Гетерозис, его использование в селекционном процессе

1. Гетерозис, его использование в селекционном процессе.

ГЕТЕРОЗИС,
ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
В СЕЛЕКЦИОННОМ
ПРОЦЕССЕ.

2.

Йозеф Кёльрейтер, Ч. Дарвин
Гетерозис – наличие у гибридов
первого поколения увеличения
размеров, мощности,
урожайности и большей
способности выдерживать
конкуренцию в неблагоприятных
условиях по сравнению с
исходными родительскими
формами.

3.

Сущность явления гетерозиса
состоит в том, что в
результате скрещивания двух
наследственно
разнокачественных особей
получается потомство более
плодовитое, чем каждая из
родительских форм.

4.

Инбридинг
Аутбридинг
Внутривидовая
гибридизация
Отдалённая
гибридизация
Гибридизация

5.

Развитие селекции на гетерозисе
связано с именем американского
генетика
Д. Г. Шелла, который впервые в
своих работах (1905-1908 гг.)
поставил вопрос о выращивании
в производственных условиях
гибридов кукурузы с целью
повышения урожайности.

6.

Существует несколько теорий, которые
объясняют гетерозис.
-теория «доминирования», согласно которой
гетерозис обусловлен наличием у гибридов
подбора благоприятных доминантных аллелей
разных типов, взаимодействующих по
комплементарному типу.
P AAbbCCdd * aaBBccDD
F
AaBbCcDd
-теория – «сверхдоминирования» объясняет
гетерозис за счет преимущества
гетерозиготного состояния генотипа над
гомозиготным (Aa преимущества перед АА аа)
- теория «компенсаторных комплексов» гетерозис обеспечивается комплексом генов,
нивелирующим отрицательные эффекты
высокого уровня гомозиготности и дающим при
гибридизации эффект гибридной силы..

7.

Наиболее резко выраженный
гетерозис по урожайности
наблюдается у гибридов первого
поколения.
Во втором и последующих
поколениях урожайность
гибридов снижается и
наблюдается расщепление по
морфологическим признакам и
биологическим свойствам.

8.

Создание гетерозисных гибридов.
1 этап-многократное
самоопыление многих
растений того или иного
сорта и получение инбредных
(чистых) линий, т.е.
гомозиготных по
подавляющему числу генов.
.

9.

2 этап- оценка полученных в результате
самоопыления линий по их комбинационной
способности- т.е способности давать при
скрещивании с другой линией гетерозисных
гибридов.
Различают комбинационную способность:
общую и специфическую.
Общая комбинационная способность-средний
уровень гетерозиса, который дает линия при
скрещивании со многими другими линиями.
Специфическая комбинационная способность-тот
уровень гетерозиса, который дает линия при
скрещивании с другой конкретной линией.

10.

3 этап-получение гибридов.
Проявление гетерозиса в различных поколениях гибридной кукурузы. 1,2
– исходные родительские формы, 3 – гибриды F1, 4-10 – гибриды
последующих поколений

11. Как получить гибридные семена у самоопыляемых растений?

КАК
ПОЛУЧИТЬ ГИБРИДНЫЕ СЕМЕНА У
САМООПЫЛЯЕМЫХ РАСТЕНИЙ?
Избежать
самоопыления
можно двумя путями:
-удалить вручную
мужские элементы
цветка-тычинки
-сделать мужские
цветки-стерильными

12.

1922 г. М. И. Хаджинов
нашел в посевах кукурузы
растения с мужской
стерильностью
(отсутствие нормальной
пыльцы)-ЦМСцитоплазматическая
мужская стерильность.

13.

Экспериментально доказано, что
признак мужской стерильности можно
путём гибридизации и отбора
«ввести» в женские линии.
Такие линии могут служить
материнскими формами для
получения простых гибридов, а
простые в качестве материнских форм
двойных гибридов.

14.

Растения, обладающие
цитоплазматической мужской
стерильностью (ЦМС), имеют
недоразвитые пыльники с бесплодной
пыльцой, лишенной запасных
питательных веществ и, прежде всего,
крахмала, отсутствие которого в
пыльце является показателем его
стерильности.
ЦМС передается потомству только по
материнской линии.

15.

Стерильные аналоги
используются в
качестве материнских
форм при
производстве
гибридных семян.

16.

Сорта или линии, которые при
скрещивании со
стерильными растениями
дают потомство с нормально
развитой пыльцой, называют
восстановителями
фертильности.

17.

18. Общая схема использования мужской стерильности в селекции гибридов сорго.

ОБЩАЯ СХЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ В
СЕЛЕКЦИИ ГИБРИДОВ СОРГО.
Источник
мужской
стерильности
Изучение реакции образцов
на ЦМС
Образцы
восстановители
Создание
стерильности аналогов
Образцы
закрепители
стерильности
Испытание
гибридов в
контрольном
питомнике
Создание аналогов
восстановителей
фертильности