Отбор как основной метод селекции лесных и садово-парковых пород

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«Волгоградский  государственный социально-педагогический университет»

 

Естественно-географический факультет

Кафедра ботаники и методики преподавания биологии

 

 

 

 

 

 

Отбор как  основной метод селекции лесных и  садово-парковых пород

Курсовая работа

по специальности 250203 «Садово-парковое и ландшафтное строительство»

по дисциплине «Селекция растений»

 

 

 

 

 

«Допущен(а) к защите» ___________________________	Выполнил: Сосницкий Александр Александрович группа ЛС-312  ___________________________
«Прошёл(а) защиту» Оценка _____________________	Научный руководитель: Шалыгина Ольга Михайловна, кандидат с/х наук, доцент. ___________________________

 

 

 

 

Волгоград

2013

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………..	3
Глава 1. История селекции…………………………………………………	6
Глава 2. Задачи, методы и основы современной селекции………………..	11
2.1 Биологические основы селекции и семеноводства……………..	12
2.2 Методы лесной селекции…………………………………………	13
Глава 3. Методы  селекционного  отбора…………………………………..	19
3.1. Естественный отбор растений…………………………………...	20
3.2. Искусственный отбор растений…………………………………	25
Заключение………………………………………………………………….	31
Литература…………………………………………………………………..	32

 

 

Введение

Слово «селекция» произошло от лат. «selectio», что в переводе обозначает «выбор, отбор». Селекция это наука, которая разрабатывает новые пути и методы получения сортов растений и их гибридов, пород животных. Это также и отрасль сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов и пород с нужными для человека свойствами: высокой продуктивностью, определенными качествами продукции, невосприимчивых к болезням, хорошо приспособленных к тем или иным условиям роста.

Селекция - относительно молодая и  развивающаяся наука, в том числе  ее ветвь - селекция лесных древесных  видов. Было время, когда лесное хозяйство  обходилось без генетики и селекции, а еще раньше - без лесных культур  и даже без научного лесоводства. Но все изменяется. На переломе веков  наибольшие успехи лесного хозяйства  наблюдаются в тех странах, для  которых характерен серьезный подход к генетике и селекции. Всем известны достижения лесных селекционеров Швеции, Финляндии, Германии, других развитых стран, где считалось необходимым  развивать это направление исследований. Достижения, включающие создание лесосеменных плантаций второго поколения  и высокопродуктивных плантационных  насаждений различных древесных  пород, связаны с применением  результатов генетики и селекции. Поэтому очень важен имеющийся  отечественный и зарубежный опыт.

Традиционно основными лесообразующими  породами при искусственном лесовосстановлении и лесоразведении являются хозяйственно ценные породы – сосна, ель, дуб и другие твердолиственные. В качестве главных также используются другие местные виды (береза, ольха, липа). Активно в последнее время ведутся работы по реинтродукции лиственницы европейской.

Приоритетными направлениями генетико-селекционных основ воспроизводства лесов являются:

- развитие и совершенствование  лесосеменной базы;

- селекция лесных древесных  пород;

- сохранение лесных генетических  ресурсов.

Развитие и совершенствование  постоянной лесосеменной базы (ПЛСБ) должно обеспечить предприятия лесного  хозяйства ценными семенами лесных древесных пород. При создании лесов  будущего планируется использовать 50 % семян с объектов ПЛСБ и 50 % с  лучших естественных насаждений.

Для этого предусматривается развитие двух направлений семеноводства: популяционного и плантационного. Лесосеменная база селекции популяции включает - плюсовые насаждения, лесосеменные заказники, постоянные лесосеменные участки. Для усиления популяционного направления предполагается выделение селекционных хозяйственных  семенных древостоев.

Клоновое плантационное семеноводство  принято основным направлением перевода семеноводства на селекционную основу.

В развитии лесной селекции основная задача заключается в улучшении качества и повышении продуктивности лесов путем управления наследственностью и изменчивостью древесных растений. Она связана с лесным семеноводством, целью которого является получение сортовых семян и районирование их использования.

Реализация этих целей предусматривает  использование следующих методов селекции: массовая, групповая, индивидуальная, комбинированная и мутационная селекция, культивирование изолированных клеток и тканей.

При отборе, направленном на улучшение  количественных и качественных признаков  насаждений, главным направлением является популяционная селекция, основанная на использовании превосходства по селекционным признакам перспективных популяций, выявленных при сравнительных испытаниях в культурах.

 

 
Глава 1. История селекции.

 

Возникновение селекции связано с  введением в культуру растений и  одомашниванием животных. Начав возделывать  растения и разводить животных, человек  стал отбирать и размножать наиболее продуктивные, что способствовало их непроизвольному улучшению. Так  на заре человеческой культуры возникла примитивная селекция. Её история  исчисляется тысячелетиями. Древние  селекционеры создали прекрасные сорта  плодовых растений, винограда, многие сорта пшеницы, породы домашних животных. Им были известны некоторые современные  селекционные приёмы. Например, искусственное  опыление финиковой пальмы применяли  в Египте и Месопотамии за несколько  веков до н. э. С развитием земледелия и животноводства искусственный  отбор лучших форм приобрёл массовый сознательный характер — появилась  народная селекция. В России крестьяне создали сорта пшеницы (Крымка, Белотурка, Полтавка, Гарновка и др.), подсолнечника (Зелёнка, Фуксинка), высокорослые кряжи льна-долгунца (Смоленский, Псковский), сорта клевера (Пермский), яблони (Антоновка, Грушовка) и др., получившие название местных, или стародавних, хорошо приспособленные к местным условиям произрастания. Лучшие сорта хлопчатника СССР и США берут своё начало от форм, происхождение которых связано с культурой майя. В Перу выращивают кукурузу с очень крупным зерном (относится к Куско-группе), созданную много веков назад. В результате длительной народной селекции получены каракульская и романовская породы овец, арабская и ахалтекинская породы лошадей, серый украинский скот, ярославская и холмогорская молочные породы крупного рогатого скота и др. В дальнейшем местные сорта и породы были использованы для выведения селекционных сортов и пород. Развитие капитализма оказало большое влияние на селекционную практику, привело к зарождению промышленной селекции. В конце 18 — начала 19 вв. в Великобритании были впервые созданы селекционные питомники, организовано племенное животноводство. Племенными животными Великобритания снабжала многие страны. Во 2-й половине 19 в. повысился интерес к выведению новых сортов растений. В Германии Ф. Ахард заложил основы селекции сахарной свёклы на повышенное содержание сахара и высокую урожайность. В Европе и Америке были созданы промышленные семенные фирмы, крупные селекционно-семеноводческие предприятия. В 1774 под Парижем основана селекционная фирма «Вильморен», снабжающая семенами всю Францию и экспортирующая их во многие страны. В США опытно-селекционые станции и лаборатории были организованы в каждом штате. Селекцией занимались также семеноводческие компании. Л. Бёрбанк вывел сорта плодовых и декоративных растений. В это же время в США, Франции, Великобритании, Швеции и других странах проводилась большая работа по сбору растительных ресурсов, интродукции растений. Растительные коллекции стали исходным материалом для выведения новых сортов. Большое влияние на развитие селекции оказали открытия в области ботаники, зоологии, микроскопической техники. С изобретением специальных приборов, инструментов, машин селекционный процесс всё более механизировался, Несмотря на значительные успехи, промышленная селекция была лишена тех научных предпосылок, которые позволили ей в дальнейшем превратиться в теоретически обоснованную селекционную науку. Селекционеры 18—19 вв. действовали лишь на основании опыта и интуиции, хотя и применяли многие современные методы. Решающую роль в возникновении научной селекции сыграло эволюционное учение Ч. Дарвина, становление и развитие общей генетики, а затем генетики растений и генетики животных, радиационной генетики.

В России началом развития научной  селекции считается 1903 — год организации  Д. Л. Рудзинским при Московском сельскохозяйственном институте селекционные станции, на которой были выведены первые в стране сорта зерновых культур и льна. Больших успехов достигла селекция после Октябрьской революции 1917. В 1921 был принят декрет «О семеноводстве», подписанный В. И. Лениным, заложивший основы единой государственной системы селекционно-семеноводческие работы в СССР. В 20—30-е гг. создана сеть новых научно-исследовательских селекционных учреждений, организовано государственное сортоиспытание, проводится сортовое районирование, развернулись большие генетические и селекционные исследования. Открытый Н. И. Вавиловым гомологических рядов закон в наследственной изменчивости, обоснованные им теория центров происхождения культурных растений, эколого-географические принципы С., учение об исходном материале растений и иммунитете растений стали широко использовать в селекционной практике.

Селекция за рубежом. 

Применяя те же методы, что и  в СССР, селекционеры ряда стран  добились больших успехов.

В США селекционная работа сосредоточена  в государственных университетах, на эксперимент, опытных станциях (организованы в каждом штате), в с.-х. колледжах  и семеноводческих компаниях. В  качестве исходного материала используют сорта и гибриды многих стран. Достигнуты значительные успехи в селекции короткостебельной стекловидной озимой пшеницы — сорта Гейнз, Ньюгейнз, Кэпрок (последний отличается высокой  урожайностью в условиях орошения, иммунностью к бурой ржавчине и мучнистой росе, устойчивостью к полеганию, высокими мукомольными и хлебопекарными качествами). Лучшие яровые сорта — Ред Ривер 68, Вердл Сидз 1502, Вердл Сидз 1877 (районирован в СССР в 1975). Американские селекционеры работают над созданием кормовой многолетней пшеницы, которая характеризовалась бы высокой кустистостью, солевыносливостью, устойчивостью к болезням и значительным содержанием белка, а также гибридной пшеницы. В селекции риса большое внимание уделяется выведению скороспелых и среднеспелых высокобелковых сортов, устойчивых к низкой температуре воды, а также двухурожайных сортов

В Канаде большое внимание уделяется  селекции зерновых культур. Основные направления  селекции пшеницы: выведение короткостебельных  сортов, устойчивых к ржавчине, с  зерном высокого качества — крупным, с повышенным содержанием белка  и каротина, хорошими технологическими свойствами, морозостойких для озимой пшеницы. В гибридизации используют сорта из Мексики, США, СССР (Ульяновку  Алабасскую, Безостую 1), Индии и других стран. Проводится селекционная работа с овсом — выведены короткостебельные высоколизиновые сорта, обладающие комплексной устойчивостью к ржавчине, мучнистой росе, головне и др. болезням, с повышенным содержанием белка и масла, с ячменём— короткостебельные сорта, неполегающие, иммунные к ржавчине, пригодные для пивоварения. Хорошие результаты наблюдаются в селекции корневищных форм люцерны, сои, подсолнечника и других культур.

В Швеции селекцией растений занимаются Свалёвский и Вейбульсхольмский институты и их филиалы. При выведении сортов зерновых культур — ячменя и овса — особое внимание обращается на устойчивость к полеганию, осыпанию и прорастанию зерна на корню, иммунность к мучнистой росе, ржавчине и др. болезням, повышенное содержание белка и лизина в зерне.

 

 

Глава 2. Задачи, методы и основы современной селекции.

 

Основа любого сорта растений или  породы животных - родоначальник. Его  ценность состоит в накоплении в  генотипе многих генов, обусловливающих  высокую продуктивность или другие нужные качества. Потомство от выдающегося  родоначальника, сходное с ним  по фенотипу и генотипу составляет линии животных или растений. Они  поддерживаются целенаправленным отбором.

Селекция как метод улучшения  лесных древесных растений берет  свое начало с зарождения лесоводства. По мере увеличения масштабов лесовосстановления происхождению семян стали уделять все большее внимание. Трудами многих отечественных и зарубежных лесоводов сформулированы основные концептуальные положения по внедрению методов генетики и селекции в практику лесовыращивания. Установлено, что методами селекции можно существенно улучшить продуктивность насаждений, качество стволов и древесины, повысить выход другой ценной продукции (живицы, таннидов, орехов и т.д.), поднять устойчивость лесопосадок к неблагоприятным факторам среды, вредителям и болезням. Экономический эффект от получения дополнительной продукции многократно перекрывает расходы на проведение научных исследований, закладку опытов и создание селекционных объектов. Специалисты ряда стран признают экономически целесообразным проведение работ по селекции даже при повышении прироста древесины лишь на 2-5 %.

Большой вклад в лесную селекцию в конце XIX - первой половине XX вв. внесли отечественные учёные М.К.Турский, А.П.Тольский, М.М.Орлов, В.Д.Огиевский, З.С.Курдиани, Г.Ф.Морозов, Г.Н.Высоцкий, Н.С.Нестеров, Н.П.Кобранов, С.А.Самофал, А.А.Соболев, А.И.Колесников, Н.И.Вавилов, В.Н.Сукачев и многие другие.

 

2.1.Биологические основы селекции и семеноводства.

Биологической основой улучшения  лесных растений методами селекции является внутривидовой полиморфизм древесных  пород. Изменчивость видов древесных  растений формируется под влиянием наследственных задатков (генотипа) и  условий окружающей среды (экологические  факторы). Совместное их действие обусловливает  внешний вид (фенотип) и свойства дерева. Для селекционеров наибольший интерес представляют формы изменчивости, обусловленные наследственными  факторами и отражающими генотипическую структуру вида.