Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Факультет лесохозяйственный

Кафедра селекции и озеленения

ГЕНЕТИКА ЕЛИ АЯНСКОЙ

Пояснительная записка

Руководитель:

______________Е.А.Усова

(подпись)

______________________

(оценка, дата)

Работал: студент группы 31-4

_________________И. В. Дробноскок

(подпись)

_____________

(дата)

Содержание

1 Биологическая характеристика вида

2 Наследственность

2.1 Хромосомная теория

2.2 Хромосомы и гены

2.3 Классификация генов

2.4 Кариотип

3 Изменчивость

3.1 Классификация изменчивости по С.А. Мамаеву

3.2 Возрастная изменчивость ели аянской

3.3 Изменчивость хвои. Сравнение

3.4 Изменчивость шишек. Сравнение

3.5 Изменчивость коры. Сравнение

3.6 Изменчивость побегов. Сравнение

3.7 Изменчивость почек. Сравнение

3.8 Изменчивость семенных чешуек. Сравнение

3.9 Изменчивость кроющих чешуек. Сравнение

3.9 Изменчивость семян. Сравнение

4 Методы изучения наследственности

4.1 Мутагенез

4.2 Полиплоидия

4.3 Генная инженерия

Заключение

Библиографический список

Реферат

В курсовой работе изучены характеристика, наследственность, изменчивость признаков вида ели аянской, мною были предложены методы получения мутантов, полиплоидии у ели, так же были рассмотрены перспективы развития данного вида при помощи генной инженерии.

Результатом изучения способов мутагенеза и полиплоидии ели аянской является появление новых признаков у данного вида этого растения.

Метод исследований – аналитический.

ЕЛЬ АЯНСКАЯ, НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, ХРОМОСОМЫ, ГЕНЫ, КАРИОТИП, ИЗМЕНЧИВОСТЬ, МУТАГЕНЕЗ, ПИЛИПЛОИДИЯ, ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ.

Введение

Генетика – это наука о наследственности и изменчивости древесных растений.

В течении многих лет генетика как наука является очень актуальной.

Она позволяет изучить и расширить ареал древесных растений, ведь лес является главным источником кислорода. Генетика имеет большую значимость для лесного хозяйства. С ее помощью можно управлять изменчивостью древесных растений, выводить новые сорта, получать новые нужные признаки, повышать устойчивость к болезням и вредителям, улучшать продуктивность растений.

Основной задачей генетики древесных пород является получение и размножение таких экземпляров растений, которые превосходили бы остальные по ряду хозяйственно-ценных признаков.

Решить эту задачу можно при помощи следующих методов выведения сортов: мутагенез, полиплоидия, генная инженерия.

В настоящее время так же ведется глубокое изучение биоразнообразия лесных растений для выведения в дальнейшем новых сортов.

1 Краткая характеристика вида

Ель ая́нская (лат. Picea jezoensis, реже лат. Picea ajanensis, ещё более редкие варианты — Picea microsperma, Picea kamtchatkensis,Picea manshurica, Picea komarovii) — вид рода Ель семейства Сосновые.

1.1 Современный ареал обитания

Обитательница районов с влажным воздухом и прохладным летом. Образует тёмнохвойные леса. Растёт в основном на горных склонах и плато, расположенных выше 500 м над ур. моря, и поднимается до верхней границы леса, где представлена низкорослыми деревьями; встречается и в долинах рек на незатопляемых террасах. Распространение на РДВ. Приморский и Хабаровский края, Амурская область, центральная Камчатка, о-в Сахалин, южные Курильские и Шантарские о-ва. Ель аянская распространена на Дальнем Востоке, на Корейском полуострове, северо-востоке Китая, северной части Японии (в основном на острове Хоккайдо). В России ель аянская распространена в горах Сихотэ-Алинь, на Сахалине, Камчатке и Курильских островах, реже — в горах Амурской области и Южной Якутии. Также ель аянская встречается и на западном побережье Охотского моря (в районе Джугджура). Ель аянская предпочитает места с дождливым, но прохладным летом, поэтому на юге ареала она растёт в горах на высоте 500 м и выше вплоть до высотной границы распространения лесов. На севере распространена и в более низких местах. Общее распространение: Япония, Китай [Манько, 1972г.].

1.2 Морфологические признаки

Внешне ель аянская похожа на ситхинскую и обыкновенную ели. Живёт ель аянская 350—400 лет, иногда до 500 лет. Высота деревьев 35-40 м, реже до 50 м, диаметр ствола 100—120 см. Крона, как и у всех елей, пирамидальна. В еловых лесах темнее и прохладнее, меньше травы, чаще нет подлеска. Чем выше в горах произрастают ели, тем они ниже, а ствол тоньше. Шишки ели направлены вниз. Размер шишек — от 3,5 до 8 см.

1.3 Экология вида

Аянская ель относится к темнохвойным породам деревьев. Она требовательна к влажности воздуха и температурным условиям, поэтому предпочитает расти в верхних поясах гор, в районах с типично приморским климатом. Это дерево весьма теневыносливо и конкурентоспособно, вытесняет из лесов все остальные древесные породы, растущие в местах ее обитания, кроме амурской пихты. Стволы аянской ели достигают высоты 40 м, диаметр - более 80 см. Растет дерево медленно, но равномерно, достигает возраста 350-500 лет. С аянской елью хорошо уживается белокорая или амурская пихта, формирующая в ельниках второй древесный ярус. Пихта более теплолюбива, чем ель, поэтому на высокогорьях она исчезает из лесов или становится более редкой.  Леса аянской ели - тенистые, густые и влажные. В них почти нет яруса подлеска и трав, земля покрыта мхами и лишайниками, которые одевают и стволы деревьев. Этот тип лесов называется ельники-зеленомошники. Они произрастают только на хорошо дренированных почвах [Колесников,1969г.].

1.4 Значение в народном хозяйстве

Ценнейшая строительная, химико-технологическая и поделочная древесина. Целебное растение. Для человека ель — одно из самых полезных деревьев. Очень широко используется еловая древесина. Именно из нее изготавливают лучшие сорта бумаги, искусственный шелк, шерсть и многое другое, используют в строительстве. Особенно важна древесина ели в изготовлении музыкальных инструментов (скрипок, альтов, контрабасов, пианино). Именно ее использовали знаменитые мастера Страдивариус, Амати, Гварнери. Для музыкальных инструментов в лесах отбирают 100 — 120-летние деревья с особой древесиной, у которой годичные кольца одинаковой толщины. Такие ели получили название «резонансовых». Отобранные для изготовления инструментов ели подсекали и на 3 года оставляли на корню. При этом дерево постепенно теряло влагу и древесина уплотнялась, становилась более легкой, благодаря чему инструменты получали особую силу звучания [Булыгин, 1991г.].

2 Наследственность

Наследственность присущее всем организмам свойство обеспечивать в ряду поколений преемственность признаков и особенностей развития, т. е. морфологической, физиологической и биохимической организации живых существ и характера их индивидуального развития (онтогенеза). Явление наследственности. лежит в основе воспроизведения форм жизни по поколениям, что принципиально отличает живое от неживого.

Различают хромосомную и в нехромосомную наследственность.

Цитологические основы наследственности. Клетка считается элементарной структурной единицей в системе строения организма растения. Сходные по происхождению, строению и выполняемым функциям клетки образуют ткани. Древесные растения относятся к высшему типу растений, клетки которого имеют настоящие ядра, отделенные от всего остального содержимого ядерной оболочкой.

Характерной особенностью строения растительной клетки является наличие прочной клеточной стенки – оболочки. Именно благодаря ей возникло слово клетка, а наука, изучающая строение и функции клеток, стала называться цитологией.

В живой растительной клетке оболочка окружает и защищает протопласт. Протопласты клеток содержат цитоплазму, ограниченную снаружи специальной плазматической мембранной – плазмалеммой. В цитоплазме существует набор особых структур, или органелл, выполняющих специальные функции [Царев и др. 2000г.]

2.1 Хромосомная теория наследственности.

Главными клеточными структурами, ответственными за сохранение и передачу по наследству специфических видовых признаков, является ядро и содержащиеся в нем хромосомы. Комплекс хромосом в клетке называется хромосомным набором. Различают два вида хромосомных наборов гаплоидный и диплоидный.

Число хромосом в вегетативных клетках различных видов растений может варьировать, но для клеток одного вида, за редким исключением, оно остается постоянным.

Хромосомы всех эукариотических клеток построены по одному плану. Они включают в себя три основных компонента: собственно тело хромосомы (плечо), теломерный, конечный участок, и центромеру. Наиболее просто устроены хромосомы дрожжевых клеток: палочковидное тело хромосомы на одном конце имеет теломеру, а на другом – центромеру. Хромосомы животных и растений также представляют собой палочковидные структуры разной длины с довольно постоянной толщиной, но обычно имеют два хромосомных плеча, соединенных в зоне центромеры. Эта зона называется первичной перетяжкой. Соответственно оба плеча хромосомы оканчиваются теломерами Хромосомы с равными или почти равными плечами называют метацентрическими, с плечами неодинаковой длины – субметацентрическими. Палочковидные хромосомы с очень коротким, почти незаметным вторым плечом –акроцентрические.

В области первичной перетяжки (центромеры) расположен кинетохор - пластинчатая структура, имеющая форму диска. К нему подходят пучки микротрубочек митотического веретена, идущие в направлении к центриолям. Эти пучки микротрубочек принимают участие в движении хромосом к полюсам клетки при митозе.

Обычно каждая хромосома имеет только одну центромеру (моноцентрические хромосомы), но могут встречаться хромосомы дицентрические и полицентрические, т.е. обладающие множественными кинетохорами [Бауэр, 1913г.].

Плечи хромосом оканчиваются теломерами, конечными участками. Теломерные концы хромосом не способны соединяться с другими хромосомами или их фрагментами, в отличие от концов хромосом, лишенных теломерных участков (в результате разрывов), которые могут присоединяться к таким же разорванным концам других хромосом. В теломерах локализована особая теломерная ДНК, защищающая хромосому от укорачивания в процессе синтеза ДНК.

Совокупность числа, величины и морфологии хромосом называется кариотипом данного вида. Кариотип – это как бы лицо вида. Даже у близких видов хромосомные наборы отличаются друг от друга или по числу хромосом, или по величине хотя бы одной или нескольких хромосом, или по форме хромосом и по их структуре. Структура кариотипа данного вида не зависит ни от типа клеток, ни от возраста животного или растения. Все клетки индивидуумов одного вида имеют идентичные наборы хромосом. Простой морфологический анализ может убедительно показать различия в кариотипах даже у близких видов. Следовательно, структура кариотипа может быть таксономическим (систематическим) признаком, который все чаще используется в систематике животных и растений. А графическое изображение кариотипа называется идеограммой [Царев и др. 2000г.]