Файл: Контрольная работа по дисциплине Лесная селекция Выполнил студент Институт леса и природопользования курс 3 группа.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 38
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Санкт-Петербургский государственный
лесотехнический университет имени С.М. Кирова» (СПбГЛТУ)
Кафедра лесных культур
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Лесная селекция»
Выполнил студент:
Институт леса и природопользования
курс 3
группа зЛПб-20-1
Ф.И.О. Куров Е.Е.
номер зачетной книжки 320128
Проверил преподаватель:
Ф.И.О. Фетисова Анна Александровна
Должность: доцент,к.б.н.
Оценка
Дата
Подпись
Санкт-Петербург
2022 г.
Содержание:
1. Генетическая оценка плюсовых деревьев по семенному потомству
в испытательных культурах.
2. Мутагенные факторы. Значение индуцированных мутаций
в лесной селекции.
3. Значение отдаленной гибридизации в селекции древесных пород.
4. Селекция при интродукции лесных и декоративных древесных
пород.
5. Временные лесосеменные участки (ВЛСУ), их отвод, проведение
селекционных мероприятий по повышению урожайности семян.
6. Селекция конкретной древесной породы: направления, методы, результаты.
Номер подварианта 7 – Орех грецкий
7. Расчет площади объектов постоянной лесосеменной базы.
Номер подварианта 6 – Ель
8. Литература.
1.Генетическая оценка плюсовых деревьев по семенному потомству в испытательных культурах.
Признаки, по которым отбирают плюсовые деревья, определяются конечными целями селекции. При селекции на повышение продуктивности и качества лесов в плюсовых насаждениях в категорию плюсовых отбирают деревья отличающиеся по следующим признакам_______________________:
1)прямоствольностью;
2)полнодревесностью;
3)хорошим очищением стволов от сучьев;
4)отсутствием вилообразного раздвоения ствола;
5)устойчивостью к неблагоприятным факторам среды, вредителям и болезням.
В одновозрастных,чистых по составу высокополнотных насаждениях плюсовые деревья превышают средние показатели древостоя(для соответствующей фенологической формы) по высоте на 10 % и более, по диаметру - на 30 % и более.
Испытательные культуры для генетической оценки по потомству плюсовых насаждений отбираются по признакам, по которым отбираются плюсовые деревья. При создании испытательных культур на каждом участке высаживается не менее 300 растений одной семьи (семейное потомство плюсового дерева). При закладке испытательных культур плюсовых насаждений, используются семена одного урожая. Заготовка смеси семян для создания испытательных культур с целью генетической оценки плюсового насаждения проводится не менее чем от пятидесяти случайно отобранных на них деревьев. В качестве контроля в испытательных культурах для оценки по потомству плюсовых насаждений используется посадочный материал, выращенный из смеси семян местной популяции того же эдафотипа, той же фенологической формы. Предварительная генетическая оценка плюсовых насаждений осуществляется по достижении их семенными потомствами 2 класса возраста. Окончательная оценка проводится по достижении возраста спелости, принятого для данного вида растений в конкретной лесорастительной зоне.
Испытание плюсовых деревьев по потомству является ключевым этапом большинства селекционных программ. По результатам предварительной оценки потомств в испытательных культурах производится закладка лесосеменных плантаций (ЛСП) повышенной генетической ценности. В связи с этим важен возраст предварительной оценки плюсовых деревьев по потомству в испытательных культурах. Очевидно, что чем он ниже, тем раньше будет осуществлен переход к созданию ЛСП повышенной генетической ценности с последующей реализацией результатов отбора, и наоборот. Имеются расчеты, что предварительная оценка семенных потомств плюсовых деревьев сосны в возрасте 5-7 лет является оптимальной, учитывая генетическое улучшение за единицу времени.
На первом этапе в испытании плюсовых деревьев по потомству основной задачей является отбор лучших семей. Соответственно, исследователями должны быть спланированы и осуществлены такие схемы и методики опыта, при которых оценка средних значений семей и ранжирование родителей должны быть наиболее эффективными. Под эффективностью испытаний плюсовых деревьев по потомству понимается количество полученной информации на единицу затраченных ресурсов.
В.М. Роне (1980) на примере ели установила, что семейный отбор - наиболее просто осуществимый метод селекции, который не требует радикальных изменений в организации традиционных методов практического семеноводства, обеспечивает высокую интенсивность отбора и высокий уровень полиморфизма при реализации генетического эффекта в многоклоновых семенных плантациях. Способы повышения эффективности семейного отбора могут быть различными. Один из них - это применение контрастирующих фонов. Информация об экологической изменчивости признаков отбираемых вариантов в условиях краткосрочных опытов может быть использована для повышения эффектов общей комбинационной способности (ОКС). В то же время, при оценке эффектов ОКС отбираемых вариантов, кроме анализа семенного Fb следует использовать анализ клонов или особей F0.
В лесном селекционном семеноводстве генетическую ценность родительских деревьев принято выражать в их комбинационной способности, т.е. способности скрещиваемых компонентов давать в первом поколении гибридное потомство с повышенной жизнеспособностью и продуктивностью. При этом рассчитывают общую комбинационную способность (ОКС), представляющую собой среднюю оценку отклонения потомства конкретного генотипа от средней величины всех включенных в опыт генотипов и специфическую комбинационную способность (СКС) как среднюю величину потомства, полученного от скрещивания двух определенных родителей.
ОКС дерева - это способность его давать при скрещивании его с другими деревьями определенный средний уровень признака в потомстве.
СКС - комбинационная способность конкретной пары деревьев давать определенную величину признака в потомстве. Определяется обычно после предварительной оценки по ОКС.
На основе ОКС и СКС рассчитывается средняя ценность Х пары родителей по потомству.
В статистических терминах ОКС соответствуют главным эффектам, а СКС — взаимодействиям. Истинное среднее X от скрещивания линий P и Q может быть выражено как
X-X = OKCP+OKCQ+CKCPQ, (1)
где X — среднее по всем скрещиваниям.
Общая комбинационная способность определяется как среднее значение показателя потомства отдельного дерева, когда оно скрещивается со множеством других деревьев.
Хотя показатели ОКС могут быть выражены в абсолютных единицах, обычно считается более удобным и осмысленным выразить их как отклонения от общей средней. Другими словами, ОКС дерева — это способность его давать при скрещивании с другими деревьями определенный средний уровень развития признака. ОКС будет выше у того дерева, у которого среднее значение признака потомства выше, чем у других. Таким образом, родитель с ОКС, равной нулю, имеет среднюю ОКС. Положительная ОКС указывает на родителя, который производит потомство выше среднего, в то время как отрицательная ОКС — на родителя, производящего потомство, которое является ниже среднего для всей популяции.
Селекционная ценность каждого дерева определяется как удвоенная ОКС. Различие между селекционной ценностью и ОКС понятно из природы этих показателей. Селекционные ценности являются большими ввиду того, что рассматриваемый родитель вкладывает только половину генов в свое потомство, другая половина приходит от других членов популяции.
Специфическая комбинационная способность — это термин, относящийся к среднему значению оценки потомства, полученного от скрещивания двух определенных родителей, которое отличается от значения, ожидающегося, если учитывать только их ОКС. Оно также может быть отрицательным или положительным. СКС всегда относится к специфическому кроссу (гибриду) и никогда не относится к отдельному родителю.
Необходимо также подчеркнуть здесь, что ОКС, селекционная ценность и СКС являются показателями генетической ценности родителей или кроссов только по исследуемому признаку (в данном случае объему). Например, родители могут иметь более высокие средние значения ОКС по объему и в то же самое время более низкие средние значения ОКС по плотности.
2.Мутагенные факторы. Значение индуцированных мутаций в лесной селекции.
Мутагены (от мутация и др.-греч. γεννάω — рождаю) — химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения — мутации.
Мутагенами могут быть различные факторы, вызывающие изменения в структуре генов, структуре и количестве хромосом. По происхождению мутагены классифицируют на эндогенные, образующиеся в процессе жизнедеятельности организма и экзогенные — все прочие факторы, в том числе и условия окружающей среды.
По природе возникновения мутагены классифицируют на физические, химические и биологические.
Физические мутагены: ионизирующее излучение; радиоактивный распад;
ультрафиолетовое; чрезмерно высокая или низкая температура.
Химическиемутагены:
некоторые алкалоиды: колхицин - один из самых распространённых в селекции мутагенов, винкамин, подофиллотоксин;
окислители и восстановители (нитраты, нитриты, активные формы кислорода); алкилирующие агенты (например, иодацетамид);
нитропроизводные мочевины: нитрозометилмочевина, нитрозоэтилмочевина, нитрозодиметилмочевина; этиленими этилметансульфонат, диметилсульфат, 1,4-бисдиазоацетилбутан;
некоторые пищевые добавки (например, ароматические углеводороды, цикламаты);
лекарственные препараты (например, цитостатики, препараты ртути, иммунодепрессанты).
К химическим мутагенам условно можно отнести и ряд вирусов (мутагенным фактором вирусов являются их нуклеиновые кислоты — ДНК или РНК).
Мутации, возникающие в эксперименте под влиянием специальных воздействий (ионизирующей радиации, химических веществ, температуры и др.), называют индуцированными мутациями.
Улучшение сортов плодовых и ягодных культур на основе получения (индуцирования) мутаций — новый метод селекции — мутационная селекция. Если путем гибридизации нереально повторить весь комплекс признаков ценного сорта, добавив к нему лишь один новый, то с помощью мутагенеза эту задачу можно решить. Для получения мутанта требуется значительно меньше времени, чем для выведения сорта семенным размножением, поэтому метод искусственного получения мутаций очень перспективен в решении многих селекционных задач.
За последние десятилетия развернулась усиленная работа по индуцированию мутаций с использованием радиоактивного облучения, химических веществ и других средств. Частота возникновения индуцированных мутаций в два раза выше (10
3), чем естественных, и, повидимому, они будут иметь большее значение в создании новых сортов растений. Между тем средства, с помощью которых могут быть вызваны мутации, приводят не только к таутомерному изменению атомов водорода в молекуле ДНК, но и к хромосомным аберрациям, оказывающим в большинстве случаев вредные влияния на развитие признков всего живого организма. Вследствие этого лишь небольшое число индуцированных мутаций может быть непосредственно использовано в качестве новых сортов.
3.Значение отдаленной гибридизации в селекции древесных пород.
Гибридизация (процесс образования или получения гибридов, в основе которого лежит объединение генетического материала разных клеток в одной клетке. Может осуществляться в пределах одного вида (внутривидовая гибридизация) и между разными систематическими группами (отдалённая гибридизация, при которой происходит объединение разных геномов). Для первого поколения гибридов часто характерен гетерозис, выражающийся в лучшей приспособляемости, большей плодовитости и жизнеспособности организмов. При отдалённой гибридизации гибриды часто стерильны. Гибридизация— процесс, на основе которого возникает и реализуется комбинативная изменчивость — один из факторов эволюции.
Гибридизация как метод селекции включает комплекс приемов, направленных на получение гибридных растений с изменением наследственности и использованием ее для выведения новых сортов. Создавая гибридизацией нужный исходный материал, удается значительно ускорить ход селекционного процесса. Последовательным скрещиванием наследственно расщепляющихся родительских форм селекционеры создают новые формы растений. Выведение новых сортов, в которых с помощью гибридизации достигается сочетание хозяйственно ценных свойств большого количества родительских форм названо синтетической селекцией. Гибридизацию относят к категории комбинативной селекции, так как основной целью при этом является получение потомства с новой совокупностью генетически обусловленных признаков и свойств. Последующим отбором и направленным воспитанием гибридного потомства новые ценные признаки и свойства закрепляются и усиливаются.
Значение отдалённой гибридизации.
1. Отдалённая гибридизация как фактор эволюции: некоторые виды являются спонтанными отдалёнными (межвидовыми, межродовыми) гибридами.
2. Отдалённая гибридизация как метод селекции: создание новых культур (тритикале, черный абрикос, слива русская, нигролария).
3. Отдаленная гибридизация как метод геномного анализа. Геномный анализ – изучение степени гомологичности геномов. На основе геномного анализа познается филогенез растений.
Вот примеры отдаленной гибридизации и полученные при этом свойства и качества: Абрикос черный: алыча х абрикос обыкновенный (комплексная устойчивость, оригинальные качества плодов, высокие технические качества плодов). Слива русская: алыча х слива китайская (высокая продуктивность и урожайность, комплексная устойчивость, крупноплодность, отличное качество плодов). Смородина черная крыжовник (отсутствие колючек, оригинальные качества плодов, транспортабельность плодов).
Меж- и внутривидовая гибридизация - один из наиболее перспективных методов в программах селекционного улучшения древесных растений. При этом возможен, в частности, гетерозисный эффект по самым разнообразным признакам: скорости роста, мощности, урожайности. Другой селекционный выход заключается в получении новых комбинаций признаков, отборе в гибридном потомстве особей с высоким качеством древесины, устойчивых к болезням, повреждениям морозами. Гибридизация совместимых видов часто обеспечивает возможность массового получения быстрорастущих или высокопродуктивных гибридов первого поколения, которые непосредственно могут быть использованы в лесном хозяйстве. Искусственная гибридизация (в том числе на основе отдаленных скрещиваний) в сочетании с отбором в последующих поколениях является способом создания новых гибридных сортов деревьев.
4. Селекция при интродукции лесных и декоративных древесных пород.
Введения в культуру инорайонных растений называется интродукцией.
Лесная интродукция - искусственное размножение и выращивание в лесных культурах новых видов древесных растений, ранее естественно не произраставших в данной местности. Лесная интродукция может иметь два исходных направления: акклиматизация (связана с генетическими изменениями в результате интенсивного естественного отбора) и натурализация (происходит без генетических изменений в популяциях ингродуцентов). В лесной интродукции используют методы: климатоаналогов, экологогеографического анализа, рядовых комплексов, непосредственного опыта и др. Способы интродукцион-ной работы и средства, которыми она осуществляется, выбирают с учетом экологии растений, природных условий района лесной интродукции и соответствующих уровню развития науки методов и технических возможностей ее проведения. Ее успех зависит от конкурентной способности интродуцента в лесном сообществе. Лесную интродукцию чаще всего используют для целевого выращивания леса, в частности для создания лесосырьевой базы целлюлозобумажной промышленности. II. С. Мелехов (1984) считал, что лесная интродукция - дополнительное эффективное средство восстановления хвойных лесов.
Несмотря на бесспорное преимущество местной дендрофлоры в диких лесных фитоценозах, в настоящее время имеются доказательства о превосходстве некоторых интродуцированных видов по объему, выращиваемой древесины по сравнению с местными видами. Необходимость введения экзотов в лесные культуры в некоторых случаях вызвана бедностью дендрофлоры местных природных лесов, повышением продуктивности создаваемых культур и увеличением лесистости.
Большую роль в интродукции древесных растений в России сыграли ботанические и дендрологические сады: ботанический сад в Санкт-Петербурге, дендрологические парки при Санкт-Петербургском лесохозяйственном университете и Петровской сельскохозяйственной академии в Москве и ряд других парков, созданных преимущественно в поместьях. В более позднее время инорайонные древесные растения стали культивироваться на многочисленных опытных станциях, в производственных лесных культурах, в озеленительные посадки городов и других населенных пунктов.
Профессор М.Е. Ткаченко считал, что экзоты должны вводится в следующихслучаях:
1) если скорость роста экзотов превосходит темпы прироста местных пород;
2) если древесина экзотов превосходит по качеству местные породы;
3) если экзоты дают такие ценные продукты, которые нельзя получить от местныхпород;
4) если экзоты могут улучшит лесоводственную среду в большей степени, чем местные породы (акация желтая в подлеске, примесь лиственницы в культурах сосны, тополя в роли осушителей и т.п.)
5) если экзоты могут расти лучше, лиственных пород в неблагоприятных лесорастительных условиях (лиственница даурская на болотах).
К этому надо добавить, что введение экзотов очень распространенно с декоративнымицелями.
Особенно широко используются экзоты в практике лесопаркового хозяйства.В городских насаждениях России суммарный состав древесных экзотов превышает 350—400 видов; с учетом декоративных форм, сортов, культиваров эту цифру практически можно удвоить.
В городском лесопарковом хозяйстве интродуценты явно доминируют над древесными породами местной флоры (аборигенными видами). Это объясняется тем, что в условиях урбанизированной среды они во многих случаях более устойчивы и долговечны, чем аборигенные виды; их использование существенно повышает эстетические, санитарно-гигиенические свойства посадок, способствует сокращению затрат на выращивание посадочного материала, содержание городских зеленых насаждений.
Таким образом, интродукция экзотов - один из неиссякаемых источников обогащения местной дендрофлоры и исходного материала для селекции.
Временные лесосеменные участки,их отвод, проведение селекционных мероприятий по повышению урожайности семян.
Временные лесосеменные участки (ВЛСУ) закладываются в приспевающих или спелых насаждениях, в которых проведены селекционные рубки, улучшающие состав и улучшающие плодоношение. ВЛСУ могут быть двух типов:
1) Участки, в которых производится одноразовый сбор семян с поваленных деревьев (сосна, ель, лиственница) при рубке главного пользования;
2) Участки в насаждениях дуба, бука, кедра и других пород, у которых желуди и шишки собирают с земли.
При определении объема площади закладки ВЛСУ исходят из фактической потребности в семенах, средней урожайности насаждений и возможности хозяйственного освоения (т.е. заготовки) урожая с расчетом полного обеспечения предприятий до момента начало работы постоянных лесосеменных участков и семенных плантаций.
Для усиления плодоношения и улучшения качество семян применяют изреживание древостоев, внесение удобрений, известкование почвы и др. При изреживании древостоя основное внимание уделяется качественному улучшению его состава и усилению плодоношения, что достигается интенсивными проходными и двухприемными семенолесосечными рубками. Чем выше возраст, т.е. чем ближе срок сплошной рубки, тем интенсивнее должны быть меры ухода. Основное требование к ВЛСУ - строгое соблюдение в них сроков рубки древостоев. Эффективнее всего рубка в наиболее урожайный (семенной год) и в период полной или близкой к ней физиологической спелости семян той или иной древесной породы.
В целях улучшения качества семян на временных лесосеменных участках проводят санитарную рубку и удаление минусовых деревьев. Когда урожай семян на постоянных участках будет недостаточным, ВЛСУ будут служить резервным фондом.
6.Селекция конкретной древесной породы: направления, методы, результаты.
Подвариант №7- Орех грецкий.
Введение. Грецкий орех (Juglans regia L.) относится к роду орех (Juglans L.) семейства ореховых (Juglandaceae L.), это самый распространенный орех в мире. По совокупности хозяйственно ценных признаков он занимает особое место среди орехоплодных культур, что обусловлено, в первую очередь, ценностью его плодов, уникальными качествами древесины и широким экологическим диапазоном произрастания. Орех грецкий выращивается более чем в 35 странах мира.
Основным направлением в селекции ореха грецкого является выведение скороплодных сортов