Вкус, цвет и текстура (пример здесь)
  8. Создание бессемянных сортов фруктов и овощей (пример здесь)

Актуальные вызовы в растениеводстве

У людей во всем мире растет аппетит к разнообразной и питательной пище.Накормить мир — непростая задача! Ответ заключается в использовании имеющихся у нас пахотных земель наиболее экологически рациональными способами. Селекционеры работают над созданием более продуктивных и питательных сортов сельскохозяйственных культур, несмотря на сложные условия окружающей среды. Эти факторы могут быть приняты во внимание в селекционных проектах:

  1. Растения, сберегающие воду и почву: эти драгоценные ресурсы ограничены и пользуются спросом.
  2. Растения, сохраняющие генетическое разнообразие: чем шире наше генетическое разнообразие, тем более устойчивыми могут быть наши культуры против следующей болезни или стихийного бедствия.(Подробнее о важности этого читайте в разделе «Сохранение растений».)
  3. Растения с лучшими питательными качествами: большее количество питательных веществ на калорию позволяет оптимально использовать ресурсы. (Подробнее об этом в разделе «Пищевая ценность».)
  4. Растения, которые производят больше на той же или меньшей площади: нам нужно ограничить дальнейшее расширение пахотных земель, чтобы сохранить наши леса и другие дикие территории.
  5. Растения, которые могут приспосабливаться: селекционеры также работают над адаптацией наших культур к повышающимся температурам и все более нестабильной погоде.

Эти проблемы существуют — и они меняются каждый день.

Будущие возможности в растениеводстве

Растениеводство — быстро развивающаяся наука.Он может использовать генетические и биотехнологические инновации для эффективного выращивания лучших сортов сельскохозяйственных культур.

Последние биотехнологические разработки помогают селекционерам вносить желаемые генетические изменения с гораздо большей точностью. Селекционеры могут вырезать, добавлять или иным образом «редактировать» гены, чтобы растение могло быть более продуктивным. Такие методы, как селекция с помощью маркеров, позволяют селекционерам быстро выбирать растения с желаемыми признаками.

Кроме того, селекционеры собирают много информации об уникальных качествах каждого растения.Это означает, что селекционеры растений должны уметь работать с огромными объемами данных. Разработка методов хранения, обмена и быстрого анализа этих данных приведет к значительному прогрессу в селекции растений.

Подробнее об исследованиях в области селекции растений здесь.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Традиционные и молекулярные методы от простой селекции до скоростной селекции сельскохозяйственных культур: последние достижения и перспективы на будущее

В большинстве программ селекции сельскохозяйственных культур темп прироста урожая недостаточен для удовлетворения растущего спроса на продукты питания, вызванного быстрым ростом населения Земли.В селекции растений создание улучшенных сортов сельскохозяйственных культур ограничено очень большой продолжительностью выращивания. С учетом множества этапов скрещивания, отбора и тестирования, связанных с созданием новых сортов растений, создание нового сорта может занять одно или два десятилетия. Одним из возможных способов решения проблем нехватки продовольствия и повышения продовольственной безопасности является быстрое выведение улучшенных сортов растений. Традиционные методы ведения сельского хозяйства, практикуемые с некоторого времени, снизили генетическую изменчивость сельскохозяйственных культур.Для улучшения агрономических признаков, связанных с урожайностью, качеством и устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам у сельскохозяйственных культур, было использовано несколько традиционных и молекулярных подходов, включая генетический отбор, мутагенную селекцию, сомаклональные вариации, подходы на основе полногеномных последовательностей, физические карты. , и функциональные геномные инструменты. Однако недавние достижения в технологии редактирования генома с использованием программируемых нуклеаз, кластеров с регулярными интервалами коротких палиндромных повторов (CRISPR) и белков, связанных с CRISPR (Cas), открыли дверь в новую эру селекции растений.Поэтому для повышения эффективности селекции сельскохозяйственных культур селекционеры и исследователи по всему миру используют новые стратегии, такие как скоростная селекция, инструменты редактирования генома и высокопроизводительное фенотипирование. В этом обзоре мы суммируем недавние результаты по нескольким аспектам селекции сельскохозяйственных культур, чтобы описать эволюцию методов селекции растений, от традиционной до современной скоростной селекции в сочетании с инструментами редактирования генома, которые нацелены на ежегодное получение поколений сельскохозяйственных культур с желаемыми признаками.

Ключевые слова: CRISPR / Cas9; CRISPR / Cpf1; традиционное разведение; нехватка еды; Продовольственная безопасность; высокопроизводительное фенотипирование; скоростное разведение.

Способы разведения сельскохозяйственных культур

Классификация сельскохозяйственных культур по способу опыления и способу размножения

Способ опыления и размножения

Примеры сельскохозяйственных культур

Самоопыляемые культуры

Перекрестноопыляемые культуры

Часто перекрестноопыляемые культуры

Рис, пшеница, ячмень, овес, нут, горох, коровий горох, чечевица, зеленый грамм, черный грамм, соя, фасоль обыкновенная, мотылек, льняное семя, кунжут, хесари, подсолнечник, перец чили, соленый, помидор, бамия, арахис, картофель , и др.

Кукуруза, жемчужина, рожь, люцерна, редис, капуста, подсолнечник, сахарная свекла, касторовое масло, красный клевер, белый клевер, сафлор, шпинат, лук, чеснок, репа, тыква, мускусная дыня, арбуз, огурец, тыква, кенаф, масличная пальма, морковь , Кокос, папайя, сахарный тростник, кофе, какао, чай, яблоко, груши, персики, вишня, виноград, миндальная клубника, ананас, банан, кешью, ирландский язык, маниока, таро, каучук, и т. Д.

Сорго, хлопок, тритикале, голубиный горох, табак.


СПОСОБЫ ВЫРАЩИВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

САМООПЫЛЯЕМЫЕ КУЛЬТУРЫ

Массовый отбор

При массовом отборе семена собирают (обычно от нескольких десятков до нескольких сотен) желательно выглядящих особей в популяции, а следующее поколение высевают из смешанных семян. Эта процедура, иногда называемая фенотипическим отбором, основана на том, как выглядит каждый человек.Массовый отбор широко использовался для улучшения старых «наземных» сортов, сортов, которые передавались от одного поколения фермеров к другому в течение длительных периодов времени.

Альтернативный подход, который, несомненно, практиковался на протяжении тысяч лет, заключается в простом устранении нежелательных типов путем уничтожения их в полевых условиях. Результаты одинаковы, независимо от того, сохранены ли более высокие растения или удалены низшие растения: семена лучших растений становятся посадочным материалом для следующего сезона.

Современное усовершенствование массового отбора состоит в том, чтобы собирать лучшие растения по отдельности, а также выращивать и сравнивать их потомство. Более бедные потомства уничтожаются, а семена остальных собираются. Следует отметить, что отбор теперь основан не только на внешнем виде родительских растений, но также на внешнем виде и продуктивности их потомства. Отбор по потомству обычно более эффективен, чем фенотипический, когда имеет дело с количественными признаками с низкой наследуемостью.Однако следует отметить, что для тестирования потомства требуется дополнительное поколение; следовательно, прирост за цикл отбора должен быть вдвое больше, чем при простом фенотипическом отборе, чтобы достичь той же скорости прироста за единицу времени.

Массовый отбор с тестированием потомства или без него, возможно, самый простой и наименее затратный из методов селекции растений. Он находит широкое применение при разведении определенных кормовых видов, которые не имеют достаточно большого экономического значения, чтобы оправдать более пристальное внимание.

Выбор чистой линии

Селекция по чистой линии обычно включает три более или менее различных этапа: (1) из генетически изменчивой популяции отбирают многочисленные превосходно выглядящие растения; (2) потомство отдельных растений выращивают и оценивают простым наблюдением, часто в течение нескольких лет; и (3) когда отбор больше не может производиться только на основе наблюдения, проводятся обширные испытания, включающие тщательные измерения, чтобы определить, являются ли оставшиеся отобранные более эффективными по урожайности и другим аспектам производительности.

Любое потомство, превосходящее существующий сорт, затем выпускается как новый сорт «чистой линии». Успех этого метода в начале 1900-х годов во многом зависел от существования генетически изменчивых сортов земли, которые ожидали использования. Они предоставили богатый источник превосходных сортов с чистыми линиями, некоторые из которых до сих пор представлены среди коммерческих сортов. В последние годы важность метода чистых линий, описанного выше, в селекции основных культурных видов снизилась; однако этот метод все еще широко используется с менее важными видами, которые еще не были тщательно отобраны.

Вариантом метода отбора по чистой линии, который восходит к столетиям, является отбор случайных вариантов, мутаций или «спортивных состязаний» в исходной разновидности. Таким образом возникло очень большое количество разновидностей, которые отличаются от исходного сорта такими характеристиками, как цвет, отсутствие шипов или зазубрин, карликовость и устойчивость к болезням.

Гибридизация

В течение 20 века плановая гибридизация между тщательно отобранными родителями стала доминирующей в выведении самоопыляющихся видов.Целью гибридизации является объединение желательных генов, обнаруженных в двух или более различных разновидностях, и получение чистопородного потомства, превосходящего во многих отношениях родительские типы.

Гены

, однако, всегда находятся в компании других генов в коллекции, называемой генотипом. Проблема селекционера в значительной степени состоит в том, чтобы эффективно управлять огромным количеством генотипов, которые появляются в поколениях после гибридизации. В качестве примера силы гибридизации в создании изменчивости, помесь гипотетических сортов пшеницы, различающихся только 21 геном, способна дать более 10 000 000 000 различных генотипов во втором поколении.При интервалах, обычно используемых фермерами, потребуется более 50 000 000 акров для выращивания популяции, достаточно большой, чтобы позволить каждому генотипу встречаться с ожидаемой частотой. Хотя подавляющее большинство этих генотипов второго поколения являются гибридными (гетерозиготными) по одному или нескольким признакам, статистически возможно, что могут иметь место 2 097 152 различных чистопородных (гомозиготных) генотипа, каждый из которых потенциально представляет собой новую разновидность чистой линии. Эти числа иллюстрируют важность эффективных методов управления гибридными популяциями, для которых наиболее широко используется племенная процедура.

Племенное разведение начинается со скрещивания двух генотипов, каждый из которых имеет один или несколько желаемых признаков, отсутствующих у другого. Если два исходных родителя не обеспечивают всех желаемых признаков, можно включить третьего родителя, скрестив его с одним из гибридных потомков первого поколения (F1). В родословном методе высшие типы отбираются в последовательных поколениях, и ведется учет родства родитель-потомство.

Поколение F2 (потомство от скрещивания двух особей F1) дает первую возможность для селекции в племенных программах.В этом поколении упор делается на устранение особей, несущих нежелательные основные гены. В последующих поколениях гибридные условия уступают место чистому разведению в результате естественного самоопыления, и семейства, полученные из разных растений F2, начинают проявлять свой уникальный характер. Обычно в каждом превосходящем семействе этих поколений отбирают одно или два превосходных растения. К поколению F5 чистокровное размножение (гомозиготность) становится обширным, и акцент почти полностью смещается на отбор между семьями.Запись о родословной полезна при выполнении этих исключений. На этом этапе каждое отобранное семейство обычно собирают в массе, чтобы получить большее количество семян, необходимых для оценки семей по количественным признакам. Эта оценка обычно проводится на участках, выращиваемых в условиях, максимально приближенных к коммерческой практике посадки. Когда количество семейств уменьшено до приемлемых пропорций путем визуального выбора, обычно поколением F7 или F8, начинается точная оценка производительности и качества.Окончательная оценка многообещающих штаммов включает (1) наблюдение, обычно в течение нескольких лет и в разных местах, для выявления слабых мест, которые, возможно, не проявлялись ранее; (2) точное испытание урожайности; и (3) проверка качества. Многие селекционеры растений проводят испытания в течение пяти лет в пяти репрезентативных местах, прежде чем выпускать новый сорт в коммерческое производство.

Метод массовой популяции селекции отличается от племенного метода прежде всего обработкой поколений после гибридизации.Поколение F2 высевается при нормальных коммерческих нормах высева на большом участке. По достижении зрелости урожай собирают в массе, а семена используют для создания следующего поколения на аналогичном участке. Никаких записей о происхождении не ведется. В период массового размножения естественный отбор уничтожает растения, имеющие низкую выживаемость. Также часто применяются два типа искусственного отбора: (1) уничтожение растений, несущих нежелательные основные гены, и (2) массовые методы, такие как сбор урожая, когда только часть семян созревает, для отбора для раннеспелых растений или использование экранов для выберите для увеличения размера семян.Затем производится отбор отдельных растений и оценивается так же, как и при племенном методе селекции. Главное преимущество метода массовой популяции заключается в том, что он позволяет заводчику недорого содержать очень большое количество особей.

Часто выдающийся сорт можно улучшить, придав ему какой-то специфический желательный характер, которого ему не хватает. Это может быть достигнуто путем скрещивания сначала растения высшего сорта с растением донорного сорта, которое несет рассматриваемый признак, а затем скрещивания потомства с растением, имеющим генотип высшего родителя.Этот процесс называется обратным скрещиванием . После пяти или шести обратных скрещиваний потомство будет гибридным по передаваемому признаку, но как старший родитель по всем остальным генам. Самообразование последнего поколения обратного скрещивания в сочетании с отбором даст некоторое потомство чистое скрещивание для передаваемых генов. Преимуществами метода обратного скрещивания являются его быстрота, небольшое количество необходимых растений и предсказуемость результата. Серьезным недостатком является то, что процедура снижает вероятность случайных комбинаций генов, что иногда приводит к значительному повышению производительности.

Гибридные сорта
Развитие гибридных сортов отличается от гибридизации. Гибрид F1 скрещивания между разными генотипами часто намного более жизнеспособен, чем его родители. Эта сила гибрида, или гетерозис , может проявляться разными способами, включая повышенную скорость роста, большую однородность, более раннее цветение и повышенную урожайность, последнее имеет наибольшее значение в сельском хозяйстве.

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ОПЫЛЯЕМЫЕ КУЛЬТУРЫ

Наиболее важными методами разведения перекрестноопыляемых видов являются (1) массовый отбор; (2) создание гибридных сортов; и (3) создание синтетических разновидностей.Поскольку перекрестноопыляемые виды являются естественно гибридными (гетерозиготными) по многим признакам и теряют жизнеспособность по мере того, как становятся чистокровными (гомозиготными), цель каждого из этих методов селекции — сохранить или восстановить гетерозиготность.

Массовый отбор

Массовый отбор у перекрестноопыляемых видов принимает ту же форму, что и у самоопыляемых видов; , т.е. , отбирают и собирают большое количество растений с превосходным внешним видом, а семена используют для получения следующего поколения.Массовый отбор оказался очень эффективным в улучшении качественных признаков, и, применяемый на протяжении многих поколений, он также способен улучшать количественные признаки, включая урожай, несмотря на низкую наследуемость таких признаков. Массовый отбор долгое время был основным методом разведения видов с перекрестным опылением, особенно экономически менее важных видов.

Гибридные сорта

Выдающимся примером использования силы гибридов за счет использования гибридных сортов F1 была кукуруза (кукуруза).Получение гибридного сорта кукурузы включает три этапа: (1) отбор лучших растений; (2) самоопыление в течение нескольких поколений для получения серии инбредных линий, которые, хотя и отличаются друг от друга, являются чистопородными и очень однородными; и (3) скрещивание выбранных инбредных линий. Во время процесса инбридинга жизнеспособность линий резко снижается, обычно менее чем вдвое по сравнению с полевыми сортами. Однако жизнеспособность восстанавливается при скрещивании любых двух неродственных инбредных линий, и в некоторых случаях гибриды F1 между инбредными линиями намного превосходят сорта с открытым опылением.Важным следствием гомозиготности инбредных линий является то, что гибрид между любыми двумя инбредными линиями всегда будет одинаковым. После того, как инбреды, дающие лучшие гибриды, идентифицированы, можно получить любое желаемое количество гибридных семян.

Опыление кукурузы (кукурузы) осуществляется ветром, который переносит пыльцу с кисточек на волокна (шелк), которые выступают из верхушек колосьев. Таким образом, контролируемое перекрестное опыление в масштабе поля может быть достигнуто с экономической точки зрения путем пересадки двух или трех рядов инбредных семян родительского растения с одним рядом инбредных опылителей и очистки первого до того, как он сбросит пыльцу.На практике большая часть гибридной кукурузы получается из «двойных скрещиваний», , при котором четыре инбредных линии сначала скрещиваются попарно (A × B и C × D), а затем два гибрида F1 снова скрещиваются (A × B) × ( C × D). Метод двойного скрещивания имеет то преимущество, что коммерческие семена F1 производятся на высокопродуктивном одинарном скрещивании A × B, а не на малоурожайном инбреде, что снижает затраты на семена. В последние годы цитоплазматическая мужская стерильность, описанная ранее, была использована для устранения отслоения родительских семян, что обеспечивает дополнительную экономию при производстве гибридных семян.

Большая часть гибридной силы, проявляемой гибридными сортами F1, теряется в следующем поколении. Следовательно, семена гибридных сортов не используются для посевного материала, но фермер каждый год закупает новые семена у семеноводческих компаний.

Возможно, никакое другое развитие биологических наук не оказало большего влияния на увеличение количества продуктов питания, доступных для населения мира, чем развитие гибридной кукурузы (кукурузы).Гибридные сорта других культур, ставшие возможными благодаря использованию мужской стерильности, также оказались чрезвычайно успешными, и вполне вероятно, что использование гибридных сортов продолжит расширяться в будущем.

Синтетические разновидности

Синтетический сорт получают путем скрещивания ряда генотипов с известной превосходной комбинационной способностью — , то есть генотипа, которые, как известно, дают превосходные гибридные характеристики при скрещивании во всех комбинациях.(Напротив, сорт, выведенный путем массового отбора, состоит из генотипов, собранных вместе без предварительного тестирования для определения их эффективности в гибридной комбинации.) Синтетические сорта известны своей гибридной энергией и своей способностью давать пригодные для использования семена в последующие сезоны. . Из-за этих преимуществ синтетические разновидности становятся все более популярными при выращивании многих видов, таких как кормовые культуры, в которых расходы запрещают развитие или использование гибридных разновидностей.

Источник: http://www.britannica.com/EBchecked/topic/463294/plant-breeding/

МУТАЦИОННОЕ РАЗВЕДЕНИЕ

Физические мутагены

Физические мутагены включают различные типы излучения, а именно рентгеновские лучи, гамма-лучи, альфа-частицы, бета-частицы, быстрые и тепловые (медленные) нейтроны и ультрафиолетовые лучи. Краткое описание этих мутагенов представлено ниже:

Обычно используемые физические мутагены (излучения), их свойства и механизм действия.


Тип излучения

Основные свойства

Рентген

S.I., проникающие и не содержащие частиц

Гамма-лучи

S.I., очень проникающая и без твердых частиц

Альфа-частицы

Д.I., частицы, менее проникающие и положительно заряженные.

Частицы бета-лучей

S.I., твердые частицы, более проникающие, чем альфа-частицы, и заряженные отрицательно.

Быстрые и тепловые нейтроны

D.I., твердые частицы, нейтральные частицы, с высокой проникающей способностью.

6.Ультрафиолетовые лучи

Неионизирующий, с низкой проникающей способностью

Примечание: твердые частицы относятся к свойству испускания частиц DI = сильно ионизирующий, SI = редко ионизирующий.

Рентгеновские снимки

Рентгеновские лучи были впервые обнаружены Рентгеном в 1895 году. Длины волн рентгеновских лучей варьируются от 10-11 до 10-7. Они малоионизируют и обладают высокой проникающей способностью. Они генерируются в рентгеновских аппаратах.Рентгеновские лучи могут разрушать хромосомы и вызывать все типы мутаций в нуклеотидах, а именно. сложение, удаление, инверсия, транспозиция, переходы и трансверсии. Рентгеновские лучи были впервые использованы Мюллером в 1927 году для индукции мутаций у дрозофилы. В отношении растений Штадлер в 1928 году впервые применил рентгеновские лучи для индукции мутаций ячменя.

Гамма-лучи

Гамма-лучи имеют меньшую длину волны, чем рентгеновские лучи, и более проникающие, чем гамма-лучи.Они образуются в результате радиоактивного распада некоторых элементов, таких как 14C, 60Co, радий и т. Д. Из них кобальт 60 обычно используется для производства гамма-лучей. Гамма-лучи вызывают хромосомные и генные мутации, такие как рентгеновские лучи.

Описание гамма-камеры

Это компактная автономная облучательная установка с объемом облучения приблизительно 1000 куб.Никакой дополнительной защиты в лаборатории не требуется. Камера в TNAU, Коимбатур, была установлена ​​в октябре 1972 года. Основной блок состоит из трех частей.

РИСУНОК ………….

a) Клетка для источника, b) Биологическая защита для источника, c) центральная шахта с камерой облучения.

a) Клетка источника: удерживает источник излучения в угловом цилиндре, коаксиальное отверстие в центре клетки обеспечивает пространство для камеры облучения.Клетка предназначена для размещения от 18 до 20 карандашей, содержащих кобальт 60 в форме гранул. Конструкция кожуха источника оптимизирована для обеспечения максимальной однородности мощности дозы в месте установки камеры облучения.

b) Биологический экран: состоит из двух частей: I) Главный внешний экран; ii) Съемная заглушка. Источник излучения размещен в основном внешнем экране, который предназначен для уменьшения излучения на внешней поверхности или до значения, меньшего, чем максимально допустимый предел для лабораторий.Внутренняя съемная заглушка представляет собой цилиндрическую свинцовую заглушку с коаксиальным отверстием и служит направляющей для вала. Съемная заглушка позволяет легко загружать и выгружать источник излучения в основном поле.

c) Центральный вал с камерой облучения: Центральный вал представляет собой сплошной свинцовый цилиндр, в центре которого расположена камера для образца. Размер камеры для образцов составляет 14,3 см в высоту и 10 см в диаметре. Назначение центрального вывода — обеспечить защиту при движении камеры пробы вверх и вниз.

Камера для образцов и панель управления
Камера для образцов поднимается или опускается с помощью троса с использованием системы вытягивания вращающимся барабаном. Барабан вращается с помощью электродвигателя или самоблокирующейся вращающейся шестерни. Схема, которая управляет движением, включает синхронизированный двигатель, оператор, таймер и переключатели вверх и вниз. Предусмотрена ручная и автоматическая работа, а режим работы определяется переключателем на панели.

Инструкция по эксплуатации

а) Включите ключ питания.Нажмите «вверх». Камера поднимется.
b) Откройте камеру и поместите внутрь облучаемые материалы и закройте камеру.
c) Установите время облучения на таймере.
d) Установите переключатель таймера в положение «Авто». Нажмите переключатель «вниз», по истечении заданного времени образец автоматически выйдет наружу. Если облучение должно быть прекращено, до установленного времени, переведите переключатель в ручной режим и нажмите переключатель «вверх».

Методика химического мутагенеза

Химические мутагены можно разделить на четыре группы, а именно.1) алкилирующие агенты, 2) аналоги оснований, 3) акридиновые красители и 4) другие. Краткое описание некоторых обычно используемых химических веществ этих групп представлено ниже.

Некоторые широко используемые химические мутагены и их механизм действия

Группа мутагенов

Название химического вещества

Принцип действия

  1. Алкилирующие агенты

  1. База

Аналоги

  1. Красители акридиновые

  1. Прочие

Этилметансульфонат
Метилметансульфонат
Этилэтансульфонат
Этилен имины

5 Бром Урацил
2 Аминопурин

Акрифлавин, Профлавин

Азотистая кислота
Гидроксиламин
Азид натрия

Переходы AT GC
Переходы
Переходы GC AT
Переходы

Переходы AT GC
Переходы AT GC

Удаление, добавление и сдвиг кадров.

Переходы AT GC
Переходы GC AT
Переходы

Скорость гидролиза химических мутагенов обычно измеряется периодом полураспада химических веществ. Период полураспада — это время, необходимое для исчезновения половины исходного количества активного агента реакции. В следующей таблице указан период полураспада в часах при различных температурах.

Химическая промышленность

Температура

20OC

30OC

37OC

MMS (часы)
EMS
DES
NMU
NEU

68
93
3.3

20
26
1
35
84

9,1
10,4


В случае DES мутагенный раствор следует менять каждые полчаса для получения хороших результатов. Период полураспада зависит от температуры и pH для конкретного соединения.

При обращении с алкилирующими агентами следует соблюдать особую осторожность, поскольку большинство из них канцерогены.Особенно с этиленимином, с ним следует обращаться в условиях вентиляции. EMS, хотя и не опасен, его не следует выводить через рот. Помимо алкилирующих агентов, у нас также есть химические мутагены, такие как аналоги основ, акридиновые красители, антибиотики и другие различные химические вещества.

Обработка семян мутагенными препаратами:

Необходимые материалы: — коническая колба, стакан, пипетка, стеклянные стержни, мерный цилиндр, секундомер, дистиллированная вода и фосфатный буфер.

Метод: — Мутагенный химикат разводят до необходимой концентрации с помощью дистиллированной воды. Для определения молярной концентрации DES используется метод

.

Молекулярный вес x a.i. (процент чистоты)
Удельный вес (действующее вещество)

154 100
Напр. DES = —- x —— = 131 CC.

Раствор

131 CC в одном литре дает 1 молярный раствор.

Семена необходимо замачивать в дистиллированной воде в течение разных часов в зависимости от семян, чтобы инициировать биохимические реакции. Установлено, что на химическое действие влияет частота и спектр мутагена в зависимости от стадии деления клеток в процессе прорастания. Если химическая обработка синхронизирована со стадией синтеза ДНК (G1, S и G2), мы можем получить лучшие результаты.

Предварительно замоченные семена помещают в колбу и добавляют химикат.Обычно количество химического вещества в десять раз превышает объем семян. Следует периодически встряхивать, чтобы гарантировать равномерное воздействие химикатов. По истечении времени обработки химикат следует слить. Семена следует тщательно промыть в проточной водопроводной воде, сразу не менее 30 минут. После промывки семена следует просушить между складками фильтровальной бумаги. Семена должны быть размещены в лотке для проращивания через равные промежутки. Подносы хранятся в условиях контролируемой температуры и влажности.Необходимо периодическое наблюдение за всхожестью до 10-15 дней. По проценту прорастания мы можем оценить дозу LD50.

Селективное разведение посредством контролируемого | Центр климатических технологий и сеть

Генетический состав влияет на приспособленность и адаптацию и определяет устойчивость животного к таким потрясениям, как экстремальные температуры, засуха, наводнения, вредители и болезни. Адаптация к суровым условиям окружающей среды включает в себя устойчивость к жаре и способность животных выживать, расти и воспроизводиться в условиях плохого сезонного питания, а также паразитов и болезней.Селективное разведение — это технология, направленная на повышение ценности генетического разнообразия животных. Эта технология может применяться ко всем видам домашнего скота, включая крупный рогатый скот, овец, коз, альпак и морских свинок. По мере развития со временем методов измерения и методов оценки генетического потенциала животных, сила и эффективность селективного разведения как инструмента также увеличивались. За последние полвека он помог добиться резкого повышения продуктивности сельскохозяйственных животных, а также улучшения здоровья и благополучия домашнего скота и других животных.

Что такое селективное разведение

Селективное животноводство — это систематическое разведение животных с целью повышения продуктивности и других ключевых характеристик. Существуют различные методы селективного разведения, от высокотехнологичных и дорогостоящих процессов, таких как экстракорпоральное оплодотворение или генная инженерия, до более простых и недорогих методов, основанных на отборе и контролируемом спаривании животных на основе наблюдаемых характеристик. Ключевые селекционные признаки, связанные с устойчивостью к изменению климата и адаптацией, включают термостойкость, низкокачественный корм, высокую выживаемость детей, устойчивость к болезням, хорошее состояние тела и морфологию животных (Oseni and Bebe, 2010; и Hoffman, 2008).В целом развивающиеся страны обладают слабым потенциалом для высокотехнологичных селекционных программ, направленных на повышение адаптации животноводства (IFAD, 2002). Поэтому программы, основанные на методах контролируемого спаривания, могут быть более подходящими. Эти программы обычно не дают немедленных улучшений. Улучшения обычно не наблюдаются по крайней мере в течение одного вегетационного периода, поэтому животновод должен иметь возможность включить долгосрочное планирование в стратегии управления производством. Такие меры могут включать: (i) выявление и укрепление местных пород, адаптированных к местному климатическому стрессу и источникам корма, и (ii) улучшение местной генетики путем скрещивания с породами, устойчивыми к жаре и болезням (Hoffman, 2008).

Существует три основных подхода к селекции :

  1. Ауткроссинг Спаривание двух животных, не связанных между собой по крайней мере 4-6 поколений назад, называется ауткроссингом. Этот метод лучше всего работает, когда генетическая изменчивость признака высока. Когда желательны доминантные гены, ауткроссинг работает отлично. Одним из лучших преимуществ ауткроссинга является то, что он скрывает пагубные черты, сохраняя их рецессивность. Ауткроссинг улучшает такие характеристики физической формы, как репродуктивная способность, молочная продуктивность, выживаемость и долголетие детей.
  2. Лайнбридинг Лайнбридинг включает в себя спаривание родственных животных, таких как сводный брат / сводная сестра, двоюродные братья, тетя / племянник и других, более отдаленных родственников. Обычно это делается для того, чтобы извлечь выгоду из общего выдающегося предка, который появляется в последних поколениях родословной. При лайнбридинге степень однородности выше, чем при ауткроссинге, и меньше вероятность вредных генетических дефектов, чем при инбридинге.
  3. Инбридинг Этот метод разведения включал скрещивание животных с прямым родством, таких как мать / сын, отец / дочь и родной брат / родная сестра (полные братья и сестры).Этот метод обычно используется для создания единообразия и преобладания (способность этого процесса продолжаться) и для вытеснения скрытых слабостей из генофонда. Однако рецессивные гены являются более важным фактором генетических дефектов, чем доминантные гены, поэтому существует высокий риск рождения детей с проблемами. Инбридинг сокращает пул доступных генов и может привести к исчезновению некоторых линий. При такой схеме разведения особому риску подвергаются фитнес-черты.

Селективное разведение посредством контролируемого спаривания позволяет фермерам разводить животных, более устойчивых к воздействиям изменения климата, таким как резкие перепады температуры, продолжительные засухи или появление новых болезней.Он может снизить уровень смертности, повысить уровень фертильности, а также может использоваться для улучшения качества продуктов животноводства, таких как молоко и клетчатка. В результате животноводы меньше подвержены риску потери животных из-за воздействия изменения климата, и они также могут диверсифицировать свою приносящую доход деятельность за счет производства более качественных молочных продуктов или волокон.

Преимущества селективного разведения

Конкретные преимущества селективного разведения посредством контролируемого спаривания включают низкие затраты на содержание и содержание после того, как стратегия определена, а также постоянство и постоянство эффекта.Кроме того, контролируемое спаривание может сохранить местные и редкие породы, которые могут быть потеряны в результате эпидемий болезней, связанных с изменением климата.

Недостатки селективного разведения

Одним из основных ограничений этой технологии является то, что селективное разведение определенных генов может привести к снижению или удалению других генов из общего пула, что является необратимым процессом. Это может создать новые слабости среди животных, особенно с появлением нового вредителя или болезни.В зависимости от выбранных особенностей животных, селекционное разведение не всегда может приводить к более высоким показателям продуктивности.

Финансовые требования и затраты на селекционное разведение

Затраты и финансовые требования будут зависеть от вида и местонахождения домашнего скота. Однако в целом контролируемое разведение — это недорогая технология. Если камни доступны на месте и могут быть использованы для строительства загонов для спаривания, средние инвестиции составят около 30 долларов США. В районах с глинистыми почвами можно использовать сырцовые кирпичи по средней цене 90 долларов США.Во многих случаях сетка для крупного рогатого скота была выбрана альтернативой со средними инвестициями в 200 долларов США на каждое спаривание.

Институциональные и организационные требования

Государственные учреждения могут оказывать поддержку программам селекции, облегчая доступ к информации и предоставляя техническую поддержку. Правительствам будет важно тесно координировать свои действия с общинами коренных народов, чтобы извлечь пользу из знаний, накопленных за десятилетия традиционного пастбищного животноводства.Национальные информационные системы могут использоваться для мониторинга угроз для пород, вызванных изменением климата или другими факторами давления, а также для разработки систем прогнозного моделирования и раннего предупреждения. Правительствам следует разработать политику, направленную на укрепление стратегий адаптации животноводов, их экологических знаний и местных институтов. Правительства могут предоставить финансовые стимулы для разведения и разведения пород, более устойчивых к изменению климата, продвигать и поддерживать маркетинг продуктов, полученных из этих пород, и обеспечивать инфраструктуру, поддерживающую селективное производство пород.Правительственным учреждениям следует также рассмотреть вопрос об импорте новых генетических запасов с большей устойчивостью к высокой температуре, например, если адаптационная способность местного генофонда будет ограничена.

Знание текущего воздействия климата на домашний скот важно для определения желаемых характеристик. Там, где это возможно, сценарии изменения климата будут способствовать процессам планирования, обеспечивая возможные будущие воздействия на домашний скот. Животноводов необходимо научить вести учет, определять самок на охоте, определять ключевые черты животных, обеспечивать свой скот водой и кормом хорошего качества и строить инфраструктуру для контролируемого спаривания.Учреждение-исполнитель или, предпочтительно, местное сообщество должно иметь специалиста с хорошими знаниями о контролируемом процессе спаривания, способного четко объяснить его производителям, не поощряя их сокращать количество животных, которые они содержат, и признавая необходимость создания ядра качественный скот. Необходимо следить за применением этой технологии в каждой группе животных и отслеживать прогресс, изучая записи производителей.

Для применения этой технологии требуются вязальные загоны из самана, камня или сетки для крупного рогатого скота.Загоны из сетки для крупного рогатого скота самые дорогие. Маленькие животные могут спариваться в деревянных загонах. Для наблюдения за животными необходимы идентификационные материалы, такие как ушные бирки и краска. Также необходимо вести журналы, содержащие основную информацию о поголовье (возраст, пол, окрас), данные о спаривании (даты, количество, время), данные о потомстве (отец, мать, окрас и другие основные данные), выбраковке животных, отпускные цены на мясо, шкуры, вяленое мясо и волокна, среди прочего.

Препятствия на пути внедрения технологии селективной селекции

Существуют пробелы в знаниях о том, как породы реагируют на условия, вызванные изменением климата.ФАО (2007a; 2006) перечисляет многие виды и местные породы, которые уже адаптированы к высоким температурам и суровым условиям или, как сообщается, устойчивы или толерантны к различным заболеваниям. Однако многие из этих отчетов основаны на анекдотических свидетельствах, а не на научных исследованиях, а лежащие в основе физиологические и генетические механизмы не совсем понятны. Это затрудняет прогнозирование воздействия изменения климата или разработку стратегий адаптации для таких производственных систем или пород.

Возможности реализации

Несмотря на отсутствие научно подтвержденной информации, знания коренных народов о генетическом разнообразии домашнего скота оказались важной базой знаний для селективной селекции.Интеграция знаний коренных народов в программы селекции дает возможность разработать недорогие, соответствующие местным условиям стратегии (Moonga and Chitambo, 2010). Документирование местных знаний животноводов о породах и разведении животных должно быть неотъемлемой частью работы проектов, учреждений и организаций по развитию сельских районов, потому что это может быть источником информации о существовании пород, которые ученые упустили из виду и которые могли иметь непризнанные преимущества и потенциал.Инвестиции в науку и технологии для создания новых пород и генетических типов также предоставляют возможность для более масштабных мероприятий при наличии финансирования (IFAD, 2002).

Список литературы

  • FAO (2006) Разнообразие пород в экосистемах засушливых земель. Информационный документ 9, четвертая сессия Межправительственной технической рабочей группы по генетическим ресурсам животных для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства. Рим.
  • ФАО (2007a) Состояние мировых генетических ресурсов животных для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, под редакцией Б.Рищковский и Д. Пиллинг. Рим.
  • Hoffmann, I. (2008) Генетическое разнообразие домашнего скота и адаптация к изменению климата. Продолжение конференции «Животноводство и глобальные изменения». Май 2008, Тунис
  • IFAD (Международный фонд сельскохозяйственного развития) (2002) «Сельские бедняки» в Докладе о бедности в мире, IFAD, Рим
  • Moonga, E. and H. Chitambo (2010) Роль знаний коренных народов и биоразнообразия в управлении болезнями домашнего скота в условиях изменения климата, документ, представленный на 2-й Международной конференции: Климат, устойчивость и развитие в полузасушливых регионах 16-20 августа, 2010, Форталеза — Сеара, Бразилия
  • Осени, С.и О. Бебе (2008) Изменение климата, генетика адаптации и животноводство в системах с низким уровнем затрат, доклад, представленный на 2-й Международной конференции ICID + 18: Климат, устойчивость и развитие в полузасушливых регионах 16-20 августа 2010 г., Форталеза — Сеара, Бразилия, и Хоффманн, I. 2008. Генетическое разнообразие домашнего скота и адаптация к изменению климата. Продолжение конференции «Животноводство и глобальные изменения». Май 2008 года, Тунис.

Традиционные методы разведения.

Раздел: 1 (Страница №: 1) История и происхождение нута.Авторы): Редден, Р. Дж. Бергер, Дж. Д.
Раздел: 2 (Страница №: 14) Таксономия рода Cicer еще раз.Авторы): Maesen, L. J. G. van der Макстед, Н. Джавади, Ф. Коулз, С. Дэвис, А.МИСТЕР.
Раздел: 3 (Страница №: 47) Экология нута. Авторы): Бергер, Дж. Д. Тернер, Н.С.
Раздел: 4 (Страница №: 72) Использование, потребление и использование. Авторы): Ядав, С.С. Лонгнекер, Н.Дусунджели, Ф. Беджига, Г. Ядав, М. Ризви, А.Х. Манохар, М.Редди, А.А. Xaxiao, Z. Чен, В.
Раздел: 5 (Страница №: 101) Пищевая ценность нута.Авторы): Вуд, Дж. А. Грусак, М.А.
Раздел: 6 (Страница №: 143) Факторы, препятствующие питанию.Авторы): Музкиз, М. Вуд, Дж. А.
Раздел: 7 (Страница №: 167) Площадь, производство и распространение.Авторы): Найтс, Э. Дж. Ачикгёз, Н. Варкентин, Т. Беджига, Г. Ядав, С.С. Сандху, Дж. С.
Раздел: 8 (Страница №: 179) Нут: Rhizobium Управление и азотфиксация. Авторы): Кантар, Ф.Хафиз, Ф. Шивакумар, Б.Г. Сундарам, С. П. Техера, Н.А. Аслам, А.Бано, А. Раджа, П.
Раздел: 9 (Страница №: 193) Нут в системах земледелия.Авторы): Беррада, А.Ф. Шивакумар, Б.Г. Ядураджу, Н. Т.
Раздел: 10 (Страница №: 213) Управление питательными веществами в нуте.Авторы): Ахлават, И. П. С. Гангая, Б. Захид, М.А.
Раздел: 11 (Страница №: 233) Борьба с сорняками нута.Авторы): Ениш, Дж. П.
Раздел: 12 (Страница №: 246) Управление орошением нута. Авторы): Сехон, Х.С. Сингх, Г.
Раздел: 13 (Страница №: 268) Комплексная технология растениеводства и выращивания нута. Авторы): Панде, С.Ган, Ю. Патак, М. Ядав, С.С.
Раздел: 14 (Страница №: 291) Коммерческое выращивание и рентабельность.Авторы): Редди, А.А. Матур, В. Ядав, М. Ядав, С.С.
Раздел: 15 (Страница №: 321) Генетика и цитогенетика.Авторы): Макнил, Д. Ахмад, Ф. Аббо, С. Бахл, П. Н.
Раздел: 16 (Страница №: 338) Утилизация диких сородичей.Авторы): Аббо, С. Редден, Р. Дж. Ядав, С.С.
Глава 17 (Страница № 355) Управление биоразнообразием нута.Авторы): Редден, Р. Дж. Фурман, Б. Дж. Упадхьяя, Х. Пундир, Р. П. С. Говда, К.Л. Л. Койн, К. Дж. Эннекинг, Д.
Раздел: 19 (Страница №: 391) Селекционные достижения.Авторы): Гаур, П.М. Gowda, К. Л. Л. Найтс, Э. Дж. Варкентин, Т. Ачикгёз, Н.Ядав, С.С. Кумар, Дж.
Раздел: 20 (Страница №: 417) Производство семян нута.Авторы): Гастель, А. Ю. Г. ван Бишоу, З. Ниане, А.А. Грегг, Б. Ган, Ю.
Раздел: 21 (Страница №: 445) Цицеромика: прогресс в области геномики и новейших молекулярных методов. Авторы): Раджеш, П.Н. Макфи, К. Э. Форд, Р. Питток, К. Кумар, Дж. Мюльбауэр, Ф.Дж.
Раздел: 22 (Страница №: 458) Разработка трансгенов нута. Авторы): Макфи, К. Э. Крозер, Дж.Сарма, Б. Али, С.С. Амла, Д.В. Раджеш, П. Н. Чжан, Х.Б. Хиггинс, Т.
Раздел 23 (Страница № 474) Абиотические стрессы. Авторы): Токер, К.Луч, К. Техера, Н.А. Серрадж, Р. Сиддик, К. Х. М.
Раздел: 24 (Страница №: 497) Болезни и их лечение.Авторы): Сингх, Г. Чен, В. Рубиалес, Д. Мур, К. Шарма, Ю.Р. Ган, Ю.
Раздел: 25 (Страница №: 520) Устойчивость растений-хозяев и борьба с насекомыми-вредителями в нуте. Авторы): Шарма, Х.С. Gowda, К. Л. Л. Стивенсон, П.С. Ридсдилл-Смит, Т. Дж. Клемент, С.Л. Рао, Г.В. Р. Ромейс, Дж. Майлз, М. Эль-Бухссини, М.
Раздел: 26 (Страница №: 538) Хранение нута.Авторы): Демьянык, К.Дж. Уайт, Н.Д.Г. Джаяс, Д.С.
Раздел: 27 (Страница №: 555) Международная торговля.Авторы): Дусунчели, Ф. Вуд, Дж. А. Гупта, А. Ядав, М. Ядав, С.С.
Раздел: 28 (Страница №: 576) Имитационные модели сельскохозяйственных культур для прогнозирования урожайности. Авторы): Анвар, М. О’Лири, Дж.Бранд, Дж. Редден, Р. Дж.
Глава 29 (Страница № 602) Фермеры, выращивающие нута.Авторы): Кумар, Дж. Дусунчели, Ф. Найтс, Э. Дж. Матерне, М. Варкентин, Т.Чен, В. Гаур, П.М. Беджига, Г. Ядав, С.С. Сатьянараяна, А.Рахман, М.М. Ядав, М.
Раздел: 30 (Страница №: 617) Генотип по взаимодействию с окружающей средой и улучшению нута.Авторы): Бергер, Дж. Д. Спейерс, Дж. Сапра, Р. Л. Суд, У. К.

Традиционная селекция растений | ISAAA.org

С момента возникновения земледелия, восемь-десять тысяч лет назад, фермеры меняли генетический состав выращиваемых ими культур. Первые фермеры выбрали самые красивые растения и семена и сохранили их для посадки на следующий сезон. Затем, когда наука генетики стала более понятной, селекционеры использовали то, что они знали о генах растения, для отбора конкретных желаемых признаков для создания улучшенных сортов.

Выбор таких характеристик, как более быстрый рост, более высокая урожайность, устойчивость к вредителям и болезням, более крупные семена или более сладкие плоды, резко изменил виды одомашненных растений по сравнению с их дикими родственниками.Например, когда кукурузу впервые начали выращивать в Северной и Южной Америке, тысячи лет назад, фермеры собирали початки кукурузы размером меньше мизинца. Сегодня существуют сотни разновидностей кукурузы, некоторые из которых дают початки длиной до предплечья.


Традиционная селекция растений ведется сотни лет и широко используется до сих пор. Первые фермеры обнаружили, что некоторые культурные растения можно искусственно скрещивать или перекрестно опылять для повышения урожайности.Желательные характеристики от разных родительских растений также могут быть объединены в потомстве. Когда в 20 веке наука о селекции растений получила дальнейшее развитие, селекционеры лучше поняли, как отбирать лучшие растения и разводить их для создания новых и улучшенных сортов различных культур. Это резко повысило продуктивность и качество растений, которые мы выращиваем для производства продуктов питания, кормов и волокон.

Искусство распознавать желаемые черты и передавать их будущим поколениям очень важно в селекции растений.Селекционеры внимательно изучают свои поля и путешествуют на большие расстояния в поисках отдельных растений, которые демонстрируют желаемые черты. Некоторые из этих черт иногда возникают спонтанно в результате процесса, называемого мутацией, но естественная скорость мутации очень медленная и ненадежная, чтобы произвести все черты растения, которые хотели бы видеть селекционеры. (См. Рамку «Мутационное разведение».)

Технология гибридного посева


Конечным результатом селекции растений является либо сорт открытого опыления (OP), либо гибридный сорт F1 (первое дочернее поколение).Сорта OP при правильном уходе и выращивании сохраняют те же характеристики при размножении. Единственный метод, используемый с сортами OP, — это отбор семенников.

Гибридные семена — это усовершенствования по сравнению с семенами открытого опыления с точки зрения таких качеств, как урожайность, устойчивость к вредителям и болезням, а также время созревания. Гибридные семена получают путем гибридизации или скрещивания родительских линий, которые являются «чистыми линиями», полученными путем инбридинга. Чистые линии — это растения, которые «размножаются истинно» или производят половое потомство, очень напоминающее своих родителей.Путем скрещивания чистых линий можно получить однородную популяцию гибридных семян F1 с предсказуемыми характеристиками.

Самый простой способ объяснить, как разработать гибрид F1, — это взять пример. Допустим, селекционер наблюдает особенно хорошую привычку у растения, но с плохой окраской цветков, а у другого растения того же типа он видит хороший цвет, но плохую привычку. Затем каждый год отбирают лучшее растение каждого типа и самоопыляют (изолированно), и каждый год семена повторно высевают.В конце концов, каждый раз при посеве семян будут появляться одни и те же идентичные растения. Когда они это делают, это называется «чистой линией».


USDA Фотография

Если теперь селекционер берет чистую линию каждого из двух растений, которые он первоначально отобрал, и перекрестно опыляет их вручную, результат известен как «гибрид F1». Растения выращивают из произведенных семян, и в результате этого перекрестного опыления должны быть объединены черты обоих родителей.

Это простейшая форма гибридизации, но, конечно, с некоторыми сложностями. Для создания полностью чистой линии иногда может потребоваться семь или восемь лет. Иногда чистая линия состоит из нескольких предыдущих пересечений для создания желаемых характеристик. Затем полученное растение выращивают до генетической чистоты перед использованием в гибридизации.

В дополнение к таким качествам, как хорошая сила роста, соответствие типу, высокие урожаи и высокая однородность, которыми обладают гибридные растения, в большинство гибридов F1 включены другие характеристики, такие как раннеспелость, устойчивость к болезням и насекомым, а также хорошая водоудерживающая способность.

К сожалению, за эти преимущества приходится платить. Поскольку создание гибридов F1 требует многолетней подготовки для создания чистых линий, которые необходимо постоянно поддерживать, чтобы семена F1 можно было собирать каждый год, семена в этом случае становятся более дорогими. Проблема усугубляется тем, что для предотвращения самоопыления вся гибридизация двух чистых линий иногда должна выполняться вручную.

Другой недостаток заключается в том, что если семена гибридов F1 используются для выращивания следующих культур, полученные в результате растения не будут работать так же хорошо, как материал F1, что приведет к снижению урожайности и силы роста.Как следствие, фермер должен каждый год покупать новые семена F1 у селекционера. Однако фермер получает компенсацию за счет более высоких урожаев и лучшего качества урожая.

Хотя гибридные семена и более дорогие, они оказали огромное влияние на продуктивность сельского хозяйства. Сегодня почти вся кукуруза и 50% всего риса — гибриды (DANIDA).

В США широкое использование гибридов кукурузы в сочетании с улучшенными методами культивирования фермерами привело к увеличению урожайности кукурузного зерна более чем в три раза за последние 50 лет — в среднем с 35 бушелей с акра в 1930-х годах до 115 бушелей с акра в США. 1990-е гг.Ни одна другая крупная культура в мире даже близко не может сравниться с такой историей успеха.

Технология гибридного риса помогла Китаю увеличить производство риса со 140 миллионов тонн в 1978 году до 188 миллионов тонн в 1990 году. Исследования, проведенные Международным научно-исследовательским институтом риса (IRRI) и в других странах, показывают, что технология гибридного риса открывает возможности для увеличения урожайности сортов риса за счет 15-20%. И это достижимо с улучшенными, полукарликовыми и инбредными сортами (IRRI).

Многие сорта популярных овощей или декоративных растений являются гибридами F1. Что касается улучшенных характеристик растений, селекционеры тропических овощей могут указать на некоторые довольно очевидные достижения за последние два десятилетия:

  • Повышение урожайности . Гибриды часто превосходят традиционные сорта OP на 50-100% из-за их повышенной силы роста, улучшенной устойчивости к генетическим заболеваниям, улучшенного завязывания плодов при стрессе и более высокого соотношения женских / мужских цветков.
  • Продленный вегетационный период . Гибриды часто созревают на 15 дней раньше, чем местные сорта OP. Для многих культур относительное преимущество гибрида перед ФП наиболее ярко проявляется в стрессовых условиях.
  • Повышение качества . Гибриды помогли стабилизировать качество продукта на более высоком и однородном уровне — это означает улучшение потребительских качеств (например, плотная мякоть восковой тыквы, хрустящий вкус арбуза).

Мутационное разведение


В конце 1920-х годов исследователи обнаружили, что они могут значительно увеличить количество этих вариаций или мутаций, подвергая растения воздействию рентгеновских лучей и химикатов.«Мутационное разведение» получило дальнейшее развитие после Второй мировой войны, когда методы ядерного века стали широко доступны. Растения подвергались воздействию гамма-лучей, протонов, нейтронов, альфа-частиц и бета-частиц, чтобы увидеть, могут ли они вызвать полезные мутации. Химические вещества, такие как азид натрия и этилметансульфонат, также использовались, чтобы вызвать мутации.

Усилия по селекции мутаций продолжаются по всему миру. Из 2252 официально выпущенных мутационных селекционных сортов 1019, или почти половина, были выпущены за последние 15 лет.Примеры растений, полученных путем мутационной селекции, включают пшеницу, ячмень, рис, картофель, сою и лук. (Для базы данных ФАО по разновидностям мутантов посетите http://www-mvd.iaea.org/MVD/default.htm.)

Заключение

Традиционная селекция растений, приводящая к открытому опылению (OP) или гибридным сортам, оказала огромное влияние на продуктивность сельского хозяйства за последние десятилетия. Хотя обычное селекция растений является чрезвычайно важным инструментом, она также имеет свои ограничения.Во-первых, скрещивание можно проводить только между двумя растениями, которые могут половым образом спариваться друг с другом. Это ограничивает новые черты, которые могут быть добавлены к уже существующим у определенного вида. Во-вторых, при скрещивании растений многие признаки передаются вместе с интересующими признаками, включая те признаки, которые оказывают нежелательное влияние на потенциальную урожайность.

Артикул:

  1. Бауман, Ф. и Крейн, П.Л. 1992. Гибрид кукурузы — история, развитие и особенности выбора.Национальный справочник по кукурузе. Университет Пердью, США.
  2. DANIDA. 2002. Оценка потенциала и ограничений для развития и использования биотехнологии растений в отношении селекции растений и растениеводства в развивающихся странах. Рабочий документ. Министерство иностранных дел Дании.
  3. East-West Seeds 1982-2002 гг. 2002. Селекция овощей для развития рынка. Под редакцией Карла Кунца. Бангкок, Тайланд.
  4. Продовольственная и сельскохозяйственная организация.2002. Биотехнология сельскохозяйственных культур: рабочий документ для администраторов и политиков в странах Африки к югу от Сахары.
  5. История селекции растений (http://www.

Author: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.