Способ размножения папоротника: спорами и вегетативно. Как размножить папоротник?

Важно! Замечено, что красивые редкие виды размножаются только спорами.

Сравнение с другими травянистыми растениями

Папоротниковидные – это папоротники, хвощи и плауны. Все они размножаются спорами и имеют общее происхождение.

У папоротников есть характерные отличительные признаки от других травянистых растений:

1. От водорослей они отличается корневищем и сложными листьями.
2. У мхов и папоротников происходит чередование поколений гаметофита и спорофита. У мхов преобладает гаметофит, у папоротник – спорофит. Наличие проводящей ткани в виде сосудистых пучков делает представителей папоротниковидных растений более приспособленными к наземному образу жизни.
3. В отличие от цветковых растений, размножаются спорами и не цветут.

Благодаря богатому химическому составу, папоротник имеет полезные для людей свойства. Используется в лекарственных целях и в кулинарии, подходит для засолки. Народная медицина тоже не обошла своим вниманием чудесные растения.

Размножение папоротников в домашних условиях. Спорами и вегетативно

Папоротники и мох являются самыми древнейшими представителями растительного мира. Они пережили динозавров, наблюдали за эволюцией человека.

Много веков они украшают собой природу. Также этот вид растения полюбился человеком и на протяжении столетий его выращивают как домашнюю культуру.

Папоротники привлекают цветоводов своими фигурными изрезанными листьями, неприхотливым уходом, способностью произрастать в тени.

В естественной среде насчитывают более 11 тысяч папоротников. Для домашнего выращивания подходят лишь несколько десятков разновидностей. Для комнатных условий подходят тропические и субтропические виды. Для улиц, виды с умеренных широт.

Строение папоротников

Папоротник состоит из корневой системы и листовых пластин, которые называются вайи. Развитые корни образуются на побегах.

Побеги в зависимости от вида бывают прямостоячие или ползущие.

Не смотря на легенды и поверья папоротники никогда не цветут.

Размножаются они спорами, которые созревают на обратной стороне вайи.

Жизненный цикл растения сменяет две стадии: спорофиты и гаметофиты.

Многолетний экземпляр с листьями, образующими споры относится к спорофитам. Зрелые споры разлетаются по воздуху и прорастают во влажной почве. Так появляются гаметофиты. Зеленая и мягкая словно мох поросль, в которой размножаются мужские и женские клетки, образуют новую клетку, из которой сформируется будущий спорофит.

Подробности ухода . Как размножить домашний папоротник

Споры. Домашние виды размножаются вегетативно и посевом спор

Размножение папоротника спорами является естественным процессом. Он состоит из нескольких циклов:

1. Сбор созревших спор;
2. Хранение для дозревания;
3. Высадка в грунт.

Споры располагаются в спорангиях, расположенных с обратной стороны листа в сорусах. У каждого вида индивидуальная скорость прорастания, роста и созревания.

Определить, что споры созрели можно по признаку потемнения сорусов, они становятся коричневого цвета.

Споры срезают вместе с листочком, на котором она находится. И кладут в бумажный конвертик для дозревания, просушивания, хранения. Открывают пакетик непосредственно перед посадкой в почву, чтоб легкие споры не улетели.

Перед посевом конвертик нужно потрясти, чтоб споры отделились от вайи.

Подготовленный субстрат должен быть легкий и мелкозернистый. Для этого почву просеивают.

Для дезинфекции грунт прожаривают в духовке в течении нескольких часов.

Можно использовать специальную магазинную смесь для фиалок или смешать самостоятельно песок (1 ч.) и верховой торф (3 ч.)

В неглубокие контейнеры высыпают грунт, увлажняют его и на поверхность распределяют споры.

На заметку! Споры не присыпают слоем грунта, а слегка утрамбовывают в землю.

Емкость накрывают стеклом, для образования и поддерживания влажности. И размещают в светлом, теплом помещении. Оптимальная температура воздуха +18°С., +25°С.

В течении периода прорастания необходимо проветривать сеянцы и поливать. Полив совершают только с поддона, теплой, не хлорированной водой.

Важно!

В зависимости от разновидности папоротника период прорастания может длится от месяца до нескольких лет.

Когда споры прорастут поверхность земли будет покрыта зеленым мхом. У молоденьких экземпляров отсутствуют корни и к земле они крепятся ризоидами.

Через 1-2 месяца после прорастания на ростках появляются корни и листочки.

В этот период начинают проводить период адаптации к свежему воздуху, снимая на несколько часов стекло. Со временем увеличивают это время, а вскоре накрытие необходимо совсем убрать.

Саженцы периодически опрыскивают водой, а также обрабатывают раствором эпина, 1 раз в 2 недели.

Вегетативное размножение

благоприятнее всего проводить с начала до середины весны. В это период у папоротников идет активное корнеобразование.

Три способа вегетативного размножения:

1. Деление куста;
2. Отводками;
3. Выводковыми почками.

Для деления куста нужен большой разросшийся куст, с несколькими точками роста.

Благоприятнее всего делать это во время пересадки. Куст выкапывают из земли и острым ножом делят на несколько частей. Отрезают каждую часть вместе с корневой системой и несколькими розетками. Из одного взрослого куста получается 2-4 новых кустика.

На заметку!

Разделенная часть с одиночной розеткой может не прижиться!

Посадочный материал высаживают в индивидуальные горшки. Помещают в теплое помещение с температурой воздуха +20°С.,+25°С. Систематически увлажняя грунт, не допуская его сухости.

Для размножения боковыми побегами подходят разновидности с корневищными усами.

Например, «нефролепис возвышенный» или сердцелистный имеет надземные корневищные усы из которых вырастают молодые побеги.

Для укоренения бокового побега усы прикапывают в землю на глубину 10-12 см. и обильно поливают водой либо погружают в воду.

Главное условие это теплый воздух, с температурой +18°С.,+20°С.

В течение месяца усы укореняются и появляются первые листочки. Молодые отростки не отделяют от материнского куста, пока на них не появятся 3 новых листика.

Для размножения выводковыми почками подходят такие виды как «костянец живорорящий», «адиантум», «многорядник». Эти виды самостоятельно образуют на листьях выводковые почки. Из которых впоследствии формируются молодые «детки»

В естественной среде «детка» сама отрывается и падает на землю, где в дальнейшем укореняется.

В домашних условиях «деток» отделяют от куста и помещают на увлажненный торфяной мох. Накрывают банкой и ставят в теплое притененное место.

В течение месяца молодые растения укореняются и на них появляются новые листики. После этого их высаживают в открытый грунт.

Самый эффективный способ размножения

В зависимости от разновидности и строения папоротника выбирают подходящий способ размножения.

Вегетативные способы наиболее просты и привычны, имеют большой процент приживаемости.

Однако если папоротники не выгоняет отводков и имеет одну точку роста придется воспользоваться более сложным и трудоемким процессом сбором и посевом спор.

При этом способе необходимо следить за тем, чтоб грунт всегда оставался увлажненным. Пересушенная земля приведет к гибели всего посева.

как развести культуру при помощи спор, деток, усиков, клубней, и какой самый простой способ получения нового растения?

Папоротник относится к самым древним видам наземных растений. Он появился задолго до цветковых разновидностей. Многие виды папоротников остались почти неизменными с древности, т. к. смогли приспособиться к изменяющимся условиям и нашли новые способы размножения.

Как размножается растение?

В период размножения папоротник не цветет. На внутренних сторонах листьев вызревает большое количество коричневых коробочек-сорусов, в которых содержатся спорангии и споры. Размножение этого растения также возможно клубнями, усиками и побегами и т. д. Каждый вариант имеет свои особенности.

Спорами

Размножение папоротника спорами сопряжено с большими трудностями. Это очень маленькие элементы, выглядящие как порошок.

Споры папоротника отличаются низкой всхожестью. Они не имеют запас питательных веществ и воды, как семена, поэтому им требуются особые условия для начала роста.

Споры одних видов папоротников остаются жизнеспособными не более 2 недель, в то время как других могут дать росток и через несколько лет. Чтобы произошло формирование ростка, крайне важны внешние условия. Грунт должен быть рыхлым и стабильно влажным. Важно, чтобы он хорошо проветривался. Оптимальная температура воздуха для прорастания спор папоротника составляет +15 °C..+25 °C.

Усиками

Для успешного укоренения усов нужны особые условия. Росткам требуется достаточно увлажненный грунт и температура воздуха более +18 °C.

В большинстве случаев достаточно 3–4 недели до укоренения усов и формирования небольшого кустика. Полностью самостоятельным новое растение становится после образования 3 листов.

Делением корневищ

В естественных условиях размножение папоротника редко происходит за счет деления корневища. Куст должен быть достаточно большим. При делении корневища нужно, чтобы каждая отделенная часть имела 2–3 розетки. Этого будет достаточно, чтобы она прижилась и сформировала новый куст.

Одиночные розетки с малым количеством корней приживаются крайне редко. После пересадки в отдельные горшки растению требуется не менее 2–3 недель поддерживать почвы во влажном состоянии.

Температура воздуха должна составлять +18 °C..+22°C. В таких условиях растение быстро укоренятся.

Клубнями

Лишь некоторые виды папоротников способны формировать клубни. К ним относятся нефролепис. Размножение происходит по время пересадки. Клубни отделяются от материнского растения и высаживаются в отдельные горшки с питательным субстратом. Почву нужно регулярно увлажнять. Примерно через 2 недели появится первые зеленые побеги.

Самый простой способ размножения

Проще всего размножить папоротник детками. Сначала их нужно отделить от материнского дерева. Затем их высаживают в контейнер с питательным субстратом, для приготовления которого нужно смешать перегной, торф и садовую почву. Грунт с контейнерами с выводковыми почками нужно регулярно увлажнять. Температура воздуха должна составлять +17°C…+22°C. Большинство деток быстро укореняются и пускаются в рост.

Папоротник можно размножать не только спорами, но и делением отдельных его частей. Проще всего получить новые кустики, если на кончиках образовываются выводковые почвы. Их пересадка позволяет быстро получить много молодых растений.

Полезное видео

Видео о способах размножения папоротника:

Размножение5 разных способов, которыми размножается жасмин и 8 полезных советов, как его выращивать

РазмножениеСпособы выращивания каланхоэ: как размножить цветок в домашних условиях?

Размножение папоротников спорами, делением корня и вегетативно: советы и рекомендации

Главная — Ботаника — Комнатные растения — Как размножаются папоротники

Папоротники — самые древние растения, которые произрастают на Земле с древних времен. В мире насчитывается приблизительно 11 тысяч видов папоротников. В домашнем цветоводстве растения используют благодаря их красивым листьям. Они не цветут. В комнатных условиях выращивают тропические и субтропические растения, на улице для посадки используют кусты с умеренных широт.

Богатая «шевелюра» растения компенсирует отсутствие цветов.

Строение и развитие папоротников

Папоротники состоят из корневой системы и листьев. Существует две разновидности папоротников:

• спорофиты — бесполые папоротники;
• гаметофиты — половые папоротники (мужские и женские).

Спорофиты представляют собой растения из субтропических и умеренных широт, у них листовая пластина изначально свернута в спираль. Именно эти растения чаще содержат в домашних условиях. Постепенно листы разворачиваются. Формы и размеры листов у каждого растения отличаются, они очень разнообразны. У некоторых видов длина листа достигает 6 метров.

Размах листьев у взрослого папоротника может достигать значительных размеров.

Растут листья у растения очень медленно. Развивается листовая почка под землей в течение двух лет. Только на третий год улиткообразная листовая пластина выводится наружу, а листовая почка к осени погибает. Вайя растет не от основания листа, а верхушкой. Именно вследствие длительного роста верхушкой длина вайи достигает крупных размеров.

Перед появлением подобной «улиточки» должно пройти немало времени.

Листы необходимы растению для фотосинтеза. На нижней стороне пластины у них формируются споры. У некоторых видов споры образуются на специальных спороносных листьях, у других — на листах в средней части вайи или ее верхушечной части. У разных видов существуют различные способы размножения. Папоротники могут размножаться делением корня или выводковыми почками, которые формируются на листьях. Некоторые разновидности папоротников ядовиты.

Если вы хотите создать на дачном участке райский уголок, без флоксов вам не обойтись. Эти яркие, пышные цветы смотрятся очень нарядно, с их помощью можно создавать настоящие композиции.

Драцена — растение, приносящее в дом удачу и счастье. Ее очень просто выращивать в домашних условиях, растение не прихотливо, не требует особого ухода. Как размножается драцена рассказано тут.

Виды домашних папоротников

Для комнатного разведения в горшках подходят такие виды папоротников:

• Адиантум (Adiantum) — изящное растение с перистыми вайями, расположенными на тонких темно-коричневых черешках. Пышная крона формируется из мелко рассеченных листьев. Он быстро растет, весьма неприхотлив, хорошо переносит затемненные места.

  Данный вид папоротника легко переносит нехватку солнечного света.

• Асплениум (Asplenium) привлекает эффектными, блестящими листьями светло-зеленого цвета. Растение отличается тем, что листья не разделяются на сегменты и формируют величественную форму. По центру листа проходит центральная жилка, которая через время темнеет и становится выразительнее.

  Глянцевые, цельные листы папоротника выглядят очень эффектно.

• Нефролепис (Nephrolepis) — неприхотливое растение. Различают несколько видов нефролеписов, которые отличаются формой и размером вай. Ажурные листья светло-зеленого цвета собраны в розетку. Длина вай достигает 1 м. На нижней стороне вай расположены сорусы со спорами, которые необходимы растению для размножения.

  Нефролепис может похвастаться тонкими, воздушными листьями.

• Платицеритум (Platycerium) отличается тем, что создает вайи двух типов. Листы заметно различаются по форме и назначению: спороносные вайи и стерильные вайи округлой формы. Длина вай достигает 50—70 см, листы нельзя протирать, иначе нарушится серебристая опушка.

Размножение папоротников спорами

Цикл размножения папоротников включает сбор созревших спор, хранение их для дозревания и высадку в грунт. Споры у растений размещены в спорангиях, расположенных точечно — в сорусах. При созревании спорангии становятся коричневыми. Каждая разновидность имеет свою скорость роста и особенности прорастания, поэтому лучше разграничивать посевы спор разных сортов. У созревших спор сорусы буреют. Споры срезают с участками вайи и хранят в бумажном пакетике для дозревания и просушивания. Пакетик нужно тщательно запечатать, так как споры легко летают. Открывают его только перед закладкой в почву.

Коричневые мешочки на листьях и есть будущие молодые папоротники.

Чтобы споры отделились от листа, необходимо просто постучать по пакету или хорошо его потрясти. Созревшие споры имеют вид коричневого порошка. Для посева применяют такие виды грунтовой смеси:

1. песок и верховой (бурый) торф в соотношении 1:3;
2. песок, листовую землю верховой торф и в соотношении 1:1:2;
3. песок и листовую землю в соотношении 1:3;
4. готовую земляную смесь для фиалок.

Субстрат старательно просеивают, чтобы убрать крупные и твердые частицы. До посева почву рекомендуется простерилизовать посредством пропаривания для уничтожения сорняков и вредителей в течение 4 часов. В качестве горшка используют неглубокую емкость из пластика или стекла. Контейнер наполняют влажным подготовленным грунтом и слегка его утрамбовывают. Толщина слоя составляет не более 4 см.

Сбереженные в пакетике споры засеивайте в неглубокий контейнер.

Споры плотно и равномерно распределяют по поверхности и не присыпают. Это бесполое размножение. Поверхность прикрывают стеклом, чтобы поддерживать высокую влажность. Контейнер ставят на свету, но защищают от солнца. Температура в комнате должна быть около +15—25°С. При низких температурах они не прорастают.

Период прорастания спор зависит от вида растения. Споры прорастают в интервале от нескольких недель до двух лет.

Весь период прорастания следует поддерживать стабильную влажность грунта, увлажняя сеянцы только с поддона.Вода для полива должна быть без хлора. Периодически поверхность грунта нужно проветривать, открывая стекло. Проросшие споры покрывают поверхность в виде зеленого мха. У пророщенных растений отсутствуют корни, и к почве они крепятся специальными волосинками — ризоидами.

Особенности ухода за проросшими папоротниками

Только через 1,5—2 месяца на ростках начинают прорастать корни и листья. Покровное стекло в этот период сначала убирают на 1—2 часа в сутки, увеличивая постепенно промежуток. Когда посевы раскрывают на постоянное время, их обязательно систематически опрыскивают водой. Рекомендуется обрабатывать ростки раствором эпина или микроэлементов каждые 2 недели 2—3 раза.

Регулярный полив и опрыскивания будут полезны для всходов.

Контейнер с ростками рекомендуется поместить в аквариум, который нужно держать закрытым. Постепенно растения адаптируют к открытому воздуху. У папоротников можно пикировать проросшие споры еще до формирования корня. Их размещают на поверхности грунта и тщательно опрыскивают водой. Растения со сформированными корнями пикируют, как обычно. Через 7—8 месяцев получаются хорошо развитые кусты.

Лучшая живая изгородь получается из барбариса. Этот кустарник необычно смотрится на участках рядом с хвойными деревьями или цветами, барбарис может размножаться семенами и черенками. Ягоды барбариса содержат множество витаминов, каротин и успокаивающие вещества. Они незаменимы в процессе приготовления плова, супов и салатов.

Волнистые попугайчики — веселые и забавные обители квартиры. Эти птицы могут стать настоящими друзьями. В этой статье мы поговорим о размножении волнистых попугайчиков.

Улитки являются своеобразными санитарами в аквариуме, они эффективно чистят стенки домашнего бассейна. Перейдите по этой ссылке www.razmnojenie.ru/zoologiya/mollyuski/ulitki.html и вы узнаете все о размножении улиток в домашнем аквариуме.

Вегетативное размножение папоротниковых

Вегетативным способом чаще всего размножаются садовые виды папоротников, некоторые комнатные растения и половые культуры. Среди комнатных видов наиболее пригодны для деления корня адиантумы, пеллеи, листовики, нефролеписы, птерисы. Растения размножают осенью в процессе пересадки или весной, когда ваи еще не выросли.

Вегетативный способ размножения пригоден не для всех видов папоротниковых.

Для деления не подходят растения, которые имеют только одну точку роста. Корневую систему ножом аккуратно разрезают между розетками. На каждом разделенном растении должна остаться часть корневой системы. Процедуру деления выполняют только в прохладную погоду. Растения высаживают в грунт и тщательно поливают. При размножении осенью растения также систематически поливают.

Необходимо учесть температурные условия при делении.

Некоторые виды размножаются вегетативно, посредством выводковых почек на черешках листьев. Выводковые почки пересаживают в тепличку, например, в аквариум. В тепличке поддерживают постоянную влажность. Когда растения укоренятся, их с частью грунта пересаживают на постоянное место. Растений, которые размножаются таким способом, очень мало, одно из них — пузырник луковиценосный.

Frontiers | Предложение нового метода гибридной селекции, основанного на генотипировании, взаимном опылении, фенотипировании и тестировании на отцовство отобранных элитных гибридов F1

Введение

Гибридные методы селекции уже давно используются для эффективного получения сортов с превосходными характеристиками и сегодня считаются оптимальным выбором за счет выраженного гетеротического эффекта, единообразия и быстрого совмещения признаков и как форма защиты интеллектуальной собственности. Хотя причинные факторы и генетические механизмы гетерозиса до конца не изучены (Berlan, 2018; Miyaji and Fujimoto, 2018; Govindaraju, 2019) гибридная селекция в настоящее время применяется для большинства сельскохозяйственных культур.

В нескольких учебниках, например, в учебниках Fehr (1993), Simmonds и Smartt (1999) или Acquaah (2012), а также в исследовательских статьях (Nishio and Kitashiba, 2017; Dimitirijevic and Horn, 2018) описаны методы селекции гибридных сортов различных сортов. виды. Для получения гибридного сорта F ₁ несколько предполагаемых родительских линий, полученных из гетерозиготных источников, сначала делают гомозиготными в результате инбридинга нескольких поколений из генетически гетерогенного генофонда. В последнее время гаплоидная индукция с последующим удвоением хромосом часто заменяет самоопыление и теперь признана наиболее удобным методом получения инбредных линий (Murovec and Bohanec, 2012).В качестве альтернативы, путем ускоренного самоопыления до шести поколений в год, инбридинг может быть достигнут с помощью процесса, называемого «скоростное разведение» (Watson et al., 2018). Этот метод не приводит к полной гомозиготности, но до сих пор был разработан для нескольких видов, преимущественно зерновых и бобовых. После создания инбредных линий заводчики пытаются распознать, какая комбинация скрещивания линий дает превосходное потомство, — хорошо известный эффект, называемый гетерозисом.

Хотя генетические механизмы, вызывающие гетерозис, до сих пор полностью не изучены (Chen, 2013), несколько методов, используемых селекционерами, хорошо известны и сосредоточены на идентификации линий с оптимальной «способностью к объединению» (Acquaah, 2012).Комбинирующая способность — это явление, которое возникает только тогда, когда некоторые инбредные линии пересекаются друг с другом, дополняя друг друга в желаемых чертах. Селекционеры часто стремятся произвести большое количество инбредных линий в цикле разведения, причем очень часто бывает тысяча или более. Как известно, из практических соображений невозможно выполнить все комбинации скрещивания. Чтобы выполнить все возможные комбинации без обратных, необходимо n (n-1) / 2 скрещивания (n — количество инбредных линий).Для проверки совмещающей способности каждой из ста линий потребуется 4950 невзаимных крестов. Следовательно, в стандартной схеме разведения F ₁ первым шагом является тестирование на «общую способность к объединению», что означает тестирование большого количества линий с помощью одной или нескольких «тестовых линий». На основе характеристик потомства отбираются лучшие для тестирования «специфической комбинированной способности (SCA)», то есть кроссирования от линии к линии одиночным или взаимным способом. В частности, в селекции овощей протоколы разведения гибридов F ₁ обычно исключают испытания на общую способность к комбинированию; поэтому эффективность ограниченного числа ранее определенных превосходных семенных линий преимущественно проверяется различными родителями пыльцы.Такой поиск оптимальной комбинирующей способности в отношении метаболитов был представлен в белокочанной капусте Singh et. (2018).

Тестирование инбредных линий на их способность комбинировать является наиболее ограничивающим фактором в процедуре разведения гибридов F ₁ . Поэтому были предприняты некоторые попытки преодолеть это узкое место. Альтернатива тестированию комбинированной способности, называемая «обратное разведение», была предложена Dirks et al. (2009) и разработан Wijnker et al. (2012). В их методе сначала идентифицируются превосходные отдельные гетерозиготные растения в популяции, затем из-за ахиазматических хромосом, образованных вставкой генов, предотвращающих кроссинговер, образуются гаметы с ограниченной частотой рекомбинации.Следующие шаги нацелены на создание идентичного гибрида F ₁ , поскольку исходная гетерозигота требовала гаплоидной индукции и мониторинга отдельных хромосом с помощью молекулярных маркеров. Этот метод имеет несколько ограничений: его можно использовать только для видов с небольшим числом хромосом, а трансгенный статус промежуточного поколения может стать препятствием.

Из-за этих ограничений улучшения существующих протоколов кажутся решающими для дальнейшего прогресса разведения F ₁ .Здесь мы проводим теоретическое и практическое изучение нового протокола, направленного на то, чтобы дать заводчикам возможность выполнять большее количество тестов по сравнению с существующими протоколами. Видом растений, выбранным для практической оценки протокола, была белокочанная капуста ( Brassica oleracea L.), что связано со спорофитной несовместимостью перекрестно опыляемых видов, проявляющих инбридинговую депрессию при гомозиготности. Однако описанный протокол может быть реализован также в программах гибридного разведения самоопыляющихся видов, в которых используется несколько подходов для предотвращения самоопыления.

Рукопись состоит из трех частей; в первой части предлагается новая схема разведения; во второй части представлены теоретические расчеты количества потомков F ₁ , необходимых для достижения значительного числа скрещенных комбинаций; а в третьей части вся процедура была протестирована в практическом эксперименте с белокочанной капустой с использованием линий DH, их генотипирования, поддержания, взаимного опыления, полевого отбора и определения отцовства.

Материалы и методы

Схема разведения

Был разработан новый метод разведения (рис. 1), подтвержденный математическими расчетами и испытанный в практическом протоколе разведения, как описано здесь.

Рис. 1 Метод комбинирования тестирования способностей гибридов F ₁ путем взаимного опыления среди генетически охарактеризованных линий DH и выявления отцовского происхождения идентифицированных элитных особей в скрещенных потомках.

Сорта капусты и DH были получены в результате нашей программы селекции гибридов капусты, список включенных генотипов приведен в дополнительных таблицах S1, S2, S3 и S4. В 2016 году удвоенные гаплоидные линии были индуцированы от высокогетерозиготных растений-доноров (дополнительные таблицы S1 и S2) с помощью культуры микроспор, как описано ранее (Rudolf-Pilih et al., 2018). Генетически разнообразные сеянцы капусты DH выращивали на стерилизованном глиняном субстрате (Klasmann-Deilmann), удобренном Osmocote Exact (15-9-12 + 2MgO + TE), в теплице и подвергались воздействию низких температур (0–5 ° C) в течение трех месяцев . В течение этого периода каждое растение было генетически охарактеризовано восемью маркерами SSR, как описано в следующем абзаце. Яровизированные растения были вызваны к цветению в 2017 году. Линии DH поддерживались путем самоопыления, которое оказалось эффективным только в 6 из 69 линий из-за самонесовместимости.По этой причине большинство линий сохранилось за счет микроразмножения. Вкратце, подмышечные почки стерилизовали в 1,6% дихлоризоциануровой кислоте, промывали стерильной бидистиллированной водой и помещали в среду MS, содержащую 20 мкл ^-1 сахарозы, 8 мкл агара ^-1 , 2 мг л ^-1 индолмасляной кислоты. и 3 мг ^-1 бензиламинопурина. Shoots w

Методы селекции в птицеводстве: от генетики к геномике

1. Введение

Выявление лучших животных на основе характеристик или фенотипа для селекции практиковалось с давних времен.Конечно, эта практика использовалась без знания основных принципов генетики. G.J. Мендель в 1866 году продемонстрировал, что «факторы» (теперь называемые генами) ответственны за наследование признаков от родителей к потомству, а предложенный им «закон наследственности» дал научные основания для наследования. Менделирующие признаки определяются одним геном и были описаны как качественные признаки, которые следуют прерывистому распределению в популяции и могут быть подвергнуты стандартному генетическому анализу.Напротив, другой класс признаков демонстрирует постепенное изменение в соответствии с непрерывным закономерностями в популяции, например, размер тела, удой, удой шерсти и т. Д. Такие признаки были описаны как количественные признаки. Позже Фишер [1] объяснил наследование и изменчивость количественных признаков одновременной сегрегацией многих менделевских факторов (теперь называемых генами). Количественные признаки следуют мультигенному наследованию, и каждый имеет небольшие аллельные и аддитивные эффекты со значительным влиянием окружающей среды на фенотип.В основном характеристики производительности носят количественный характер и контролируются многими генами. Поэтому для этих количественных признаков, идентификации или отбора превосходящих особей, были разработаны различные процедуры, основанные на теориях принципов количественной генетики. Статистические модели и теория отбора, используемые в селекции животных, основаны на бесконечно малой генетической модели количественной генетики [2]. По количественным признакам генотип невозможно наблюдать, его можно измерить только через фенотипическое значение.В результате конкретные знания генетической архитектуры не являются существенными для эффективности этих основанных на фенотипе методов. Модель бесконечно малых предполагает, что на этот признак влияет большое (бесконечное) количество несвязанных генов с очень маленькими и аддитивными эффектами. Но инфинитезимальная модель имеет ограничения, поскольку известно, что большинство предположений этой модели неверны в отношении генома домашней птицы [3]. Количество локусов в геноме птицы конечно. Направленное доминирование и связь могут повлиять на нормальность распределения.Экономические признаки домашней птицы имеют значительную генетическую неаддитивность. Низкочастотные гены с большими отрицательными эффектами наблюдались для некоторых признаков приспособляемости [4], и существует множество примеров основных генов, влияющих на экономические признаки [5, 6].

Ожидаемая племенная ценность (EBV), оцененная по фенотипу, была эффективна при реализации программы селекции и достижении генетического улучшения на протяжении поколений. Но существует множество ограничений , а именно. возможность точной и своевременной регистрации фенотипов кандидатов и / или их близких родственников; стоимость записи данных; и появление большинства производственных признаков в позднем возрасте тормозит генетический прогресс в единицу времени.Оценка наследуемости признака имеет решающее значение при выборе метода отбора, который следует практиковать. При долгосрочном отборе аддитивная генетическая изменчивость продолжает уменьшаться от поколения к поколению, что приводит к снижению оценки наследуемости и генетических выгод в каждом поколении. Это требует разработки более тонкого инструмента для более точной оценки генетической изменчивости, который поможет в точной оценке племенной ценности особи. Современные молекулярные инструменты могут быть эффективно использованы для оценки вариаций на геномном уровне и оценки племенной ценности особи.

2. Методы селекции

Программа селекции и разведения птицы менялась в соответствии с полученными знаниями и потребностями. В 1940-х годах были оценены отдельные стада домашней птицы, и после сохранения отобранных птиц излишки забитой птицы были проданы в качестве конечного продукта. Концепция двух-, трех- или четырехстороннего скрещивания в птицеводстве была адаптирована из программы улучшения кукурузы в 1980-х годах, которая преобразовала птицеводство в производство высокоурожайных современных линий несушек и бройлеров.Чистокровные были также заменены коммерческими гибридами в качестве терминального скрещивания, а специализированные птицы яичного и мясного типа заменили птиц двойного типа. Отрицательная корреляция в продуктивных и репродуктивных признаках вызвала необходимость развития специализированных мужских и женских линий как в поголовье несушек, так и в поголовье бройлеров. Эти специализированные линии были разработаны для бульонов мясных [7] и яичных [8]. Эти специализированные мужские и женские линии обычно имеют очень разные основные генетические источники [9].Порода корниш-дичь была наиболее предпочтительной для создания мужской линии мясных цыплят, в то время как развивающиеся женские линии породы Плимут-Рок (решетчатая, колумбийская или белая) были наиболее предпочтительными для выращивания коммерческого бройлера во всем мире. Аналогичным образом, для развития мужских линий коричневых яиц-несушек использовали преимущественно Rhode Island Red и New Hampshire. Линии Plymouth Rock использовались как женские. Для развития яичных несушек с белой скорлупой использовали разновидности белого леггорна как мужские, так и женские линии.Современные коммерческие линии по всему миру в настоящее время состоят из пород-основателей с незначительным вкладом других подходящих пород [9].

Таким образом, настоящее птицеводство включает в себя как селекцию чистых линий (PLS), так и программу скрещивания. Таким образом, селекция домашней птицы является комбинированной селекцией метисов и чистопородов (CCPS). Результативность чистокровных и кроссбредных ( rpc ) рассматриваются как генетически коррелированные признаки, исходя из модели бесконечно малых [10].В зависимости от генетических параметров, таких как оценки наследственности и корреляции, такой метод, как фенотипический отбор, в первую очередь использовался для увеличения массы тела, тогда как для производства яиц в PLS применялся индексный отбор (индекс Осборна). Число признаков теперь включено в программу отбора, поэтому современные программы полагаются на оценку племенной ценности с помощью наилучшего линейного несмещенного предиктора на модели животных (BLUP).

1. Селекция по чистой линии для развития специализированных линий:

Специализированные линии производителей и маток были разработаны с помощью уникальной программы отбора, основанной на различном наборе признаков для линий производителей и маток.Линии маток выбираются по их репродуктивным характеристикам, например, по яйценоскости, размеру яиц, массе яиц, качеству скорлупы, возрасту половой зрелости и выводимости, помимо роста молоди. Линии производителей отбираются в первую очередь для улучшения скорости роста, подтверждения телосложения, коэффициента конверсии корма, а также качества туши и плодовитости. Таким образом, привлечение этих специализированных линий к развитию товарного бройлерного поголовья способствует снижению себестоимости продукции. Скрещивание этих генетически разнообразных линий приводит к рекомбинации генов, вызывающей гетеротический эффект в потомстве по различным экономическим признакам.Таким образом, интенсивный отбор в чистых линиях и скрещивание этих генетически разнообразных линий является наиболее характерной чертой программы разведения бройлеров. Практикуя искусственный отбор, стараются свести к минимуму инбридинг и связанные с ним последствия для популяции. Контрольная популяция с таким же приростом инбридинга, что и выбранная популяция, может поддерживаться для сравнения и оценки выбранной популяции.

1. Несушки : для несушки цель в первую очередь состоит в том, чтобы «получить максимальное количество продаваемых яиц на одну птицу при низкой стоимости корма на яйцо или на килограмм массы яйца, и яйца должны иметь оптимальные внутренние и внешние качества.Поголовье должно иметь низкую смертность и высокую приспособляемость к разным условиям ». Селекционеры-несушки применяют селекцию для улучшения более 30 признаков, важных для коммерческого производства яиц. Сегодня селекционеры выбирают (или, по крайней мере, контролируют) возраст половой зрелости, скорость яйцекладки, сохранность, массу яйца, массу тела, конверсию корма, цвет скорлупы, прочность скорлупы, высоту белка, включения яиц (пятна крови и мяса), и темперамент. Стратегии отбора для улучшения яйценоскости включают записи об яйценоскости неполный рабочий день, стойкость яйцекладки, длину кладки, FCR / остаточное потребление корма (RFC), проблемы со скелетом (в основном остеомаляция и остеопороз) [11].

2. Бройлеры : для бройлеров стратегии отбора сосредоточены на быстром росте и характеристиках туши. Наиболее распространенной стратегией для PLS бройлеров является «отбор по товарному весу», при котором используется отбор по весу, соответствующему рыночному весу, и возраст при отборе становится все более ранним по мере увеличения потенциала роста. Две другие стратегии — это отбор в коммерческом возрасте и многоэтапный отбор. Для генетического улучшения птицы в разное время использовались разные селекционные и селекционные технологии (таблица 1).Вес грудных мышц, качество мяса и FCR являются основными характеристиками; В дополнение к этому, укол также применяется к аномалиям скелета, метаболическим нарушениям и благополучию. Отбор на основе площади груди, измеренной по длине и ширине груди с помощью пахиметра, а также массы тела, привел к генетическому приросту 277% на поколение при сохранении конверсии корма и фертильности на фактических уровнях. Неразрушающие средства, такие как игольчатые катетеры, ультразвуковые аппараты и т. Д., Оказались более точными для измерения толщины грудной мышцы.Другие неинвазивные методы, такие как компьютерная томография (КТ), магнитно-резонансная томография (МРТ) и эхография, более точны для измерения толщины мышц, размеров внутренних органов и т. Д., Но эти методы намного дороже [13, 14]. Таким образом, среди различных не-в

селекции растений | История, применение и методы

Селекция растений , применение генетических принципов для получения растений, более полезных для человека.Это достигается путем отбора растений, которые считаются экономически или эстетически желательными, сначала путем контроля спаривания выбранных особей, а затем путем отбора определенных особей из потомства. Такие процессы, повторяющиеся на протяжении многих поколений, могут изменить наследственный состав и ценность популяции растений далеко за пределы естественных границ существовавших ранее популяций. В этой статье подчеркивается применение генетических принципов для улучшения растений; биологические факторы, лежащие в основе селекции растений, рассматриваются в статье наследственность.Для обсуждения трансгенных культур, см. генетически модифицированный организм.

История

Селекция растений — это древняя деятельность, восходящая к самым истокам земледелия. Вероятно, вскоре после первой одомашнивания зерновых культур люди начали распознавать степень совершенства растений на своих полях и сохранили семена лучших для посадки новых культур. Такие предварительные селективные методы были предшественниками ранних процедур селекции растений.

Результаты первых селекционных процедур были заметны.Большинство современных разновидностей настолько модифицированы от своих диких предков, что не могут выжить в природе. Действительно, в некоторых случаях культивируемые формы настолько разительно отличаются от существующих диких сородичей, что трудно даже идентифицировать их предков. Эти замечательные преобразования были осуществлены первыми селекционерами растений за очень короткое время с эволюционной точки зрения, и скорость изменений, вероятно, была выше, чем для любого другого эволюционного события.

В середине 1800-х годов Грегор Мендель изложил принципы наследственности, используя растения гороха, и таким образом обеспечил необходимую основу для научной селекции растений.По мере того как в начале 20-го века законы генетической наследственности были уточнены, было положено начало их применению для улучшения растений. Один из основных фактов, выявленных за короткую историю научного селекции, заключается в том, что в растениях мира существует огромное богатство генетической изменчивости, и что только начало раскрытия ее потенциала.

Закон разделения Менделя Скрещивание сортов гороха с пурпурными и белыми цветами. R обозначает ген пурпурных цветов и r ген белых цветов.

Голы

Усилия по выведению засухоустойчивых сортов ячменя.

Селекционер обычно имеет в виду идеальное растение, которое сочетает в себе максимальное количество желаемых характеристик.Эти характеристики могут включать устойчивость к болезням и насекомым; устойчивость к жаре, засолению почвы и морозам; подходящий размер, форма и время созревания; и многие другие общие и специфические черты, которые способствуют лучшей адаптации к окружающей среде, простоте выращивания и обращения, большей урожайности и лучшему качеству. Селекционер садовых растений также должен учитывать эстетическую привлекательность. Таким образом, селекционер редко может сосредоточить внимание на какой-либо одной характеристике, но должен учитывать множество черт, которые делают растение более полезным для достижения цели, для которой оно выращивается.Селекция растений является важным инструментом в обеспечении глобальной продовольственной безопасности, и многие основные сельскохозяйственные культуры были выведены таким образом, чтобы лучше противостоять экстремальным погодным условиям, связанным с глобальным потеплением, таким как засуха или волны тепла.

Повышение урожайности

Одна из целей практически каждого селекционного проекта — повышение урожайности. Этого часто можно добиться, выбрав очевидные морфологические варианты. Одним из примеров является отбор карликовых раннеспелых сортов риса. Эти карликовые сорта прочные и дают больший урожай зерна.Кроме того, их раннее созревание быстро освобождает землю, часто позволяя в том же году дополнительные посевы риса или других культур.

Еще один способ повышения урожайности — выведение сортов, устойчивых к болезням и насекомым. Во многих случаях создание устойчивых сортов было единственным практическим методом борьбы с вредителями. Возможно, наиболее важной особенностью устойчивых сортов является стабилизирующий эффект, который они оказывают на производство и, следовательно, на стабильные запасы пищи. Не менее полезны сорта, устойчивые к засухе, жаре или холоду.

Модификации линейки и конституции

Другая распространенная цель селекции растений — расширение ареала выращивания сельскохозяйственных культур. Хорошим примером является модификация зернового сорго с момента его появления в США в 1750-х годах. Зерновое сорго тропического происхождения в основном распространялось на южные равнины и на юго-запад, но были выведены более ранние сорта, и зерновое сорго в настоящее время является важной культурой на севере, в Северной Дакоте.

Выведение сортов сельскохозяйственных культур, пригодных для механизированного земледелия, стало основной целью селекции в последние годы.Однородность признаков растений очень важна в механизированном сельском хозяйстве, потому что полевые работы намного проще, когда особи сорта одинаковы по времени прорастания, скорости роста, размеру плодов и т. Д. Равномерность созревания, конечно, важна при механической уборке таких культур, как томаты и горох.

Питательные качества растений можно значительно улучшить путем селекции. Например, можно вывести сорта кукурузы (кукурузы) с гораздо более высоким содержанием лизина, чем существовавшие ранее сорта.Селекция сортов кукурузы с высоким содержанием лизина для тех регионов мира, где кукуруза является основным источником этой незаменимой в питательных веществах аминокислоты, стала основной целью селекции растений. Было показано, что это «биофортификация» пищевых культур, термин, который также включает генетическую модификацию, улучшает питание и особенно полезен в развивающихся регионах, где дефицит питательных веществ является обычным явлением, а медицинская инфраструктура может отсутствовать.

При селекции декоративных растений внимание уделяется таким факторам, как более длительный период цветения, улучшение сохраняемости цветов, общая бережливость и другие особенности, которые способствуют полезности и эстетической привлекательности.Новизна сама по себе часто является достоинством украшений, и часто ищут эффектного, даже причудливого.

мощный инструмент для ускорения исследований и селекции сельскохозяйственных культур

% PDF-1.5 % 1 0 obj > / Метаданные 259 0 R / Страницы 2 0 R / StructTreeRoot 3 0 R / Тип / Каталог >> endobj 259 0 объект > поток application / pdf

+ z; vP + k> \ nТhDx_0pg8 * d _Z ~ j]: Q` $ ~ | «w0% 50] @q

Селективное разведение — онлайн-руководство по биологии

Селективное разведение влечет за собой разведение организмов с желаемыми характеристиками.

Рецензент: Мэри Энн Кларк, доктор философии

За тысячи лет до того, как Дарвин предложил эволюцию путем естественного отбора, а Мендель открыл принципы наследования, люди практиковали селективное разведение как растений, так и животных.Успех селекционной селекции людьми был частью аргументов Дарвина в пользу роли естественного отбора в эволюции и предоставил Менделю ряд сортов садового гороха для его собственной работы по наследственности. Люди могли видеть, что потомки растений и животных напоминают своих родителей, задолго до того, как они имели какое-либо представление о том, как может работать наследование, и использовали свои наблюдения для активного манипулирования фенотипом различных растений и животных путем селективного размножения.

В современном мире селекционеры животных и растений по-прежнему заинтересованы в создании организмов, которые будут обладать характеристиками, желательными для человека, такими как высокие урожаи, большее производство молока, более крупные плоды, устойчивость к болезням, высокая скорость роста и многие другие фенотипические характеристики.

Селективное разведение осуществляется путем скрещивания двух представителей одного и того же вида, которые обладают определенными физическими или поведенческими чертами, такими как дружелюбие к собакам, скорость лошадей или большие початки кукурузы. Кроме того, особи с одним набором желаемых признаков, например, крупные семена, могут быть скрещены с особями с быстрым ростом. Если бы эти признаки были связаны с доминантными аллелями, то потомство с обоими признаками могло появиться в первом поколении гибридов. Заводчики постоянно отслеживают, какими характеристиками обладает каждый организм, поэтому, когда снова наступает сезон размножения, они могут выборочно разводить организмы для получения более благоприятных качеств в потомстве и в конечном итоге производить чистопородное поголовье с желаемым набором характеристик.

Однако во многих случаях наиболее желательные комбинации встречаются у гетерозиготного потомства, что означает, что аллель для каждой характеристики будет иметь один доминантный и один рецессивный ген. В этом случае профессиональные селекционеры имеют настоящий племенной гибрид (то есть AAbb), который обеспечивает банк генов этих качеств, которые могут быть скрещены с aaBB для надежного получения гетерозиготного потомства. Этот процесс выбора родителей называется искусственным отбором или селективным разведением и позволил нашему виду повысить эффективность разводимых животных и растений, например, увеличить удой коров путем непрерывного скрещивания отобранных животных друг с другом для получения гибрида.

Депрессия инбридинга

Однако, хотя для людей получение этих желаемых качеств является преимуществом, непрерывное инбридинг и отбор определенных генов сопряжены с риском полной потери некоторых других генов из генофонда, что является необратимым. Это называется инбридинговой депрессией, так как общее разнообразие видов сокращается. В долгосрочной перспективе это более выгодно, чтобы организмы сохраняли свое генетическое разнообразие.

Генетическое разнообразие означает, что генофонд вида подготовлен к широкому спектру сценариев, таких как нехватка продовольствия или эпидемия болезней.Некоторые гены у некоторых организмов могут обеспечивать иммунитет против различных заболеваний или способность обходиться без еды в течение длительного времени. Если у вида произошел непрерывный инбридинг, некоторые из этих генов могли быть выведены из употребления из-за того, что заводчик хотел, чтобы другие желательные гены присутствовали в его культуре….

Генетическое разнообразие в долгосрочной перспективе сокращается, потому что многие организмы в конечном итоге имеют схожие геномы из-за постоянного скрещивания друг с другом. В нормальных условиях этот процесс был бы случайным и дал бы более изменчивое потомство

Для обеспечения долгосрочного благополучия видов, которые они разводят, и их собственных средств к существованию, наиболее важным для заводчиков является сохранение генофонда племенного стада. как можно разнообразнее, усиливая при этом полезные для человека черты.Имея это в виду, у людей есть банки генов для сохранения генетической информации в случае исчезновения и выращивания видов с опасно низким уровнем популяции.

По иронии судьбы, вмешательство человека, которое разрушило так много видов, теперь может предоставить средства для размещения генов в организмах, тем самым подготавливая их к гипотетическим сценариям, таким как эпидемии или изменение климата. Генная инженерия предоставит средства, позволяющие организмам приспособиться к своей среде без проб и ошибок, которые происходят со временем в результате естественного отбора.

Следующий урок исследует генную инженерию и расстояние, которое она преодолела.

Pokemon Games :: Руководство по разведению