Министерство образования и науки РФ.
ФГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»
Факультет ЛТФ ЗДО
Кафедра
Селекции и озеленения
Генетика сливы домашней
пояснительная записка
(Сио.000000.148.ПЗ)
Руководитель:
___________ Н.А.Шенмайер
Разработал:
студент(ка) специальности 2605
___________И.А.Джубаба
Содержание
Введение
. Биологическая характеристика вида
. Наследственность
. Изменчивость
. Методы изменения наследственности
.1 Мутагенез
.2 Полиплоидия
.3 Генная инженерия
. Размножение ценных особей
Заключение
Библиографический список
Реферат
Курсовая работа содержит 34 страницы.,12 рисунков.,11 литературных источников
ГЕНТИКА, НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ, ИЗМЕНЧИВОСТЬ, МУТАГЕНЕЗ, ПОЛИПЛОИДИЯ, СЛИВА ДОМАШНЯЯ.
Цель исследований - изучение наследственности и изменчивости сливы домашней.
Методика - аналитическая на основе литературных
источников. В данной работе изучена наследственность и изменчивость сливы
домашней, рассмотрены сорта характерные для данного вида, предложены методы
получения мутанта, полиплоида, даны рекомендации по генной инженерии.
Введение
По времени нахождения в культуре слива не может соперничать с такими издревле возделываемыми плодовыми растениями как виноград, груша, персик или абрикос, но по числу видов, используемых человеком, и их естественному распространению представители ботанического рода Прунус не имеют себе равных среди плодовых культур.
Единого мнения о количестве видов в роде Слива (Prunus L.) в литературе нет. Кто называет 30 видов, кто - более 35, а в некоторых источниках указывается их более 40. Такая несогласованность вполне понятна, ведь в ботаническом отношении род является очень молодым, и процессы формообразования продолжаются и в настоящее время. [5]
Среди всех видов сливы у домашней - самые вкусные плоды, у некоторых сортов они просто превосходны, в них удачно сочетаются высокая сахаристость, густая консистенция мякоти, приятный аромат. Плоды сливы домашней пригодны для сушки на солнце и в печах, что выгодно отличает их от водянистых, часто жидкомясых, пустоватых на вкус плодов культурных сортов алычи, китайской и американских слив. Некоторым недостатком домашней сливы является более позднее, по сравнению с алычой или китайской сливой, вступление в плодоношение. Но зато она дает гораздо больше корневой поросли, готовых саженцев для домашнего сада. От терна домашняя слива взяла повышенную зимостойкость дерева и цветковых почек, нетребовательность к теплу в летний период, сдержанный рост дерева и, главное, плотную мармеладоподобную консистенцию мякоти плодов, а от алычи - их сладость и сочность. [4]
.
Биологическое описание вида
Слива домашняя относится к числу растений, которые являются продуктом человеческой цивилизации. В диком виде в настоящее время она не встречается. По своим признакам слива домашняя близка к 2 дикорастущим видам сливы - алыче и терну.
И терн, и алыча в диком виде растут на юго-востоке Европы, Кавказе и Средней Азии, регионах, являющихся колыбелью европейской (средиземноморской) цивилизации. Домашняя слива и стала плодовой культурой этой цивилизации. Зона ее выращивания простирается от Афганистана на востоке до Британских островов на западе. Но наибольшее распространение она получила в Европе, что связано с ее хорошей приспособленностью к европейскому климату. Домашняя слива имеет очень продолжительный период зимнего покоя и слабо реагирует на характерные для европейской зимы длительные и сильные оттепели с последующими резкими похолоданиями. Она мирится с прохладным и дождливым европейским летом и способна в этих условиях давать плоды отличного вкуса и высококачественные продукты их переработки, главный из которых - чернослив (сушеные плоды). В Европе домашняя слива заменила азиатский абрикос, который здесь крайне нерегулярно плодоносит; хороший чернослив не уступает по вкусу кураге и урюку.
Домашняя слива прекрасно растет в Западной и Средней Европе, в том числе Норвегии и Швеции, неплохо чувствует себя в Прибалтике и на северо-западе России. Но продолжительные зимние морозы, которые становятся обычным явлением по мере продвижения на восток и северо-восток Европы, она переносит плохо и поэтому на востоке средней полосы Европейской части России встречается редко.
В более южных степных районах многие сорта домашней сливы достаточно зимостойки, но здесь она сильно страдает от летних засух и высоких температур. Отрицательное действие этих факторов сказывается, прежде всего, на качестве плодов. Они теряют присущий им вкус, сильно мельчают, а при сильных засухах вянут на деревьях, покрываются вдавленными пятнами, теряют товарный вид. Здесь садоводы сталкиваются с другой проблемой: сортов, пригодных для выращивания, много, но плоды у большинства из них в этой зоне весьма посредственного вкуса. [4]
История появления сливы домашней в садах наших
предков почти документально точна, а вот история ее возникновения как
ботанического вида интригующе неожиданна. В VII песне "Одиссеи"
Гомер, описывая сад царя Алкиноя, называет яблоню, грушу, гранат, маслины и
виноград. Слив среди этого изобилия плодовых пород, растущих на острове, не было
и быть не могло, поскольку древние греки познакомились с этой культурой гораздо
позднее. Но уже на рубеже III и IV веков до н. э. Теофраст описал две
возделываемые разновидности - высокую древовидную форму и низкую древовидную
дикорастущую форму с терпкими и мелкими плодами (по-видимому, все же терн).
Теофраст также упоминает некий благородный сорт сливы с очень сладкими плодами.
Вероятно, это первое описание сливы домашней, о чем говорит универсальность
использования плодов, пригодных в том числе и для сушки, так как этим качеством
слива домашняя выгодно отличается от всех остальных видов. [5]
2.
Наследственность
Насле́дственность - способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству. Благодаря этой способности все живые существа (растения, грибы, или бактерии) сохраняют в своих потомках характерные черты вида. Такая преемственность наследственных свойств обеспечивается передачей их генетической информации. Носителями наследственной информации, у организмов, являются гены.[6]
Учение о наследственности неразрывно связано с именем Г. Менделя, открывшего дискретность наследственных факторов, а также сформулировавшего законы наследования признаков.
Многоклеточные организмы, как здания, сложены из миллионов кирпичиков - клеток. Основным «строительным» материалом клетки являются белки. У каждого типа белка - своя функция: одни входят в состав клеточной оболочки, другие - создают защитный «чехол» для ДНК, третьи передают «инструкции» о том, как производить белки, четвертые регулируют работу клеток и органов, и т.д. Каждая молекула белка представляет собой цепочку из многих десятков, даже сотен звеньев - аминокислот; такую цепь называют полипептидной. Сложные белки могут состоять из нескольких полипептидных цепей. [7]
В процессе жизнедеятельности белки расходуются, и потому регулярно воспроизводятся в клетке. Их полипептидные цепи строятся последовательно - звено за звеном, и эта последовательность закодирована в ДНК. ДНК - длинная двухцепочечная молекула; состоит из отдельных звеньев - нуклеотидов. Всего имеется четыре типа нуклеотидов, обозначаемых как А (аденин), Г (гуанин), Т (тимин), Ц (цитозин). Тройка нуклеотидов (триплет) кодирует одну аминокислоту.
ДНК защищена от внешних воздействий «упаковкой» из белков и организована в хромосомы, находящиеся в ядре клетки. В хромосоме регулируется активность генов, их восстановление при радиационном, химическом или ином типе повреждений, а также их репликация (копирование) в ходе клеточных делений - митоза и мейоза. Каждый вид растений и животных имеет определенное число хромосом. У диплоидных организмов оно парное, две хромосомы каждой пары называются гомологичными. Среди них различают половые и неполовые хромосомы, или аутосомы. Человек имеет 46 хромосом: 22 пары аутосом и одну пару половых хромосом; при этом одна из хромосом каждой пары приходит от матери, а другая - от отца. Число хромосом у разных видов неодинаково. Например, у классического генетического объекта - плодовой мушки дрозофилы - их четыре пары. У некоторых видов хромосомные наборы состоят из сотен пар хромосом; однако количество хромосом в наборе не имеет прямой связи ни со сложностью строения организма, ни с его эволюционным положением. [7]
Слива домашняя отличается высоким числом
хромосом (носителей генетического кода), их в ядре клетки 48. У большинства
дикорастущих слив, в том числе алычи и китайской сливы, это число составляет
16, у терна - 32. Слива домашняя объединила хромосомы алычи и терна. Такое
явление, хотя и очень редко, но может самопроизвольно произойти в дикой природе
в районах, где терн и алыча растут вместе. Шанс такого объединения путем
скрещивания ничтожно мал, но за миллионы лет существования этих видов даже
гипотетически редкие случайные события становятся реальными. А дальше вступил в
дело человек. Он заметил необычное растение со съедобными плодами и ввел его в
культуру. [4]
3.
Изменчивость
слива домашний мутагенез биологический
Изменчивость, способность живых организмов приобретать новые признаки и качества. Выражается в бесконечном разнообразии признаков и свойств у особей различной степени родства. При классификации типов и форм изменчивости подчеркиваются те или иные стороны этого универсального свойства. Учитывая причины и характер изменений, обычно выделяют два основных типа изменчивости.
Наследственная, или генотипическая, изменчивость обусловлена изменениями в генетическом материале (генотипе), которые передаются из поколения в поколение. Изменения в генотипе могут быть вызваны мутациями - изменениями в структуре генов и хромосом или изменениями числа хромосом в хромосомном наборе. При мутационной изменчивости возникают новые варианты (аллели) генов, причём мутации происходят сравнительно редко и внезапно. Другая форма генотипической изменчивости - т.н. комбинативная изменчивость, в основе которой лежит перекомбинация (перегруппировка) хромосом и их участков при половом размножении (в процессе мейоза и оплодотворения). В результате набор генов, а следовательно, и признаков у потомков всегда отличается от набора генов и признаков у родителей. Комбинативная изменчивость создаёт новые сочетания генов и обеспечивает как всё разнообразие организмов, так и неповторимую генетическую индивидуальность каждого из них. [8]
Ненаследственная, или модификационная, изменчивость - способность организмов изменяться под действием различных факторов окружающей среды (температуры, влажности и т. п.). Этот тип изменчивости не связан с изменениями в генотипе и не наследуется.
Однако пределы модификационной изменчивости любого признака - т. н. норма реакции - задаются генотипом. Степень варьирования признака, т. е. широта нормы реакции, зависит от значения признака: чем важнее признак, тем уже норма реакции. Модификационная изменчивость носит групповой характер - изменения (модификации) возникают у всех особей популяции, которая подвергается влиянию определённого внешнего воздействия. Другая её особенность - обратимость: обычно модификации сразу или постепенно исчезают при устранении вызвавшего их фактора.
Ч. Дарвин различал определённую (или групповую) и неопределённую (или индивидуальную) изменчивость, что по современной классификации совпадает соответственно с ненаследственной и наследственной изменчивостью. Следует помнить, однако, что это разделение в известной степени условно, т. к. пределы ненаследственной изменчивости определяются генотипом. [8]
Наряду с наследственностью изменчивость - фундаментальное свойство всех живых существ, один из факторов эволюции органического мира. Различные способы целенаправленного использования изменчивости (разные типы скрещиваний, искусственные мутации и др.) лежат в основе создания новых пород домашних животных и сортов культурных растений. [8] Двумя старинными центрами культуры домашней сливы в Европе являются север Италии и северо-запад Балкан. Оба, несомненно, связаны с древними очагами цивилизации - древнегреческой и древнеримской. Здесь возникли 2 главные группы сортов домашней сливы - ренклоды и венгерки. У ренклодов плоды округлые, обычно светлоокрашенные, сладкие и сочные и используются главным образом для употребления в свежем виде. У венгерок плоды овальные, удлиненно-овальные, иногда грушевидные, интенсивно окрашенные в красновато-фиолетовый и синий цвета, мякоть очень сладкая, суховатая, их используют в первую очередь для приготовления чернослива. Слива домашняя - Prunus domestica L. - дерево или крупный кустарник высотой 3 - 6 м (отдельные деревья могут вырастать до 12 м). У некоторых особей ветви могут быть слегка колючими. Листья эллиптические или яйцевидные, длиной 4 - 10 см и шириной 2 -5 см, по краям зубчатые, снизу опушенные. Цветки одиночные или собраны пучками, расположены на укороченных побегах. Венчик белый, иногда с зеленоватым оттенком, диаметром до 2,5 см, тычинок в каждом цветке по 25-30. Цветет в апреле-мае, до распускания листьев. Цветение одного взрослого дерева длится около 10 дней. Опыляются цветки насекомыми. Плоды у разных сортов самой разнообразной формы, размеров и цвета, с сочной сладкой мякотью и плоской эллиптической косточкой (семенем). Преобладают сорта с эллиптическими или яйцевидными плодами, но у некоторых сортов костянки почти шаровидные; длина плодов колеблется от 2 до 8 см, а диаметр - от 2 до 4 см. Окраска плодов бывает лиловой, темно-синей, черной, розоватой, зеленой и других колеров и самых разнообразных оттенков, очень часто с сизым налетом; мякоть их тоже окрашена по-разному - она может быть зеленоватой, желтоватой, красноватой, темной. Дикорастущей сливы домашней в природе нет и никогда не существовало.[9]
Благодаря свойству изменчивости, на сегодняшний день мы имеем большое количество сортов сливы домашней разным по своим качествам.
Сорт; Описание; Опылитель; Недостатки; Достоинства;
Анна Шпет Поздний сорт
Дерево сильнорослое, долговечное. Плоды крупные, массой 45 г. овальной или широкояйцевидной формы, равнобокие. Покровная окраска красно-фиолетовая, сплошная. Опушение отсутствует. Кожица тонкая, плотная, легко снимается. Окраска мякоти желто-зеленая (у хорошо вызревших плодов - золотистая), на воздухе темнеет слабо. Мякоть волокнистая, плотная, сочная. Косточка средних размеров, хорошо отделяется.
Вкус десертный. Срок созревания - конец сентября. Частично самоплодный. Хорошими опылителями являются: Ранняя, Ренклод зелёный,
Венгерка итальянская, Изюм-Эрик, Екатерина, Венгерка домашняя, Виктория, Вашингтон, Кирке, Ренклод Альтана. Малозимостойкий.
Среднезасухоустойчивый. Недостаточно устойчив к полистигмозу и монилиозу. На карбонатных почвах сильно страдает от хлороза.
Невысокие консервные качества плодов. Малопригоден для производства сухофруктов и замораживания. Урожайность высокая. Быстро восстанавливается после подмерзания. Скороплодный. Крупные плоды десертного вкуса, не осыпаются.
Болховчанка Поздний сорт
Дерево средней силы роста, высотой до 2,5 м. Плоды крупные, массой 34,4-40,5 г, яйцевидной формы. Покровная окраска бордово-бурая со средним восковым налетом. Мякоть желтая, нежная, сочная, сок бесцветный. Косточка массой 1,4 г., хорошо отделяется. Вкус кисло-сладкий.
Срок созревания - конец августа - начало сентября. Самобесплодный Лучшие опылители: среднего срока цветения: Ренклод колхозный, Рекорд. Недостаточная привлекательность внешнего вида. Самобесплодность. Относительно устойчив к клястероспориозу. Зимостойкий. Урожайность хорошая. Крупные плоды десертного вкуса. Универсальный. [10]
Венгерка московская (Венгерка царицынская) Поздний сорт
Дерево среднерослое, до 2,5-3 м высоты. Плоды мелкие, массой 20 г., округло-овальной, иногда яйцевидной формы, асимметричные. Покровная окраска темно-фиолетово-красная, с интенсивным синевато-фиолетовым восковым налетом. Кожица грубая. Мякоть янтарно-желтая, сочная, очень плотная. Косточка средней величины, хорошо отделяется от мякоти.
Вкус кисло-сладкий, посредственный. Срок созревания - 5-15 сентября. Высокосамоплодный. Среднезимостойкий. Устойчивость к грибным болезням средняя. Урожайность средняя (около 20-35 кг с дерева). Мелкие плоды посредственного вкуса. Скороплодный. Плодоносит практически ежегодно. Самоплодный. Легко восстанавливается порослью.
Волгоградская Сорт среднего срока созревания
Дерево сильнорослое. Плоды крупные (средний вес 35-40 г), округло-овальные. Покровная окраска темно-малиновая, с многочисленными темно-фиолетовыми точками. Кожица покрыта сильным восковым налетом. Мякоть оранжевая, волокнистая, сочная, кисло-сладкая. Сок бесцветный. Косточка средней величины, хорошо отделяется от мякоти. Вкус посредственный. Срок созревания - вторая половина августа. Самоплодный