Метод предварительного вегетативного сближения

И.В.Мичурин прививал в крону взрослого дерева груши черенки яблони и рябины. Образовавшиеся на этих черенках цветки опылял пыльцой груши и получил гибридные семена. Причина - в результате поступления питательных веществ из подвоя меняется химический состав выделений на рыльце пестика. В.Е. Писаревым с сотрудниками при скрещивании пшеницы с рожью. Они прививали зародыш пшеницы на эндосперм зерновки ржи. При этом выросшие растения пшеницы значительно повышали процент завязывания зерен при опылении пыльцевой ржи.

4. Особенности отдаленных гибридов в первом и последующих гибридных поколениях.

в первом поколении бесплодно или имеет пониженную плодовитость. Если же в F₁ образуют единичные зерна, то F_2… F_nсвойственна пониженная плодовитость. Основными причинами этого являются:

1. Недоразвитие генеративных органов (чаще всего пыльников).

2. Нарушение процессов мейоза..

3. Структурная дивергенция хромосом.в результате транслокаций, инверсий и других мутационных изменений хромосомы отдельных видов очень сильно дивергируют (различаются). В результате при скрещивании таких видов мейоз полностью нарушен, а F₁ стерильно.

4. Несовместимость ядра с цитоплазмой.→к цитоплазматической мужской стерильности.

5. Преодоление бесплодия отдаленных гибридов.

1. Беккроссы, (AxB) xA или (AxB) xB. у отдаленных гибридов в F₁, некоторые яйцеклетки фертильны. Опыление фертильной пыльцой культурного сорта приводит к завязыванию единичных зерен. На следующий год беккросс повторяют и т.д. чем больше число беккроссов, тем больше гибридный организм уклоняется в сторону реккурентного родителя, пыльцу которого используют для беккроссов, а гены дикаря теряются.

2. Колхицинирование растений F₁.

3. Реципрокные скрещивания.-при несовместимости ядра одной формы с цитоплазмой другой.

6. Особенности формообразовательных процессов у отдаленных гибридов.

В F₂ (при условии завязывания жизнеспособных зерен в F₁) наблюдается широкий формообразовательный процесс.

Это определяется:

• случайным перераспределением хромосом в мейозе и образованием анеуплоидов;
• различиями в экспрессии генов, находящихся в гемизиготном состоянии (одна доза);
• спонтанными мутационными процессами;

• существование генетических систем, контролирующих передачу унивалентных хромосом;
• преимущественное участие в процессах оплодотворения гамет со сбалансированными наборами хромосом;
• летальность гамет, зигот и семян с несбалансированными наборами хромосом.

7. Интрогрессия генов при отдаленной гибридизации.

→ роль - передать в генотип культурного растения хозяйственно-ценные гены (гены устойчивости к фитопатогенам) от растений другого вида или даже семейства.

Передача генов может происходить в результате:

• замещения хромосом одного вида на хромосомы другого;
• транслокаций.

Транслокации- нерегулярные рекомбинации между хромосомами разных видов, способствуют передаче отдельных генов или небольших групп генов. Например, в результате транслокаций в геном мягкой пшеницы были переданы гены:устойчивости к желтой ржавчине от Ae.comosa, к листовой бурой ржавчине от A.elongatum;к твердой головне от A.intermedium;к вирусу полосчатой мозаики от A.intermedium

Для увеличения транслокации частоты используют различные методы и подходы. Чаще всего это облучение (γ-лучи) пыльцы растений донора, облучение соцветий F₁ в период мейоза или воздействие шоковыми температурами (до 30^о С) на соцветия F₁ в период мейоза.

Кроме, в хромосоме 5В пшеницы находится ген Ph, который в доминантномсотоянии препятствует гомеологичной конъюгации хромосом. →1-использование мутантов мягкой и твердой пшеницы с генотипом phph. Ген ph (рецессивное состояние) не препятствует конъюгации гомеологов при скрещивании пшеницы различных видов, и с ее дикими сородичами. 2- использование в скрещиваниях моносомных по хромосоме 5В линий.3- подавление действия гена Ph генами-супрессорами из геномов эпилопса

7. Геномный анализ.

Геномный анализ заключается в изучении мейоза при скрещивании аллотетраплоида и его предполагаемого диплоидного дикого предка. Если при этом число бивалентов в МI гибрида равно основному числу хромосом, геном диплоидного вида считается гомологичным (идентичным) одному из геномов аллополиплоида.

8. Культура протопластов.

Протопласт – это растительная клетка без оболочки. Был разработан метод слияния с помощью электрического разряда содержимого клеток разных видов растений, лишенных оболочки, а затем регенерации каллуса и полноценных растений. При этом эти растения вполне фертильны. Объединение протопластов, получило название парасексуальнаягибридизация. Наиболее результативной подобная “гибридизация” оказалась при слиянии протопластов, растений, относящихся к различным видам в родах Brassica, Nicotiana, Petunia и Solanum.

24. СТЕРИЛЬНОСТЬ ОТДАЛЕННЫЗ ГИБРИДОВ И СПОСОБЫ ЕЕ ПРЕОДОЛЕНИЯ (часть 4,5 – вопрос 23)