Гетерозис у кукурузы

Гетерозис как метод получения высоких урожаев был впервые с большим успехом испытан на кукурузе. Повышение урожайности, по- [c.173]

Генетика и селекция. Генетика представляет собой теоретическую основу селекции растений, животных и микроорганизмов. Опираясь на частную генетику различных объектов, селекционеры подбирают исходный материал для создания новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов. При этом применяются различные системы скрещиваний, метод гибридологического анализа, индуцирование мутаций и т. д. Так, зеленая революция последних лет в значительной степени основывалась на использовании карликовых мутантов различных злаков. Низкорослые, короткостебельные формы пшеницы, риса, ячменя и других растений устойчивы к полеганию и удобны для машинной уборки, что значительно сокращает потери урожая. Широкое распространение получили методы полиплоидизации растений — умножения числа хромосомных наборов. Полиплоиды обычно мощнее своих диплоидных сородичей и более урожайны. Человек издавна использует естественные полиплоидные формы пшеницы, им созданы искусственные полиплоиды ржи, сахарной свеклы, земляники, арбуза и других культур. Гетерозис, или гибридная мощность растений, открытая И. Г. Кельрейтером, также находит применение в селекции сельскохозяйственных растений и животных. Так, в растениеводстве широко распространены межлинейные и сортолинейные гибриды кукурузы и сорго. [c.19]

ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ЯВЛЕНИЕ ГЕТЕРОЗИСА У КУКУРУЗЫ [c.296]

Особенности проявления гетерозиса. Одна из самых характерных особенностей гетерозиса — наиболее сильное его проявление у гибридов первого поколения, резкое снижение во втором и дальнейшее затухание в последующих поколениях (рис. 113). Это явление связано с уменьшением гетерозиготности растений в гибридной популяции. По данным американского генетика В. Шелла,, урожайность зерна у гетерозисных гибридов кукурузы в среднем снижается в на 35%, а в на 50% по сравнению с урожайностью гибридов р1. Эти данные подтверждаются работами других исследователей. [c.284]

У некоторых гибридов кукурузы и их родительских форм определяли содержание фенольных соединений в генеративных органах. На основании изучения пыльцы полагают, что фенольные соединения могут служить таксономическим признаком и участвовать в явлении гетерозиса. Илл, 3, библиогр. 23. [c.419]

В последнее время химия проникает и в область селекции растений и семеноводства с.-х. культур. Здесь уже получают применение химические средства, вызывающие мутации у растений (см. Мутагены химические), средства, вызывающие полиплоидию у растений, стерилизаторы пыльцы нри гибридном семеноводстве кукурузы и других культур, основанном на явлении гетерозиса. В практическом семеноводстве можно отметить приемы химической сушки семян и их очистки. [c.335]

Успехи Соединенных Штатов в увеличении производства кукурузы в значительной степени обусловлены использованием в промышленных масштабах эффекта гетерозиса. [c.28]

Большинство перечисленных основных методов селекции на гетерозис разработаны на кукурузе. Однако основные принципы этих методов сохраняют свое значение и для других культур, так как основа построения схем использования гетерозиса у большинства растений общая — межлинейная гибридизация. Это не исключает модификаций, упрощений или усложнений этих методов для конкретных культур. [c.16]

Сорго является второй после кукурузы зерновой культурой, у которой широко используется гетерозис, возникающий у гибридов. Гибридизация у сорго оказалась возможной благодаря использованию в селекции явления ЦМС. В качестве иллюстрации эффекта внедрения гибридизации у сорго можно назвать США, где урожайность гибридного зернового сорго в 1961 г. в 2 раза превысила урожайность сортовых посевов 1946—1955 гг. [c.26]

Для перекрестноопыляющихся культур (рожь, кукуруза, гречиха, клевер, люцерна, донник, горчица, тыквенные и др.) обычно важно не выделение отдельных рецессивных мутаций, как для самоопылителей, а общее повышение гетерозиготности сорта-популяции и насыщение его с помощью экспериментального мутагенеза мутациями, которые повышают комбинационную ценность растений и увеличивают гетерозис. [c.115]

По той же причине нельзя было использовать гетерозис у основной зерновой культуры — пшеницы, хотя при скрещивании специально подобранных сортов он проявляется не менее сильно, чем у кукурузы. Теперь генетики и селекционеры работают над созданием гетерозисных гибридов пшеницы на стерильной основе. [c.123]

В сельскохозяйственном производстве разных стран гетерозис широко используется при возделывании кукурузы, сахарной и кормовой свеклы, сорго, лука, томата, перца, огурца, моркови, тыквы, клещевины и других культур. Разработка приемов создания гетерозисных гибридов различных культур — одно из крупнейших достижений современной генетики. [c.283]

Теория сверхдоминирования хорошо объясняет проявление гетерозиса у двойных межлинейных гибридов кукурузы. Как известно, такие гибриды, сохраняют продуктивность почти иа том же высоком уровне, на каком она проявляется у составляющих их простых гибридов. [c.300]

Рнс. 22.8. Проявление гетерозиса в различных поколениях гибридной кукурузы (из Г. В. Гуляева, 1977) [c.558]

Рис. 25.4. Инбредная депрессия и гетерозис у кукурузы. При скрещивании двух инбредных линий (Р и Pj) в поколении F, возникает гетерозис. В последующих поколениях (от до Fg) самоопыление приводит к тому, что инбредная депрессия постепенно усиливается. (По D.F. Jones, 1.924, Geneti s, 9, 405.)

Гетерозис широко используется в растениеводстве. Урожайность гетерозисных гибридов на 10—30% выше по сравнению с обычными сортами (напрнмер, гибридов кукурузы и сахарной свеклы). Разработаны экономически рентабельные способы, получения гибридных семян кукурузы, томата, арбуза, тыквы, сахарной свеклы, люцерны, ржи н других сельскохозяйственных растений. [c.404]

При сер повидноклеточной анемии наблюдается сильный уравновешивающий отбор против обеих гомозигот доминантный ген в гомозиготном состоянии обусловливает восприимчивость к малярии, а рецессивный ген в гомозиготном состоянии детален. Имеется бесчисленное множество примеров гибридов, мощность которых выше, чем у обеих родительских форм наиболее известные из них — гибридная кукуруза и другие культурные злаки. Однако тот факт, что искусственный гибрид обладает большей мощностью, необязательно означает, что в природных условиях он оставляет больше потомков, а именно это служит истинным критерием превосходства гибридов, или гетерозиса. Тем не менее многие генетики и эволюционисты полагают, что гетерозиготы обычно более приспособлены, чем гомозиготы. Они исходят из того, что при наличии двух разных аллелей организм имеет больше возможностей в процессе развития соответствующим образом отладить свои биохимические механизмы, но способ реализации такого преимущества пока неиз1вестен. В качестве примера, подтверждающего эту [c.248]

В процессе биохимической селекции и изучения физиологической природы явления гетерозиса у кукурузы наше внимание привлекла динамика фенольных соединений в течение формирования генеративнЬ1Х органов, оплодотворения, формирования семян и их созревания у некоторых гибридов кукурузы и их родительских форм. "> [c.296]

В этом свете можно понять и важную роль физиологически активных полйфенолов пыльцы в проявлении эффекта гетерозиса. Дж. Шелл [18], предложивший гипотезу физиологической стимуляции для объяснения гетерозиса у кукурузы, считал, что состояние гетерозйготпости оказывает стимулирующее влияние на физиологическую активность организма в результате взаимодействия измененного ядра с неизмененной цитоплазмой . [c.300]

Эти цифры сильно напоминают нам данные, полученные при межлинейном скрещивании у кукурузы, а трехпородное скрещивание у свиней, когда три разные породы комбинируются между собой, можно сравнить с методом получения двойных гибридов у кукурузы (стр. 283). В обоих этих случаях дело сводится к получению для непосредственного хозяйственного использования особей, у которых выражен эффект гетерозиса, обусловленный взаимодействием генов, полученных от трех или четырех разных пород или инбредных линий. Основываясь на результатах, полученных на кукурузе, животноводы США все в большей мере применяют межпородное скрещивание для получения хороших пользовательных животных. [c.425]

Особое значение приобретает возможное сохранение аддитивного действия генов у аутотетраплоидов в отношении основных хозяйственноценных признаков кукурузы, а также в селекции ее на максимальное использование гетерозиса. Теоретически, в отличие от диплоидов, в отношении урожайности у тетраплоидов более ценными, чем простые, должны быть двойные гибриды, а также весьма перспективными прец-гтавляются сложные синтетические популяции и межсортовые гибриды [26-29]. [c.29]

Метод предложен американским селекционером Ричи ( Гибридная кукуруза , 1955) и основан на признании накопления благоприятно действующих доминантных генов в качестве основного механизма гетерозиса. [c.14]

В заключение следует отметить, что выдающийся вклад в разработку теоретических основ селекции на гетерозис на примере кукурузы сделан советскими учеными М. И. Хаджиновым, Г. С. Галеевым, Б. П. Соколовым, И. С. Мусийко, Н. В. Турбиным и многими другими. [c.18]

В настоящее время в ряде исследовательских и селекционных учреждений получены более скороспелые образцы зернового и силосного сорго, на базе которых созданы высокоурожайные гибриды. Необходимо отметить, что эффект гетерозиса у сорго проявляется очень сильно, о чем свидетельствуют материалы многих исследований. Так, например, ряд гибридов сорго, полученных во ВНИИ кукурузы, показал превышение по урожайности над районированным сортом на 20—88% (Шепель, 1965). [c.27]

В настоящее время наибольший эффект гетерозиса получен при межлинейной селекции кукурузы с использованием цитоплазматической мужской стерильности (ЦМС). Однако ЦМС найдена далеко не у всех перекрестноопыляющихся сельскохозяйственных культур. Кроме того, при использовании ЦМС только материнЬкие растения дают гибридные семена, а отцовские же служат источниками пыльцы. Генетические системы самонесовместимости позволяют получать около 100% гибридов первого поколения без применения кастрации. При этом все растения скрещиваемых линий дают гибридные семена. [c.44]

Гетерозис представляет собой настолько сложное биологическое явление, что трудно рассчитывать на возможность полного его объяснения теориями доминирования или сверхдоминирования. Очевидно, более правильно рассматривать основные их положения как составные части единой генетической теории гетерозиса, учитывая, что гетерозис связан с различными видами аллельного и неаллельного взаимодействия генов. Это положение в последнее время получило экспериментальное подтверждение. Так, например, Л. В. Хотылевой в диаллельных скрещиваниях инбредных лшгий кукурузы было показано, что высота растения и длина початка наследуются по типу сверхдоминирования, а в формировании числа рядов зерен главную роль играют аддитивные эффекты. [c.302]

Отбор в пользу гетерозигот при селективной невыгодности обеих гомозигот. Гетерозис, являющийся биологической основой этого типа отбора, уже долгое время известен в экспериментальной генетике. Это явление исследовалось с теоретической точки зрения широкое применение оно нашло и в практической селекции растений, особенно кукурузы [1744 1755а 1868 1869]. [c.301]

Иштирякова Ф. Влияние фотогормонов на молекулярную гетерогенность пероксидазы в тканях гетерозис-ных гибридов кукурузы и их родительских форм // Вопросы физиологии и биохимии гетерозиса у растений. Уфа БФАН, 1980. С. 67—74. [c.112]

В реципрокных скрещиваниях гетерозис мо кет иметь различную величину. В опытах Всесоюзного научно-исследовательского института кукурузы (ВНИИК) было установлено, что в прямых и обратных скрещиваниях урожайность гетерозисных гибридов кукурузы может существенно различаться. [c.286]

На основе использования гетерозиса в СССР, США и ряде других стран организовано производство гибридных семян кукурузы, благодаря чему коренным образом измепнлись все приемы селекции и семеноводства этой культуры. Межлинейные гетерозисные гибриды кукурузы превышают по урожайности лучшие сорта на 25—30% и являются самой высокопродуктивной зерновой культурой земного шара. [c.11]

У автотетраплоидов во втором и последующих поколениях сохраняется более высокий уровень гетерозиготности, чем у диплоидных форм. Это явление может быть использовано для продления гетерозиса у гибридов в нескольких поколениях при переводе их с диплоидного уровня на тетраплоидиый. У кукурузы путем колхицинирования были получены тетраплоидные формы простых межлинейных гибридов, пред,ставляющие большой практический интерес. Они проходят B e TOfiOKHroK) проверку и изучение. [c.235]

Все попытки получения высокоурожайных самоопыленных линий кукурузы, подсолнечника, ржи, сахарной свеклы оказались тщетными. Постепенно генетики и селекционеры пришли к твердому убеждению, что инбридинг не может служить самостоятельным методом селекции, пользуясь которым, молено непосредствен но создавать иовые сорта растений и породы животных. Этот метод приобретает ценность в связи с возможностью создания и использования инбредных линий путем скрещиваний для получения эффекта гетерозиса, В настоящее время разрабатываются методы ускоренного создания высокогомозиготных линий посредствов гаплоидии. [c.280]

Рис. 113. Степень проявления гетерозиса в различных поколениях ги6р1[дной кукурузы

Гетерозис в настоящее время наиболее широко используется -у кукурузы. Обычные сорта этой культуры почти полностью вытеснены гетерозисными гибридами первого поколения. В течение длительного времени у кукурузы для получения гетерозиса проводили скрещивания двух специально подобранных сортов, в результате чего получался межсортовой гибрид. Первый межсортовой гибрид кукурузы был получен на Мичиганской опытной станции США в 1876 г. В. Биллом. В России создание межсортовых гибридов кукурузы начал в 1910 г. В. В. Таланов. Б дальнейшем на основе разработанной генетикой теории инцухта для получения гетерозиса стали все шире использовать самоопыленные линии. [c.288]

Проблема создания гибридной пшеницы. В подавляющем большинстве случаев сорт пшеницы представляет собой размножсипое потомство одного самоопыляющегося растения и обладает достаточно высокой степенью гомозиготности. Поэтому вполне логично было предполагать, что у этой культуры при скрещивании соответствующим образом подобранных сортов можно рассчитывать на получение в первом гибридном поколении такого же повышения урожая, какое обычно достигается при скрещивании самоопыленных линий кукурузы. Это предположение в дальнейшем подтвердилось в работе миогих научно-исследовательских учреждений в нашей стране и за рубежом, изучавших проявление гетерозиса у пшеницы. Использование его у этой культуры возможно только путем создания гибридов на стерильной основе. [c.292]

Гетерозис у пшеницы проявляется по различным признакам. Гибриды 1 характеризуются, как правило, повышенной жизнеспособностью, их семена лучше прорастают, растения отличаются более быстрым ростом в первые фазы развития. Выживаемость гибридных растений выше, чем у родительских сортов. Во многих комбинациях гибриды имеют большую продуктивность, более устойчивы к засухе и неблагоприятным условиям перезимовки (у озимой пшеницы). Установлено, что в скрещиваниях лучших сортов первое поколение дает прибавку урожая не меньшую, чем гибриды кукурузы или сорго. Колебания в проявлении гетерозиса по продуктивности растений значительны. В среднем у пшеницы прибавка урожая зерна в результате гетерозиса достигает 30— 40%. В некоторых комбинациях гетерозис совсем не проявляется или очень слаб, в других же достигает 100% и более. Например, в Краснодарском научно-исследовательском институте сельского хозяйства (КНИИСХ) имени П. П. Лукьяненко некоторые комбинации гетерозисных гибридов превышают по урожайности зерна сорт Безостая 1 на 40% и более. [c.294]

Возможное практическое использование полиплоидных гетерозисных гибридов кукурузы и других растений имеет важное значение. Оригинальный метод закрепления гетерозиса у тетраплоидных форм предложил Ю. П, Мирюта. Метод основан на возможности создания значительных структурных различий в каждой паре гомологичных хромосом. В этом случае у тетраплоида должна происходить избирательная конъюгация между идентичными се- [c.295]

Для обоснования теории сверхдоминирования большое значение имело экспериментальное установление фактов так называемого моногибридного гетерозиса, проявляющегося при скрещивании двух гомозиготных линий, которые различались только генами одной аллельной пары. Это явление наблюдали в опытах Р. Стадлер, Г. Штуббе, А. Густафссон и другие генетики, изучавшие искусственный мутагенез у чистых линий ячменя и кукурузы, различавшихся лишь по одному локусу. [c.300]

Моногибридный гетерозис является очень удобной и широко используемой элементарной моделью для изучения биохимических основ гетерозиса при простейших аллельных взаимодействиях генов. На молекулярном уровне гетерозис проявляется в усилении синтеза нуклеиновых кислот н белков. Митохондрии простых меж-лииейных гибридов кукурузы превосходят митохондрии исходных самоопыленных линий по нитеиснвиости окислительного фосфорн-лирования и содержанию АТФ (митохондриальный гетерозис). Ряд ученых па основании электрофоретического изучения компо- [c.301]

Многие гибридные и линейные сорта пшеницы по силе проявления гетерозиса при скрещивании в определенных комбинациях друг с другом не уступают самоопыленньш линиям кукурузы. Следовательно, многие генетически однородные сорта самоопыляющихся культур так же качественно отличаются от популяций, как от них отличаются самоопыленные линии у перекрестноопыляю - [c.312]

Все это подчеркивает сложность проблемы гетерозиса. Характерная его черта — постепенное затухание в ряду поколений (см. рис. 22.8). По данным В, Шелла, урожайность зерна гетерозисных гибридов кукурузы в Fi в среднем снижается на 35 %, а в Fi — на 50 % по сравнению с урожайностью в F. Многочисленные попытки закрепления гетерозиса пока не привели к существенным результатам, за исключением тех случаев, когда материал можно размножать вегетативно. Пути закрепления гетерозиса видят в переводе гибридов к размножению посредством апомиксиса (см. гл. 8) или полиплоидизации с использованием колхицина или некоторых мутантов с нарушениями мейоза (см. гл. 4), например мутанта кукурузы типа elongate, у которого образуются нередуцированные — диплоидные яйцеклетки. Очевидно, полиплоидизация не закрепляет гетерозис, а замедляет снижение [c.557]

К комбинативной изменчивости примыкает явление гетерозиса. Гетерозис (от греч. heteroisis — видоизменение, превращение), или гибридная сила , может наблюдаться в первом поколении при гибридизации между представителями различных видов или сортов. Проявляется он в повышении жизнеспособности, роста и ряда других особенностей. Яр о выражен гетерозис у кукурузы, у которой применение гибридизации дает значительный экономический эффект. [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология