7. Задачи, решаемые методом отдаленной гибридизации.

Отдаленной гибридизацией называется скрещивание между организмами, относящихся к разным видам и родам.

В соответствии с этим, отдаленная гибридизация делится на межвидовуюи межродовую. Пример межвидовой гибридизации – мягкая пшеница с твердой, овса посевного с византийским, картофеля культурного с диким; межродовой – пшеница с рожью, пшеница с пыреем, ячмень с элимусом, пшеница с эгилопсом.

Отдаленная гибридизация имеет более чем двухвековую историю. Первый отдаленный гибрид между двумя видами табака был получен в 1760 году И.Кельрейтером.

В эволюционном процессе отдаленная гибридизация представляет исключительный интерес. При отдаленной гибридизации преследуется цель создания форм и сортов, сочетающих в себе признаки и свойства разных видов и родов.

На земном шаре насчитывается свыше 200 тысяч видов покрытосемянных растений, используется же человеком в культуре не более 250 видов. Среди диких сородичей культурных растений имеются виды, обладающие такими свойствами, которые слабо выражены или отсутствуют у современных сортов. Например, некоторые виды пырея хорошо растут на засоленных почвах, в то время как пшеницы не выносят засоления. Наибольший интерес представляет пырей сизый – хорошо зимует приминус 40 – 45% и полном отсутствии снега, устойчив к грибным болезням, многоцветковый, озерненность от 1 до 5000 зерен на одно растение и т.д. Этот ближний дикий родич пшеницы широко распространен на земном шаре из – за высокой приспособляемости.

Современные сорта свеклы поражаются вирусной желтухой. Все дикие виды устойчивы к этому виду заболевания и используются при гибридизации. Картофель не устойчив к раку, фитофторе, нематодам, колорадским жукам. Дикие виды картофеля вовлекаются в скрещивания по этим признакам.

При отдаленной гибридизации идет сложный формообразовательный процесс. В результате перекомбинации генов появляются формы с такими признаками и свойствами, получение которых невозможно при внутривидовой гибридизации. Исключительно велико значение отдаленной гибридизации в создании сортов, устойчивых к болезням.

8. Использование экспериментального мутагенеза в селекции растений.

Мутация– стойкое изменение в генах и хромосомах, в результате которого организм приобретает новые свойства и качества.

Существует более общее определение – изменение наследственности какого-либо признака или свойства называется мутацией.

Мутации, возникающие без вмешательства человека, называются естественными.

Наземную биосферу постоянно действуют ионизирующие излучения в виде космических лучей и находящихся в земной коре радиактивных элементов урана, тория, радиактивных изотопов ⁴⁰К - калия, ⁹⁰Se - стронция, ¹⁴C углерода, а также различные химические вещества. Под их воздействием у животных и растений спонтанно, т. е. без видимых конкретных причин, постоянно происходят мутации.

В естественных условиях мутации возникают сравнительно редко, у дрозофилы частота 1:100 000 гамет. У человека многие гены мутируют с частотой 1:200 000. Мутации – единственно первичный источник новых наследственных изменений.

Учёным удалось найти пути повышения частоты мутационных изменений в сотни раз. В настоящее время метод получения жизнеспособных полезных мутаций становится всё более важным в селекции. В основе его воздействия на организмы различными физическими и химическими факторами.

Отдельные естественные мутации сыграли выдающуюся роль в создании ценных современных сортов и гибридов растений. Так, возникшие в результате естественного мутагенеза гены карликовости японского сорта озимой пшеницы Норин 10 переданы десяткам короткостебельных сортов интенсивного типа.

В селекции с помощью индуцированного мутагенеза можно решать различные задачи. Следует назвать три главных направления использования мутагенов:

В зависимости от характера изменения наследственных структур мутации делятся на два типа: генные или точковые и хромосомные перестройки. Генные мутации обусловлены изменениями молекулярной структуры мутировавшего гена, хромосомные перестройки характеризуются разрывами и различными последующими структурными перестройками хромосом. Селекционеры больше заинтересованы в точковых мутациях, т.к. хромосомные перестройки обычно приводят к отрицательным последствиям.

Мутации можно вызвать искусственно с помощью разнообразных факторов рентгеновского и γ-излучения, α и β-частиц, искусственных ультрафиолетовых лучей, низких и высоких температур, химических веществ.