«ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ»

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "«ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ»"

Μελέτη Ιωάννου
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 T.E.I. ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΙΑΦΑΝΕΙΕΣ ΑΠΟ ΤΙΣ ΠΑΡΑ ΟΣΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ» Οι παραδόσεις στηρίχτηκαν στο βιβλίο του ρ. Νικ. Φανουράκη «Γενετική Βελτίωση Φυτών. ΒΑΣΙΚΕΣ ΑΡΧΕΣ», ΕΚ ΟΣΕΙΣ «ΙΩΝ», που αποτελεί και το εκπαιδευτικό βοήθηµααπότοοποίο και θα εξετασθούν οι σπουδαστές ΝΙΚΟΛΑΣ ΠΡΙΜΗΚΥΡΙΟΣ ΗΡΑΚΛΕΙΟ 2007

2 ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ ΝΙΚΟΛΑΣ ΠΡΙΜΗΚΥΡΙΟΣ ρ. ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑΣ & ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΦΥΤΩΝ

3 ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΗΣ ΓΕΝΕΤΙΚΗΣ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΦΥΤΩΝ Αύξηση του πληθυσµού της γης και το πρόβληµα της διατροφής του Το πρόβληµα της πείνας στον τρίτο κόσµο Η βελτίωση των κληρονοµούµενων χαρακτηριστικών των καλλιεργούµενων φυτών, που έχουν οικονοµική σηµασία για τον άνθρωπο

4 Η «Βελτίωση φυτών» είναι πανάρχαια πρακτική, συνοµήλικη της Γεωργίας Η «γεωργική - αγροτική επανάσταση», η µετάβαση δηλαδή του ανθρώπου από κυνηγό - τροφοσυλλέκτη σε παραγωγό τροφίµων χρονολογείται µεταξύ 8ης και 9ης χιλιετίας π.χ. Τα πρώτα φυτά που καλλιεργήθηκαν από τον άνθρωπο, τα σιτηρά ή δηµητριακά τινάζουν τους σπόρους από το στάχυ Η επιλογή, τυχαία τότε, των στάχεων που δεν είχαν τινάξει τους σπόρους τους αποτελεί την πρώτη βελτιωτική πράξη του ανθρώπου

5 Άνθρωπος καλλιεργούµενα φυτά: µία µορφή συµβίωσης Από τροφοσυλλέκτης Γεωργός ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ: Η τέχνη και η επιστήµη της βελτίωσης της κληρονοµικότητας των φυτών όσον αφορά την οικονοµική τους (παραγωγική ποσότητα ποιότητα) αξία

6 Η Επιστήµη «Βελτίωση Φυτών» Εδραιώνεται από τον Gregor Mendel και τα πειράµατά του µε τον υβριδισµό από το 1854, που κατέληξαν στους γνωστούς νόµους του Mendel Σαν επιστήµη όµως µορφοποιείται στις αρχές του 20ου αιώνα, µε την ανάπτυξη της πληθυσµιακής γενετικής (Haldane και άλλοι)

7 Σήµερα η «Βελτίωση φυτών» στηρίζεται σε πολλές διαφορετικές επιστήµες: Γενετική και Πληθυσµιακή Γενετική Βοτανική Γεωργία Βιοµετρία (Κλάδος Στατιστικής Γεωργικός Πειραµατισµός) Κυτταρική και Μοριακή Βιολογία Βιοχηµεία και Φυσιολογία Φυτών Βιοτεχνολογία Φυτοπαθολογία και Εντοµολογία Επιστήµη των Υπολογιστών

8 Σκοπός της Γενετικής Βελτίωσης Φυτών Καλυτέρευση (Βελτίωση) παραγωγικότητας και ποιότητας του αγροτικού προϊόντος Παθοβελτίωση (Pathobreeding) Οικοβελτίωση (Ecobreeding)

9 Μερικές βασικές έννοιες: Γενετικό Υλικό (Germplasm) Ποικιλία (variety) Παραδοσιακή Ποικιλία (land race) Πληθυσµός (Population) Πληθυσµός ανοιχτής επικονίασης (Open pollinated population) Καθαρή Σειρά (inbred line) Ισογονιδιακές σειρές (Isogenic lines) Υβρίδιο F1 (F1 hybrid) Συνθετική Ποικιλία (Synthetic variety)

10 Γενετικό Υλικό (Germplasm): Το σύνολο του κληρονοµικού υλικού στο οποίο γίνεται αναφορά σε δεδοµένο χρόνο (πχ το κληρονοµικό υλικό που έχει στη διάθεσή του ένα πρόγραµµα βελτίωσης) Ποικιλία (variety): Υποδιαίρεση του είδους. Σύνολο φυτών που έχουν όµοια χαρακτηριστικά και αναπαράγονται µε µεταξύ τους αυτογονιµοποιήσεις Παραδοσιακή Ποικιλία (land race): Πληθυσµός φυτών που έχει εξελιχθεί σε συγκεκριµένη γεωγραφική περιοχή µετά από µακρόχρονηφυσικήκαιτεχνητήεπιλογή Πληθυσµός (Population): Σύνολο φυτών που έχουν αρκετά κοινά γονίδια και αναπαράγονται µε ανοιχτή επικονίαση µεταξύ τους Πληθυσµός ανοιχτής επικονίασης (Open pollinated population): Πληθυσµόςφυτώνστονοποίοοι επικονιάσεις γίνονται χωρίς καµιά προφύλαξη ως προς τη διασπορά της γύρης του

11 Καθαρή Σειρά (inbred line): Σύνολο φυτών που παράγεται µε αυτογονιµοποίηση και επιλογή στη διάρκεια ενός προγράµµατος βελτίωσης. Τα φυτά µιας καθαρής σειράς είναι οµοζύγωτα και έχουν την ίδια γενετική σύσταση Ισογονιδιακές σειρές (Isogenic lines): Καθαρές σειρές που έχουν την ίδια γενετική σύσταση εκτός από ένα συγκεκριµένο γονίδιο Υβρίδιο F1 (F1 hybrid): Η πρώτη γενιά απογόνων που προκύπτει από τη διασταύρωση µεταξύ δυο ατόµων που διαφέρουν σε ένα ή περισσότερα γονίδια Συνθετική Ποικιλία (Synthetic variety): Ποικιλία που προέρχεται από τη διασταύρωση ενός αριθµού γονοτύπων που έχουν επιλεγεί για την καλή συνδυαστική τους ικανότητα σε όλους τους δυνατούς συνδυασµούς υβριδίων

12 Μερικές έννοιες από τη Γενετική (1/7): ΓΟΝΟΤΥΠΟΣ: Η κληρονοµική σύσταση ενός ατόµου ως προς ένα ή περισσότερα γονίδια ΦΑΙΝΟΤΥΠΟΣ: Τα χαρακτηριστικά που γίνονται αντιληπτά σε ένα άτοµο. Ο φαινότυπος είναι το αποτέλεσµα της αλληλεπίδρασης της κληρονοµικής σύστασης ενός ατόµου (γενότυπος) και του περιβάλλοντος στο οποίο το άτοµο αναπτύσσεται ΑΛΛΗΛΟΜΟΡΦΑ: Οι διαφορετικοί τύποι (µορφές) ενός γονιδίου οι οποίοι βρίσκονται στην ίδια θέση πάνω στα οµόλογα χρωµοσώµατα και ελέγχουν το ίδιο γνώρισµα ήγνωρίσµατα

13 Μερικές έννοιες από τη Γενετική (2/7): ΣΥΝ Ε ΕΜΕΝΑ ΑΛΛΗΛΟΜΟΡΦΑ: ύο ή περισσότερα γονίδια που βρίσκονται στο ίδιο χρωµόσωµα και παρουσιάζουν την τάση να µεταβιβάζονται µαζί στους απογόνους ΑΣΥΝ ΕΤΑ ΑΛΛΗΛΟΜΟΡΦΑ: Γονίδια που βρίσκονται σε διαφορετικά χρωµοσώµατα ΕΠΙΚΡΑΤΕΣ ΓΟΝΙ ΙΟ: Η µορφή ενός γονιδίου (αλληλόµορφος) η οποία εκδηλώνεται όταν το γονίδιο είναι σε ετεροζυγωτία και καλύπτει την εκδήλωση του άλλου αλληλόµορφου γονιδίου ΥΠΟΛΕΙΠΟΜΕΝΟ ΓΟΝΙ ΙΟ: Η µορφή ενός γονιδίου (αλληλόµορφος) η οποία δεν εκδηλώνεται όταν το γονίδιο είναι σε ετεροζυγωτία, διότι καλύπτεται από τη δράση του άλλου αλληλόµορφου επικρατούς

14 Μερικές έννοιες από τη Γενετική (3/7): ΟΜΟΛΟΓΑ ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΑ: Χρωµοσώµατα που έχουν την ίδια γενετική σύσταση κατά µήκος (πανοµοιότυπα γενετικά αντίτυπα) και ζευγαρώνουν µεταξύ τους κατά τη µείωση. Ο κάθε διπλοειδής οργανισµός έχει για το κάθε χρωµόσωµα ένα ζεύγος οµόλογων χρωµοσωµάτων, από τα οποία το ένα προέρχεται από τον πατέρα και το άλλο από τη µητέρα ΑΥΤΟΓΟΝΙΜΟΠΟΙΗΣΗ: Η γονιµοποίηση ενός άνθους και η δηµιουργία ζυγώτη από γύρη που προέρχεται απότουςδικούςτουστήµονες ΕΠΙΣΤΑΣΗ: Η αλληλεπίδραση µεταξύ δύο ή περισσότερων γονιδίων η οποία έχει ως αποτέλεσµα να αλλοιώνεται ή να εµποδίζεται η εκδήλωση ενός γονιδίου από ένα άλλο

15 Μερικές έννοιες από τη Γενετική (4/7): ΜΕΙΩΣΗ: Η διαδικασία διαίρεσης του πυρήνα (και του κυττάρου) µε την οποία παράγονται τα απλοειδή γενετικά κύτταρα. Περιλαµβάνει δύο διαδοχικές διαιρέσεις του πυρήνα κατά τη διάρκεια των οποίων ο διπλοειδής αριθµός χρωµοσωµάτων µειώνεται σε απλοειδή στα παραγόµενα γενετικά κύτταρα (γαµέτες) ΙΑΣΧΙΣΗ: Ο διαχωρισµόςτωνπατρικώνκαιµητρικών χρωµοσωµάτων κατά τη µείωση και ο επακόλουθος διαχωρισµός των γονιδίων που οδηγεί στη δηµιουργία νέων συνδυασµών των χαρακτηριστικών στους απογόνους ΕΠΙΧΙΑΣΜΟΣ: Το γενετικό φαινόµενο της ανταλλαγής τµηµάτων ανάµεσα στα οµόλογα χρωµοσώµατα στη διάρκεια της πρώτης µειωτικής διαίρεσης

16 Μερικές έννοιες από τη Γενετική (5/7): ΖΥΓΩΤΟ: Το πρώτο κύτταρο του νέου ατόµου που προκύπτει από την ένωση των γαµετών κατά τη γονιµοποίηση ΣΩΜΑΤΙΚΟ ΕΜΒΡΥΟ: ιαφοροποιηµένο όργανο µε δοµή όµοια µε έµβρυο που προέρχεται από µιτωτικές διαιρέσεις σωµατικών (µη γενετικών) κυττάρων στην ιστοκαλλιέργεια ΠΑΡΑΛΛΑΚΤΙΚΟΤΗΤΑ: Η ύπαρξη διαφορών µεταξύ ατόµων οι οποίες οφείλονται στη γενετική τους σύσταση (γενετική παραλλακτικότητα) ή στο περιβάλλον στο οποίο αναπτύχθηκαν (περιβαλλοντική παραλλακτικότητα) ή καισταδύο(φαινοτυπική παραλλακτικότητα)

17 Μερικές έννοιες από τη Γενετική (6/7): ΕΠΙΛΟΓΗ: ιαδικασία που αποβλέπει στη διάκριση φυτών µε ένα ή περισσότερα επιθυµητά χαρακτηριστικά, ανάµεσα στα φυτά ενός πληθυσµού. Τα επιλεγµένα φυτά θα χρησιµοποιηθούν στην επόµενη γενιά ως γονείς µε βάση τα χαρακτηριστικά για τα οποία επιλέχθηκαν ΑΝΑ ΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ: Μέθοδος επιλογής στην οποία γίνονται επανειληµµένες διασταυρώσεις του υβριδίου µε τον ένα από τους γονείς του και συνοδεύονται από επιλογή για ένα συγκεκριµένο χαρακτηριστικό.

18 Μερικές έννοιες από τη Γενετική (7/7): ΑΠΛΟΕΙ ΕΣ: Άτοµο ή κύτταρο που περιέχει στον πυρήνα του τον αριθµό των χρωµοσωµάτων που έχουν οι γαµέτες του είδους ΠΟΛΥΠΛΟΕΙ ΕΣ: Ένας οργανισµός µε περισσότερες από δυο σειρές δρωµοσωµάτωνστα σωµατικά του κύτταρα ΑΝΕΥΠΛΟΕΙ ΕΣ: Άτοµο ή κύτταρο του οποίου ο αριθµός χρωµοσωµάτων δεν είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του βασικού αριθµού χρωµοσωµάτων του είδους ΑΛΛΟΠΟΛΥΠΛΟΕΙ ΕΣ: Ένα πολυπλοειδές του οποίου ο βασικός αριθµός χρωµοσωµάτων προέρχεται από δύο ή περισσότερα είδη ΑΜΦΙ ΙΠΛΟΕΙ ΕΣ: Ένα αλλοπολυπλοειδές που περιέχει το συνολικό αριθµό χρωµοσωµάτων των δύο διπλοειδών ειδών από τα οποία προήλθε

Σχετικά έγγραφα

ΕΠΙΛΟΓΗ ΦΥΤΩΝ ΓΙΑ ΠΟΙΟΤΙΚΑ

ΕΠΙΛΟΓΗ ΦΥΤΩΝ ΓΙΑ ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Ποιοτικά χαρακτηριστικά Ποσοτικά χαρακτηριστικά Ανάλυση κληρονομικότητας Ορισμοί Συμβολισμοί ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ - ΠΟΙΟΤΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ 1 Τι είναι η βελτίωση