Контрольная работа по «Селекции и семеноводству полевых культур»

                            Министерство сельского хозяйства  РФ

                ФГОУ ВПО «Кемеровский государственный 

                        сельскохозяйственный институт»

                     Кафедра земледелия и растениеводства

 

   

 

 

 

 

                              КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 По дисциплине: «Селекция  и семеноводство полевых культур»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                           Выполнил:                                                            Студентка 5 курса

                                                            Факультет аграрных технологий

                                                             Специальность «агрономия»

                                                             Проверил: Заостровных В.И.

 

 

 

 

                                        Кемерово 2014

                         Содержание:

 

3. Значение  исследований Дарвина, Мичурина, Вавилова и других ученых в формировании и развитии науки селекции……………………………..…..3

 

13. Понятие  об экотипе. Эколого-географическая систематика культурных растений и ее использование в селекции…………………………………....6

 

24. Работы  отечественных ученых по отдаленной  гибридизации и достижения в  селекции…………………………………………………………………………8

 

39. Индивидуальный  отбор у перекрестников. Индивидуально-семейный и семейно-групповой отбор. Метод половинок……………………………………10

 

 

44. Оценка  селекционного материала на зимостойкость…………………….13

 

53. Виды селекционных  посевов и их назначение……………………………..16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Значение исследований Дарвина,  Мичурина, Вавилова и других ученых в формировании и развитии науки селекции.

 

Для научной селекции эволюционное учение Дарвина стало первоосновой. В последующие десятилетия развитие биологии шло под флагом дарвинизма. Усваивая эмпирический опыт выведения сортов, обобщенный Ч. Дарвином в его эволюционном учении, селекционеры могли дальше развивать и разрабатывать, методы селекции.

В 1896 г. выдающийся русский  ученый-почвовед П.А. Костычев основал  знаменитую Шатиловскую сельскохозяйственную опытную станцию, прославившуюся выведением ценных сортов озимой ржи, овса, гречихи и клевера. В 1897 г. Л.Л. Семполовский издал первое руководство по селекции растений «Руководство к разведению семян по улучшению возделываемых растений». В 1894 г. в России создано Бюро по прикладной ботанике при Министерстве земледелия и имуществ, в котором под руководством Р.Э. Регеля впервые в мире была предпринята попытка организовать научные исследования по изучению растительных ресурсов и интродукции растений.

Важное значение в  становлении отечественной селекции имело создание в 1904 г. Д.Л. Рудзинским селекционной станции при Московском сельскохозяйственном институте (ныне Московская сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева). Д.Л. Рудзинский вывел ряд хороших сортов пшеницы, овса, гороха, картофеля. Станция также готовила кадры селекционеров, разрабатывала методы селекционной работы и тем самым способствовала развитию селекционного дела в России. В 1909 г. начала работать Харьковская селекционная станция, а в 1910-1912 гг. были организованы Днепропетровская, Саратовская, Одесская, Безенчукская, Краснокутская селекционные станции. С 1913 г. начал осуществляться проект организации сельскохозяйственных опытных станций, в состав которых вошли все селекционные станции в качестве отделов селекции.

Говоря об успехах  отечественной селекции, нельзя не назвать таких выдающихся русских  селекционеров, как Д.Л. Рудзинский (1866-1954), С.И. Жегалов (1881-1927), Н.В. Рудницкий (1877-1953), П.И. Лисицин (1877-1948), П.Н.Константинов (1877-1958), В.Я. Юрьев (1879-1962), АЛ. Шехурдин (1886-1951). Разработанные ими научные положения и селекционные приемы действенны и в настоящее время, а отдельные сорта, созданные их талантом, продолжают и сегодня занимать большие площади посевов. Каждый из этих ученых внес в селекционную науку свой значительный вклад.

Исключительно велика роль в развитии отечественной и мировой селекции, генетики и биологии выдающегося советского ученого Н.И. Вавилова (1887-1943).

Широко известны имена  таких крупных селекционеров, как П.П. Лукьяненко, Н.В. Цицин, В.Е. Писарев, В.П. Кузьмин, П.Ф. Гаркавый, В.Н. Мамонтова, В.Н. Ремесло, Ф.Г. Кириченко, создавших ценные сорта зерновых культур; М.И. Хаджинов, ГС. Галеев, В.Е. Козубенко, Б.П. Соколов, получивших ценные гибриды кукурузы; В.С. Пустовойт, Л.А. Жданов, достигших больших успехов в селекции подсолнечника; А.Л. Мазлумов, О.Н. Коломиец, Н.А. Савченко, добившихся замечательных результатов в селекции сахарной свеклы.

В наши дни многие отечественные  селекционеры также имеют большие достижения: Ю.М. Пучков, И.Г. Калиненко, Н.Д. Мухин, С.Ф. Лыфенко, П.Ф. Ключко, Э.Д. Неттевич, С.А. Кунакбаев, Н.А. Сурин – в селекции зерновых культур, В.Х. Хангильдин, А.М. Шевченко – в селекции гороха и др.

Нельзя не сказать  о знаменитых сортах озимой пшеницы Безостая 1 и Мироновская 808 (первый выведен под руководством академика П.П. Лукьяненко, второй – академика В.Н. Ремесло), которые занимали и продолжают занимать громадные площади посева как в нашей стране (в отдельные годы до 17,8 млн. га), так и за рубежом, и дают высокие прибавки урожая зерна.

Мировую известность  получили также уникальные высокомасличные и тонколузжистые сорта подсолнечника, созданные коллективом селекционеров во главе с дважды Героем Социалистического Труда, лауреатом Ленинской и Государственной премий, академиком В.С. Пустовойтом (1886-1972). Доля лузги, т.е. непродуктивной части урожая, у новых сортов была снижена вдвое. При этом общий урожай семян по стране за 20 лет удвоился, а сбор ядер семянок за тот же период возрос почти в 3 раза. Такого роста продуктивности за столь короткий период не достигнуто ни по одной культуре.

К несомненным достижениям  отечественной генетики и селекции следует отнести обнаружение А.Я. Розенталом в 1965 г. и последующее использование в селекции гороха мутантного гена (def – development funiculus), обусловливающего прочное прикрепление семян к створкам боба, что позволило создать ценные, устойчивые к осыпанию семян, сорта. Следует напомнить, что у обычных сортов гороха семена при созревании легко отделяются от створок и осыпаются; потери могут превышать 25% выращенного урожая. Наибольших практических успехов в этом деле добились селекционеры Луганской государственной областной сельскохозяйственной опытной станции. В 1977 г. был выведен первый такой сорт – Неосыпающийся 1, а затем здесь были получены и другие сорта: Ворошиловградский юбилейный и Тенакс (районированы с 1981 г.), Труженик (1984 г.), Первоцвет (1986 г.). У этих сортов семенная кожура срастается с семяножкой, в результате чего семена не осыпаются даже при полном созревании. К 1998 г. доля таких сортов посевного гороха, включенных в Государственный реестр, составила уже 44% (41 из 94).

Большой вклад в разработку теории и практики селекции растений сделан И. В. Мичуриным, который не только успешно применил ряд новых оригинальных методов, но и первым среди селекционеров выдвинул положение о том, что человек может сознательно управлять созданием форм и сортов с нужными признаками и свойствами. Обосновав теоретически это положение, он доказал его правильность практикой создания большого числа ценных сортов плодово-ягодных культур. Особенно большое значение для теории и практики селекции имели работы И. В. Мичурина по гибридизации географически отдаленных форм растений. Он разработал учение об управлении доминированием в процессе формирования признаков и свойств многолетних растений. В результате длительного изучения приемов акклиматизации растений И. В. Мичурин пришел к очень важному выводу, что она возможна только путем гибридизации и последующего отбора.

 

 

13. Понятие об экотипе. Эколого-географическая  систематика культурных растений и ее использование в селекции.

 

В связи с  тем что формы растений в пределах одного вида различаются по биологическим  свойствам, в селекции существует очень важное понятие — экологический тип, или экотип. Экотип (от греческого eikos — дом, жилище, tipos — место) — относительно наследственно устойчивая форма данного вида, свойственная определенным почвенно-климатическим условиям и приспособленная отбором к существованию в этих условиях. 

Основной систематической  единицей является вид. Особи одного вида обладают сходством, легко скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство. Они приспособлены к  жизни в конкретных условиях и  вследствие этого занимают определенный ареал (район распространения). 
Ботаническая систематика дает сведения о сходстве, различиях и происхождении разных таксономических единиц, но для практической селекции этого недостаточно. Необходимо знать не только видовой и разновидностный состав культуры, но и дифференциацию растений по биологическим особенностям, которые обусловливают приспособление их к условиям произрастания. Растения, относящиеся к одной и той же ботанической разновидности, но разного географического происхождения, могут резко различаться по устойчивости к засухе, низким температурам, поражению болезнями и повреждению вредителями, а также по биохимическим свойствам. В то же время растения двух форм могут относиться к разным разновидностям, но характеризоваться сходными биологическими особенностями.

Эколого-географическая систематика культурных растений, основоположником которой является академик Н. И. Вавилов, отражает определенные закономерности в дифференциации видов на эколого-географические группы. Каждая такая группа характеризуется сходными для всех культур признаками, сформировавшимися под влиянием отбора в одних и тех же природно-географических условиях, причем различия между растениями разных групп значительны как по морфологическим признакам, так и по физиологическим свойствам. Эколого-географическая систематика дает селекционеру возможность ориентироваться в огромном многообразии культурных растений и помогает отыскивать нужные формы и сорта. В нашей стране проведено эколого-географическое изучение многих культур, выделены и описаны основные экотипы, сложившиеся в различных условиях местообитания и возделывания. Например, для пшеницы, по данным ВИР, установлены следующие основные экологические группы: степная, лесостепная, лесная, западноевропейская, северная скороспелая, среднеазиатская, горнотаджикская, предгорная, азербайджанская. Изучение культурных растений на основе эколого-географических принципов позволило выяснить роль естественного н искусственного отбора и значение внешних условий в формировании различных экотипов. В полном соответствии с учением Ч. Дарвина эколого-географическая систематика устанавливает, что эволюция культурных растений во времени и в различных географических условиях связана с деятельностью человека по отбору и возделыванию растений.

24. Работы отечественных ученых по отдаленной гибридизации и достижения в селекции.

 

Отдаленной гибридизацией называется такие  скрещивания,  когда подобранные пары принадлежат различным видам или родам, т.е. являются отдаленными не в географическом, а в родственном отношении. В соответствии с  этим  различают  межвидовые  (пшеница мягкая ? пшеница твердая) и межродовые (пшеница ? рожь) скрещивания.  Отдаленной гибридизации принадлежит особая роль в эволюции и селекции. Под влиянием ее возникновения в естественных условиях и использования в  практической деятельности процесс с выщеплением новых ранее не существовавших экземпляров,  совмещающих признаки различных видов или  родов за счет перекомбинаций наследственного материала и возникающих новообразований.

Развернутые в начале 30-х гг. работы академика  Н.В. Цицина по скрещиванию пшеницы с пыреем и другими видами открыли широкие перспективы для практического использования метода отдаленной гибридизации в селекции. Исключительно большое значение для использования отдаленной гибридизации имела разработка метода культуры клеток и тканей в стерильных условиях.

      Метод отдаленной гибридизации может быть использован в селекции для решения разнообразных задач.

1. Чаще всего  к нему прибегают для улучшения  сортов культурного вида за счет передачи им отдельных хозяйственно ценных признаков, например устойчивости к болезням, от других как дикорастущих, так и возделываемых видов. Процесс, в результате которого малое количество зародышевой плазмы одного вида передается другому, получил название интрогрессии. Он основан на повторных возвратных скрещиваниях гибридных потомств с культурной родительской формой.

При скрещивании  близкородственных видов можно  путем 
генетической рекомбинации добиться наиболее желательного сочетания 
ценных признаков родительских форм.

В результате межвидовой гибридизации можно добиться 
нового выражения признака, не свойственного ни той, ни другой 
родительской форме. Это имеет особенно большое значение 
в селекции декоративных растений, где привлекает внимание 
новизна окраски, формы и размера цветков.

4. Путем межвидовых  скрещиваний и последующего удвоения  у гибрида числа хромосом можно получать аллополиплоидные формы, объединяющие свойства обоих видов. Это открывает путь синтеза новых видовых форм.

5. При скрещивании  отдаленных форм гибриды первого  поколения часто обнаруживают  сильный гетерозис, что с успехом  может быть использовано на практике.

Эффективность метода отдаленной гибридизации и быстрота достижения результата зависят от биологических особенностей культуры, в частности от способа ее размножения.

Работа с  вегетативно размножающимися культурами. Совершенно очевидно, что при отдаленной гибридизации таких культур успех  может быть достигнут гораздо быстрее, поскольку при этом способе размножения без особого труда можно закрепить любую форму. Кроме того, у вегетативно размножающихся растений для производственных целей может быть использовано уже первое гибридное поколение (F₁), если сочетание положительных признаков родительских форм удачно с хозяйственной точки зрения. Практически это очень важно, так как в fi обычно, в большей степени проявляется гибридная мощность потомства.

    Значение отдаленной гибридизации в  создании  нового  исходного материала особенно  велико на современном этапе селекционной работы, когда мы имеем выдающиеся успехи в деле создания весьма ценных  сортов различных сельскохозяйственных культур.

Для дальнейшего прогресса  в выведении новых сортов,  обладающих комплексом биологических, хозяйственно-полезных и корреляционно связанных с ними морфологических признаков,  очень часто возникает острая необходимость  выйти за пределы вида для заимствования необходимых свойств от других видов.  Например, создание иммунных сортов картофеля к фитофторозу,  вирусным заболеваниям,  раку, нематоде, колорадскому жуку за счет внутривидовой гибридизации практически  невозможно, так как все многообразие сортов и форм культурного вида Solanum tuberosum не обладают устойчивостью к этим заболеваниям и вредителям. Но  среди других видов рода картофеля такие формы имеются.