Методы мичурина в селекции егэ

Методы клеточной инженерии (получение соматических гибридов)

1.      Соматическая гибридизация — это гибридизация, проведенная между протопластами, которые выделены из растительных соматических клеток. Для получения пригодных для гибридизации протопластов необходимо разрушить внешнюю оболочку клетки специальными ферментами.

2.      Так был получен, например, помидофель (томтато) — гибрид томата и картофеля, у которого, как и положено родительским растениям, в земле находятся клубни (картофель), а на стеблях плоды (помидоры).

3.      В результате гибридизации соматических клеток можно, во-первых, соединить в ядре гены растений, не имеющих близкого родства, во-вторых, слить цитоплазматические гены партнеров в гибридной клетке.

4.      На питательной среде из гибридной растительной клетки можно выращивать клеточную массу — каллюс (или каллус), которая потом дифференцируются в обычное растение, имеющее все органы. Этот гибрид можно высадить в почву и стремительно размножать привычным образом.

Использование соматических мутаций

1.      Эти мутации применяют в селекции растений, которые размножаются вегетативно. Такой вид размножения позволяет сберечь полезную соматическую мутацию, размножить любую гетерозиготную форму, которая имеет полезные для сельского хозяйства признаки.

2.      Лишь вегетативное размножение позволяет сохранять свойства большого ряда плодово-ягодных культур. Дело в том, что в ходе полового размножения сорта, состоящие из гетерозигот, не сохраняют свои свойства, идет их расщепление.

Методы генной инженерии

1.      Бактерия Bacillus thuringiensis нарабатывает эндотоксин
(белок). Если бактерия оказывается в желудке насекомого, который вредит посевам, белок вызывает разрушение (лизис) желудочных стенок, вследствие чего насекомое гибнет.

2.      В клетки растений исследователи ввели ген, который отвечает за синтез эндотоксина. Оказалось, что если на эти растения запустить гусениц тех самых вредных насекомых, то «доверчивые» гусеницы наедаются листвы, содержащей токсин, и гибнут. Удивительно, но белок смертельно опасен лишь для насекомых, он не оказывает влияния на желудки других животных и человека.

3.      Так удалось вывести устойчивые к сельхозвредителям формы томата, картофеля, рапса, табака. Можно сказать, что это одно из первых важнейших практических достижений генной инженерии в селекции растений.

Методы селекции растений, открытые И. В. Мичуриным

1.      Шесть десятков лет крупнейший русский биолог Иван Владимирович Мичурин отдал селекции растений. На первых этапах деятельности он намеревался добиться акклиматизации южных сортов в северных широтах. К сожалению, растения вымерзали, и тогда ученый начал разрабатывать методы селекции.

2.      База Мичурина — сочетание тройки ведущих методов: отбор, гибридизация, воздействие различных условий окружающей среды на гибриды.

3.      Отбор форм для гибридизации велся Мичуриным тщательно. Он производил скрещивание южных изнеженных сортов с «закаленными» северными, затем отбирал лучшие сеянцы и помещал их в достаточно суровые условия для «воспитания стойкости». Так удалось вывести, например, сорт яблок Славянка, гибрид неприхотливой северной Антоновки и южного гостя Ранета ананасного.

4.      Мичурин много экспериментировал с сортами, произрастающими в разных регионах и не присущих тому месту, где он работал (город Козлов, сейчас Мичуринск). Так биолог вывел в 1908 году поздний, очень плодовитый сорт яблок Бельфлёр-китайка — от яблони Китайки крупноплодной, растущей в Сибири, и «американца» Бельфлёра желтого.

5.      Также Мичурин трудился над созданием отдаленных гибридов — он скрестил, например, малину с ежевикой, рябину с боярышником.

Для устранения негативных последствий отдаленной гибридизации Иван Владимирович Мичурин использовал следующие приемы:

1.      Метод вегетативного сближения. Он заключался в предварительной прививке одного вида на другой. В результате меняется химический состав тканей растения, включая генеративные органы. Это повышает вероятность прорастания в пестике пыльцевых трубок. Именно так удалось создать гибрид груши и рябины.

2.      Опыление пыльцевой смесью для стимуляции прорастания пыльцевых трубок. «Своя» пыльца «дразнит» рыльце пестика, который начинает воспринимать и «чужую» пыльцу как «свою». Этим способом выведены гибриды яблони и груши, черемухи и вишни (цепарадус).

3.      Метод посредника. Сначала Мичурин скрестил дикий персик Давида с диким миндалем, получив гибрид — миндаль Посредник. Затем Посредник был скрещен с культурным сортом персика. В результате получен морозоустойчивый «северный персик».

И. В. Мичурин и его вклад в развитие селекционной науки

Иван Владимирович Мичурин – яркий представитель ученого-самоучки. Он родился $15$ октября $1855$ года в семье мелкопоместных дворян. Его отец, дед и прадед занимались садоводством. И Иван с детских лет пристрастился к работам с растениями. Уже в восемь лет он в совершенстве умел производить окулировку, копулировку и аблактировку растений. Обучался Мичурин, в основном, дома. Когда из-за болезни отца семья попала в сложные материальные условия, Иван Мичурин поступил на работу на товарную станцию, а все свободное время посвящал селекционной работе в саду, на арендованной усадьбе. Садоводство стало главным делом его жизни.

Повышение квалификации для учителей

Получите официальное удостоверение государственного образца и пройдите аттестацию

Узнать подробнее

Мичурин увлеченно изучал разнообразие российских и мировых плодовых и ягодных растений. Первоначальной задачей Мичурин поставил пополнение разнообразия плодовых и ягодных культур центральных и северных районов России. Он увлекся идеями акклиматизации сортов плодовых растений, которые в то время пропагандировал московский садовод А.К. Грелль. Но несколько лет напряженной работы показали несостоятельность этого метода для акклиматизации южных сортов к суровым зимам европейского Севера России. Поэтому И.В.Мичурин начал работы по гибридизации. Они давали лучший результат акклиматизации теплолюбивых южных сортов.

Только при Советской власти усилия ученого были достойно оценены государством. И. В. Мичурину была предоставлена возможность не только проводить широкомасштабные опыты, но и активно внедрять полученные результаты научных разработок в практику сельского хозяйства.

Методы работы И.В. Мичурина

Как уже упоминалось выше, главной своей целью И. В. Мичурин поставил создание высокопродуктивных сортов плодовых и ягодных растений, которые давали бы стабильный результат в центральных и северных областях России.

Первым методом, опробованным ученым, был метод акклиматизации. Но многолетняя работа показала, что данный метод не позволяет получить стойкие наследственные признаки у акклиматизируемых растений.

Поэтому Мичурин посвятил дальнейшие свои усилия объединению трех основных направлений научных методов: гибридизации, отбора и влияния условий внешней среды с целью управления процессом доминирования.

Метод гибридизации

Метод гибридизации позволил Мичурину соединить в гибридном растении генотипы родительских сортов, которые очень отличались по своим качествам. В частности он сумел получить гибриды, сочетавшие в себе вкусовые качества лучших южных зарубежных сортов и зимостойкость местных российских сортов. Простое скрещивание не давало желаемых результатов. Поэтому Мичурин широко использовал условия развития для управления характером доминирования. Он выращивал полученные гибриды в суровых условиях, чтобы стимулировать доминирование качеств повышенной морозоустойчивости, заложенных в генотипе гибрида. Скрещивание растений из географически отдаленных регионов позволяло, по мнению Мичурина, избегать одностороннего доминирования и давало возможность управлять процессом формирования желаемых признаков гибридов.

Метод предварительного вегетативного сближения

Этот метод был применен И.В.Мичуриным при получении гибрида груши и рябины. Сначала, с целью сближения биохимических и физиологических процессов, поводилась прививка побега одного растения (рябины) на другое (грушу). Позже, во время цветения рябины, ее цветки опылялись пыльцой подвоя. Происходило скрещивание организмов с уже более близкими биохимическими и физиологическими процессами.

Метод посредника

Этот метод позволил обойти проблему нескрещиваемости отдельных видов. Если невозможно скрестить два вида, то ученый брал третий вид растения, скрещивал его с первым видом, а полученный гибрид – со вторым. Из последующих гибридов в процессе искусственного отбора отбирались образцы с наилучшими, с точки зрения целей селекционера, качествами.

Метод опыления смесью пыльцы

Этот метод также позволял преодолеть проблему нескрещиваемости видов. Мичурин применял смесь пыльцы двух растений. Вещества из «чужой» пыльцы (эфирные масла) раздражали пестики растения и способствовали лучшему восприятию пыльцы растением.

Метод ментора

Этот метод Мичурин считал одним из самых результативных методов управления доминированием. Прививкой гибридного черенка к кроне взрослого дерева, которое имело нужное для ученого качество, И.В. Мичурин достигал сдвига процесса доминирования в сторону усиления желаемого качества у гибрида. Питание подвоя сдвигало процесс доминирования в нужную ученому сторону.

Значение работ И. В.Мичурина

Работы Ивана Владимировича Мичурина послужили трамплином для развития отечественной селекционной работы. Он разработал уникальную методику преодоления проблемы нескрещиваемости видов. В результате кропотливой работы выдающегося селекционера было создано большое количество сортов садовых растений. На примере трудов Мичурина воспитывалось не одно поколение отечественных селекционеров.

В своей работе И.В.Мичурин широко пользовался гибридизацией. При этом он учитывал сложную природу гибридов. Он считал, что гибридные сеянцы проходят на тех или иных стадиях развития критические периоды, во время которых и происходит реализация разнокачественных родительских генов.

Базируясь на этом предположении, И.В.Мичурин применял приемы воспитания сеянцев, воздействуя на них факторами среды. Он использовал различные способы обработки почвы, внесение удобрений, метод ментора.

Метод ментора заключается в том, что в крону гибридного саженца делается прививка от растения, свойства которого необходимо передать гибриду. Иногда гибрид прививается на соответствующий подвой.

Отдаленная гибридизация в работах Мичурина

И.В.Мичурин широко использовал также и отдаленную гибридизацию. Он установил, что при гибридизации южных сортов с местными обычно доминируют признаки местных сортов. Чтобы избежать этого, он пришел к выводу о необходимости подбирать родителей, происходящих из различных географических областей.

Так, сорт груши Бере зимняя он вывел благодаря гибридизации южноевропейской груши Бере рояль с уссурийской грушей. При такой гибридизации у гибрида наследственная основа обоих исходных родительских форм оказывается в необычных природных условиях.

Изменяя условия выращивания гибридов, Мичурин воспитывал у них хозяйственно ценные признаки, заимствованные как от одного, так и от другого из родителей. В данном конкретном случае сорт Бере зимняя унаследовал от южного родителя крупноплодность, высокие вкусовые качества и возможность длительного зимнего хранения, а от уссурийского родителя — холодостойкость.

В связи с тем, что организмы под влиянием среды могут изменяться в пределах нормы реакции, можно внешними факторами влиять на фенотипические проявления признаков. Этим пользовался Мичурин при выращивании гибридов плодовых деревьев, изменяя определенные условия на различных стадиях онтогенеза. Доминирование признаков, которые в окружающей среде находят наиболее благоприятные условия для развития, Мичурин назвал управлением доминированием.

Чтобы преодолеть нескрещиваемость при отдаленной гибридизации, Мичурин разработал ряд методов.

Методы Мичурина

Метод вегетативного сближения заключается в предварительной прививке одного вида растений на другой. Вследствие этого изменяется химический состав тканей, что, по-видимому, способствует прорастанию пыльцевых трубок в пестике материнского растения. Так можно добиться оплодотворения при гибридизации таких видов, которые обычно не скрещиваются.

Метод посредника заключается в том, что, если необходимо получить гибрид между нескрещивающимися видами A и B, сначала проводят гибридизацию скрещивания видов B с C, а уже гибрид скрещивают с видом A.

Метод опыления смесью пыльцы от разных видов может также благоприятствовать прорастанию пыльцевых трубок в пестике цветка и способствовать оплодотворению.

Большинство сортов, выведенных Мичуриным, по генотипу гетерозиготны, поэтому половым путем их размножать нельзя, они будут расщепляться. Их размножают вегетативным путем.

Мичурин много внимания уделял акклиматизации южных плодовых растений и положил начало продвижению на север винограда, абрикоса, черешни и др.

Много сделано селекционерами по выведению новых сортов сельскохозяйственных растений. Велика в этом заслуга Н.В.Цицина, П.П.Лукьяненко, В.Н.Ремесло, Ф.Г.Кириченко, В.Е.Писарева, вывевших новые сорта пшеницы. В.С.Пустовойтом созданы высокомасличные сорта подсолнечника, И.М.Хаджинов добился больших успехов в селекции кукурузы.

Методы селекционно-генетической работы И. В. Мичурина

Значение наработок Мичурина в селекционной науке

Мичурин — один из интереснейших ученых-самоучек. Он родился 15.10 1855 года в простой семье мелких помещиков. Отец, дед и прадед будущего ученого посвятили свою жизнь садоводству. Поэтому неудивительно, что и сам Иван Владимирович стал активно работать с растениями. В возрасте восьми лет он без проблем уже мог делать окулировку, копулировку и аблактировку растений.

Обучение Мичурина проходило в домашних условиях. В один момент его отца подкосила тяжелая болезнь, поэтому ученый был вынужден устроиться на работу на товарную станцию. В свободное же время ученый занимался селекционной работой в саду, на усадьбе, взятой в аренду. Как итог, садоводство стало делом его жизни.

Мичурина сильно интересовало разнообразие плодовых и ягодных растений — на территории России и мира. Одной из первых задач Мичурина было пополнение разнообразия плодовых и ягодных культур центральных и северных районов России. Его увлекла идея акклиматизации сортов плодовых растений — в то время ее активно пропагандировал московский садовод А. К. Грелль.

В течение нескольких продуктивных лет работы стало понятно, что этот метод не является состоятельным: он не подходил, чтобы акклиматизировать южные сорта к непростым зимам европейского севера России. Это стало причиной начала работ ученого в рамках гибридизации. Они позволили получить лучший результат акклиматизации теплолюбивых южных сортов.

Одновременно с практической работой ученый занимался научно-теоретической деятельностью. И это дало свои плоды в виде награждения орденом Святой Анны 3-й степени и Зеленым крестом «За труды по сельскому хозяйству», врученные ему правительством России в 1913 году. Однако работы не получили большого внимания со стороны правящих кругов.

С приходом Советской власти труд ученого был оценен по достоинству. Мичурин получил возможность не только для проведения полномасштабных опытов, но и для активного внедрения результатов научных разработок в практику сельского хозяйства.

Какие основные методы селекции вы знаете? Перечислим методы селекционной работы Мичурина.

Общая информация о методах работы Мичурина

Важнейшей целью работы Мичурина было создать высокопродуктивные сорта плодовых и ягодных растений, которые бы смогли давать стабильный результат в центральных и северных областях России.

Первым методом, который ученый опробовал, был метод акклиматизации. Однако с течением времени стало понятно, что этот метод не дает возможность получать стойкие наследственные признаки у растений, которые акклиматизируются.

Дальнейшая работа ученого была направлена на то, чтобы объединить три основные направления научных методов:

1. Гибридизацию.
2. Отбор.
3. Влияние внешней среды.

Такое объединение позволило бы управлять процессом доминирования.

Особенности метода гибридизации

Благодаря методу гибридизации ученый смог соединить в гибридном растении генотипы родительских сортов — по своим качествам они отличались. К примеру, ему удалось получить гибриды, которые сочетали в себе вкусовые качества лучших южных зарубежных сортов с зимостойкостью местных российских сортов. В случае простого скрещивания таких результатов было не достичь.

Мичурин широко пользовался условиями развития, чтобы управлять характером доминирования. Полученные гибриды он выращивал в суровых условиях — это помогала стимулировать доминирование качеств повышенной морозостойкости (они были заложены в генотипе гибрида). В результате скрещивания растений, пришедших из географически отдаленных друг от друга территорий, было возможным избежать одностороннего доминирования и дало возможность управлять процессом формирования желаемых признаков гибридов.

Метод предварительного вегетативного сближения

Такой метод Мичурин использовал для получения гибрида груши и рябины. Первым делом для сближения биохимических и физиологических процессов осуществлялась прививка побега одного растения (рябины) на другое (грушу).

Далее, в ходе цветения рябины, опыление ее цветков осуществлялось пыльцой подвоя. Осуществлялось скрещивание организмов с уже более близкими биохимическими и физиологическими процессами.

Метод посредника

Благодаря этому методу ученому удалось обойти проблему нескрещиваемости отдельных видов. В случае, если не было возможности скрестить два вида, ученый брал еще одни вид растения и скрещивал его с первым, а полученный в итоге гибрид — со вторым.

Из последующих гибридов в ходе искусственного отбора выбирались образцы, имеющие, по мнению селекционеров, лучшие качества.

Метод опыления смесью пыльцы

За счет этого метода также устранялась проблема нескрещиваемости видов. Мичуриным применялась смесь пыльцы двух растений. Вещества из чужой пыльцы или эфирные масла раздражали пестики растения — это положительно сказывалось на восприятии пыльцы растением.

Метод ментора

По мнению ученого, метод ментора — наиболее результативный метод управления доминированием. Ученый достигал сдвига процесса доминирования в сторону усиления желаемого качества у гибрида посредством прививки гибридного черенка к кроне взрослого дерева с нужным для ученого качеством.

Питание подвоя сдвигало процесс доминирования в необходимую сторону.

Значение работ И. В. Мичурина

Работы ученого — своеобразный трамплин в развитии отечественной селекционной работы. Им была разработана уникальная методика преодоления проблемы нескрещиваемости видов.

Работа выдающегося селекционера позволила создать большое количество сортов садовых растений. Труды Мичурина легли в основу обучения многих поколений отечественных селекционеров.

И.
В. Мичурин, отечественный селекционер,
вывел около 300 сортов плодовых деревьев,
сочетавших в себе качества южных плодов
и неприхотливость северных растений.

Основные
методы работы:

–
отдаленная гибридизация
географически отдаленных сортов;

–
строгий индивидуальный
отбор;

–
«воспитание» гибридов
суровыми условиями выращивания;

–
«управление
доминированием» с помощью метода ментора
– прививки гибрида к взрослому растению,
передающему свои качества выводимому
сорту.

Преодоление
нескрещиваемости при отдаленной
гибридизации:

– метод
предварительного сближения – прививка
черенка одного вида (рябины) прививали
на крону груши. Через несколько лет
цветки рябины опылялись пыльцой груши.
Так был получен гибрид рябины и груши;

– метод
посредника – 2 ступенчатая гибридизация.
Миндаль был скрещен с полукультурным
персиком Давида, а затем полученный
гибрид был скрещен с культурным сортом.
Получили «Северный персик»;

–
опыление смешанной
пыльцой (своей и чужой). Примером является
получение церападуса – гибрида вишни
и черемухи.

3.8.3. Центры происхождения культурных растений

Крупнейший
русский ученый – генетик Н.И. Вавилов
внес огромный вклад в селекцию растений.
Он установил, что все культурные растения,
выращиваемые сегодня в разных регионах
мира, имеют определенные географические

центры
происхождения. Эти центры находятся в
тропических и субтропических зонах, т.
е. там, где зарождалось культурное
земледелие. Н.И. Вавилов выделил 8 таких
центров, т.е. 8 самостоятельных областей
введения в культуру различных растений.

Разнообразие
культурных растений в центрах их
просхождения, как правило, представлено
огромным числом ботанических разновидностей
и множеством наследственных вариантов.

Закон
гомологических рядов наследственной
изменчивости.

1.
Виды и роды, генетически близкие,
характеризуются сходными рядами
наследственной изменчивости с такой
правильностью, что, зная ряд форм в
пределах одного вида, можно предвидеть
нахождение параллельных форм у других
видов и родов. Чем ближе генетически
расположены в общей системе виды и роды,
тем полнее сходство в рядах их изменчивости.

2.
Целые семейства растений, в общем,
характеризуются определенным циклом
изменчивости, проходящей через все роды
и виды, составляющие семейство.

Этот
закон выведен Н.И. Вавиловым на основании
изучения огромного количества генетически
близких видов и родов. Чем ближе родство
между этими таксономическими группами
и внутри них, тем большим генетическим
сходством они обладают. Сравнивая между
собой различные виды и роды злаков, Н.И.
Вавилов и его сотрудники установили,
что все злаки обладают сходными
признаками, такими, как ветвистость и
плотность колоса, опушенность чешуй и
т.д. Зная это, Н.И. Вавилов предположил,
что такие группы обладают сходной
наследственной изменчивостью: «если
можно найти безостую форму пшеницы,
можно найти и безостую форму ржи». Зная
возможный характер изменений у
представителей определенного вида,
рода, семейства, селекционер может
направленно искать, создавать новые
формы и либо отсеивать, либо сохранять
особей с нужными генетическими
изменениями.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #