Вегетативный способ размножения устойчивость к болезням вредителям
Ущерб, наносимый сельскому хозяйству болезнями и вредителями, огромен, поэтому выведение устойчивых сортов — одна из наиболее актуальных проблем современной селекции.
Устойчивость или восприимчивость растений — следствие взаимодействия двух генотипов (растения и патогена), следовательно, и эволюция их идет сопряженно. Устойчивость растения определяется различными факторами: ритмом роста и развития, анатомическими особенностями листьев, стеблей, цветков, физиологическими и биохимическими особенностями и т. д. Но фенотипическое проявление болезни определяется характером внешней среды — наличием условий для заражения и развития болезни. Знание этих условий позволяет создавать лучшие провокационные фоны для выявления и браковки поражаемых растений.
Создание устойчивости — самое трудное направление селекции. Вредители и особенно болезни имеют большой потенциал изменчивости, что в сочетании с их колоссальными способностями к размножению (каждая пустула ржавчины кукурузы производит до 40 тыс. спор) обеспечивает патогену высочайшие приспособительные возможности. Поэтому разнообразие рас и биотипов паразитов огромно. Так, у корончатой ржавчины овса установлено около 150 рас, у бурой ржавчины пшеницы — более 200 рас и т. д. Наиболее интенсивно процесс расообразования идет на полях селекционных учреждений, где имеется громадное разнообразие генотипов растений и, следовательно, патогенов. Вирулентность, агрессивность различных рас неодинаковы. Сорт может быть устойчив к одним расам паразита, но поражаться другими. Новый сорт при расширении его районирования может встретиться с теми расами, к которым он неустойчив. Вследствие этого, а также по ряду других причин сорт уже через 5—10 лет теряет устойчивость.
Селекция на иммунитет трудна и потому, что очень сложна генетика иммунитета, особенно генетика взаимоотношения хозяина и паразита. Растения с наиболее благоприятным сочетанием генов устойчивости встречаются крайне редко, и выявить их трудно. Устойчивость часто неблагоприятно коррелирует с другими ценными свойствами растений.
Оценка устойчивости дается либо по распространению болезни, либо по степени поражения растений. Первый способ обычно применяют при заболеваниях, поражающих целые растения (вирусные болезни, головня, спорынья и т. д.). Подсчитывают число пораженных и непораженных растений на делянке или в пробе и вычисляют процент поражения. Так же обычно оценивают и повреждение вредителями. Степень поражения характеризуется процентом поверхности листьев или стеблей, покрытых пустулами. Разработаны специальные шкалы, с которыми сравнивают пораженные органы растения. Так оценивается, например, поражение ржавчиной.
Оценку на иммунитет на фоне естественного заражения можно проводить только в годы сильного распространения болезни или вредителя.
Систематическая, целенаправленная селекция на иммунитет возможна только при использовании инфекционного фона, причем степень инфицированности должна быть оптимальной, так как слабый фон не гарантирует полного проявления болезни, и отобранный материал может оказаться недостаточно устойчивым. Нежелателен и слишком жесткий фон, при котором могут быть поражены и выбракованы растения, удовлетворяющие в настоящее время производство по своей устойчивости и сочетанию ценных признаков. Инфекционный фон можно создавать различными способами. Проявлению многих болезней способствуют севообороты с очень короткой ротацией, а еще в большей степени — монокультура.
Более эффективны методы, связанные с искусственным заражением путем внесения инфекции в почву (оценка заразихоустойчивости, устойчивости к корневым гнилям), инокуляции семян (заражение спорами твердой головни) и нанесения инфекции на стебли, листья или цветки растений (для заражения ржавчиной, аскохитозом). Инфицирование растений достигается также посредством инъекций, опыления и т. д. Для лучшего заражения некоторыми болезнями (ржавчины, мучнистая роса и др.) делянки обильно поливают и накрывают пленкой.
Применяют и искусственное заражение вредителями. Для этих целей в ряде стран широко применяется размножение вредителей на искусственных питательных средах.
Весьма перспективен для селекции многих культур метод создания многолинейных сортов. Такой сорт является смесью семян нескольких линий хорошего (обычно районированного) сорта, которые не различаются, по основным хозяйственно-биологическим показателям. Но в каждую из этих линий путем насыщающих скрещиваний введены гены устойчивости к различным расам патогена.
Применение многолинейных сортов замедляет процесс приспособления патогена к поражению такого сорта. Если какая — либо линия начинает поражаться новой расой болезни, то ее можно заменить другой, непоражаемой.
При создании устойчивых сортов пшеницы, подсолнечника, картофеля и других культур широко используется межвидовая гибридизация. Особое значение имеют скрещивания с видами, обладающими групповым иммунитетом, т. е. устойчивыми к ряду болезней (например, пшеница Тимофеева). Применяются также искусственный мутагенез и другие методы.
По ряду культур выведение устойчивых сортов позволило уменьшить потери урожая. Резко снижена вредоносность стеблевой ржавчины пшеницы, фитофторы и рака картофеля, заразихи подсолнечника, решена проблема спорыньи у ржи. Тем не менее, селекция на иммунитет остается весьма актуальной задачей.
Источник
Селекция — это наука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
Задачи современной селекции:
- повышение продуктивности организмов;
- улучшение качества продукции (вкуса, внешнего вида, химического состава);
- улучшение хозяйственно важных физиологических свойств (устойчивости к болезням и вредителям, отзывчивости на удобрения или корм).
Сорт, порода, штамм — это искусственно созданная устойчивая группа (популяция) живых организмов, имеющая определённые наследственные особенности.
Все особи такой группы имеют сходные морфологические и физиологические признаки, однотипную реакцию на изменение факторов внешней среды, определённый уровень продуктивности.
1. Искусственный отбор используется для сохранения и размножения особей с желаемой комбинацией признаков. Различают массовый и индивидуальный отбор.
При массовом отборе одновременно отбирают большое число особей с нужным признаком, остальные выбраковывают. Это отбор по фенотипу, он не даёт генетически однородного материала. Повторяется многократно.
При индивидуальном отборе (по генотипу) выделяют одну особь с необходимыми признаками и получают от неё потомство.
2. В селекционной работе используют следующие методы гибридизации: инбридинг, аутбридинг и отдалённую гибридизацию.
Инбридинг — близкородственное скрещивание.
При инбридинге скрещиваются потомки с родительскими формами или потомки одних и тех же родителей. Этот тип скрещивания применяют для получения чистых линий, т. е. перевода большинства генов в гомозиготное состояние и закрепления ценных признаков. Нежелательным последствием близкородственного скрещивания является инбредная депрессия — снижение продуктивности и жизнеспособности потомства из-за проявления рецессивных мутаций.
Аутбридинг — неродственное (межпородное или межсортовое) скрещивание.
При неродственном скрещивании может наблюдаться эффект гетерозиса (гибридной силы) — повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гетерозис проявляется у гибридов первого поколения и обусловлен переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. При этом нежелательные рецессивные мутации становятся скрытыми. При половом размножении в следующих поколениях степень гетерозиготности уменьшается и эффект гибридной силы исчезает. Он может сохраняться только при вегетативном размножении.
Отдалённая гибридизация — скрещивание организмов, относящихся к разным видам и родам.
Осуществляется с трудом, а полученные гибриды бесплодны из-за затруднения конъюгации хромосом разных видов в профазе (I) мейоза. Разработаны методы преодоления бесплодия.
3. Искусственный (индуцированный) мутагенез используют для увеличения разнообразия исходного материала. Мутагенез вызывают действием мутагенных факторов, например, рентгеновского облучения. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер отбирает организмы с новыми полезными свойствами.
Геномной мутацией является полиплоидия, т. е. кратное увеличение числа хромосомных наборов. Используется в селекции растений. Полиплоидия позволяет избежать бесплодия межвидовых гибридов. Кроме того, многие полиплоидные формы культурных растений (пшеницы, картофеля, овощных культур) имеют более высокую урожайность, чем родственные диплоидные виды.
Искусственно полиплоидию вызывают обработкой растений колхицином. Колхицин разрушает нити веретена деления и препятствует расхождению гомологичных хромосом в процессе мейоза.
Для успешной селекционной работы в первую очередь необходим разнообразный исходный материал.
Поиск исходного материала облегчает закон гомологических рядов наследственной изменчивости, открытый Н. И. Вавиловым.
Родственные роды и виды живых организмов характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Если известны формы изменчивости одного вида, то можно предположить, что подобные формы будут существовать и у других близкородственных видов.
Н. И. Вавилов установил также семь центров происхождения культурных растений и основал мировую коллекцию семян культурных растений и их диких сородичей.
Название центра | Примеры культурных растений |
| Южноазиатский тропический | Рис, сахарный тростник, цитрусовые, огурец, баклажан |
| Восточноазиатский | Соя, просо, гречиха, слива, вишня, яблоня |
| Юго-Западноазиатский | Пшеница, лён, рожь, горох, репа, чечевица, чеснок, виноград, морковь |
| Средиземноморский | Капуста, свекла, петрушка, маслины, лук |
| Абиссинский | Твёрдая пшеница, ячмень, кофейное дерево, банан, арбуз |
| Центральноамериканский | Кукуруза, какао, перец, фасоль, хлопчатник, тыква |
| Южноамериканский | Картофель, табак, ананас |
Источник
Бесполое
Деление одноклеточных (амеба).
Спорообразование (грибы, растения).
Почкование: дочерние особи формируются из выростов тела материнского организма (кишечнополостные, дрожжи).
Фрагментация: материнский организм делится на части, каждая часть превращается в дочерний организм (спирогира, кишечнополостные, морские звезды).
Вегетативное размножение растений (с помощью вегетативных органов):
- корнями – малина
- листьями – фиалка
- специализированными видоизмененными побегами:
- луковицами (лук)
- корневищем (пырей)
- клубнем (картофель)
- усами (земляника)
Половое
Слияние гамет (растения, животные)
Гермафродит – это организм, который образует и женские, и мужские гаметы (большинство высших растений, кишечнополостные, плоские и некоторые кольчатые черви, моллюски). Большинство гермафродитов оплодотворяется перекрестно; самооплодотворяется, например, бычий цепень.
Конъюгация у зеленой водоросли спирогиры: две нити сближаются, образуются копуляционные мостики, содержимое одной нити перетекает в другую, получается одна нить из зигот, вторая – из пустых оболочек.
Конъюгация у инфузорий: две инфузории сближаются, обмениваются гаплоидными ядрами, полученными в результате мейоза, затем расходятся.
Партеногенез: ребенок развивается из неоплодотворенной яйцеклетки (тли, дафнии, трутни у пчел)
Тесты
1. При партеногенезе организм развивается из
А) зиготы
Б) вегетативной клетки
В) соматической клетки
Г) неоплодотворённой яйцеклетки
2. Для размножения высокоурожайных сортов земляники у растения используют
А) усы
Б) листья
В) семена
Г) корни
3. В сельскохозяйственной практике часто применяют вегетативное размножение растений, чтобы
А) получить высокий урожай
Б) повысить их устойчивость к вредителям
В) повысить их устойчивость к болезням
Г) быстрее получить взрослые растения
4. В сельскохозяйственной практике часто используют вегетативный способ размножения растений, чтобы
А) добиться наибольшего сходства потомства с родительским организмом
Б) добиться наибольшего различия между потомством и исходными формами
В) повысить устойчивость растений к вредителям
Г) повысить устойчивость растений к болезням
5. Дочерний организм в большей степени отличается от родительских организмов при размножении
А) вегетативном
Б) при помощи спор
В) половом
Г) почкованием
6. Гаметы с гаплоидным набором хромосом участвуют в размножении
А) с помощью спор
Б) вегетативном
В) половом
Г) почкованием
7. Способ размножения тлей, муравьёв, ос, при котором дочерний организм развивается из неоплодотворённой яйцеклетки, называют
А) партеногенез
Б) споровое
В) почкование
Г) вегетативное
8. Размножение, при котором дочерний организм появляется без оплодотворения из клеток тела материнского организма, называют
А) партеногенезом
Б) половым
В) бесполым
Г) семенным
9. Садовую землянику размножают с помощью надземных видоизмененных побегов-усов, чтобы
А) сохранить признаки сорта
Б) ускорить созревание плодов
В) повысить устойчивость к заболеваниям
Г) получить потомство с новыми признаками
10. Партеногенез характерен для
А) тлей
Б) червей
В) бактерий
Г) простейших
11. Партеногенез — это процесс развития организма из
А) неоплодотворённой яйцеклетки
Б) соматических клеток материнской особи
В) гаплоидных спор
Г) зиготы, образовавшейся в результате слияния гамет
12. Способ размножения малины с помощью корневых отпрысков называют
А) генеративным
Б) почкованием
В) вегетативным
Г) семенным
13. К половому способу размножения относят процесс
А) партеногенеза у пчел
Б) почкования у дрожжей
В) спорообразования у мхов
Г) регенерации у пресноводной гидры
14. Бесполое размножение осуществляется у
А) цветковых растений семенами
Б) птиц откладыванием яиц
В) гидр почкованием
Г) хвойных растений семенами
15. Набор генов в дочернем организме значительно отличается от набора генов в родительских организмах при размножении
А) вегетативном
Б) спорами
В) половом
Г) почкованием
16. Размножение, осуществляемое путем слияния гамет, называют
А) бесполым
Б) вегетативным
В) половым
Г) споровым
17. Для партеногенеза характерно
А) частичный обмен наследственной информации через цитоплазму
Б) развитие зародыша из неоплодотворенной яйцеклетки
В) гибель сперматозоидов после проникновения в яйцеклетку
Г) развитие яйцеклетки за счет генетического материала сперматозоидов
18. Размножение человека, животных, растений, при котором происходит слияние двух специализированных клеток, называют
А) почкованием
Б) партеногенезом
В) бесполым
Г) половым
19. Партеногенез — это
А) размножение путем развития взрослой особи из неоплодотворенного яйца
Б) размножение гермафродитов, имеющих одновременно и семенники, и яичники
В) размножение путем почкования
Г) искусственное оплодотворение яйцеклетки (в пробирке)
20. К какому способу размножения относят партеногенез
А) половому
Б) вегетативному
В) почкованию
Г) бесполому
21. У растений, полученных путем вегетативного размножения
А) повышается адаптация к новым условиям
Б) набор генов идентичен родительскому
В) проявляется комбинативная изменчивость
Г) появляется много новых признаков
22. Какое животное размножается почкованием?
А) белая планария
Б) пресноводная гидра
В) дождевой червь
Г) большой прудовик
23. Какие грибы размножаются почкованием?
А) мукор
Б) пеницилл
В) дрожжи
Г) шампиньоны
24. Обмен наследственной информацией происходит в процессе
А) спорообразования кишечной палочки
Б) почкования пресноводной гидры
В) вегетативного размножения земляники садовой
Г) конъюгации между особями инфузории-туфельки
25. К половому способу относится размножение
А) медоносной пчелы партеногенезом
Б) пресноводной гидры почкованием
В) инфузории-туфельки делением надвое
Г) белой планарии фрагментами тела
26. Партеногенез – это способ размножения путем
А) почкования
Б) регенерации
В) спорообразования
Г) половым
27. В бесполом размножении участвуют
А) споры мхов
Б) сперматозоиды крысы
В) яйцеклетки слона
Г) зрелые эритроциты человека
28. В половом размножении участвуют
А) бластомеры
Б) гаметы
В) почки
Г) споры
29. Какое размножение обеспечивает генетическое разнообразие растений?
А) побегами
Б) семенами
В) корневищами
Г) корнями
Источник
Видов растений бывает слишком много, и не все они дают семена и размножаются половым способом. Вегетативное размножение растений является удобным и выгодным способом получения необходимых саженцев для каждого садовода. Как правило, растения полученные таким путем размножения быстрее зацветают, чуть ниже своих собратьев, который появились из семян или спор, что играет важную роль в условиях декоративного и плодородного выращивания садовых культур.
Что такое вегетативное размножение у растений?
В основе этого метода размножения лежит способность растений к восстановлению поврежденных участков или утраченных частей. Суть вегетативного размножения заключается в получении нового растения из отдельных частей материнского. В зависимости от вида культуры или сорта вегетативная способность каждого конкретного растения может отличаться. На это влияет также и возраст материнского растения, условий вегетации и используемый метод.
Способы вегетативного размножения зависят от биохимического состава тканей конкретного растения и его способности к восстановлению. В некоторых случаях необходимо всего несколько миллиметров ткани для того, чтобы получить качественный отросток, в других случаях для этой цели необходим целый лист или стебель длиной свыше 10 см.
От вида представителя флоры также зависит и условия, необходимые для размножения. Например, некоторые цветы и деревья можно размножать путем погружения в емкость с водой определенной его части, а для других помимо воды понадобиться еще много чего, чтобы в них зародилась новая жизнь.
Виды вегетативного размножения растений
Размножать растения путем вегетации можно двумя способами:
• искусственным;
• естественным.
Оба метода размножения предполагают выращивание идентичных материнскому растений с сохранением всех декоративных и биохимических свойств.
Естественное размножение
К естественным методам вегетации относя способы выращивания молодого растения путем отсоединения его отдельных частей:
• усики;
• розетки листьев;
• плети (побеги с листьями);
• корневище;
• луковицы;
• стеблевые клубни;
• корневые клубни;
• корневая поросль и другие.
Искусственная вегетация
В садоводстве чаще всего размножают растения путем искусственной вегетации. Этот метод дает возможность получить в итоге достаточно качественный саженец, который обладает всеми характерными свойствами, что и материнское растение. Способов искусственного размножения существует несколько:
• деление кустарника;
• черенкование;
• деление корневищ и клубней;
• листовое черенкование;
• усы и отростки;
• прививка (для плодовых деревьев).
Деление кустарника
Этот метод выращивания молодого растения используется для быстрого получения саженца. Применяется для таких растений как айва, крыжовник, лимонник и другие представители плодовых культур, которые вокруг основного куста пускают новые побеги в большом количестве. Когда их отделить от материнского кустарника, они быстро приспосабливаются к самостоятельной жизни на новом месте. Процедура отделения должна проводиться либо ранней весной, либо поздней осенью, когда куст пребывает в состоянии покоя. При отделении побегов необходимо следить, чтобы не повредить корневую систему материнского и молодого растения. После чего молодой пагон обрезают, оставляя всего 5-6 почек.
Черенкование стеблей
Черенкование является одним из самых распространенных методов вегетации. Проводится этот метод по отношению тех растений, которые не пускают молодые побеги вокруг материнского растения. Его суть заключается в том, что отрезают часть стебля и, погружая его в определенные условия, получают новое растение, которое имеет все присущие материнскому характеристики. Около двух-трех недель понадобится черенку, чтобы пустить свои корни. Но этот срок может отличаться в зависимости от возраста материнского растения. Черенки обязательно нужно держать в емкости с водой, поддерживая влажность воздуха и комнатную температуру. Часто для пополнения запаса минеральных веществ почву, в которую погружают черенки, обрабатывают специальными химикатами.
Деление корневища и клубней
Делением корневищ и клубней размножают те растения, которые имеют хорошо развитую и разрастающуюся корневую систему. Некоторые растения имеют клубневидные корни. Отделяя разросшиеся корневища и клубни, которые имеют собственные почки, получают полноценные отростки, способные к самостоятельной жизни. Их высаживают в почву, соблюдая все правила выращивания конкретного растения. Оно растет довольно быстро и более качественно, чем растение полученное половым путем размножения. Чаще всего этот метод используют для таких растений как георгины, флоксы, ирис, пионы и другие.
Размножение усами и отростками
Отростки представляют собой надземный или поземный побег, который зарождается из почки растения, расположенной у шейки корня. Сами по себе отростки отсоединяются и начинают самостоятельную жизнь от материнского куста достаточно долго. Чтобы ускорить этот процесс, их нужно отделить от основного растения и высадить в грунт.
Усики представляют собой длинные молодые побеги, которые расположены над землей и имеют несколько узлов. Каждый узел имеет несколько листьев и корешков, благодаря чему можно из одного побега получить несколько саженцев. Таким путем размножают клубнику, землянику и другие растения.
Прививка плодовых деревьев
Этот искусственный метод размножения свойственен для плодовых деревьев, саженцы из которого получают совершенно отличным от других способов. Суть его заключается в том, что на нижнюю часть растения, имеющую свою корневую систему, прививается черенок или почка на кусочке коры. Этот метод применяют для размножения тех деревьев, которые утрачивают свои первоначальные качества и характеристики в условиях размножения половым путем или очень чувствительны к размножению другими способами вегетации и, как правило, гибнут. Привитый саженец имеет целый ряд достоинств:
• высокая адаптивная способность к неблагоприятным условиям;
• устойчивость к различным заболеваниям и вредителям;
• декоративная форма;
• интенсивное и обильное цветение;
• высокая урожайность и другие.
При таком методе получения саженца необходимо учитывать тот факт, что на породе другого дерева, черенок плохо приживается, поэтому для яблони лучше использовать именно яблоню, а не вишню или абрикос. Процедуру прививания проводят до начала периода соковыделения и после него. То есть когда кора не отделяется от основания ствола можно спокойно проводить прививку. В зависимости от вида прививаемого плодового дерева способы прививки могут отличаться. Каждому отдельному методу присущи свои дополнительные условия, соблюдение которых обеспечит быстрое срастание черенка с корневищем.
В садоводстве часто используют вегетативный способ размножения растений с целью получения саженцев того или иного конкретного вида. Для каждой разновидности растений существует свой способ размножения, который обеспечит быструю адаптацию, высокую урожайность и сохранение характеристик, свойственных материнскому растению. При соблюдении всех необходимых условий Ваш сад будет процветать, и радовать Вас своим видом и урожаем. Если у Вас есть какие-то свои секреты размножения садовых культур, Вы можете поделиться ими в комментариях ниже.
Источник