Гетерозисного гібрида кукурудзи

Кафедра селекції та насінництва с.-г. культур

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

для виконання курсової роботи з дисципліни:

“Селекція та насінництво сільськогосподарських культур”

студентами агрономічного факультету

за спеціальністю 6.130.100-“Агрономія”

Вінниця - 2006

УДК 631.53

Викладені методичні рекомендації, щодо написання курсової роботи з метою кращого засвоєння навчального матеріалу прикладного характеру, шляхом проведення розрахунків у селекційному процесі і насінництві, планування моделі майбутнього сорту та гібрида, методики оцінки селекційного матеріалу, а також прогнозування дії добору, ефекту гетерозису, успадкування ознак, статистичної обробки даних.

Укладачі: Мазур О.В., канд. с.-г. наук, доцент,

Шерепітко В.В., доктор с.-г. наук, професор,

Цицюра Я.Г., канд. с.-г. наук, доцент.

Методичні вказівки для виконання курсової роботи з дисципліни: “Селекція та насінництво сільськогосподарських культур” студентами агрономічного факультету за спеціальністю 6.130.100 - “Агрономія” / Вінницький державний аграрний університет. Укл.: Мазур О.В., Шерепітко В.В., Цицюра Я.Г., – Вінниця, 2006. – 22 с.

Рецензенти: : доктор с.-г. наук,

заступник директора Інституту

агроекології та біотехнології УААН Н.А. Макаренко

канд. с.-г. наук, доцент,

декан агрономічного ф-ту ВДАУ В.А. Мазур

Розглянуто і схвалено на засіданні методичної Ради агрономічного факультету Вінницького державного аграрного університету.

Протокол №_5_ від 30.01.2006 р.

Курсова робота виконується на основі узагальнення літературних джерел, матеріалів науково-дослідних установ, результатів навчальної практики та власних досліджень студента. Курсова робота має прикладний характер щодо розрахунків у селекційному процесі й насінництві, методики оцінки селекційного матеріалу, а також розрахунку розмаху добору, ефекту гетерозису, успадкування ознак, статистичної обробки даних, планування моделі майбутнього сорту і гібрида.

Під час підготовки курсової роботи студент знайомиться з науковими основами селекції та насінництва сортів і гібридів польових культур, основними морфобіологічними властивостями, напрямками селекції, методами створення вихідного матеріалу та його оцінки, пізнає елементи методики наукових досліджень та ведення первинного і елітного насінництва, практичних розрахунків у селекційному процесі і насінництві.

Одним з найбільш надійних і економічно-вигідних шляхів підвищення врожайності польових культур – є створення і впровадження у виробництво нових сортів і гібридів, які відповідають вимогам сучасних прогресивних технологій вирощування. Селекція – найдешевший, найрезультативніший та екологічно чистий фактор зростання виробництва продукції рослинництва. За сучасних тенденцій підвищення вартості енергозатрат на одиницю виробленої продукції селекції відводиться особливо важлива роль.

Повна реалізація потенційних можливостей сорту значною мірою залежить від компетенції фахівців, які повинні мати глибокі знання з генетичної природи та методів створення сортів і гібридів, екологічних принципів насінництва, причин погіршення сортів і прийомів використання позитивних модифікацій для виробництва насіння.

Курсова робота повинна викладатись стисло (30-35 сторінок рукопису), чітко, грамотно, акуратно і розбірливо, оформлена таблицями і розрахунками. Всі розрахунки проводяться відповідно до свого варіанта, завдання з курсової роботи. В кінці роботи необхідно навести список літератури, яку використано при написанні курсової роботи.

1.1. Коротко описати методи селекції залежно від конкретної культури (добір, гібридизація, поліплоїдія, мутагенез).

1.2. Зообразити схему селекційного процесу сорту (Схема 1.)

Розрахувати, яким має бути коефіцієнт розмноження конкретної культури для забезпечення посіву насінням наступного розсадника, залежно від свого варіанта (Табл.1).

Таблиця 1

2. Гібридизація – один із головних способів створення популяцій для добору.

2.1. План гібридизації, обов’язково вказати характеристику вихідного матеріалу відносно показників донорських особливостей (залежно від конкретної теми курсової роботи). Трансгресії та новоутворення, які виникають при гібридизації (зообразити схематично), залежно від пар алельних генів.

Особливості проведення гібридизації з використанням реципрокного ефекту (зобразити схематично) відносно теми курсової роботи, вказати можливість використання кращої батьківської форми за даним напрямом у якості материнської, якщо ознака або властивість успадковується плазмогенно.

2.2. Розрахунок кількості кастрованих колосів залежно від об’ємів добору в F2 (Табл. 2).Техніка проведення гібридизації (залежно від свого варіанта).

Таблиця 2

Відомість проведених схрещувань

2.3. Розрахунки потреби в насінні і площ розсадників (Табл. 3).

Таблиця 3

Потреба в насінні і площ розсадників залежно від свого варіанта

Зообразити схематично розміщення номерів у колекційному розсаднику залежно від кількості ярусів, якщо колекцію розміщують смугами з шириною 1 м і довжиною 40-50 м.

Розрахунок норм висіву насіння з поправкою на схожість і чистоту в попередньому або конкурсному випробуваннях залежно від площі (Табл.4), розрахунок провести залежно від свого варіанта.

Таблиця 4

Розрахунок норм висіву

3. Спостереження й оцінка в селекційному процесі.

3.1. Фенологічні спостереження та визначення вегетаційного періодів (залежно від завдань свого варіанта). Розрахунок провести за допомогою табл. А. (Таблицю А в курсові роботі не подавати).

Таблиця А

Обчислення тривалості вегетаційного і міжфазних періодів.

3.2. Методи оцінки зимостійкості (коротко перерахувати), дати визначення зимостійкості. Розрахувати зимостійкість за 5 бальною шкалою у озимих культур, відповідно до свого варіанта, використовуючи таблицю Б (Таблицю Б в курсові роботі не подавати). Дати оцінку стану посіву навесні.

Таблиця Б

Шкала оцінки зимостійкості

3.3. Оцінка стійкості проти хвороб.

Провести оцінку стійкості рослин до хвороб за п’ятибальною шкалою. (0 – відсутність ураження, 5 – найбільш сильне ураження). Використати індекс хвороби для переведення у відсотки (100/б), де б – найвищий бал шкали, означає найбільший ступінь ураження. Провести оцінку стійкості проти хвороб відповідно до свого варіанта, за прикладом наведеним нижче. Охарактеризувати результати оцінки за ступенем ураження.

Таблиця 5

тобто (10*0)+(25*1)+(30*2)+(20*3)+(10*4)+(5*5) ;

Вказати елементи структури врожаю даної культури за своїм варіантом:

- кількість колосків у колосі, шт.

- кількість зерен у колоску, шт.

- кількість зерен у колосі, шт.

- маса 1000 зерен, г.

- маса зерна в колосі, г.

- продуктивна кущистість, шт.

- продуктивних стебел на 1 м², шт.

Визначити урожайність:

У= (А*В)(С*Д*Е),

А – кількість зібраних рослин на одиниці площі; В – кількість продуктивних стебел на одній рослині; С – маса одного зерна; Д – кількість колосків у колосі; Е – кількість зерен у колоску.

4. Генетична і модифікаційна мінливість (норма реакції).

4.1 Методи статистичної обробки даних у селекційному процесі та сортовипробуванні.

Розрахувати основні статистичні показники кількісної мінливості відносно свого варіанта за прикладом, який наводиться нижче.

Основні статистичні показники кількісної мінливості:

N – загальна кількість об’єктів, взятих для дослідження;

n – об’єм вибірки;

х – числове значення ознаки;

Х min – мінімальне значення ознаки;

Х max – максимальне значення ознаки;

f – частота (кількість особин, які мають однакове значення даної ознаки);

Х _сер – середнє значення ознаки;

G ² – варіанса;

G – середнє квадратичне відхилення;

V – коефіцієнт варіації;

Sx – похибка вибіркової середньої.

Визначити показники кількісної мінливості, якщо кількість колосків у головному колосі (варіанти - х) - 17 18 19 20 21 22

Число рослин (частота - f) - 8 17 26 28 14 7

Розрахунок статистичних показників кількісної мінливості

Х сер= =19,4 – середнє арифметичне; G ²= =1,8 – варіанса;

G = =1,34 – середнє квадратичне відхилення;

V = – коефіцієнт варіації;

Sx= =±0,13

Дати характеристику коефіцієнта варіації за своїм розробленим варіантом відносно показників кількісної мінливості.

5. Параметри моделі майбутнього сорту

На основі районованих стандартів за своїм варіантом розробити модель сорту за сукупністю селекційно цінних ознак на перспективу (порівняння стандарту до майбутньої моделі, дані до таблиці 7).

У першій колонці наводиться перелік селекційних ознак, а в другій – їх параметри для кращого сорту певної зони. Дані щодо районованих сортів-стандартів можна взяти з Державного реєстру сортів рослин України, з опису сорту оригінатором.

Параметри моделі сорту (залежно від варіанта)

6. Насінництво. Система і схема насінництва даної культури за своїм варіантом.

6.1. Методика розрахунку обсягу робіт і потреби в насінні у первинному насінництві (схема 1.). Розрахувати площі посіву і об’єми виробництва насіння залежно від потреби в еліті відповідно до свого варіанта, урожайності та виходу кондиційного насіння.

N – прогнозований обсяг реалізації насіння еліти, ц; S – площа посіву для виробництва насіння, га; P – норма висівання насіння, ц/га; t – продуктивність однієї родини, ц (у перерахунку); V – вихід насіння з одиниці площі, ц/га; Q – кількість родин (рослин); К – поправочний коефіцієнт.

Стр. фонд насіння первинних ланок – 100%, еліти – 25%.

Рис. 1. Схема проведення робіт у первинному насінництві

6.2. Розрахунок потреби в насінних фондах та площі насінних посівів

Визначення потреби в насінні і насінницьких площах для господарства (Таблиця 8) за своїм варіантом.

Розрахунки подати у вигляді таблиці:

Таблиця 8

Провести розрахунок потреби в складських приміщеннях для зберігання насіння залежно від свого варіанта. Дані подати у вигляді таблиці 9.

Таблиця 9

Розрахунок потреби в складських приміщеннях

7. Сортовий і насінний контроль.

Розрахунок сортової чистоти та вмісту домішок за результатами польової апробації даної культури.

Для зернових культур:

Сортова чистота – ;

Ураженість сажкою – ;

Сортова засміченість – ;

Засміченість посіву культурними рослинами і бур’янами –

,

де В – кількість стебел основного сорту; Г – стебел інших різновидностей і сортів, Є – стебел основної культури, уражених сажкою, К(Л) – стебел важковідокремлювальних культурних рослин; - важковідокремлювальних бур’янів.

7.1 Документи на сортові і посівні якості.

гетерозисного гібрида кукурудзи

2.1. Методи добору в кукурудзи (коротка характеристика).

2.2. Прогнозування дії добору і його вимір.

За умови проміжного успадкування, часткового і повного домінування ефект добору залежить від його інтенсивності, а також від модифікуючого впливу зовнішнього середовища. Інтенсивність добору можна визначити за допомогою селекційного диференціалу. Відносну силу впливу зовнішнього середовища і генетичного впливу на ознаку вимірюють за допомогою коефіцієнта успадкування.

Провести розрахунок відповідно до свого варіанта, приклад якого показано нижче:

Визначити величину ознаки, властивості в популяції відібраних особин, якщо середня величина висоти прикріплення качана у вихідній популяції становить 50 см. А необхідно підвищити цей показник на 20 см, при коефіцієнті успадкування 0,7.

S=хе-хр, а S , де h – коефіцієнт успадкування; хе – величина ознаки відібраних особин; хр – середня величина ознаки у вихідній популяції; S – селекційний диференціал.

2.3. Суть і значення гетерозису.

У селекційно-генетичних дослідах значну увагу приділяють вивченню ступеня і характеру прояву гетерозису у гібридів першого покоління. При цьому визначають ступінь успадкування відповідної кількісної ознаки, за коефіцієнтом домінування (Н). Коефіцієнт домінування характеризує ступінь фенотипового прояву одного або декількох домінантних генів, які обумовлюють дану кількісну ознаку, показує в скільки разів величина ознаки у рослин F1 перевищує середнє його значення у рослин батьківських форм.

Коефіцієнт домінування:

H = ,

Відповідно до значення коефіцієнта домінування встановлюють ступінь і характер прояву кількісної ознаки у гібридів F1 і можливість прояву гетерозису в даній комбінації.

1. Зверхдомінування батьківської форми з меншою величиною ознаки: (Н <-1).

2. Повне домінування батьківської форми з меншою величиною ознаки: (Н= -1).

3. Неповне домінування батьківської форми з меншою величиною ознаки:

(-1<Н<0).

4. Проміжний характер успадкування: (Н=0).

5. Неповне домінування батьківської форми з більшою величиною ознаки (+1>Н>0).

6. Повне домінування кращої батьківської форми з більшою величиною ознаки: (Н=+1).

7. Зверхдомінування (Н>+1).

Показник гібрида порівнюють з показником кращої батьківської форми (КБ):

Відповідно до свого варіанта зробити розрахунки на прикладі показаному нижче.

Наприклад, при схрещуванні двох сортів перший сорт має висоту – 151 см, а інший – 127 см, а в гібрида висота F1 – 184 cм.

H = = , що вказує на високий ступінь гетерозису за висотою рослин.

Істинний гетерозис:

=21,8%.

Гіпотетичний гетерозис:

=32,4%

Таблиця 1

Встановити співвідношення гомозиготних і гетерозиготних форм (%)

залежно від покоління розщеплення гібрида

Таблиця 2

Встановити співвідношення гомозиготних і гетерозиготних форм (%)

залежно від бекросів з батьківською формою

Проаналізувати особливості вихідного матеріалу відносно показників донорських характеристик (залежно від конкретної теми курсової роботи) з метою використання їх у насичуючих схрещуваннях для посилення і закріплення необхідних ознак і властивостей.

4. Генетична і модифікаційна мінливість (норма реакції)

Розрахувати основні статистичні показники кількісної мінливості відносно свого варіанта за прикладом, який наводиться нижче.

Основні статистичні показники кількісної мінливості:

n – об’єм вибірки;

х – числове значення ознаки;

Х min – мінімальне значення ознаки;

Х max – максимальне значення ознаки;

f – частота (кількість особин, які мають однакове значення даної ознаки);

Х _сер – середнє значення ознаки;

G ² – варіанса;

G – середнє квадратичне відхилення;

V – коефіцієнт варіації;

Sx –похибка вибіркової середньої.

Визначити показники кількісної мінливості, якщо кількість зерен у качані (варіанти - х) - 17 18 19 20 21 22

Число рослин (частота - f) - 8 17 26 28 14 7

Таблиця 3

Розрахунок статистичних показників кількісної мінливості

Х сер= =19,4 – середнє арифметичне; G ²= =1,8 – варіанса;

G = =1,34 – середнє квадратичне відхилення;

V = – коефіцієнт варіації;

Sx= =±0,13

Дати характеристику коефіцієнта варіації за своїм розробленим варіантом відносно показників кількісної мінливості.

КРЗ –

КЗР –

Маса 1000 зерен –

Вихід кондиційного зерна при обмолоті –

Густота на 1 га –

Прогнозована урожайність:

5. Параметри моделі майбутнього гібрида

На основі районованих стандартів за своїм варіантом розробити модель гібрида за сукупністю селекційно цінних ознак на перспективу (порівняння стандарту до майбутньої моделі, дані до таблиці 4).

У першій колонці наводиться перелік селекційних ознак, а в другій – їх параметри для кращого гібрида певної зони.

Таблиця 4

Параметри моделі гібрида кукурудзи (залежно від варіанта)

Міжсортові:

Сортолінійні і лінійносортові:

Міжлінійні:

а) прості;

б) прості модифіковані;

в) трилінійні;

г) подвійні міжлінійні;

д) складні п’ятилінійні, шестилінійні;

е) синтетичні популяції.

Провести підрахунок прогнозованої можливості створення гібридів залежно від їх типу та кількості батьківських пар (табл. 5).

Таблиця 5

К-сть інцухт ліній	Гібриди
Сортолінійні	Прості	Трьохлінійні	Подвійні
Формула прямих схрещувань	N

Схема насінництва гібридного насіння кукурудзи:

Без використання ЦЧС:

З використанням ЦЧС:

а) за схемою повного відновлення фертильності:

б) за схемою неповного відновлення фертильності:

в) за схемою змішування:

8. Сортовий і насінний контроль

8.1. Практичний характер польових обстежень залежно від схеми насінництва гібридів:

Поиск по сайту: