Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Selekční systémy a šlechtění cizosprašných Cizosprašné rostliny, specifika šlechtění, hromadná selekce, kmenová selekce, metoda rezerv,

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Selekční systémy a šlechtění cizosprašných Cizosprašné rostliny, specifika šlechtění, hromadná selekce, kmenová selekce, metoda rezerv,"— Transkript prezentace:

1 Selekční systémy a šlechtění cizosprašných Cizosprašné rostliny, specifika šlechtění, hromadná selekce, kmenová selekce, metoda rezerv,

2 Cizosprašné rostliny Jednopohlavné květy –okurka, tykev, meloun, kukuřice, líska, ořešák vlašský Oboupohlavné květy –žito, řepa, vojtěška, jetel, slunečnice, zelí, kapusta, květák, kedluben, brokolice, pekingské zelí, cibule, mrkev, petržel, ředkvička, většina trav a okrasných květin Dvoudomé rostliny –špenát, konopí, chmel

3 Cizosprašné rostliny a odrůda Odrůda – splňuje DUS –Populace –Hybridní odrůdy –Syntetické odrůdy –Klony Tradiční odrůda populace funguje podle pravidel populační genetiky

4 Specifika šlechtění cizosprašných Pokrok ve šlechtění se dosahuje obtížněji –Nekontrolovatelnost otcovského genotypu Způsob opylení Existence bariér proti samoopylení Citlivost druhů k inbreedingu Vysoká genotypová různorodost potomstev Vysoká proměnlivost znaků v potomstvech

5 Specifika šlechtění cizosprašných Úspěch šlechtění je ovlivněn: –Stupeň prošlechtění výchozí populace –Výběrová základna –Přísnost selekce –Heritabilita selektovaného znaku –Metoda šlechtění –Technické aspekty (prostorová izolace)

6 Bariéry omezující samooplození Anatomicko morfologické –Herkogamie (Medicago sp.) –Heterostylie (Primula sp.) Fyziologické –Protandrie (Zea mays, Beta sp.) –Protogynie Genetické –Sporofytická autoinkompatibilita –Gametofytická autoinkompatibilita

7 Heterostylie Čnělka se podstatně liší délkou od nitek tyčinek Často se vyskytuje s dalšími typy inkompatibility v kombinaci Model: Primula sp.

8 Heterostylie Dva typy květů: –Thrum Krátká čnělka, dlouhé tyčinky velká pylová zrna a protogynní kvetení –Pin Dlouhá čnělka, krátké tyčinky, drobná pylová zrna

9 Genetické pozadí Třílokusově řízená – geny v úplné vazbě –Lokus G – délka čnělky a bliznových papil dominantní je krátká čnělka –Lokus P – velikost pylu, dominantní 34  m recesivní 24  m –Lokus A – postavení prašníků dominantní je horní postavení prašníků

10 Thrum x pin thrumpin GPA/gpagpa/gpa

11 Primula veris - heterostylie thrum x pin

12 Sporofytická autoinkompatibilita Je řízena hypervariabilním „S“ lokusem Výskyt a účinnost je omezena (Brassicaceae)

13 Sporofytická autoinkompatibilita Při interakci sporofytu (blizny) s klíčícím pylem dochází k inhibici klíčení pylu rostliny s genotypem zahrnujícím stejnou alelu jakou disponuje opylovaná rostlina Pyl z rostliny S1S2 klíčí pouze na rostlině, která nemá alelu S1 nebo S2

14 Gametofytická autoinkompatibilita Častější než sporofytický typ Výskyt:Papaveraceae, Solanaceae, Ranunculaceae, Rosaceae aj. Jedná se o interakci gametofytu a S alel řídících produkci cytotoxických ribonukleáz

15 Šlechtění odrůd typu populace Populace:

16 Šlechtění odrůd typu populace Metody: –Hromadný výběr –Kmenová selekce (individuální výběr) –Rekurentní selekce

17 Hromadná selekce Vychází z fenotypu mateřských rostlin, otec je neznámý Pozitivní výběr: –Osivo vybraných rostlin se vysévá ve směsi a z potomstva se vybírají opět nejlepší rostliny… Negativní výběr: –Odstraňování nežádoucích rostlin (málo účinný)

18 Účinnost hromadné selekce Odvíjí se od: –Intenzity selekce (přísnost selekce) –Heritability znaku –Rozsahu fenotypové variability Nejvyšší na začátku šlechtění Nejvyšší před kvetením (eliminace nežádoucích alel z populace)

19 Individuální výběr u cizosprašných Při individuálním hodnocení kmenových matek dochází k rozkladu populace na rodiny –Výběr kmenových matek –Školka potomstev (kmeny – rodiny) S opakováním Bez opakování

20 Kmenové matky Nejlepší rostliny z výchozí populace Často uplatňováno klonování KM pro zajištění dostatečného množství kmenových potomstev (řepa, žito, pícniny)

21 Hodnocení kmenů a KM Před květem: –zimovzdornost –produkce čerstvé hmoty –odolnost k některým chorobám (listové choroby…) –barva a tvar bulev nebo cukernatost u řepy Po odkvětu: –množství semen –HTS –jakost semen (obsah oleje, škrobu apod.)

22 Selekce po odkvětu Využívá se metody rezerv: Osivo kmenové matky rezerva Předzkoušky kmenů 1. rok Hlavní zkoušky kmenů 2. rok 1/21/2 1/21/2 úspěch

23 Metoda rezerv Předzkoušky kmenů Hlavní zkoušky kmenů Předzkoušky V1 V2 Hlavní zkoušky V1 Množení x KM dalších cyklů KM 2x

24 Využití metody rezerv Hlavní využití je v novošlechtění –Eliminace vlivu zhoršujících otcovských genotypů Udržovací šlechtění – v případě nesbalancovaných (nevyvážených populací) –Selekci nemá význam provádět v populacích s ustálenou rovnováhou

25 Separační přístup ke šlechtění Oddělené pěstování kmenů (kmeny se neovlivňují vzájemně) Zvyšuje efektivitu výběru díky řízenému opylení (v rámci kmene) Riziko inbrední deprese Technicky náročné (prostorová izolace)

26 Separační metody Uspořádání školky kmenů podle příbuznosti (sousedí příbuznější kmeny) Metoda středního záhonu podle Frimmela –Kmenové matky jsou obsety osivem nejbližších příbuzných (sourozenců) a předchozích kmenů z nichž rodokmenově pochází –Zajišťuje opylení žádoucími genotypy a tak upevnění genů řídících požadovanou vlastnosti

27 Metoda středního záhonu Osivo nejlepší KM se vysévá doprostřed záhonu a je obseto osivem kvalitních rostlin z dané generace

28 Rekurentní selekce Opakující se selekce – probíhá v cyklech –Cyklus 0: základní výběrová populace –Cyklus 1: populace po 1. roce selekce –Cyklus 2: … atd.

29 Předpoklad úspěchu Výchozí populace obsahuje geny pro sledovaný znak ve větší frekvenci Výchozí populace musí mít vysokou diverzitu (geneticky různí předkové)

30 Hodnocení v rámci R. S. Kmeny – (half-sib … polosourozenci) –Potomstvo kmenové matky a neznámého otce (otců) Kříženci – (full-sib … sourozenci) –Potomstvo KM a přesně definovaného otce Rostliny v kmenu jsou méně příbuzné

31 Hodnocení v rámci R. S. Fenotypová rekurentní selekce Kmenová rekurentní selekce Rekurentní selekce kříženců

32 Předpoklady R. S. Cíl: –Zvýšit frekvenci požadovaných genů v populaci –Uchování dostatečné variability do další generace Prostředky: –V cyklech se nevybírá méně jak 100 jedinců (eliminace inbrední deprese)

33 Inbrední deprese x užitná hodnota 50 rostlin … 1/50 … i.d. = 0,4% 20 rostlin … 1/20 … i.d. = 1% 100 rostlin … 1/100 … i.d. = 0,2% Platí při F x = 0,2 a h 2 =100%

34 Fenotypová rekurentní selekce Hodnocení potomstev KM na základě fenotypů (selekční tlak), minimálně po dobu dvou generací volného opylení osivo výsev cyklus 1 cyklus 2

35 Rekurentní kmenová selekce Výsev či výsadba KM do porostu společného testera (testovací populace) Potomstva se hodnotí na výkonnost a KM nejlepších kmenů se nechají volně prokřížit a založí populaci pro nový cyklus Rezerva KM –Osivo ze samoopylení KM (kukuřice) –Klonově množené KM (vojtěška)

36 Rekurentní kmenová selekce Km1 Km2 Km3 Km4 osivo Selfové osivo nebo klony Výsev a prokřížení Osivo populace dalšího cyklu Zkouška kmenů 2.rok 1.rok

37 Rekurentní selekce kříženců Snaha o eliminaci vlivu vnějšího prostředí na selekci Kříženci se testují na více lokalitách odděleně Část osiva se uchová pro založení populace nového cyklu

38 Tvorba syntetických odrůd Druhá nejúčinnější metoda šlechtění cizosprašných Určené pro pěstování generace F1 – F4 (syn1 – syn4) Uplatnění u rostlin nesnášejících inbreeding (nelze vytvořit inbrední linie)

39 Syntetické odrůdy Uplatnění zejména u pícnin, ale i u řepky nebo bobu Od populace se liší tím, že jsou produkovány z omezeného počtu komponent Komponenty se zařazují na základě fenotypu, genotypu a kombinační schopnosti Úroveň odrůdy se odvíjí od míry inzuchtu (čím méně komponent, tím menší výkonnost) a úrovně samoopylení v populaci

40 Kombinační schopnost Schopnost poskytnout po křížení s každou další komponentou heterozi nebo transgresi alespoň v jednom znaku. –Obecná kombinační schopnost (GCA) průměrná schopnost poskytnout v potomstvu heterózní efekt nebo transgresi –Speciální kombinační schopnost (SCA) schopnost poskytnout transgresi v určité kombinaci křížení

41 Hodnocení kombinační schopnosti Hodnocení –Poly-cross test (GCA) –Top-cross test (GCA i SCA) –Úplné dialelní křížení (GCA i SCA)


Stáhnout ppt "Selekční systémy a šlechtění cizosprašných Cizosprašné rostliny, specifika šlechtění, hromadná selekce, kmenová selekce, metoda rezerv,"

Podobné prezentace


Reklamy Google