close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Лекция 4

код для вставкиСкачать
1
Лекция 4. Изогенные линии и аналоги.
План
I. Понятие линии и изогенные аналоги.
II. Селекционная работа с линями.
I. Понятие линии и изогенные аналоги
Потомство, полученное от самоопыления одного растения,
гомозиготного по всем локусам, называют линией. Характеризуется она тем,
что все ее особи генотипически тождественны и не расщепляются при
размножении, то есть линия генетически однородна и константна.
Практически линии получают путем многократно повторяющегося
самоопыления и отбора до достижения однородности и константности по
признакам.
Линии, отличающиеся друг от друга генотипическим состоянием
одного гена, называют изогенными аналогами. Создают их следующим
образом. Предположим, что имеется изогенная белозерная линия кукурузы
(уу) и надо вывести ее изогенный желтозерный аналог (YY). Берут любое
желтозерное растение и скрещивают с изогенной белозерной линией (YY ×
yy). Полученный желтозерный гибрид (Yy) снова скрещивают с белозерной
изогенной линией, аналог которой создают (Yy × уу). От этого
анализирующего по отношению к локусу окраски зерна скрещивания
возникает два фенотипических класса особей в соотношении примерно 1:1
(YY – желтозерные и уу – белозерные). Отбирают только желтозерные особи
и вовлекают их в третье насыщающее скрещивание (Yy × уу). В потомстве от
последнего скрещивания вновь отбирают желтозерные формы для четвертого
насыщения. Так отбор на желтозерность и насыщение отобранных особей
продолжают до тех пор, пока не будет получена линия, ничем не
отличающаяся от исходной (изогенной белозерной), за исключением желтой
окраски зерна (рис. 1).
II. Селекционная работа с линями.
Как уже говорилось, при насыщающих скрещиваниях происходит
замещение хромосом насыщаемой линии хромосомами насыщающей. В
конечном итоге, по существу, происходит пересадка в генотип белозерной
изогенной линии гена желтозерности. «Чистота» этой операции зависит от
числа насыщений. В целях практической селекции достаточно 5–6
насыщений, для точных генетических исследований – 10–12.
По окончании насыщающих скрещиваний локус окраски зерновки
находится в гетерозиготном состоянии. Для перевода гена желтой окраски в
гомозиготное состояние осуществляют переопыление отобранных по
желтозерности особей от последнего насыщающего скрещивания или
самоопыление их (Yy × Yy). В результате в следующем поколении
2
происходит типичное для моногибрида расщепление на два фенотипических
и три генотипических класса (YY + 2Yy + yy). Все растения, выросшие из
желтых зерен, составляющие два внешне неразличимых генотипических
класса, самоопыляют и проверяют по потомству. По отсутствию
расщепления распознают потомство гомозиготных по гену желтой окраски
растений (YY). Семена всех растений с генотипом YY объединяют и
составляют материал желтозерного изогенного аналога белозерной изо
генной линии.
Рис. 1. Схема выведения изогенного желтозерного аналога белозерной линии
кукурузы.
3
Более сложной является задача замещения доминантной аллели на
рецессивную. Рассмотрим создание белозерного изогенного аналога
желтозерной изогенной линии кукурузы.
В этом случае в качестве донора берут белозерное растение кукурузы.
Задача также решается путем сочетания насыщающих скрещиваний и отбора.
Первое насыщение: Р1 – yy × YY
F1 – Yy
(белое)
(желтое) (желтое).
Второе насыщение: Р2 - Yy × YY
FβYy + YY
(желтое) (желтое)
(желтое) (желтое).
От второго насыщения возникают организмы двух генотипических
классов, фенотапически не различающихся между собой. В этом заключается
сложность работы. Для следующего насыщения необходимо отобрать только
гетерозиготные организмы (Yy), которые содержат гены донора (у), что
можно сделать путем определения генотипа каждой особи Fβ по потомству от
самоопыления. Таким образом, потомство от возвратного скрещивания
нужно одновременно и насыщать, и самоопылять. Такую задачу удобнее
решить, если для третьего насыщения уже дважды насыщенный материал
использовать в качестве отцовского. При этом часть пыльцы каждой особи Fβ
используют для самоопыления в целях проверки по потомству методом
гибридологического анализа, а другую часть — для третьего насыщения.
Самоопыление позволяет выявить гетерозиготные особи Fβ. Если в
початках от самоопыления возникнут только желтые зерна, то это будет
показателем гомозиготности растения по гену желтозерности (YY × YY →
YY). Если в самоопыленных початках возникнут и желтые, и белые зерна в
соотношении примерно 3 : 1, то это будет показателем гетерозиготности
растения по локусу окраски зерновки (Yy × Yy → YY+2Yy+yy).
Так как во время цветения данные о генотипах растений Fβ еще не
будут получены, для третьего насыщения приходится использовать пыльцу
всех растений, хотя уже заранее известно, что примерно половина работы по
насыщению проводится с нежелательными генами. Для того чтобы во время
созревания после получения необходимых данных о генотипе опылителей
можно было осуществить отбор, пыльцу от каждого из растений Fβ
используют отдельно. Следовательно, третье насыщение проводят в двух
генетически разных (по отношению к локусу окраски зерна) вариантах.
Третье насыщение :
первый вариант: Р3 – YY × Yy
Fβ – YY + Yy
(желтые)
(желтые) (желтые) (желтые);
второй вариант: Р3 – YY × YY Fβ – YY
(желтые) (желтые) (желтые).
Во время уборки все семена, полученные от второго варианта
опыления, бракуют, так как генотипы растений, от которых брали пыльцу
для опыления, уже выявлены. Что касается семян от первого варианта
опыления, то с ними продолжают работу по отбору и насыщению точно
таким же образом, как со всеми семенами второго насыщения, и так работу
продолжают до достижения нужной степени насыщения.
4
Для завершения работы весь незабракованный материал от последнего
насыщения самоопыляется, выщепившиеся белые семена объединяют и
составляют белозерный изогенный аналог желтозерной линии (рис. 2).
Наряду с изогенными линиями, существуют линии по отдельным или
группам признаков. Если необходимо поддерживать константным какое-либо
состояние признака, создают гомозиготную по этому признаку группу
особей, представляющую собой линию. При моногенном наследовании этого
признака такая линия будет моногенной. Как правило, линии такого типа
являются однородными по морфотипу, но не обязательно однородны по
генотипу. Одинаковые состояния других генов этих линий могут повторяться
у небольшого числа их особей. Так, у сорта Саратовская 29,
представляющего собой линию по отсутствию остей, почти половина особей
несет доминантные аллели гена гибридной карликовости D2, другая же
половина по этому гену является рецессивной.
Практически число линий по одному гену зависит от числа его аллелей.
Ген, представленный парой аллелей (Аа), может контролировать
формирование особей двух линий АА и аа. Нередко состояние криптомерных
признаков при создании линий не учитывают. Именно поэтому, а также в
связи с постоянно имеющим место мутагенезом, изогенные линии
практически не существуют. Даже при удвоении числа хромосом у гаплоида
возникает диплоид, гетерозиготный по многим локусам.
Изогенные линии используют для изучения плейотропного эффекта
генов. Например, установлено, что изогенные линии пшеницы, аналоги по
признаку «наличие остей», отличаются по урожайности. Остистые аналоги
несколько более продуктивны. Селекционеры создают изогенные аналоги в
тех случаях, когда необходимо изменить материал только по состоянию
одного признака. Серия изогенных аналогов позволяет оценить адаптивную
роль отдельных признаков и их состояний.
5
Рис. 2. Схема выведения изогенного белозерного аналога желтозерной линии
кукурузы.
Процесс насыщения ведут до Рn, после чего YY(ABn) и Yy(ABn)
самоопыляют и отбирают растения уу (белая зерновка), идентичные по всем
остальным признакам линии Б. Далее белозерный аналог желтозерной линии
размножают в себе путем естественного переопыления.
Автор
ДонАгрА-З
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
5
Размер файла
142 Кб
Теги
лекция
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа