Šlechtění vegetativně množených rostlin

Prezentace na téma: "Šlechtění vegetativně množených rostlin"— Transkript prezentace:

1 Šlechtění vegetativně množených rostlin
Klonová selekce, techniky „in vitro“

2 Klonování Vegetativní způsob rozmnožování Fixace genotypu
Vysoký generační potenciál Odolnost vůči mutacím Ekologicky výhodný způsob v ekologicky stabilních podmínkách V dynamicky se měnících podmínkách je nevýhodný

3 Klonování z pohledu šlechtění
Konzervace genofondu vybraných genotypů Genetické zdroje Udržovací šlechtění Fixace vlastností odrůdy Garance vysoké stability odrůdy Výroba rozmnožovacího materiálu Důraz na udržení biologické hodnoty RM Relativně nákladný způsob množení Důraz na ekonomickou efektivitu produkce

4 Odrůda typu klon a DUS Vysoká heterozygotnost genotypu (značné štěpení potomstva vznikajícího generativně) Unikátní vlastnosti (mnohdy neopakovatelná kombinace genů) Téměř absolutní uniformita v klonu Značná stabilita vlastností odrůdy

5 Principy stability v průběhu klonování
rozmnožovací materiál = vegetativní část rostliny vznikající díky dělení buněk mitózou a následným vývojem pupenů Hlízy stonkového a kořenového původu Odkopky, řízky (ovocné keře, podnože, chmel) Pupeny, rouby (ovocné stromy) Dělení trsů u okrasných rostlin Oddenky, šlahouny (máta, jahody) Cibule (okrasné rostliny, česnek) Meristémy

6 Hlavní veg. množené plodiny v ČR
Jednoleté kultury Brambory (125 odrůd) Česnek (22 odrůd) Víceleté kultury Chmel (6 odrůd) Vinná réva (57 odrůd) Ovocné dřeviny (119 jabloň) Drobné ovoce (31 jahodník)

7 Variabilita v rámci klonů
Negenetická variabilita Zdravotní stav Nevhodné podmínky prostředí Genetická variabilita Somaklonální variabilita – chimerismus Rubín - Bohemia

8 Šlechtění veg. množených rostlin
Tvorba výchozího materiálu Výběr z přírodních populací Křížení Mutageneze Somaklonální variabilita Somatická hybridizace Klonová selekce Výběr a popis, množení udržování zdravotního stavu

9 Klonová selekce 1. generativní potomstvo štěpí
Preselekce pomocí genetických markerů Selekce na fenotypové úrovni Výrazná redukce genotypů Nárůst četnosti jedinců v rámci klonů Udržování zdravotního stavu Technický izolát Udržování „in vitro“

10 Stupně klonové selekce - obecně
1. Semenáče 2. A – klony 3. B – klony 4. C – klony 5. V1 – předzkoušky 6. V2 – hlavní zkoušky 7. Státní odrůdové pokusy

11 Klonová selekce - brambor
1. rok – semenáče (skleník) 2. rok – hlízový ramš A 3. rok – ramš B 4. rok – A. klony 5. rok – B. klony 6. rok – C. klony 7. rok – předzkoušky 8. rok – zkoušky 9. – 11. rok – SOZ

12 Hodnocení v klonových generacích
Selekce probíhá na základě polních a laboratorních testů současně (provokační testy) Přítomnost viróz vylučuje klon z další selekce – hodnocení vizuálně a ELISA testem Po pátém roce probíhá ozdravení v in vitro podmínkách (před předzkouškami)

13 Šlechtění bramboru obrazem

14 Detekce virů, bakterióz a MLO
Základem běžné diagnostické metody Sérologické metody DAS ELISA NCM ELISA Imunofluorescence Analýza DNA či RNA RT – PCR Standardní PCR R - PAGE

15 Ozdravování od viróz Termoterapie Chemoterapie Kombinace obou metod
Kultivace při 30 – 35°C, snižuje titr viru vprodlužovací zóně Chemoterapie Ribavirin (20mg/l média, 10 týdnů) Kombinace obou metod Urychluje ozdravení

16 Produkce rozmnožovacího materiálu
In vitro klony Meristematické kultury Technický izolát (skleníky) Omezuje nálet vektorů virů Užívá se pro kultivaci předstupňů Aeroponie nebo hydroponie – tvorba minihlízek Produkce v polních podmínkách omezený počet generací v místech s nízkou letovou aktivitu vektorů insekticidní ochrana a monitoring desikace

17 Aeroponie bramboru

18 In vitro kultury Kultury ve skle
Intenzivní rozvoj od 60 let 20. Století Dnes intenzivní využívání v oblasti výzkumu šlechtění a konzervace genofondu rostlin Široká využitelnost Značný kultivační potenciál Technologicky náročné

19 Nezbytné podmínky realizace
Kultivační podmínky Aseptická práce vyžaduje aseptické prostředí Pracovně náročné – manipulace s materiálem Kompletní řízení kultivačních podmínek Světlo, teplo, výživa Technologická nákladnost Energie, voda, investiční náklady, materiál

20 Nezbytné podmínky realizace
Aseptické prostředí Fyzikální sterilizace Autoklávování Gamazáření Plamen Chemická sterilizace Ethanol Aseptická práce Flowbox – laminární box

21 Nezbytné podmínky realizace
Kultivace Mobilní kultivační skříně Stacionární kultivační síně

22 Média Různé druhy kultivačních půd Tekutá média Ztužená média
Makroprvky, mikroprvky, jednoduché sacharidy Růstové regulátory (IAA, NAA, BAP, zeatin, GA3) Ztužovadla (agar, agaróza, fytagel) Tekutá média pro kultivaci buněk a kalusů Ztužená média Kultivace rostlin, zakořeňování

23 Aplikační možnosti Mikropropagace Konzervace Indukce - regenerace
Meristemové kultury Mikrovýhonky Mikrohlízky Konzervace Inhibitory růstu (daminozid, Alar 85) Omezené růstové faktory (teplota a světlo) Indukce - regenerace Kalusové kultury Buněčné kultury

24 Buněčné kultury Protoplast – rostlinná buňka zbavená buněčné stěny
Celuláza + macerozym Osmotikum (sorbitol, mannitol…) Přečištění centrifugací v gradientu sacharózy Rozpuštění v tekutém nebo tuhém médiu Fúze v elektrickém poli nebo v prostředí PEG – somatická hybridizace

25 In vitro ve šlechtění Mutageneze Androgeneze a gynogeneze
Somaklonální variabilita Somatická hybridizace Transgenoze Ozdravování a mikropropagace