WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |

Кочерина наталья викторовна алгоритмы эколого-генетического улучшения продуктивности растений специальность 03.00.15 – генетика диссертация на соискание ученой степени кандидата

-- [ Страница 1 ] --

Государственное научное учреждение

Агрофизический научно-исследовательский институт

Российской академии сельскохозяйственных наук

(ГНУ АФИ Россельхозакадемии)

На правах рукописи

Кочерина Наталья Викторовна

АЛГОРИТМЫ ЭКОЛОГО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО

УЛУЧШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ

Специальность 03.00.15 – Генетика Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель доктор биологических наук, профессор, академик РАСХН В. А. Драгавцев Санкт–Петербург – 2009 2 Оглавление Глава I. Введение……………………………………………………..………...… О реальной природе организации сложных полигенных экономически важных признаков растений……..…………………… Глава II. Постановка задач исследований …………………………………….. Глава III. Технология идентификации генотипов отдельных растений по их фенотипам по количественным признакам в расщепляющих популяциях на ранних этапах селекции …………………………… Оценка коэффициента наследуемости с помощью принципа фоновых признаков……………………………………...… Принцип «ортогональной» идентификации ………………………….... Теория ошибок идентификации генотипов растений по их фенотипам по количественным признакам …………………... Эффективность применения принципа фоновых признаков …………. Преимущества принципа фоновых признаков ………………………… Документированная эффективность применения принципа фоновых признаков с низкой генетической изменчивостью в процессе селекционных отборов растений в расщепляющихся популяциях.. Глава IV. Теория селекционных индексов для генетического улучшения экономически важных свойств растений ………………………….. Информационная значимость индексов в разных средах …………..… Индексы, существующие в литературе ………………………………… Цели построения и использования индексов в селекции на повышение урожая ………………………………………………………………… Глава V. Материал и методы исследований в диаллельном анализе количественных признаков яровой пшеницы………………………. Логика диаллельного анализа по Хейману……………………………... Глава VI. Результаты анализа эколого-генетической организации длины главного стебля яровой пшеницы, длины верхнего междоузлия и длины нижнего (первого надземного) междоузлия по экспериментальным данным программы ДИАС…………………... Эколого-генетическое поведение признаков длины главного стебля, длины верхнего междоузлия и длины нижнего междоузлия по географическим точкам программы ДИАС ………………………… Метод идентификации сдвигов спектров генов под количественным признаком в разных средах ……………………………………………. Метод анализа причин сдвигов точек сортов на графиках Хеймана в разных средах …………………………………………………………. Выводы ……………………………………………………………………... Перспективы дальнейших исследований ………………………………… Список использованной литературы …………………………………...…

ГЛАВА I. ВВЕДЕНИЕ

Еще в 30-е годы прошлого века Н. И. Вавилов настойчиво подчеркивал необходимость создания научной теории селекции растений. Он писал: «Огромные масштабы селекционной работы, индустриализация селекции, перевод ее на новые ускоренные темпы, заказ нашего хозяйства требуют сильной теории… Как наука селекция должна в возможно короткий срок пройти ряд ступеней, должна быть поднята на неизмеримую высоту по сравнению с тем, что она представляет собой в настоящее время. Только разработка теории селекции приведет исследователя к действительному управлению организмами, т.е. конечной цели современной биологии» («Избранные сочинения», М., 1966, С.175).

Основным стержнем будущей теории селекции Н. И. Вавилов считал развитие генетики количественных признаков. Он подчеркивал: «Проблема генетики количественных признаков должна привлечь к себе широкое внимание в предстоящие годы… Количественные признаки отталкивали генетика своей сложностью, наличием переходных форм, спутанностью генетической картины» («Избранные труды», М.-Л., 1965, С. 274-275). И далее: «От общих институтов мы ждем в предстоящие годы большой помощи в теоретической разработке проблемы наследственности количественных признаков» (там же, С. 283-284).

Вавилов так обрисовал картину развития селекции в СССР в 1930-1940 годы:

«Селекционные станции, как грибы, растут по всей нашей стране. Мы понимаем, как необходима нам научная селекция. Между искусством селекции и генетикой лежит очень глубокая пропасть, и нужно сделать многое, чтобы перекинуть через нее мост» (Цит. по кн. В. И. Глазко «Н. И. Вавилов и его время. Хроника текущих событий», Киев, 2005, С.315). И далее: «Неотложные нужды практической селекции заставили нас с самого основания генетической лаборатории Академии наук уделить особое внимание наследственности количественных признаков, имеющей первостепенное значение в селекции» (Цит. по кн. «Н. И. Вавилов и страницы истории советской генетики», М., 2000, С.54). Вавилов особо подчеркивал в журнале «Семеноводство» (1934, № 2): «В кратчайшее время селекции надо провести основательные мосты к генетике, нужно сделать селекционную работу генетически более осмысленной… В подавляющем большинстве случаев селекционный материал генетически совершенно не обрабатывается. Даже в крупных учреждениях, как правило, селекционная работа оторвана от генетической. Техницизм задушил научную работу. Выработалось даже представление, что о селекционере надо судить по выведенному им сорту, а не по тому, каким образом он выводит его. В нашей стране эту идеологию доморощенной селекции нужно ликвидировать. Мы хотим овладеть научным управлением растениями» (С.20).

Такой была обстановка в генетике количественных признаков и теории селекции в 30-х годах прошлого столетия. Изменилась ли она к 1990-2000 гг. и далее? В учебнике «Современная генетика» Ф. Айала, Дж. Кайгера (1988) глава «Количественные признаки» написана на основе работ Г. Менделя (1865), В. Иогансена (1903), Д. У. Юла (1906), Г. Нильсона-Эле (1909), Е. Иста (1910), Ф. Гальтона (1882), Дж. Лаша (1945), К. Мазера (1941-1943). Это говорит о том, что генетика количественных признаков к 90-м годам 20-го века практически осталась на уровне 1930-1940-х гг. — периода жизни и работы Н. И. Вавилова.

В учебном пособии для госуниверситетов акад. И. Ф. Жимулева «Общая и молекулярная генетика» (2003) раздел «Количественные признаки» уместился на двух страницах. Здесь цитируется только одна книга П. Ф. Рокицкого «Введение в статистическую генетику» (1974), которая в свою очередь опирается на генетические идеологии В. Иогансена (1903), Г. Нильсона-Эле (1909), Е. Иста (1910).

В учебном пособии «Введение в генетику» (2003) авторы В. И. Глазко и Г. В. Глазко подчеркивают: «Большинство хозяйственно ценных и адаптивно значимых признаков являются полигенными по своей природе. Из более чем 50 тыс.

генов в геноме лишь у некоторых видов изучены и локализованы в хромосомах 200-300 генов. Большинство адаптивно и хозяйственно значимых полигенных признаков остаются генетически не идентифицированными и биохимически не охарактеризованными. Методы ДНК-технологий разработаны только для небольшого числа культур» (С.315).

Более того, генетики до сих пор не обнаружили и не локализовали ни одного специфического гена урожая, продуктивности, гомеостаза урожая (пластичности сорта), горизонтальной устойчивости, гетерозиса, алюмоустойчивости и т.п. По мнению некоторых генетиков и селекционеров, «…традиционные классические методы генетического анализа, направленные на выявление дискретной изменчивости (генов), для макропризнаков не имеют никакого практического значения.

Гены продуктивности, горизонтальной устойчивости и интегрального качества зерна у культурных растений отсутствуют, т.к. эволюция культурных растений — это эволюция организации макропроцессов, что определяет коммерческую ценность биологического способа производства» (Цит. по кн. В. Н. Тищенко, Н. М. Чекалин «Генетические основы адаптивной селекции озимой пшеницы», Полтава, 2005, С.223).

Известно, что в селекции давно существует понятие «видовой иммунитет». Знание его природы позволило бы нам путем межвидовой гибридизации (или генной инженерии) переносить эту устойчивость от вида к виду. К сожалению, по Л. Я. Плотниковой (Цит. по ст. «Роль окислительного взрыва в иммунитете видов и линий с интрогрессивными генами устойчивости злаков к ржавчинным болезням», М., 2007): «…отчетливое представление о механизмах видового иммунитета пока не сформировано» (С.179-180).

Ситуацию на начало 21 века подытожила проф. Т. И. Аксенович в статье «Генетический анализ: этапы развития, проблемы и перспективы» (Вестник ВОГИС, 1999, №10): «Мы еще весьма далеки от того, чтобы довести анализ количественных признаков до автоматизма, который в свое время обеспечил прорыв в картировании и идентификации генов, ответственных за развитие менделевских признаков» (С.7).

Сегодняшний набор подходов и методов генетического анализа сложных хозяйственно-важных полигенных признаков растений не очень разнообразен. До сих пор существуют убежденные сторонники использования традиционного гибридологического анализа (по Г. Менделю) для изучения генетики сложных полигенных признаков, например, книга И. Д. Соколова, А. Ф. Мережко, Т. И. Соколовой, Н. В. Криничной «Менделевский подход к описанию наследования количественных различий» (Луганск, 2000). Из названия книги видна не вполне корректная интерпретация задачи: признаки (или количественные различия) не наследуются (наследуются гены), а развиваются в тесном взаимодействии с лим-факторами среды — это главное положение современной экологической генетики.

До сих пор во многих генетических и селекционных работах используются методы биометрической генетики — оценки ОКС и СКС по Гриффингу (Griffing, 1956), метод диаллельного анализа Хеймана (Hayman, 1954), или его упрощенные варианты (см. гл. 5). Как показали материалы программы ДИАС (Драгавцев, Цильке и др., 1984), классическое обоснование генетических параметров и графиков Хеймана, опирающееся на генетические понятия классической менделевской генетики, часто не соответствует реальной организации количественного признака. Помимо этого, все параметры и графы Хеймана очень сильно изменяются от одной географической точки к другой, и столь же сильно от года к году в одной географической точке, т.е. стабильная («паспортная») генетика количественного признака не обнаруживается. Следовательно, не обнаруживаются и стабильные донорские качества любого генотипа по количественному признаку на фоне меняющихся лим-факторов внешней среды. Несмотря на существенные недостатки биометрических подходов (Драгавцев, Цильке и др., 1984, Гинзбург, Никоро, 1982, Гинзбург, 1984, Савинский, 1991), продолжаются публикации традиционных руководств (Wricke, Weber, 1986, Kearsey, Pooni, 1996).

Сегодня стало очевидным (Антоненко, 2008), что почти все методы биометрической генетики не могут дать для селекционера объективных оснований для выбора оптимальных алгоритмов селекции растений на продуктивность и урожай. Не зная действительной, реальной природы организации сложных хозяйственно-важных признаков и свойств растений, практически невозможно создать адекватный инструмент их генетического анализа.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 15 |
 


Похожие материалы:

« ГАЛКИНА МАРИЯ АНДРЕЕВНА БИОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИНВАЗИОННЫХ ВИДОВ РОДА BIDENS L. В ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ 03.02.01 – БОТАНИКА ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК Научный руководитель д.б.н. Виноградова Ю.К. Москва – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ……………………………………………………………………….4 Глава 1. Объекты и методы ………………………………………………….10 Глава 2. История распространения инвазионных видов рода Bidens L. на территории Европы …………………………………… Глава 3. ...»

« Никитенко Елена Викторовна МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО МАНЫЧА 03.02.10 – гидробиология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, Щербина Георгий Харлампиевич Борок – 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 3 ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 8 ГЛАВА 2. ФИЗИКО–ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 17 ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 36 ГЛАВА 4. МАКРОЗООБЕНТОС ВОДОЕМОВ ДОЛИНЫ ВОСТОЧНОГО ...»

« Вознийчук Ольга Петровна ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА И ОРГАНИЗАЦИЯ НАСЕЛЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ПОЗВОНОЧНЫХ ЦЕНТРАЛЬНОГО АЛТАЯ 03.02.04 – зоология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор Ю.С. Равкин Горно-Алтайск – 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………….….….4 ГЛАВА 1. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ, РАЙОН РАБОТ, МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ………………………….…………………………….…………….….9 1.1. История изучения фауны Центрального ...»

« ТОКРАНОВ АЛЕКСЕЙ МИХАЙЛОВИЧ ОСОБЕННОСТИ БИОЛОГИИ ДОННЫХ И ПРИДОННЫХ РЫБ РАЗЛИЧНЫХ СЕМЕЙСТВ В ПРИКАМЧАТСКИХ ВОДАХ 03.00.10 – ихтиология Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора биологических наук Петропавловск-Камчатский – 2009 2 Официальные оппоненты: доктор биологических наук, член-корреспондент РАН Черешнев Игорь Александрович доктор биологических наук Долганов Владимир Николаевич доктор биологических наук, профессор Шунтов Вячеслав Петрович ...»








 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.