Методи за одгледување растенија

Создавање растителни форми отпорни на болести и штетници

Во 30-тите години. минатиот век Н.И. Вавилов истакна дека проблемот со создавање на отпорни на болести на земјоделски сорти може да се разреши на два начина: со селекција во тесна смисла на зборот (избор на отпорни растенија од постојните форми) и со хибридизација (вкрстено размножување меѓу различни растенија). Методите на избор на растенија за имунитет на патогени организми не се специфични. Тие се модификации на конвенционалните методи на размножување. Главните тешкотии при создавање имуни сорти се потребата истовремено да се земат предвид карактеристиките на растенијата и штетниците што ги оштетуваат. Во моментот, вообичаено прифатените современи методи на работа за размножување се користат во изборот на отпор: хибридизација, селекција, како и полиплаидија, експериментална мутагенеза, биотехнологија и генетско инженерство.

Една од главните тешкотии при растителното одгледување заради имунитет е генетската поврзаност на растителните својства што ја рефлектираат нивната филогенетска историја во природните екосистеми. Во процесот на спонтана припитоменост и формирање високо-продуктивни и високо-квалитетни растителни форми, имунолошкиот систем им беше ослабен. Во оние случаи кога селекцијата се спроведува без внимание на имунитетот, слабеењето на второто се случува во наше време.

Најважната задача на одгледување, генетика, молекуларна биологија и ентомологија е потрагата по начини за комбинирање на висока продуктивност и други економски вредни својства на растенијата со знаци на нивниот имунитет. Пожелно е основата на имунитетот да биде полигена.

Прашањето е наједноставно решено кога е можно да се изолираат растенијата од население од постоечка сорта кои се многу имуни на еден посебен патоген. За овој избор, може да се користат различни методи на селекција и аналитички методи кои ќе ја земат предвид хетерогеноста на популацијата на различни..

При изготвување на програми за размножување, типот на опрашување на растителното население е многу важен (вкрстено опрашување, само-опрашување или население припаѓа на средната група). Изборната работа за имунитет на патогенот треба да се спроведе земајќи ги предвид следниве фактори: кај популацијата на растенија од првата група, единицата за анализа е единечна фабрика, а другата е популацијата (сорта или линија).

Традиционални методи за размножување при создавање генотипови отпорни на болести и штетници

Избор. И генерално по природа и во активности за размножување на човекот, селекцијата е главниот процес за добивање нови форми (формирање на видови и сорти, создавање раси, сорти). Изборот е најефикасен при работа со култури од само-опрашувачи, како и со растенија што репродуцираат вегетативно (избор на клон).

При размножување на отпорност, селекцијата ефикасно се користи и сама по себе (тоа е главниот метод при работа со некротрофични патогени), и како компонента на процесот на селекција, без која генерално е невозможно да се направи со какви било методи на селекција. Во практичната селекција за одржливост се користат два вида селекција: масовна и индивидуална.

Масовен избор е најстариот метод на селекција, благодарение на тоа, се создадоа сорти на т.н. народна селекција и сè уште е вреден изворен материјал за современите одгледувачи. Ова е вид на селекција во која голем број на растенија се избираат од почетната популација на полето што ги исполнуваат барањата за идната сорта, веднаш оценувајќи збир на црти (вклучително и отпорност на одредени болести). Земјиштето на сите избрани растенија се комбинира и сее следната година во форма на единечна парцела. Резултатот од масовната селекција е потомство на вкупната маса на најдобрите растенија избрани за специфичен знак (и).

Главните предности на масовната селекција се неговата едноставност и можноста за брзо подобрување на голема количина на материјал. Недостатоци вклучуваат фактот дека материјалот избран со масовна селекција не може да се провери со потомството и да се утврди нејзината генетска вредност, и затоа, можно е да се изолира од популацијата на различни или хибридни вредни форми, кои се вредни за одгледување и да ги користат за понатамошна работа.

Индивидуален избор (педигре) - еден од најефикасните современи методи на одгледување на отпор. Хибридизацијата, вештачката мутагенеза, биотехнологијата и генетскиот инженеринг првенствено се снабдувачи на материјал за индивидуална селекција - следната фаза на работа за размножување, ги разликува највредните од обезбедениот материјал.

Суштината на методот е дека одделни отпорни растенија се избираат од првичното население, потомството на секое од нив последователно се пропагира и изучува одделно.

Предноста на индивидуалната селекција над масата е можноста да се провери генетската вредност на секој од избраните генотипови, да се контролира особината во потомството во сите фази на процесот на селекција. Но, за да се создадат сорти од едно избрано растение со помош на овој метод, потребно е многу време. Индивидуалната селекција често се користи како метод на селекција за отпорност на некрофични паразити за време на брзата проценка на растенијата.

И индивидуалниот и масовниот избор можат да бидат за еднократна употреба и еднократно.

Единечен избор главно се користи во изборот на самостопани култури. Еднократниот индивидуален избор предвидува последователна студија во сите делови од процесот на размножување, избрана еднаш според одредена карактеристика на растението. Изборот за употреба на еднократна употреба најчесто и најефикасно се користи за лекување на сорти во практиката на производство на семе. Затоа, се нарекува и лекување.

Повеќекратни селекции посоодветни и поефикасни при одгледување на растителни култури, нивната ефикасност се определува пред се од степенот на хетерозиготност на изворниот материјал. Со повторување на масовна селекција, се одржува отпорност на некротрофи - патогени на такви заболувања на пченка и сончоглед како фусариум, сива и бела гниење, итн. Со користење на овој метод, сончоглед сорти многу отпорни на метла и сончоглед.

Хибридизација. Во моментов, една од најкористените методи за размножување на отпорот е хибридизација - преминување помеѓу генотипови со различни наследни способности и производство на хибриди кои ги комбинираат својствата на родителските форми.

Во изборот на отпорност на болести, хибридизацијата е целисходна и ефективна ако барем една форма на родител е носител на наследни фактори кои можат да обезбедат генетска заштита за идната сорта или хибрид од потенцијално опасни соеви и раси на патогенот.

Како што е наведено порано, ваквите наследни фактори (ефективни гени на отпорност) биле формирани во центрите за поврзана еволуција на растенијата домаќини и нивните патогени. Многу од нив веќе се пренесени во култивирани растенија од нивните диви роднини преку далечна хибридизација. Сега тие се познати како гени на отпор на култивирани растенија..

Но, неоспорен факт е дека денес повеќето од овие гени широко се користат во размножување и главно ја изгубија ефикасноста, надмината како резултат на варијабилноста на патогените микроорганизми. Затоа интраспецифична хибридизација (помеѓу растенија од ист вид) при создавање на сорти отпорни на болести или хибриди во некои случаи е непромислено. За да се постигнат позитивни резултати, одгледувачот, вклучувајќи родителски форми во крстовите, мора да биде сигурен во високата ефикасност на нивните гени на отпорност на популацијата на патогени заболувања на местото на идното одгледување на сортата (хибридна).

Наспроти оваа позадина, одгледувањето на отпор станува сè поважно далечинска хибридизација (помеѓу растенија од различни ботанички такса). На крајот на краиштата, растенијата од диви и примитивни видови се карактеризираат со најизразен имунитет. Геномите на дивите роднини на култивираните растенија биле и остануваат главен природен извор на гените на отпорност, вклучувајќи комплексен имунитет. Растењето на култивирани растенија од постојни сорти со видови на диви растенија обично овозможува зголемување на имуногенетските својства. И ако порано употребата на далечна хибридизација не беше многу популарна заради тешкотиите поврзани со нерамнотежата на геномите на родителските форми, поврзаноста на отпорот со економски непожелни црти, тогаш се развиени методи кои овозможуваат решавање на проблемите со проблеми.

Далечината хибридизација овозможува да се пренесе еколошка пластичност, отпорност на неповолни фактори на животната средина, на болести и други вредни својства и квалитети од диви растенија во културни. Врз основа на далечната хибридизација, се создадоа сорти и нови форми на житарки, зеленчук, индустриски и други култури. На пример, изворот на гени на имунитет на пченица за штетни желки, шведски муви и aphids е ендемичен за Океавказија ТритикумдикокоидиКорн.

Како што покажува светската практика, многу ефикасен вид хибридизација при размножување на земјоделските култури со само-опрашување за одржливост е backcrosses (backcrosses), кога хибрид е вкрстен со една од родителските форми. Овој метод се нарекува и метод на „поправка“ на сорти, бидејќи ви овозможува да подобрите одредена сорта со еден или друг симптом што е отсутен во него (особено, отпорност на одредена болест). Но, треба да се има предвид дека употребата на овој метод не дозволува да се надмине продуктивноста на сортата што „се санира“ (и според барањата на Државната служба за заштита на правата на растителните сорти на Украина, сортата не може да се регистрира доколку не го надмине стандардот во продуктивноста).

Како по правило, кога сортирачот на сортата на отпорност на болести е заостанат, се користи како форма на мајка, а како родителска форма се користи нестабилната, но многу продуктивна сорта (примател базиран на отпорност). Како резултат на нивното вкрстување, се добиваат хибриди, кои се прецртани со родителската форма (backcross). Предуслов е дека мајчините форми за секоја наредна позадина се избираат од отпорни хибридни растенија од претходниот крст кои се наоѓаат на заразна позадина. Подмладок се избира според фенотипот на сортата на примачот. Заостанувањата се вршат сè додека генотипот и фенотипот на примателот не се обноват скоро целосно, а во исто време се стекнуваат со отпорност на болеста карактеристична за донаторот..

Подобрувањето на ефикасноста на растителното одгледување за имунитет на штетници може да се постигне со употреба на претходно креирана т.н. синтетика на имунитет (позната, на пример, за пченка). Споменатата синтетика се создава врз основа на преминување на 8-10 имуни линии карактеризирана со различна еколошка пластичност и состав на имунитетни фактори. Многу од синтетиката се добри извори за создавање имунолошки линии во понатамошниот развој на едноставни и двојни интербла хибриди..

Мутагенеза. За разлика од методите на хибридизација, тие се доста макотрпни и бараат многу години работа за да се постигне конечен резултат, експерименталната (вештачка) мутагенеза овозможува краток период да се зголеми варијабилноста на растенијата и да се добијат мутации во отпор кои не се наоѓаат во природата.

Експерименталниот (вештачки) метод на мутагенеза се заснова на насочено дејство врз растенија од различни физички и хемиски мутации (јонизирачко, ултравиолетово, ласерско зрачење, хемикалии), како резултат на што гените мутации (промени во молекуларната структура на генот) и хромозомски мутации се јавуваат кај растителните организми хромозомски структури) или геномски (промени во множествата на хромозомите).

Највредните гени мутации во планот на селекција, кои за разлика од хромозомните, не водат до стерилитет на полен, неплодност или нестабилност на мутантните линии. Мутациите на резистентноста на генот најчесто се поврзани или со замена на основата во одреден регион на ДНК на хромозомот, или со нејзино губење, додавање, движење. Како резултат на ова, промена во генетскиот код и, соодветно на тоа, промена во физиолошки и биохемиски механизми на клетката, што доведува до инхибиција на растот, развојот и репродукцијата на патогенот.

Методот на вештачка мутагенеза при размножување на отпорност на болести се користи во многу земји, но не може да се смета за главен метод за добивање отпорни форми на растенија. Овој метод најефикасно се користи при работа на отпорност со земјоделски култури, коишто распространуваат вегетативно, бидејќи нивното размножување со семе предизвикува тешко разделување во потомството заради високиот степен на хетерозиготност.