ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ 10. ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗ - ΑΝΑΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ

Transcript

1 ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΦΥΤΩΝ 10. ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗ - ΑΝΑΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ 1

2 ΜΕΘΟΔΟΙ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΣΤΑ ΣΤΑΥΡΟΓΟΝΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕΝΑ 2

3 μέθοδος επιλογής κριτήριο επιλογής εφαρμογή 1. μαζική 2. γενεαλογική 3. επανεπιλογή ατομικό φυτό ατομικό φυτό + απόγονοι ατομικό φυτό + απόγονοι + διασταυρώσεις αυτογονιμοποιούμενα + σταυρογονιμοποιούμενα σταυρογονιμοποιούμενα 4. αναδιασταύρωση βελτίωση καθαρών σειρών 3

4 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Η έννοια του υβριδίου 4

5 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Η έννοια του υβριδίου x γονέας 1 γονέας 2 υβρίδιο 5

6 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Η έννοια του υβριδίου x γονέας 1 γονέας 2 υβρίδιο 6

7 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Shull (1909): απλό υβρίδιο: Α x B Α x B Χ καθαρή σειρά Β (ααββγγδδεεζζ) καθαρή σειρά Α (ΑΑββΓΓδδΕΕζζ) απλό υβρίδιο ΑxB (ΑαΒβΓΓΔδΕεζζ) 3 10 =59049 γενότυποι ΜΟΝΟ- ΓΕΝΟΤΥΠΙΚΗ 7

8 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Jones (1918): διπλό υβρίδιο: (ΑxB) x (ΓxΔ) (ΑxB) x (ΓxΔ)) Χ απλό υβρίδιο ΓxΔ (ΑαΒβΓΓΔΔεεζζ) απλό υβρίδιο (ΑxB) (ΑΑββΓγΔδΕΕΖζ) διπλό υβρίδιο ΠΟΛΥ-ΓΕΝΟΤΥΠΙΚΗ (ΑΑββΓΓΔδΕεζζ) (ΑαββΓΓΔδΕεζζ) (ΑΑΒβΓΓΔδΕεζζ) (ΑΑββΓγΔδΕεζζ) (ΑΑββΓΓΔΔΕεζζ) (ΑΑββΓΓΔδΕεΖζ) (ΑαββΓγΔΔΕεζζ) 8

9 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Jones (1918): τριπλό υβρίδιο: (ΑxB) x Γ (ΑxB) x Γ Χ καθαρή σειρά Γ (ααββγγδδεεζζ) απλό υβρίδιο (ΑxB) (ΑΑββΓγΔδΕΕΖζ) τριπλό υβρίδιο ΠΟΛΥ-ΓΕΝΟΤΥΠΙΚΗ (ΑαΒβΓΓΔδΕεΖζ) (ΑαΒβΓγΔδΕεΖζ) (ΑαΒβΓΓΔΔΕεΖζ) (ΑαΒβΓΓΔδΕεΖΖ) 9

10 Κιλά ανά στέμμα Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ απλά υβρίδια πληθυσμοί διπλά υβρίδια ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΜΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ 10

11 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Χ καθαρή σειρά Β (ααββγγδδεεζζ) καθαρή σειρά Α (ΑΑββΓΓδδΕΕζζ) υβρίδιο ΑxB (ΑαΒβΓΓΔδΕεζζ) συνδυαστική ικανότητα ετέρωση 11

12 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Ετέρωση: Το φαινόμενο το υβρίδιο να υπερέχει και των δύο γονέων 12

13 Η ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΕΤΕΡΩΣΗΣ F MP 1 Mid-parent heterosis (%) = x100 MP F BP 1 Best-parent heterosis (%) = x100 BP παράδειγμα: υβρίδιο: 900 kg γονέας1: 200 kg γονέας2: 400 kg ΜΡ: ( )2 = 300 kg ΒΡ: 400 kg Mid-parent heterosis (%) = Χ = 200% Best-parent heterosis (%) = Χ = 125% 13

14 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Συνδυαστική ικανότητα: Μια καθαρή σειρά θεωρείται ότι έχει συνδυαστική ικανότητα όταν διασταυρούμενη με άλλες δίνει υβρίδια με ετέρωση 1. Γενική συνδυαστική ικανότητα όταν δίνει υβρίδια με ετέρωση διασταυρούμενη με μεγάλο αριθμό άλλων σειρών 2. Ειδική συνδυαστική ικανότητα όταν δίνει υβρίδια με ετέρωση διασταυρούμενη μόνο με λίγες άλλες σειρές 14

15 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Συνδυαστική ικανότητα: καθαρή σειρά απόδοση Α 500 Β 450 Γ 400 Δ 350 Ε 300 Ζ 250 Η 200 διασταύρωση με κοινό γονέα απόδοση ΑxB ΒxB ΓxB ΔxB ΕxB ΖxB ΗxB ΕΠΙΛΕΓΟΝΤΑΙ ΟΙ Ζ και Η 15

16 Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΩΝ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Συνδυαστική ικανότητα: καθαρή σειρά απόδοση Α 500 Β 450 Γ 400 Δ 350 Ε 300 απόδοση Β διασταύρωση με κοινό γονέα απόδοση ετέρωση% ΑxB ΒxB ΓxB ΔxB ΕxB ΕΠΙΛΕΓΟΝΤΑΙ ΟΙ Δ και Ε 16

17 ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΓΙΑ ΤΗ ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΥΒΡΙΔΙΩΝ Α. Μέθοδοι επανεπιλογής για τη βελτίωση πληθυσμών Β. Γενεαλογική επιλογή για τη δημιουργία καθαρών σειρών 17

18 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗΣ Στόχος: Η βελτίωση πληθυσμών με επαναλαμβανόμενους κύκλους επιλογής ώστε να χρησιμοποιηθούν ως γενετικό υλικό δημιουργίας καθαρών σειρών που θα αποτελέσουν τους γονείς νέων υβριδίων Στρατηγικές: 1. Η επιλογή ατομικών φυτών μέσα στον πληθυσμό ώστε ευνοϊκά γονίδια να συγκεντρωθούν σε λίγους γενότυπους ΕΝΔΟΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ 2. Η ταυτόχρονη επιλογή μέσα σε δύο πληθυσμούς ώστε να βελτιωθούν με προοπτική καθαρών σειρών με συνδυαστικότητα μεταξύ τους ΔΙΑΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ 18

19 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗΣ Χαρακτηριστικά: διάρκεια κάθε κύκλου τουλάχιστον 2 χρόνια τα επιλεγέντα φυτά διασταυρώνονται μεταξύ τους ή με κοινό γονέα απογονικός έλεγχος με βάση τη συμπεριφορά των διασταυρώσεων για τον έλεγχο της συνδυαστικότητας 19

20 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗΣ Γενικό σχήμα: οπτική επιλογή των καλύτερων - αυτογονιμοποίηση - διασταύρωση με κοινό γονέα - κάθε διασταύρωση δίνει μια γραμμή - αξιολόγηση των γραμμών - επιστροφή στο σπόρο αυτογονιμοποίησης των φυτών που έδωσαν τις καλύτερες γραμμές ίσος αριθμός σπόρων από κάθε διασταύρωση - ανάμιξη των σπόρων - σπορά μιας γραμμής για κάθε φυτό - όλες οι δυνατές διασταυρώσεις ΝΕΟΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ Επανάληψη της διαδικασίας 20

21 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗΣ Γενικό σχήμα: Επαναλαμβανόμενη επιλογή για γενική συνδυαστικότητα Ο κοινός γονέας είναι έχει πλατιά γενετική βάση (υβρίδιο, πληθυσμός) Επαναλαμβανόμενη επιλογή για ειδική συνδυαστικότητα Ο κοινός γονέας είναι μια καθαρή σειρά 21

22 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗΣ ΕΝΔΟΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ Απλή επαναλαμβανόμενη επιλογή S 1 ή S 2 οικογενειακή επαναλαμβανόμενη επιλογή Ολοσυγγενική επαναλαμβανόμενη επιλογή (full-sib) ΔΙΑΠΛΗΘΥΣΜΙΑΚΗ ΒΕΛΤΙΩΣΗ Αμοιβαία ημισυγγενική επαναλαμβανόμενη επιλογή Αμοιβαία ολοσυγγενική επαναλαμβανόμενη επιλογή 22

23 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗΣ Απλή επαναλαμβανόμενη επιλογή Επιλογή των καλύτερων - Αυτογονιμοποίηση Σπόρος αυτογονιμοποίησης κάθε φυτού σε μια γραμμή - Όλες οι δυνατές διασταυρώσεις - ανάμιξη των σπόρων ΝΕΟΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ Επανάληψη της διαδικασίας 23

24 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΠΑΝΕΠΙΛΟΓΗΣ Αμοιβαία ημισυγγενική επαναλαμβανόμενη επιλογή (half-sib) Πληθυσμός Α επιλογή 200 φυτών αξιολόγηση 200 HS οικογενειών γύρη από κάθε φυτό επικονιάζει 4-6 φυτά του άλλου πληθυσμού και δίνει μια half-sib οικογένεια Πληθυσμός Β επιλογή 200 φυτών αξιολόγηση 200 HS οικογενειών διασταυρώσεις των φυτών που έδωσαν τις 10 καλύτερες οικογένειες σπόρος αυτογονιμοποίησης διασταυρώσεις των φυτών που έδωσαν τις 10 καλύτερες οικογένειες Ανάμιξη ίσου αριθμού σπόρων από κάθε διασταύρωση ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ Α ΠΛΗΘΥΣΜΟΣ Β 26

25 ΑΝΑΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ αρχική ποικιλία (δέκτης) δότης επιθυμητό γονίδιο αρχική ποικιλία (δέκτης) X δότης βελτιωμένη ποικιλία επιθυμητό γονίδιο επιθυμητό γονίδιο 28

26 ΑΝΑΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ Γενότυπος Α (δέκτης) Γενότυπος Β (δότης) Χ ΑΑ Α (50% Α) 29

27 ΑΝΑΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ Γενότυπος Α (δέκτης) Γενότυπος Β (δότης) 1. Α x Β ΑΒ (50% Α) 2. ΑΒ x Α ΑΒ (75% Α) 3. ΑΒ x Α ΑΒ. (87,5% Α).. 7. ΑΒ x Α ΑΒ (99,2% Α) 30

28 ΑΝΑΔΙΑΣΤΑΥΡΩΣΗ αρχική ποικιλία (δέκτης) δότης επιθυμητό γονίδιο αρχική ποικιλία (δέκτης) X δότης βελτιωμένη ποικιλία επιθυμητό γονίδιο επιθυμητό γονίδιο (μεταφέρονται & ανεπιθύμητα γονίδια) 31