uabooks.top

Emlékezzetek A nemesítésben alkalmazott keresztezés típusokra! Mi a haploidia, a poliploidia, a modifikáció-változékonyság? Mi a partenogenezis (szűznemzés) és a klónozás?

A kultúrnövények gyakran rendelkeznek rövid életciklussal és magas termő-képességgel, ami alkalmas objektumokká teszi azokat a nemesítés során.

A növénynemesítés sajátosságai abban mutatkoznak meg, hogy sok faj képes az önmegporzásra és a vegetatív szaporítása. Az önmegporzó és idegen megporzó növényfajok nemesítése közötti különbség a nemesítésük elsődleges szakaszaiban jelenik meg.

Az egyed szelekció után az önmeg-porzó növényeket különböző vonalak képviselővel kell keresztezni, hogy vonalak közötti hibridek jöjjenek létre. Ennek érdekében mesterséges kereszt-megporzást hajtanak végre a növények között, amelynek technikája a konkrét növényfajtól függ (56. 1. ábra).

Az idegentermékenyülő növényeknél először tiszta vonalakat kell létrehozni. Az egyszikű növények esetében mesterséges megporzást végeznek (például a kukoricánál), vagy néhány rokon keresztezést és végül beltenyészet vonalakat kapnak (kender). A későbbiek során ezeket a vonalakat felhasználják heterózisos hibridek előállítására.

Második sajátosság - a kísérleti mutagenezis aktív felhasználása. Harmadik sajátosság - a poliploidia széleskörű alkalmazása. A diploid formákkal összevetve a poliploid növények az ember számára sok hasznos bélyeggel rendelkeznek: nagyobb vegetatív tömeg, megnövekedett tápanyagtartalom, a kedvezőtlen körülményekhez való rezisztencia, jobb ízminőség.

A poliploid növények létrehozása megbízható módszer arra, hogy leküzdjük a távoli hibridek sterilitását. A kromoszómakészlet mesterséges megduplázása poliploid formák megjelenéséhez vezet, amelyek képesek az ivaros szaporodásra. Klasz-szikus példa a sterilitás leküzdésére a raphanobrassica (a káposzta és a retek hibridje), amelyet H. D. Karpecsenko (56. 2. ábra) hozott létre.

Negyedik sajátosság — haploid formák előállításának lehetősége (gyakran szűznemzéssel). A további mesterséges kromoszóma duplázással diploid homozigóta vonalakat alkotnak.

56. 2. ábra. 1. Georgij Dmitrijevics Karpecsenko (1899—1941), ismert genetikus és nemesítő, a világon elsőként hozott létre termékeny nemek közötti növényhibrideket mesterséges poliploidizáció segítségével. 2. A raphanobrassica előállításának sémája

A haploidok előállításának egyik módszere porzó kultúrák alkalmazása. A porzókat mesterséges táptalajokra helyezik, amelyek növekedést serkentő anyagot tar-

talmaznak. Ezekből a csírához hasonló struktúrák jönnek létre (embrioidok) haploid kromoszóma készlettel, amelyekből később haploid növényeket növesztenek.

56. 3. ábra. 1. Iván Vlagyimirovics Micsurin (1855—1935) — ismert biológus és nemesítő, aki több mint 300 gyümölcsfajtát hozott létre. 2. Néhány távoli hibrid növény, amelyeket Micsurin nemesített: a — a berkenye és a körte hibrid; b - Déli őszibarack; c — cirapadus -

a meggy és a madárcseresznye hibridje

Ötödik sajátosság — a növény képessége vegetatív szaporodásra. Az ilyen típusú szaporodásmód esetén az összes utódegyed gyakorlatilag klón — genotípusuk identikus. A nemesítés során a vegetatív szaporítást arra alkalmazzák, hogy gyorsan a kívánt tulajdonságokkal jellemezhető, nagy mennyiségű növényt állítsanak elő.

A növénynemesítésben fontos módszer az oltás — különböző növények részének egyesítése. Az oltás kiváltja az oltott egyed fenotípusos változásait: egyesíti az oltóanyag és az alany bélyegeit, és kiterjeszti azokat az egész újonnan létrehozott organizmusra (például, a nagy produktivitású déli gyümölcskultúrák télálló, vad alanyba való oltása, biztosítja a jó ízminőség és a fagyállóság egyesülését az oltványban). Mivel ezek a hasznos tulajdonságok nem rögzülnek a genotípusban, gyorsan elveszhetnek. Ezért az oltást érdemes periodikusan megismételni.

Azokat a bélyegeket, amelyeket az alany és az oltóanyag kölcsönhatásának következtében jönnek létre, fel lehet használni a további nemesítésben, amit a gyakorlatba az ismert nemesítő I. V. Micsurin (56. 3. ábra) ültetett át.

Az állatnemesítés sajátosságai abban mutatkoznak meg, hogy nem lehetséges az önmegtermékenyítés, viszonylag hosszú az élettartam, a poliploid formák létrehozása nehézségekbe ütközik stb.

Mivel a hímek több gamétát képeznek, mint a nőstények, a nemesítés során leginkább a fajta perspektivikus hímjeit igyekeznek felkutatni. Eközben fontos jelentősége van a hímek külső megjelenésének (exteriőr) - külső fenotípusos bélyegek összessége, amelyek jellemzik az adott fajtát (56. 4. ábra).

Egyes hasznos tulajdonságok csak az egyik nem képviselőivel jelenhetnek meg, míg a másikból hiányoznak (például a tehenek tejhozama). Ezért gyakran a hímek hasznosságát az ellenkező nemű utódaik produktivitásával mérik. A hímeket azt utódaik alapján próbálják ki: a perspektivikus hímeket keresztezik saját nőivarú utódaikkal. így értékelik a hímben esetleg jelenlévő negatív recesszív mutációkat.

Az állat nemesítésben felhasználnak modern szaporító technológiákat is: mesterséges megtermékenyítést és „kémcsöves” (in vitro) megtermékenyítést. (Emlékezzetek ezekre módszerekre!) A mesterséges megtermékenyítéskor a legtermékenyebb hím gamétáival nagy mennyiségű nőstényt termékenyítenek meg, és jelentős mennyiségű utódot hoznak létre. Az in vitro megtermékenyítés esetében a nemesítő számára perspektivikus nőstények (belőlük évente több tucatot lehet létrehozni) petesejtjeit megtermékenyítik a legproduktívabb hímek spermájával, és az így létrehozott zigótákat vagy embriókat a fejlődésük korai stádiumában beültették más nőstények méhébe.

Az állatok körében a poliploidia nagyon ritka, ezért azt a nemesítés során kevés fajnál alkalmazzák (például a selyemhernyónál és egyes halfajoknál).

1. Hogy lehet előállítani önmegporzó hibrideket? 2. Hogyan alkalmazzák a növénynemesítésben a poliploidia jelenségét? 3. Miért oltják a növényeket? 4. Milyen módszereket alkalmaznak az állatnemesítésben?

1. Hogyan lehet molekuláris genetikai szempontból megmagyarázni a fenotípusos változásokat, amelyek oltás következtében jönnek létre? 2. Miért alkalmazzák ritkán a poliploidiát az állatnemesítésben?

Ez a tankönyv anyaga Biológia 11. osztály Osztapcsenko, Bálán