Тема 6 Использование биотехнологии в селекции растений

Основные методы использования биотехнологии в селекции растений. Достижения биотехнологии. Культура клеток и тканей высших растений. Вспомогательные для селекции технологии: оплодотворение in vitro, эмбриокультура, культивирование семяпочек и незрелых гибридных зародышей, получение гаплоидов путем культивирования пыльников и микроспор, хранение и криосохранение изолированных клеток, тканей и органов, клональное микроразмножение. Методы получения новых форм и сортов растений: клеточная селекция, соматическая гибридизация, сомаклональная изменчивость, применение методов генной инженерии.

Технология рекомбинантных ДНК. Основные этапы клонирования ДНК: получение изолированного гена; введение гена в вектор для переноса в организм; перенос вектора с геном в модифицируемый организм; преобразование клеток организма; отбор генетически модифицированных организмов (ГМО). Идентификация генотипов на основе белковых и ДНК-маркеров.

Цель прикладной генной инженерии, ее значение для селекции растений. Получение трансгенных растений. Основные проекты генетической инженерии в растениеводстве. Получение трансгенных растений, устойчивых к стрессовым воздействиям, насекомым, грибной, бактериальной и вирусной инфекции, гербицидам. Решение проблем запасных белков семян, фотосинтеза растений, повышение эффективности биологической азотфиксации, получение растений с новыми свойствами. Поиски генов, кодирующих новые полезные признаки. Нерешенные проблемы генной инженерии растений.

Вопросы биобезопасности генетически модифицированных растений. Государственный контроль и государственное регулирование в области генно-инженерной деятельности.

Тема 7 Гаметная и зиготная селекция растений

Селективная элиминация рекомбинантов. Этапы интенсивной естественной элиминации рекомбинантов: споро- и гаметофитогенез, зрелые гаметофиты, прорастание и рост пыльцевых трубок в тканях пестика, оплодотворение и зиготогенез, эмбриогенез, семена. Расширение спектра генотипической изменчивости в расщепляющихся популяциях. Методы повышения жизнеспособности рекомбинантов. Методы отбора устойчивых к экстремальным факторам среды генотипов. Методы оценки устойчивости генотипов.

Пыльцевая селекция. Преимущества использования пыльцы в качестве инструмента для исследования и в селекционной практике. Гетерогенность пыльцы. Корреляция между признаками гаметофита и спорофита. Перспективность использования пыльцевой селекции растений.

Тема 8 Оценка селекционного материала

Классификация методов оценки селекционного материала. Полевые, лабораторные и лабораторно-полевые методы оценки. Оценки на обычных и провокационных фонах. Оценки по прямым и косвенным показателям. Оценка на различных этапах селекционного процесса. Оценка по отдельным признакам: продолжительности вегетационного периода, биологической устойчивости растений, фитопатологическая, энтомологическая, засухоустойчивости и зимостойкости, качества продукции, пригодности для механизированного возделывания, продуктивности и урожайности, прочие.

Способы обозначения градации признаков (свойств) в %, в баллах, и т.п. Международная (девятибальная) система оценок по ПРОУ (UPOV).

Тема 9 Методы отбора

Методы отбора в селекции растений. Теоретические основы отбора. Общие принципы отбора. Характеристика методов отбора. Массовый отбор: однократный и многократный. Непрерывный массовый отбор. Негативный отбор. Преимущества и недостатки массового отбора. Рекуррентный отбор. Индивидуальный отбор, недостатки и преимущества. Однократный индивидуальный отбор. Многократный индивидуальный отбор у перекрестноопыляющихся растений: индивидуально-семейный и семейно-групповой. Клоновый отбор.