77100236 metode de ameliorare a plantelor

7/28/2019 77100236 Metode de Ameliorare a Plantelor

http://slidepdf.com/reader/full/77100236-metode-de-ameliorare-a-plantelor 1/57

METODE DE AMELIORAREMETODE DE AMELIORARE

A PLANTELORA PLANTELOR



Metode convenMetode convenţţionaleionale După anul 1900 , legile Mendeliene au furnizat baza şiinţifică pentruDupă anul 1900 , legile Mendeliene au furnizat baza şiinţifică pentruameliorarea plantelor . Întrucât toate caracteristicile unei plante suntameliorarea plantelor . Întrucât toate caracteristicile unei plante sunt

controlate de gene localizate în cromozomi, ameliorarea convenţională acontrolate de gene localizate în cromozomi, ameliorarea convenţională aplantelor poate fi considerată a fi o manipulare a combinăriiplantelor poate fi considerată a fi o manipulare a combinăriicromozomilorcromozomilor..Trei procedee principale de manipulare aTrei procedee principale de manipulare acromozomilor plantelorcromozomilor plantelor..

11 :: pplantele unei populalantele unei populaţţiiii date , care exterioririzează caracteristicidate , care exterioririzează caracteristicidorite, pot fi selectate şi folosite mai departe pentru ameliorare şidorite, pot fi selectate şi folosite mai departe pentru ameliorare şi a fia ficultivacultivatte. Procedeul se numeşte selecţia liniilor pure.e. Procedeul se numeşte selecţia liniilor pure...

2: caracteristicile dorite g2: caracteristicile dorite găăsitesite î în diferitele linii de planten diferitele linii de plante, pot fi, pot ficombinate împreună pentru a obţine plante care manifestă ambelecombinate împreună pentru a obţine plante care manifestă ambele

caracteristici simultan, metoda numinducaracteristici simultan, metoda numindu--se hibridizare.se hibridizare. Heterosis,Heterosis, un fenomen al creşterii vigorii plantelor , este obţinut prinun fenomen al creşterii vigorii plantelor , este obţinut prin

hibridizarea liniilor consangvinehibridizarea liniilor consangvine 33:: poliploidizareapoliploidizarea (cre(creşştteerea numrea număărului setului de cromorului setului de cromozzomi) .omi) . PPoate fi indusă o nouă variabilitate genetică prin mutageneză spontanăoate fi indusă o nouă variabilitate genetică prin mutageneză spontană

sau artificialăsau artificială



SELECSELECŢIAŢIA

yy Cea mai veche şi de bază metodă de ameliorare aCea mai veche şi de bază metodă de ameliorare aplantelor ce implică trei trepte distincteplantelor ce implică trei trepte distincteyy 11.. un mare număr al selecţiilor se obţin din populaţia cuun mare număr al selecţiilor se obţin din populaţia cu

variabilitate genetică originală.variabilitate genetică originală.yy 22.. Descendenţii sunt crescuţi din plante individualeDescendenţii sunt crescuţi din plante individuale

selectate pe baza observaţiilor făcute.selectate pe baza observaţiilor făcute.yy Selecţiile sunt crescute un număr de ani pentru aSelecţiile sunt crescute un număr de ani pentru a

permite observarea performanţelor în diferite condiţiipermite observarea performanţelor în diferite condiţiide mediu, după care se face o ulimă eliminare a plantelorde mediu, după care se face o ulimă eliminare a plantelorcare nu corespundcare nu corespund ..

yy În final liniile selectate şi cele consangvinizate suntÎn final liniile selectate şi cele consangvinizate suntcomparate cu soiurile comerciale existente sub aspectulcomparate cu soiurile comerciale existente sub aspectulperformanţelor de producţie şi alte caracteristiciperformanţelor de producţie şi alte caracteristiciagronomice importanteagronomice importante



Selecţia în masă

Un procent mai mare al genotipurilor dorite

Metoda poate fifolosită doar în condiţiile demediu , unde caracteristicile sunt expresate

Eficacitatea este în funcţie de heritabilitate.

Managementul parcelelor experimentale

făcut astfel încât să sporească diferenţele:ex, irigarea excesivă pentru a creştepresiunea atacului agenţilor patogeni.



populaţia iniţială(crescută) permite încrucişarea aleatoare, la

întâmplare

recoltare în vrac a seminţelor de laplantele selectate, cu carcteristicidorite

noua generaţie de plante repetare

X X X X X XX X X X X XX X X X X XX X X X X X

X X X X X X

X X X X X XX X X X X XX X X X X X

SELECŢIA ÎN MASĂ

(Soursa: Tinker, 2008)



Metode deameliorare în

masă aplantelor



HibridareaHibridarea

Scopul hibridării este de a aduceScopul hibridării este de a aduce împreună caracteristici dorite ce se împreună caracteristici dorite ce se

găsesc în diferite linii de plante , la ogăsesc în diferite linii de plante , la osingură linie de plante , aceastasingură linie de plante , aceastarealizândurealizându--se prin polenizare încrucişatăse prin polenizare încrucişată



Obtinerea de genotipuri noi prin hibridareObtinerea de genotipuri noi prin hibridare

Obţinerea de genotipuri noi în F1Obţinerea de genotipuri noi în F1 ÎÎncrucişarea între forme homozigote (linii pure sauncrucişarea între forme homozigote (linii pure sau

consangvinizate), care pot determina o serie de efecteconsangvinizate), care pot determina o serie de efectefenotipice în funcţie de natura relaţiilor interalelice, cumfenotipice în funcţie de natura relaţiilor interalelice, cumsunt: dominanţa, semidominanţa, codominanţa,sunt: dominanţa, semidominanţa, codominanţa,supradominanţa etc., care se manifestã o singurã generaţiesupradominanţa etc., care se manifestã o singurã generaţie

si se fixeazã prin înmulţire vegetativã.si se fixeazã prin înmulţire vegetativã. DDatoritã relaţiilor epistatice şi nonatoritã relaţiilor epistatice şi non--epistatice.epistatice. LLa plantele alogame, care sunt heterozigote la mareaa plantele alogame, care sunt heterozigote la marea

majoritate a locilor.majoritate a locilor. Înmulţirea prin seminţe a plantelor alogame, care de obiceiÎnmulţirea prin seminţe a plantelor alogame, care de obicei

se înmulse înmulţescţesc vegetativ (pomi, vitã de vie, arbusti etc.), estevegetativ (pomi, vitã de vie, arbusti etc.), esteo metodã frecvent folositã pentru identificareao metodã frecvent folositã pentru identificareagenotipurilor noi datorate recombinãrilor apãrute îngenotipurilor noi datorate recombinãrilor apãrute înfiecare generatie.fiecare generatie.

PPrin haploidie (androgenezã si ginogenezã), prin hibridãririn haploidie (androgenezã si ginogenezã), prin hibridãrisomatice si prin hibridãri sexuate interspecifice sisomatice si prin hibridãri sexuate interspecifice siintergenerice, care urmate de dublarea numãrului deintergenerice, care urmate de dublarea numãrului de



Obtinerea de genotipuri noi în F2Obtinerea de genotipuri noi în F2

este specifică plantelor autogame şi seeste specifică plantelor autogame şi serealizeazã pe diferite căi:realizeazã pe diferite căi:

²² prin recombinări intercromoziomialeprin recombinări intercromoziomiale

prin recombinări intracromozomiale, care seprin recombinări intracromozomiale, care sebazează pe fenomenul debazează pe fenomenul de crossingcrossing²²overover, în, încazul genelor allelice sau alcazul genelor allelice sau al translocaţieitranslocaţiei în încazul genelor neallelice;cazul genelor neallelice;

²² prin recombinări poligenice (segregăriprin recombinări poligenice (segregăritransgresive);transgresive);

²² prin substituţie si adiţia de cromozomi,prin substituţie si adiţia de cromozomi,bazate pe încrucişarea unor forme aneuploidebazate pe încrucişarea unor forme aneuploidecu soiuri sau specii, care conţin gene utilecu soiuri sau specii, care conţin gene utilepentru ameliorarepentru ameliorare



Alegerea formelor parentale pentru Alegerea formelor parentale pentru

hibridãrihibridãri

Alegerea genitorilor se face în câmpul deAlegerea genitorilor se face în câmpul decolecţie sau de sortiment, pe baza unui studiucolecţie sau de sortiment, pe baza unui studiucomplex de 3complex de 3 ²² 5 ani, al comportării acestora în5 ani, al comportării acestora încondiţiile pedoclimatice al zonei pentru care secondiţiile pedoclimatice al zonei pentru care se

crează soiul respectiv.A

cest studiu, pe lângăcrează soiul respectiv.A

cest studiu, pe lângăobservaţiile si notarea plantelor în diferite fazeobservaţiile si notarea plantelor în diferite fazede vegetaţie, este completat cu metode dede vegetaţie, este completat cu metode deexaminare speciale, ca: infecţii artificiale,examinare speciale, ca: infecţii artificiale,pentru agresiunea corectã a rezistenţei la boli sipentru agresiunea corectã a rezistenţei la boli si

dãunãtori, expunerea plantelor în condiţiidãunãtori, expunerea plantelor în condiţiiartificiale de mediu (fitotron, camereartificiale de mediu (fitotron, camerefrigorifice) pentru examinarea rezistenţei lafrigorifice) pentru examinarea rezistenţei lasecetă, la ger, la cădere etc., analize desecetă, la ger, la cădere etc., analize delaborator pentru examinarea calităţii etclaborator pentru examinarea calităţii etc



BBiologia înfloritului şi fecundăriiiologia înfloritului şi fecundării

Un rol esenţial pentru reuşita hibridării îl areUn rol esenţial pentru reuşita hibridării îl arecoincidenţa înfloritului.coincidenţa înfloritului. Dacă între cei doi genitori se constată un anumitDacă între cei doi genitori se constată un anumit

decalaj la înflorire, acesta se poate corecta prindecalaj la înflorire, acesta se poate corecta prin

anumite metode :anumite metode : a) semănatul genitorilor la diferite epoci ( 3a) semănatul genitorilor la diferite epoci ( 3 ²² 5)5)

cu un decalaj de 6cu un decalaj de 6 ²² 8 zile,la plantele anuale ;8 zile,la plantele anuale ; b) recoltarea şi păstrarea polenului până la datab) recoltarea şi păstrarea polenului până la data

încrucişării (la plantele multianuale); încrucişării (la plantele multianuale); c) creşterea plantelor în condiţii artificiale (sere,c) creşterea plantelor în condiţii artificiale (sere,

case de vegetaţie) unde se poate dirija, întrecase de vegetaţie) unde se poate dirija, întreanumite limite, data înflorituluianumite limite, data înfloritului..



Î n cazul soiurilor sintetice înflorirea Î n cazul soiurilor sintetice înflorirea

simultanã a tuturor genitorilor estesimultanã a tuturor genitorilor esteobligatorie, altfel se modifică structuraobligatorie, altfel se modifică structuragenetică a populaţiei si se creazăgenetică a populaţiei si se crează

perturbări în producerea de seminţe. perturbări în producerea de seminţe. Pentru a evita polenizarea cu polenPentru a evita polenizarea cu polen

propriu a genitorilor din componenţa unuipropriu a genitorilor din componenţa unuisoi sintetic se recomandă folosirea casoi sintetic se recomandă folosirea ca

genitori a formelor autogenitori a formelor auto± ±incompatibileincompatibile



GGradul de homozigotieradul de homozigotie

Este necesar ca genitorii folosiţi la încrucişareEste necesar ca genitorii folosiţi la încrucişaresă fie homozigoţi.să fie homozigoţi.

Pentru aceasta, la plantele autogame sePentru aceasta, la plantele autogame sefolosesc linii pure, iar la plantele alogame liniifolosesc linii pure, iar la plantele alogame liniiconsangvinizate.consangvinizate.

În situaţia că suntem nevoiţi sã folosim laÎn situaţia că suntem nevoiţi sã folosim la încrucişare heterozigoţi, se elimină toate încrucişare heterozigoţi, se elimină toatetipurile nedorite încă din F1.tipurile nedorite încă din F1.

Pentru controlul reuşitei hibridării în F1, sePentru controlul reuşitei hibridării în F1, serecomandă ca forma nouă să posede unelerecomandă ca forma nouă să posede unelecaractere recesive. Aceasta permitecaractere recesive. Aceasta permiteidentificarea si eliminarea plantelor nehibride.identificarea si eliminarea plantelor nehibride.



Elementele deElementele de productivitateproductivitate

TTrebuie să fie bine exprimate la formele parentale,rebuie să fie bine exprimate la formele parentale,ce se vor deosebi prin valoarea lor cantitativã. ce se vor deosebi prin valoarea lor cantitativã. DeDeexemplu, unul din părinţi să aibă un număr mare deexemplu, unul din părinţi să aibă un număr mare defructe pe plantă de dimensiuni mici, iar celălaltfructe pe plantă de dimensiuni mici, iar celălaltpărinte un număr mai mic de fructe, dar depărinte un număr mai mic de fructe, dar dedimensiuni foarte mari.dimensiuni foarte mari.

Elementele de productivitate sunt caractereElementele de productivitate sunt caracterepoligenice la care în descendenţa hibridării are locpoligenice la care în descendenţa hibridării are locsegregarea transgresivă, ale cărei combinaţiisegregarea transgresivă, ale cărei combinaţiivaloroase depind de alegerea genitorilor . valoroase depind de alegerea genitorilor .

Prin hibridări dialele cu forme de provenienţePrin hibridări dialele cu forme de provenienţediferite se pot identifica transgresiile pozitive.diferite se pot identifica transgresiile pozitive.



CCapacitatea combinativãapacitatea combinativã

Pentru determinarea capacitãtii combinativePentru determinarea capacitãtii combinativegenerale se fac testări prin încrucişări ciclice,generale se fac testări prin încrucişări ciclice,

iar pentru capacitatea combinativă specifică seiar pentru capacitatea combinativă specifică sefac încrucişări dialele. Aceste metode sefac încrucişări dialele. Aceste metode sefolosesc cu precădere la selecţia liniilorfolosesc cu precădere la selecţia liniilorconsangvinizate care vor intra în componenţaconsangvinizate care vor intra în componenţa

hibrizilor comerciali F1 (hibrizi simpli, triliniari,hibrizilor comerciali F1 (hibrizi simpli, triliniari,dubli, sintetici).dubli, sintetici).



Î Î nsusirile fiziologice, biochimice sinsusirile fiziologice, biochimice si

tehnologicetehnologice

Genitorii folositi la încrucisare trebuieGenitorii folositi la încrucisare trebuiesã fie rezistenţi la factorii de mediusã fie rezistenţi la factorii de mediu

(la ger, secetã, boli etc.), să aibă o(la ger, secetã, boli etc.), să aibă ocalitate superioară determinată decalitate superioară determinată deanumiţi componenţi chimici (conţinutulanumiţi componenţi chimici (conţinutul

în zaharuri, în acizi, vitamine, săruri în zaharuri, în acizi, vitamine, sărurietc.) si să se preteze bine laetc.) si să se preteze bine laprelucrarea industrială.prelucrarea industrială.



Genitorii de profesieGenitorii de profesie

O mare atenţie se acordă în lucrărileO mare atenţie se acordă în lucrărilede ameliorare hibridării genitorilorde ameliorare hibridării genitorilor

care au capacitatea de a transmitecare au capacitatea de a transmitedominant (cu grad înalt dedominant (cu grad înalt deintensivitate) anumite însuşiri, care seintensivitate) anumite însuşiri, care secunosc sub denumirea decunosc sub denumirea de genitori degenitori de

profesieprofesie. Astfel,. Astfel, la mãrla mãr se cunoscse cunoscsursele de rezistenţă totală la rapăn,sursele de rezistenţă totală la rapăn,care conţin genecare conţin gene VfVf



((Malus floribunda, M. prunifoliaMalus floribunda, M. prunifolia etc.),etc.),surse de rezistenţă la arsura bacterianãsurse de rezistenţă la arsura bacterianã

((Gravestein, Golden Harnet, Golden gen,Gravestein, Golden Harnet, Golden gen,Golden Spur Golden Spur etc.),etc.), la cartof la cartof sursa desursa derezistentã totală la mană (rezistentã totală la mană (SolanumSolanum

demissumdemissum) şi la virusurile) şi la virusurile YY sisi A A..



însusirile ecologice însusirile ecologice

Se aleg genitori care posedã oSe aleg genitori care posedã omare capacitate de adaptare faţămare capacitate de adaptare faţăde condiţiile variate de mediu.de condiţiile variate de mediu.



Clasificarea formelor de hibridareClasificarea formelor de hibridare

I. I. Dupã modul realizãrii polenizãriiDupã modul realizãrii polenizãrii:: 1. 1. Hibridarea naturalăHibridarea naturală ²² în cazul când polenizarea se face în cazul când polenizarea se facenatural (cu ajutorul vântului sau al insectelor).natural (cu ajutorul vântului sau al insectelor). 2.2. Hibridarea artificialăHibridarea artificială ²² este realizată în mod dirijat de cătreeste realizată în mod dirijat de către

om şi se foloseşte cel mai frecvent atât în programele de ameliorare,om şi se foloseşte cel mai frecvent atât în programele de ameliorare,cât şi în producerea de seminţe.cât şi în producerea de seminţe. În acest caz, genitorul matern esteÎn acest caz, genitorul matern esteobligat să se polenizeze cu polen de la alt soi.obligat să se polenizeze cu polen de la alt soi. Se practică la planteleSe practică la plantele

autogame, iar în anumite condiţii si la cele alogame. După modul deautogame, iar în anumite condiţii si la cele alogame. După modul derealizare deosebim trei variante:realizare deosebim trei variante: ²² hibridare liberãhibridare liberã ²² când planta mamă castrată se polenizeazã când planta mamă castrată se polenizeazã

liber (prin vânt sau insecte) cu polenul de la tată. Aceasta înseamnăliber (prin vânt sau insecte) cu polenul de la tată. Aceasta înseamnăcã cei doi genitori sunt izolaţi de alte forme din aceiaşi specie;cã cei doi genitori sunt izolaţi de alte forme din aceiaşi specie;

²² hibridarea semiliberãhibridarea semiliberã ²² când planta mamă castrată se izoleazăcând planta mamă castrată se izolează

(cu pungi de hârtie, saci de tifon etc.) si sub izolator se introduc mai(cu pungi de hârtie, saci de tifon etc.) si sub izolator se introduc maimulte inflorescenţe ale soiului tată înainte de înflorire, lăsând camulte inflorescenţe ale soiului tată înainte de înflorire, lăsând capolenizarea să se facă liber (la plantele autogame) sau cu sprijinulpolenizarea să se facă liber (la plantele autogame) sau cu sprijinulinsectelor introduse sub izolator;insectelor introduse sub izolator;

²² hibridarea forţatăhibridarea forţată ²² când planta mamă castrată (floricând planta mamă castrată (floricastrate) si izolată se polenizează cu polenul recoltat de la genitorulcastrate) si izolată se polenizează cu polenul recoltat de la genitorultată.tată.



II. II. Dupã gradul de înr udire sistematicã si geneticã aDupã gradul de înr udire sistematicã si geneticã aformelor parentale:formelor parentale:

1. 1. Hibridarea apropiatãHibridarea apropiatã (interspecificã):(interspecificã): ± ± în interiorul soiului (între biotipurile componente); în interiorul soiului (între biotipurile componente);

± ± între soiuri ale aceleiaşi specii; între soiuri ale aceleiaşi specii;

± ± între ecotipuri sau forme geografice diferite. între ecotipuri sau forme geografice diferite.

2. Hibridare îndepãrtată2. Hibridare îndepãrtată::

± ± hibridare interspecificăhibridare interspecifică ± ± când se încrucişeazăcând se încrucişeazăindivizi din specii diferite aparţinând aceluiaşi gen (ex. indivizi din specii diferite aparţinând aceluiaşi gen (ex. MalusMalusdomesticadomestica vv Malua pumila, M.Malua pumila, M. domesticadomestica vv M. prunifolia,M. prunifolia,Iuglans regiaIuglans regia vv Iuglans nigra, Prunus armeniaca x PrunusIuglans nigra, Prunus armeniaca x Prunus

persicae persicae etc.);etc.); ± ± hibridare intergenericãhibridare intergenericã ± ± când se încrucisează indivizicând se încrucisează indivizi

din genuri diferite (Ex. din genuri diferite (Ex. păr păr vv gutui, cireşgutui, cireş vv vişin, vişinvişin, vişin vv prun, prun,cireşcireş vv prun prun etc.).etc.).



Dupã numãrul formelor parentale (genitorilor)Dupã numãrul formelor parentale (genitorilor)care participã la încrucisare, hibridare poate fi:care participã la încrucisare, hibridare poate fi:

Hibridare simplăHibridare simplă ²² când se încrucişeazã două linii consangvinizatecând se încrucişeazã două linii consangvinizatesau douã soiuri, rezultând un hibrid simplu:sau douã soiuri, rezultând un hibrid simplu: ƂƂAA vv ƃƃBB ²² hibrid simpluhibrid simplu Hibridare dublãHibridare dublã ²² reprezintă încrucişarea a doi hibrizi simpli,reprezintă încrucişarea a doi hibrizi simpli,

rezultând un hibrid dublu:rezultând un hibrid dublu: ƂƂ (A(A vv B)B) vvƃƃ (C(C vv D)D) ²² hibrid dubluhibrid dublu

Hibridare triplãHibridare triplã ²² reprezintă încrucişarea unui hibrid simplureprezintă încrucişarea unui hibrid simplufolosit ca mamă cu o linie consangvinizatã sau cu un soi:folosit ca mamă cu o linie consangvinizatã sau cu un soi: ƂƂ (A(A vv B)B) vvƃƃCC ²² hibrid triliniarhibrid triliniar Hibridare complexãHibridare complexã ²² constă din încrucişarea a doi genitoriconstă din încrucişarea a doi genitori

care sunt hibrizi F1, care implică un număr relativ mare de linii saucare sunt hibrizi F1, care implică un număr relativ mare de linii sausoiuri:soiuri:

ƂƂ (A(A vv

B) (CB) (Cvv D)D) vvƃƃ (E(E vv F)F) ²² hibrid complexhibrid complex

De asemenea, prinDe asemenea, prin încrucişare complexă încrucişare complexă se mai înţelegese mai înţelege încrucişarea unui soi cu amestec de polen de la mai multe soiuri. încrucişarea unui soi cu amestec de polen de la mai multe soiuri.Aceasta se utilizeazã îndeoseAceasta se utilizeazã îndeosebbi la plantele alogamei la plantele alogame



Dacă încrucişarea se face liber între maiDacă încrucişarea se face liber între maimulte linii consangvinizate sau soiuri (6multe linii consangvinizate sau soiuri (6 ²² 10)10)selecţionate pe baza capacitãtii combinativeselecţionate pe baza capacitãtii combinativespecifice, se obţinspecifice, se obţin hibrizi sinteticihibrizi sintetici sausau soiurisoiurisinteticesintetice, care se pot cultiva mai multe, care se pot cultiva mai multegeneraţii succesive fără sã afecteze simţitorgeneraţii succesive fără sã afecteze simţitorefectul heterozis. Acest tip de încrucişareefectul heterozis. Acest tip de încrucişarese realizeazã practic în două feluri: a) sese realizeazã practic în două feluri: a) se încrucişează liniile între ele si b) se amestecă încrucişează liniile între ele si b) se amestecăsămânţa liniilor, iar plantele rezultate sesămânţa liniilor, iar plantele rezultate sepolenizează liber.polenizează liber.

Atât hibrizii complecşi cât si cei sinteticiAtât hibrizii complecşi cât si cei sinteticiprezintă avantajul de a întruni întrprezintă avantajul de a întruni într²²oopopulaţie hibridă gene favorabile de la maipopulaţie hibridă gene favorabile de la maimulţi genitori, ceea ce conferă populaţiei omulţi genitori, ceea ce conferă populaţiei o

plasticitate genetică mai largă.plasticitate genetică mai largă.



Hibridarea are ca scop:Hibridarea are ca scop:

A. Determinarea capacităţii deA. Determinarea capacităţii decombinarecombinare

Reacţia diferitelor linii sau soiuri laReacţia diferitelor linii sau soiuri la încrucişare este cunoscută sub încrucişare este cunoscută subdenumirea de Ädenumirea de Äcapacitate decapacitate de

combinarecombinare³ a acestora, care este de³ a acestora, care este dedouă feluri:două feluri:



1.1. Capacitatea combinativã generalăCapacitatea combinativã generală ²² se determină prinse determină prinhibridare ciclicăhibridare ciclică (top(top²²cross), care constă în încrucişareacross), care constă în încrucişareafiecărei linii consangvinizate, familii etc. cu acelaşi genitorfiecărei linii consangvinizate, familii etc. cu acelaşi genitor

comun, folosit de obicei ca tată care se numeştecomun, folosit de obicei ca tată care se numeşte analizatoranalizatorsausau testertester. Testerul poate fi o linie consangvinizată, un. Testerul poate fi o linie consangvinizată, unhibrid simplu, soi etc., care se remarcă prin producţii relativhibrid simplu, soi etc., care se remarcă prin producţii relativmici. Dacă presupunem că dorim sã determinăm capacitateamici. Dacă presupunem că dorim sã determinăm capacitateagenerală a liniilor consangvinizate A, B, C, D, E, F, G, acesteagenerală a liniilor consangvinizate A, B, C, D, E, F, G, acestease încrucişeazã fiecare cu un tester ÅT´, rezultândse încrucişeazã fiecare cu un tester ÅT´, rezultândurmătoarele combinaţii hibride:următoarele combinaţii hibride:

ƂƂA A vv ƃƃT = H1T = H1 ƂƂBB vv ƃƃT = H2T = H2 ƂƂC C vv ƃƃT = H3T = H3 ƂƂDD vv ƃƃT = H4T = H4 ƂƂEE vv ƃƃT = H5T = H5 ƂƂFF vv ƃƃT = H6T = H6 ƂƂG G vv ƃƃT = H7T = H7

Pentru determinarea capacităţii generale de combinare,Pentru determinarea capacităţii generale de combinare,hibrizii obtinuţi din încrucişările ciclice, se testează pe bazahibrizii obtinuţi din încrucişările ciclice, se testează pe bazaproducţiei în culturi comparative, timp de 2 ani. Se considerăproducţiei în culturi comparative, timp de 2 ani. Se considerăcã au capacitate de combinare generală ridicată, acele liniicã au capacitate de combinare generală ridicată, acele liniicare au dat cele mai mari producţii în combinaţia hibridã cucare au dat cele mai mari producţii în combinaţia hibridã cutesterul.testerul.



2. Capacitatea specifică de combinare2. Capacitatea specifică de combinare ²² sesedetermină prin hibridãri dialele, în care maidetermină prin hibridãri dialele, în care maimulte forme parentale (linii consangvinizate,multe forme parentale (linii consangvinizate,soiuri, familii) sunt încrucişate între ele, în toatesoiuri, familii) sunt încrucişate între ele, în toatecombinaţiile posibile, atât directe cât sicombinaţiile posibile, atât directe cât sireciproce.reciproce.

Numărul combinaţiilor hibride (N) întrNumărul combinaţiilor hibride (N) într²²unun

sistem de hibridări dialele se calculeazã astfel:sistem de hibridări dialele se calculeazã astfel: NN=n(n=n(n--1)/2, dac1)/2, dacă încrucişările se fac doară încrucişările se fac doar într+un sens într+un sens

NN=n(n=n(n--1)1)când se iau în considerare şicând se iau în considerare şi încrucişările reciproce încrucişările reciproce

NN ²² numărul combinaţiilor dialelenumărul combinaţiilor dialele nn ²² numărul formelor (liniilornumărul formelor (liniilor

consangvinizate) luate în considerare pentruconsangvinizate) luate în considerare pentrutestaretestare



Exemplu de calcul:Exemplu de calcul: Presupunem cã avem liniile A, B, C, D, E,Presupunem cã avem liniile A, B, C, D, E,F, G, la care trebuie sã determinăm capacitatea specificăF, G, la care trebuie sã determinăm capacitatea specificăde combinare prin încrucişări dialele:de combinare prin încrucişări dialele: NN=n(n=n(n--1)/21)/2, 7, 7(7(7--1)2=1)2=2121

combinatii dialele directe care rezultã astfel:combinatii dialele directe care rezultã astfel: ƂƂA A vvƃƃ BB ƂƂBB vvƃƃ CC ƂƂC C vvƃƃ DDƂƂDD vvƃƃ EE ƂƂEE vvƃƃ FF ƂƂFF vvƃƃ GG

ƂƂA A vvƃƃ CC ƂƂBB vv ƃƃDD ƂƂC C vv ƃƃEEƂƂDD vvƃƃ FF ƂƂEE vvƃƃ GG

ƂƂA A vvƃƃ DD ƂƂBB vv ƃƃEE ƂƂC C vv ƃƃFFƂƂDD vv ƃƃGG

ƂƂA A vvƃƃ EE ƂƂBB vv ƃƃFF ƂƂC C vvƃƃ GG

ƂƂA A vv ƃƃFF ƂƂBB vvƃƃ GG

ƂƂA A vv ƃƃGG Combinaţiile hibride, care de fapt sunt hibrizi simpli,Combinaţiile hibride, care de fapt sunt hibrizi simpli,se verifică privind producţia rezultată, în culturise verifică privind producţia rezultată, în culturi

comparative. Cei mai buni hibrizi simpli (cu producţiile celecomparative. Cei mai buni hibrizi simpli (cu producţiile celemai mari), conţin liniile cu cea mai mare capacitatemai mari), conţin liniile cu cea mai mare capacitatespecifică de combinare.specifică de combinare.



Î mbunătăţirea soiurilor sau liniilorÎ mbunătăţirea soiurilor sau liniilor

RetroîncrucisareaRetroîncrucisarea (backcross, hibridare repetată, hibridare(backcross, hibridare repetată, hibridareregresivă, hibridare de transformare).regresivă, hibridare de transformare). Constã în încrucişarea repetatã (de 5Constã în încrucişarea repetatã (de 5 ²² 6 ori) a hibridului F16 ori) a hibridului F1

cu unul dintre pãrinţi (pãrinte recurent).cu unul dintre pãrinţi (pãrinte recurent). Această metodă se foloseşte la îmbunătăţirea unor soiuriAceastă metodă se foloseşte la îmbunătăţirea unor soiuri

valoroase (productive şi de calitate superioară) prin transferulvaloroase (productive şi de calitate superioară) prin transferulunor gene de rezistenţă la boli, ger, secetă etc., de la speciiunor gene de rezistenţă la boli, ger, secetă etc., de la speciisălbatice sau rustice.sălbatice sau rustice.

Retroîncrucişarea se poate face cu unul dintre genitori, dupăRetroîncrucişarea se poate face cu unul dintre genitori, dupămodelul:modelul:

ƂƂA A vv ƃƃB = A1BB = A1B ƂƂA1BA1B vvƃƃ A = A2BA = A2B ƂƂA2BA2B vvƃƃ A = A3B etc.A = A3B etc. sau cu un al treilea genitor (soi sau specie), dupã schemasau cu un al treilea genitor (soi sau specie), dupã schemaƂƂ (A (A

vv B)B) vvƃƃ C = ABC1C = ABC1 ƂƂABC1ABC1 vv ƃƃC = ABC2C = ABC2 ƂƂABC2ABC2 vv ƃƃC = ABC3 etc.C = ABC3 etc.



Soiul valoros (dar sensibil la anumiti factori de mediu), careSoiul valoros (dar sensibil la anumiti factori de mediu), careurmează sã fie îmbunătăţit, simbolizat cu ÅA´ se numeşteurmează sã fie îmbunătăţit, simbolizat cu ÅA´ se numeşterecurent,recurent, iar soiul sau specia sãlbaticã, care posedã gene deiar soiul sau specia sãlbaticã, care posedã gene de

rezistenţă, notată cu ÅB´ se numesterezistenţă, notată cu ÅB´ se numeste donatordonator sau donor.sau donor. ƂƂA (recurent)A (recurent) vv ƃƃB(donator) = AB;B(donator) = AB; ƂƂ ABAB vvƃƃ A = A2B;A = A2B; ƂƂA2BFA2BF vvƃƃ A = A3BA = A3B

Soiul recurentSoiul recurent AA se foloseste case foloseste caƂƂmamã la primamamã la prima încrucisare iar apoi ca încrucisare iar apoi caƃƃ tatã.tatã.

Cu fiecare backcross, creşte gradul de homozigoţie si seCu fiecare backcross, creşte gradul de homozigoţie si seacumulează în hibrid genele favorabile ale părinteluiacumulează în hibrid genele favorabile ale părinteluirecurent (soiul valorosrecurent (soiul valoros AA), plus însuşirile de rezistenţă de la), plus însuşirile de rezistenţă de lapărintele donator (soiul sau speciapărintele donator (soiul sau specia BB).).

După fiecare backcross se face selecţia formelor pentruDupă fiecare backcross se face selecţia formelor pentruviitoarea încrucişare care posedă caracterele valoroase aleviitoarea încrucişare care posedă caracterele valoroase alepărintelui recurent, plus genele de rezistenţă de la donator.părintelui recurent, plus genele de rezistenţă de la donator.

În mod obişnuit sunt necesare 4În mod obişnuit sunt necesare 4 ²² 6 încrucişãri, uneori6 încrucişãri, uneorimai puţine, alternând cu autofecundări. În final, se alegmai puţine, alternând cu autofecundări. În final, se alegelitele care întrunesc la un înalt nivel caracterele valoroaseelitele care întrunesc la un înalt nivel caracterele valoroaseale soiului recurent si factorii de rezistenţă ai specieiale soiului recurent si factorii de rezistenţă ai speciei

donatoare.donatoare.



Transfer ul caracterelor monogeniceTransfer ul caracterelor monogenice ± ± Transfer ul unei gene dominanteTransfer ul unei gene dominante (Ex. rezistenţa la(Ex. rezistenţa la

boli, notatã cu R).boli, notatã cu R). recurentrecurent donor donor PP ƂƂrr rr vv ƃƃRRRR

B1B1 ƂƂRr Rr vv ƃƃrr rr B

2B

2 ƂƂR

r R

r vv

ƃƃrr rr ..

..

..

B6B6 Rr 6Rr 6 autofecundareautofecundare

RRRR 2Rr 2Rr rr rr

se reţinese reţine segregă (se elimină)segregă (se elimină)



X

Transfer ul unei singure gene:prin Backcross tradiţional

Genitor donor

Gena derezistenţă

Soi comercial

Noul soi



± ± Transferul unei gene semicombinateTransferul unei gene semicombinate. Se face la fel, cu. Se face la fel, cudeosebirea cã după 4deosebirea cã după 4 ²² 6 generatii de backcross este6 generatii de backcross este

suficientã doar o singurã autofecundare.suficientã doar o singurã autofecundare. ²² Transferul unei gene recesive.Transferul unei gene recesive. Numeroase gene recesive controlează o serie deNumeroase gene recesive controlează o serie de

caractere si însuşiri valoroase, cum ar fi: rezistenţa lacaractere si însuşiri valoroase, cum ar fi: rezistenţa laanumite rase de boli, talia piticã, aderenta pulpei laanumite rase de boli, talia piticã, aderenta pulpei la

sâmbure etc. Transferul acestora la soiurile deficitaresâmbure etc. Transferul acestora la soiurile deficitarese face tot prin backcross dar dupã o metodologie maise face tot prin backcross dar dupã o metodologie maicomplicatã, deoarece genele recesive se manifestã numaicomplicatã, deoarece genele recesive se manifestã numai în stare homozigotã. Întrucât dupã fiecare backcross în stare homozigotã. Întrucât dupã fiecare backcrossrezultã heterozigoti (Aa) si homozigoti dominanti (AA),rezultã heterozigoti (Aa) si homozigoti dominanti (AA),pentru identificarea genei recesive în stare homozigotã pentru identificarea genei recesive în stare homozigotã

(AA) backcross(AA) backcross²²ul alterneazã cu unaul alterneazã cu una ²² douã douã autofecundãri.autofecundãri. În descendenţa autofecundării are loc segregarea de tipÎn descendenţa autofecundării are loc segregarea de tip

mendelian, fapt ce permite selecţia indivizilor pentrumendelian, fapt ce permite selecţia indivizilor pentrucaracterele valoroase ale recurentului, plus caracterulcaracterele valoroase ale recurentului, plus caracterulrecesiv în stare homozigotă de la donor.recesiv în stare homozigotă de la donor.



recurentrecurent donor donor ƂƂ AA AA vv ƃƃaaMaaM

F1F1 ƂƂ Aa Aa vv ƃƃ AA AA B1B1 Aa Aa AA AA

autofecundareautofecundare 1 AA1 AA 2Aa2Aa aaaa AA AA se reţine pentru următoarelese reţine pentru următoarele

backcrossbackcross± ±uri urmate de fecundăriuri urmate de fecundări Autofecundarea poate fi aplicată în diferite momente: Autofecundarea poate fi aplicată în diferite momente: a) dupã fiecare backcrossa) dupã fiecare backcross b) dupã 2b) dupã 2 ± ± 4 backcross4 backcross± ±uri pentru a favoriza segregareauri pentru a favoriza segregarea

genelor recesive.Pentru a nu se pierde genele recesive trebuie săgenelor recesive.Pentru a nu se pierde genele recesive trebuie săse folosească un număr relativ mare de indivizi pentru a reţinese folosească un număr relativ mare de indivizi pentru a reţinesuficienţi heterozigoţi.suficienţi heterozigoţi.



Transferul treptat al mai multor caracteristici monogeniceTransferul treptat al mai multor caracteristici monogenice

Această metodă permite îmbunătăţirea unui soi sau linieAceastă metodă permite îmbunătăţirea unui soi sau linieprin transferul succesiv al unor caractere de la mai mulţiprin transferul succesiv al unor caractere de la mai mulţidonatori. Pentru aceasta, recurentul căruia i sdonatori. Pentru aceasta, recurentul căruia i s²²a transferata transferatprin backcross un anumit caracter de la un prim donor, seprin backcross un anumit caracter de la un prim donor, se

încrucişează din nou cu un al doilea donor, folosind ca încrucişează din nou cu un al doilea donor, folosind carecurent soiul îmbunătăţit si apoi se poate proceda similarrecurent soiul îmbunătăţit si apoi se poate proceda similar

cu alţi donori. Se consideră cã este mai uşoarăcu alţi donori. Se consideră cã este mai uşoarătransferarea separată si treptată a unor gene în acelaşitransferarea separată si treptată a unor gene în acelaşirecurent, decât transferul simultan a două sau mai multerecurent, decât transferul simultan a două sau mai multegene diferite.gene diferite.

Pornind de la transferul treptat al mai multor gene,Pornind de la transferul treptat al mai multor gene,Borlang (1957, 1958) a propus crearea la plantele autogameBorlang (1957, 1958) a propus crearea la plantele autogame

a unora unor soiuri multilinialesoiuri multiliniale, prin amestecul mecanic al mai, prin amestecul mecanic al maimultor linii asemănătoare fenotipic, derivate din acelaşimultor linii asemănătoare fenotipic, derivate din acelaşirecurent (soi), dar îmbunătăţită prin transferarea unorrecurent (soi), dar îmbunătăţită prin transferarea unorgene cu rezistenţă la diferiţi factori de mediu. Un soigene cu rezistenţă la diferiţi factori de mediu. Un soimultilinial se obţine mai repede si mai uşor decât un soimultilinial se obţine mai repede si mai uşor decât un soi(linie) care să cumuleze toate genele de rezistenţã (linie) care să cumuleze toate genele de rezistenţã



Transferul caracterelor cantitative (poligenice)Transferul caracterelor cantitative (poligenice) este posibil, deeste posibil, deasemenea, prin backcross, însă se realizează mai dificil din cauzaasemenea, prin backcross, însă se realizează mai dificil din cauzaheritabilităţii reduse a acestor caractereheritabilităţii reduse a acestor caractere

Prin hibridarea unor genotipuri care se deosebesc printrPrin hibridarea unor genotipuri care se deosebesc printr²²un caracterun caracter

cantitativ, cel mai adesea generaţia F1 este intermediară între cei doicantitativ, cel mai adesea generaţia F1 este intermediară între cei doipărinţi.părinţi. Pentru transferul unui caracter cantitativ se procedează astfel;Pentru transferul unui caracter cantitativ se procedează astfel;

hibridul F1 se încrucişează cu părintele recurent si se realizează BC1,hibridul F1 se încrucişează cu părintele recurent si se realizează BC1,a cărei descendenţă se autopolenizează; seminţele rezultate sea cărei descendenţă se autopolenizează; seminţele rezultate seseamănă pentru a obţine generatia F2, în care se selecţioneazăseamănă pentru a obţine generatia F2, în care se selecţioneazăplantele cu caracterele recurentului, plus caracterul cantitativplantele cu caracterele recurentului, plus caracterul cantitativ

transferat de la donor. Dacă caracterul transferat este observabiltransferat de la donor. Dacă caracterul transferat este observabil înainte de înflorit, atunci plantele selecţionate în F2 se backcrossează înainte de înflorit, atunci plantele selecţionate în F2 se backcrosseazăcu recurentul (BC2), iar dacă caracterul urmărit se observă dupăcu recurentul (BC2), iar dacă caracterul urmărit se observă după

înflorit (la maturitate), atunci al doilea backcross cu recurentul se înflorit (la maturitate), atunci al doilea backcross cu recurentul seface cu plantele selecţionate în F3. Backcrossul al doilea (BC2) siface cu plantele selecţionate în F3. Backcrossul al doilea (BC2) sieventual al treilea (BC3) se autofecundeazã din nou, dupã care seeventual al treilea (BC3) se autofecundeazã din nou, dupã care seaplică selecţia si backcrossul. Dupã 3aplică selecţia si backcrossul. Dupã 3 ²² 4 generaţii de backcross şi4 generaţii de backcross şiautopolenizare, urmată de selecţia formelor homozigote care posedăautopolenizare, urmată de selecţia formelor homozigote care posedăcaracterele recurentului, plus caracterul dorit de la donor, se puncaracterele recurentului, plus caracterul dorit de la donor, se punbazele obţinerii noului soi îmbunãtãtit cu o caracteristică cantitativă.bazele obţinerii noului soi îmbunãtãtit cu o caracteristică cantitativă.

Pentru îmbunătăţirea caracterului cantitativ prin acumularea înPentru îmbunătăţirea caracterului cantitativ prin acumularea înacelaşi soi a cât mai multe gene multiple favorabile, se continuăacelaşi soi a cât mai multe gene multiple favorabile, se continuăbackcrossul cu încrucişarea convergentă după schema propusă de Macbackcrossul cu încrucişarea convergentă după schema propusă de Mac

Key (1958) , pe care o vom găsi mai jos. În schemã, soiulKey (1958) , pe care o vom găsi mai jos. În schemã, soiulAA

esteesterecurent, iar soiurilerecurent, iar soiurile BB,, CC,, DD,, EE,, FF, sunt donori., sunt donori.



Transferul genelor linkageTransferul genelor linkage

Î n acelaşi cromozom Î n acelaşi cromozom (gr up linkage(gr up linkage) al donorului în care se) al donorului în care segãseşte gena dorită pentru a putea fi transformată lagãseşte gena dorită pentru a putea fi transformată larecurent se pot găsi una sau mai multe gene nefavorabile,recurent se pot găsi una sau mai multe gene nefavorabile,care trebuie eliminate în generaţiile de backcross si decare trebuie eliminate în generaţiile de backcross si deautopolenizare. Transferarea numai a genei favorabileautopolenizare. Transferarea numai a genei favorabilepoate avea loc prin apariţia unui crossingpoate avea loc prin apariţia unui crossing± ±over de o parteover de o parte

şi de alta a genei dorite. Pentru a spori şansele de apariţieşi de alta a genei dorite. Pentru a spori şansele de apariţiea unui asemenea crossinga unui asemenea crossing± ±over, mai ales când gena dorităover, mai ales când gena dorităse găseşte la distanţe mici de alte gene nefavorabile, estese găseşte la distanţe mici de alte gene nefavorabile, estenecesară repetarea backcrossurilor care asigură rupereanecesară repetarea backcrossurilor care asigură rupereacromatidelor între cei doi loci şi recombinarea dorită. cromatidelor între cei doi loci şi recombinarea dorită.

Autopolenizarea descendenţilor backcrossurilor favorizează Autopolenizarea descendenţilor backcrossurilor favorizeazăcresterea frecvenţei crossingcresterea frecvenţei crossing± ±overelor, deoarece laoverelor, deoarece laplantele heterozigote crossingplantele heterozigote crossing± ±overul apare atât în gameţiioverul apare atât în gameţiifemelei cât şi în cei masculifemelei cât şi în cei masculi



ƂƂAA vvƃƃ BB ƂƂAA vvƃƃ CC ƂƂAA vvƃƃ DD ƂƂAA vv ƃƃEE

ƂƂAA vv ƃƃABAB ƂƂAA vv ƃƃACAC ƂƂAA vvƃƃ ADAD ƂƂAA vv ƃƃAEAE

ƂƂAA vv ƃƃA2BA2B ƂƂAA vv ƃƃA2CA2C ƂƂAA vv ƃƃA2DA2D ƂƂAA vv ƃƃA2EA2E

ƂƂAA vv A3BA3B ƂƂAA vv A3CA3C ƂƂAA vv A3DA3D ƂƂAA vv A3EA3E

ƂƂAA vvƃƃ A4BA4B ƂƂAA vv ƃƃA4CA4C ƂƂAA vvƃƃ A4DA4D ƂƂAA vvƃƃ A4EA4E

ƂƂA5BA5B vv ƃƃA5CA5C A5D A5D vvƃƃ A5EA5E

ƂƂ (A5B . A5C)(A5B . A5C) vv ƃƃ (A5D . A5E)(A5D . A5E) Schema amelior ãrii prin backcrossSchema amelior ãrii prin backcross si încr ucişare convergentã (dupã Mac Key, 1985)si încr ucişare convergentã (dupã Mac Key, 1985)



Hibridare convergentăHibridare convergentă

Metoda convergenţei se utilizează atât laMetoda convergenţei se utilizează atât laplantele autogame cât si la cele alogame. plantele autogame cât si la cele alogame. Constă în încrucişarea în paralel a hibriduluiConstă în încrucişarea în paralel a hibriduluiF1, atât cu un părinte cât si cu celălalt părinteF1, atât cu un părinte cât si cu celălalt părintetimp de 4timp de 4 ± ± 6 generatii, după care hibrizii6 generatii, după care hibriziiobţinuti ajunşi la un grad înalt de homozigoţieobţinuti ajunşi la un grad înalt de homozigoţiese încrucişeazã între ei.se încrucişeazã între ei.

Î n felul acesta, însuşirile ambilor părinţi Î n felul acesta, însuşirile ambilor părinţiaccentuate prin backcross se regăsesc înaccentuate prin backcross se regăsesc înacelaşi hibrid (soi). acelaşi hibrid (soi).



AB

Ƃ AB v ƃ B = AB2

Ƃ AB2v

ƃ B = AB3

Ƃ A vƃ B

Ƃ A2B v ƃ A = A3B

Ƃ AB vƃ A = A2B

Abn AnB

Ƃ AnB v ƃ ABn

Considerând că sefolosesc la

încrucişare douăsoiuri A si B,

schema hibridăriiconvergente esteurmătoarea:



PP aBaB AbAb ƂƂ vv ƃƃ

aBaB AbAb

AbAb aBaB ƂƂ vv ƃƃ BB11 ²² are locare loc

crossingoverulcrossingoverul aBaB aBaB

la genitorul maternla genitorul maternƂƂ

AbAb aBaB abab ABAB

aBaB aBaB aBaB aBaB se eliminã se eliminã AutofecundareAutofecundare

ABAB ABAB aBaB 11 : 2: 2 : 1: 1

(se elimină(se elimină ABAB aBaB

aBaB

AutofecundareAutofecundare ABAB Se reţineSe reţine segregã (se eliminã)segregã (se eliminã) ABAB



Hibridare transgresivãHibridare transgresivã

Metoda de bazăMetoda de bază pentru ameliorarea caracterelorpentru ameliorarea caracterelorcantitative (poligenice) şi în primul rând a componentelorcantitative (poligenice) şi în primul rând a componentelorde producţie şi a însuşirilor fiziologice.de producţie şi a însuşirilor fiziologice.

Formele transgresive apar în FFormele transgresive apar în F22, sunt stabile şi prezintă, sunt stabile şi prezintăfenotipuri superioare ambilor părinţi (transgresiifenotipuri superioare ambilor părinţi (transgresiipozitive) sau inferioare acestora (transgresii negative).pozitive) sau inferioare acestora (transgresii negative).Acesta este rezultatul recombinării genelor multiple aleAcesta este rezultatul recombinării genelor multiple aleaceluiaşi caracter (însuşire).La plantele pomicole ;iaceluiaşi caracter (însuşire).La plantele pomicole ;iviticole transgresiile pot sviticole transgresiile pot săă aparaparăă î în F1n F1

Variaţia transgresivã Variaţia transgresivã se manifestă în cazurile când ceise manifestă în cazurile când ceidoi părinţi nu reprezintă extremele posibile dedoi părinţi nu reprezintă extremele posibile decombinare a genelor multiple implicate.combinare a genelor multiple implicate.

ultă:ultă:



Dacă presupunem că producţia la tomateeste controlată de genele multiple A, B, C,la încrucişarea a două soiuri cugenotipurile AaBbCc respectiv aaBBcc

rezultă

PƂAabbCC v ƃaaBBcc

F1

AaBbCc

F1 AaB

bCc



EficientaEficienta selecţieiselecţiei

într într²²oo populaţiepopulaţie transgresivã transgresivã FF22 esteeste cucuatâtatât maimai mare, cumare, cu câtcât numărulnumărul de genede genemultiple implicatemultiple implicate în în determinismuldeterminismul

caracteruluicaracterului luatluat în în considerareconsiderare esteestemaimai micmic,, întrucât întrucât frecvenţafrecvenţa formelorformelortransgresivetransgresive cucu fenotipurifenotipuri extremeextreme

esteeste maimai mare.mare.



ReuşitaReuşita hibridăriihibridării transgresivetransgresive

DeterminatăDeterminată dede structurastructura genotipurilorgenotipurilor care secare se încrucişează încrucişează,, adicăadică dedecompensareacompensarea şişi acumulareaacumularea genelorgenelor favorabilefavorabile de lade la ceicei doidoi părinţipărinţi ((ceeaceea

cece îi îi lipseştelipseşte unuiunui părintepărinte săsă posedeposede celălaltcelălalt părintepărinte, conform, conform exempluluiexempluluiprezentatprezentat maimai sussus).). PentruPentru aa favorizafavoriza aceastăaceastă ÅÅîntâlnire întâlnire´́ în în acelaşiacelaşi individindivid aa genelorgenelor

favorabilefavorabile de lade la diferiţidiferiţi genitorigenitori pepe principiulprincipiul compensăriicompensării reciprocereciproce, se, seaplicăaplică hibridărihibridări diallelediallele,, cândcând selectivitateaselectivitatea stigmatuluistigmatului faţăfaţă dede polenpolenesteeste maimai redusăredusă, se, se acţioneazăacţionează prinprin folosireafolosirea intermediaruluiintermediarului lala

încrucişare încrucişare.. DupăDupă fecundarefecundare,, unulunul dindin genomurigenomuri esteeste eliminateliminat în în perioadaperioada

formăriiformării embrionuluiembrionului.. UneoriUneori potpot săsă aparăapară deficienţedeficienţe în în dezvoltareadezvoltarea morfogeneticămorfogenetică aa

embrionuluiembrionului în în urmaurma căroracărora seminţeleseminţele nu senu se dezvoltădezvoltă normal (normal (rezultărezultăseminţeseminţe fărăfără germinaţiegerminaţie sausau plantuleleplantulele pierpier în în diferitediferite stadiistadii).).

Aceste dificultăţi se pot diminua sau chiar evita prin:Aceste dificultăţi se pot diminua sau chiar evita prin: -- hibridări reciprocehibridări reciproce ²² culturacultura in vitroin vitro a embrionilor sau seminţelor imaturea embrionilor sau seminţelor imature



Consangvinizarea si heterozisulConsangvinizarea si heterozisul

ConsangvinizareaConsangvinizarea reprezintă autofecundareareprezintă autofecundarea

forţată cu polen a plantelor alogame sauforţată cu polen a plantelor alogame sau încrucişarea între indivizi înrudiţi încrucişarea între indivizi înrudiţi ƂƂfratefrate vv ƃƃsorã,sorã,ƂƂtatătată vv ƃƃfiicã, etc.fiicã, etc.

Descendenţa consangvină timp de mai multeDescendenţa consangvină timp de mai multegeneraţii succesive a unei singure plante alogamegeneraţii succesive a unei singure plante alogameeste cunoscută sub denumirea deeste cunoscută sub denumirea de linielinieconsangvinizatãconsangvinizatã..

Se aplică la speciile alogame (ceapă, sfeclă,Se aplică la speciile alogame (ceapă, sfeclă,morcov, castrateti,morcov, castrateti, pomi fructiferipomi fructiferi etc.).etc.). Efectul major al consangvinizãriiEfectul major al consangvinizãrii :: obţinerea deobţinerea de

genotipuri noi, homozigote, ca urmare a desfaceriigenotipuri noi, homozigote, ca urmare a desfacerii

populaţiei iniţiale în biotipurile componente.populaţiei iniţiale în biotipurile componente.



Efectele consangvinizãriiEfectele consangvinizãrii

Efectele fenotipiceEfectele fenotipice..

Reducere puternică a vitalităţii, care afectează capacitatea deReducere puternică a vitalităţii, care afectează capacitatea decreştere, de reproducere şi de adaptare, mai ales după primacreştere, de reproducere şi de adaptare, mai ales după primaautofecundare forţată (Cautofecundare forţată (C11). Acest fenomen cunoscut şi sub denumirea de). Acest fenomen cunoscut şi sub denumirea dedepresiune de consangvinizaredepresiune de consangvinizare, variază foarte mult cu specia de plante., variază foarte mult cu specia de plante.Astfel, este nulă la dovleac, foarte mică la sfeclă şi foarte puternică laAstfel, este nulă la dovleac, foarte mică la sfeclă şi foarte puternică lavarză, salată, ceapă, morcov, etc. Reducerea vitalităţii are loc până la Cvarză, salată, ceapă, morcov, etc. Reducerea vitalităţii are loc până la C77

²² CC88, când se ajunge la un, când se ajunge la un minim de consangvinizareminim de consangvinizare.. Scăderea vitalităţii este marcată prin reducerea taliei, a suprafeţeiScăderea vitalităţii este marcată prin reducerea taliei, a suprafeţei

foliare, diminuarea elementelor de productivitate şi respectiv scădereafoliare, diminuarea elementelor de productivitate şi respectiv scădereaevidentă a producţiei, apariţia unor deficienţe clorofiliene, etc.evidentă a producţiei, apariţia unor deficienţe clorofiliene, etc.

Scăderea rezistenţei liniilor consangvinizate la anumiţi factori de mediuScăderea rezistenţei liniilor consangvinizate la anumiţi factori de mediu

datorită îngustării bazei genetice.datorită îngustării bazei genetice. OdatăOdată cucu creştereacreşterea număruluinumărului dede generaţiigeneraţii consangvineconsangvine sese

realizeazărealizează uniformitateauniformitatea fenotipicăfenotipică aa liniilorliniilor consangvinizateconsangvinizate, care, carepracticpractic dupã dupã 77 ²² 1010 generaţiigeneraţii suntsunt homozigotehomozigote lala majoritateamajoritatea locilorlocilor



EfecteEfecte genotipicegenotipice.. CeleCele maimai importanteimportanteefecteefecte genotipicegenotipice suntsunt urmãtoareleurmãtoarele::

²² SegregareaSegregarea puternicăputernică în în primeleprimelegeneraţiigeneraţii dede autofecundareautofecundare şişi desfaceredesfacereaa populaţieipopulaţiei în în biotipurilebiotipurile componentecomponente

care potcare pot fifi homozigothomozigot²²recesiverecesive,,homozigothomozigot²²dominantedominante şişi homozigothomozigot²²recesiverecesive pentrupentru anumiţianumiţi lociloci şişi respectivrespectiv

homozigothomozigot²²dominantedominante pentrupentru alţialţi lociloci



AaAa Bb CcBb Cc DdDd AaAa Bb CcBb Cc DdDd aaaa Bb CcBb Cc DdDd AA Bb CcAA Bb Cc DdDd aaaa bb Ccbb Cc DdDd AA BB CcAA BB Cc DdDd aaaa bb ccbb cc DdDd homozigoţihomozigoţi AA BB CcAA BB Cc DdDdhomozigoţihomozigoţi aa bb cc ddaa bb cc dd recesivirecesivi AA BB cc dD dominanţiAA BB cc dD dominanţi

AaAa Bb CcBb Cc DdDd

AA bb Cc DDAA bb Cc DD aaaa BB CC DDBB CC DD AA BB cc DDAA BB cc DD homozigoti recesivihomozigoti recesivi AA BB CC ddAA BB CC dd şi dominanţişi dominanţi AA AA bbbb CC ddCC dd

individulindividul cucu genotipulgenotipul Aa Aa Bb CcBb Cc DdDd,, poatepoate segregasegrega în în biotipurilebiotipurile demaidemai sussus::



ImportantaImportanta liniilorliniilor consangvinizateconsangvinizate

²² uneleunele liniilinii consangvinizateconsangvinizate suntsunt valoroasevaloroase datoritădatoritămanifestăriimanifestării unorunor genegene recesiverecesive în în starestare homozigotăhomozigotă, care, carecontroleazăcontrolează caracterecaractere şişi însuşiri însuşiri doritedorite dede omom, cum, cum arar fifi::portport²²erect,erect, tufătufă compactăcompactă,, frunzefrunze sesilesesile,, conţinutconţinut redusredus în înalcaloizialcaloizi,, rezistenţărezistenţă mare lamare la anumiţianumiţi factorifactori dede mediumediu etc.;etc.;

²² obţinereaobţinerea efectuluiefectului heterozisheterozis prinprin încrucişarea încrucişarea liniilorliniilorconsangvinizateconsangvinizate şişi obţinereaobţinerea hibrizilorhibrizilor comercialicomerciali FF11, care, caretreptattreptat tindtind săsă înlocuiască înlocuiască soiurilesoiurile lala numeroasenumeroase speciispecii dede

planteplante horticolehorticole



HeterozisulHeterozisul

FenomenulFenomenul opusopus consangvinizãriiconsangvinizãrii, care, care reprezintã reprezintã expresiaexpresiageneticã geneticã favorabilã favorabilã aa hibridãriihibridãrii. Cu. Cu altealte cuvintecuvinte,, heterozisulheterozisulreprezintăreprezintă creştereacreşterea vigoriivigorii hibridehibride în în FF11 în în urmaurma încrucişării încrucişării

între între formeforme ((liniilinii consangvinizateconsangvinizate,, soiurisoiuri, etc.), etc.) diferitediferitegenetic.genetic.

ÎncepândÎncepând cucu generatiageneratia FF22 efectulefectul heterozisheterozis scadescade datoritădatorităsegregăriisegregării

Are un Are un rolrol deosebitdeosebit în în ameliorareaameliorarea plantelor plantelor alogamealogame, el, elputânduputându± ±sese fixafixa lala planteleplantele cucu înmulţire înmulţire vegetativăvegetativă. De. De

asemeneaasemenea,, heterozisulheterozisul sese manifestămanifestă şişi lala planteleplantele autogameautogame((tomatetomate,, ardeiardei, etc.)., etc.).

IntensitateaIntensitatea heterozisuluiheterozisului esteeste foartefoarte mare lamare la încrucişarea încrucişarea între între liniilinii consangvinizateconsangvinizate sausau între între soiurisoiuri ((liniilinii pure)pure) şişi scadescade lala încrucişarea încrucişarea între între formeforme cu gradcu grad ridicatridicat dede heterozigoţieheterozigoţie..



FenomenulFenomenul heterozisheterozis afecteazăafectează atâtatât caracterelecaracterelecantitativecantitative ((elementeelemente dede productivitateproductivitate,, însuşiri însuşiri

biochimicebiochimice,, însuşiri însuşiri fiziologicefiziologice, etc, etc DupăDupă naturanatura caracterelorcaracterelor şişi însuşirilor însuşirilor afectateafectate sese

distingdisting următoareleurmătoarele tipuritipuri dede heterozisheterozis:: ²² HeterozisHeterozis reproductiv reproductiv ²² cândcând în în FF11 sporeştesporeşte

productivitateaproductivitatea dede seminţeseminţe şişi respectivrespectiv producţiaproducţia dedefructefructe;; ²² Heterozis somaticHeterozis somatic ²² când în Fcând în F11 creşte considerabilcreşte considerabil

masa vegetativă;masa vegetativă;

²²HeterozisHeterozis adaptativ adaptativ

²² cândcând în în FF11 sese înregistrează înregistrează oocreşterecreştere aa rezistenţeirezistenţei plantelorplantelor lala anumiţianumiţi factorifactori dedemediumediu;; acestacest tip detip de heterozisheterozis apareapare maimai ales laales la

încrucişările încrucişările îndepărtate îndepărtate

1FX



EfectulEfectul heterozisheterozis sese calculeazãcalculeazã frecventfrecvent în îndouădouă modurimoduri sisi anumeanume::

± media aritmeticã a populatiei F1 pentrucaracterul analizat;

± media aritmeticã a populatiei părintelui matern

± media aritmeticã a populatiei părintelui patern

- media aritmeticã a populatiei părintelui cu valorimaxime ale rezistenţei.

Î n generaţiile următoare, efectulheterozis scade cu 50% de la o generaţie la altadatorită reducerii heterozigoţilor cu câte 50%

1F



ImportanţaImportanţa practicăpractică aa heterozisuluiheterozisului

PePe lângălângă rolulrolul heterozisuluiheterozisului în în evoluţiaevoluţia plantelorplantelor, el, el esteesteconsideratconsiderat ca oca o metodã metodã dede ameliorareameliorare extremextrem dedepreţioasăpreţioasă şişi beneficăbenefică pentrupentru sporireasporirea producţieiproducţieihorticolehorticole.. AşaAşa sese explicăexplică faptulfaptul cã cã lala numeroasenumeroase speciispecii

legumicolelegumicole hibriziihibrizii FF11 sese afirmăafirmă foartefoarte rapidrapid şişi cucusiguranţăsiguranţă eiei vorvor înlocui înlocui treptattreptat soiurilesoiurile existenteexistente în înculturăcultură

OdatăOdată cucu descoperireadescoperirea sterilităţiisterilităţii masculemascule şişi aa genelorgenelorrestauratoarerestauratoare dede fertilitatefertilitate,, precumprecum şişi aa posibilităţilorposibilităţilordede polenizarepolenizare sese asigurăasigură premizepremize rapiderapide dede ameliorareameliorareunorunor speciispecii autogameautogame foartefoarte importanteimportante cumcum suntsunt::mazăreamazărea,, fasoleafasolea, etc, etc



DintreDintre planteleplantele legumicolelegumicole,, tomateletomatele,, ardeiiardeii,, vinetelevinetele,,castraveţiicastraveţii,, pepeniipepenii,, guliileguliile,, varzavarza,, salatasalata,, spanaculspanacul,, manifestămanifestă

unun pronunţatpronunţat efectefect heterozisheterozis.. La plantele pomicole a fostLa plantele pomicole a fostsemnalată o creştere a vigorii hibride la prun şi piersic.semnalată o creştere a vigorii hibride la prun şi piersic. LaLa uneleunele planteplante horticolehorticole heterozisulheterozisul din Fdin F11 poatepoate fifi fixatfixat

în în descendenţădescendenţă,, prinprin înmulţirea înmulţirea vegetativăvegetativă aa hibrizilorhibrizilor dindinprimaprima generaţiegeneraţie.. Micropropagarea prin culturi de celule şiMicropropagarea prin culturi de celule şi

meristeme apare ca o alternativă rapidă de permanentizare ameristeme apare ca o alternativă rapidă de permanentizare acombinaţiilor hibride Fcombinaţiilor hibride F11.. Împiedicarea segregării hibrizilor FÎmpiedicarea segregării hibrizilor F11 se poate realiza şi pese poate realiza şi pe

diferite căi genetice dintre care menţionăm: inducerea unordiferite căi genetice dintre care menţionăm: inducerea unortranslocaţii multiple, a unor deficienţe şi inversiitranslocaţii multiple, a unor deficienţe şi inversiicromozomiale, inducerea poliploidiei, etccromozomiale, inducerea poliploidiei, etc



Î ntrebăriÎ ntrebări CeCe însuşire de bază a lumii vii defineşte diferenţa calitativă şi însuşire de bază a lumii vii defineşte diferenţa calitativă şi

cantitativă între indivizi?cantitativă între indivizi? Care sunt metodele ce le putem folosi pentru inducerea şi lărgireaCare sunt metodele ce le putem folosi pentru inducerea şi lărgirea

variabilităţii genetice la plante?variabilităţii genetice la plante? Care sunt căile pentru obţinerea formelor genetice noi în FCare sunt căile pentru obţinerea formelor genetice noi în F11?? Care sunt căile pentru obţinerea formelor genetice noi în FCare sunt căile pentru obţinerea formelor genetice noi în F22?? Care sunt criteriile pentru alegerea genitorilor (formelor parentale)Care sunt criteriile pentru alegerea genitorilor (formelor parentale)

pentru hibridare?pentru hibridare? Cum explicăm capacitatea generală şi specifică deCum explicăm capacitatea generală şi specifică de combinare?combinare? Care sunt formele de hibridare pe care le putem folosi în studiulCare sunt formele de hibridare pe care le putem folosi în studiul

mecanismelor genetice?mecanismelor genetice? Cum putem contura efectele fenotipice şi genotipice aleCum putem contura efectele fenotipice şi genotipice ale

consangvinizării?consangvinizării? Cum explicăm teoretic fenomenul heterozis?Cum explicăm teoretic fenomenul heterozis? Care este importanţa practică a fenomenului heterozis?Care este importanţa practică a fenomenului heterozis?



BibliografieBibliografie

Bălan V.,Bălan V.,1991. Cercetări privind variabilitatea genetică la cais cu privire specială la1991. Cercetări privind variabilitatea genetică la cais cu privire specială laadaptabilitate şi calitate.adaptabilitate şi calitate. Research on the genetic variability of the apricotResearch on the genetic variability of the apricot--tree with specialtree with specialfocus on adaptability and quality, PhD Thesis,focus on adaptability and quality, PhD Thesis, University of Agronomic Sciences and VeterinaryUniversity of Agronomic Sciences and VeterinaryMedicineMedicine Bucharest,RomaniaBucharest,Romania, 247 pp, 247 pp

BălanBălan V.,V., 1992.1992. StudiulStudiul variabilitatiivariabilitatii materialuluimaterialului iniţialiniţial dede caiscais, in, in vedereavederea identificăriiidentificării dede noinoisursesurse de genede gene pentrupentru adaptabilitateadaptabilitate,, productivitateproductivitate sisi calitatecalitate.. LucrăriLucrări ştiinţificeştiinţifice ICPPICPP voivoi. XV,. XV,5555--7070

BălanBălan V.,V., IvaşcuIvaşcu A.,A., 1995. Genetic resources at apricot and peach in1995. Genetic resources at apricot and peach in Romania. In: Schmidt H,Romania. In: Schmidt H, KellerhalsKellerhals M (M (EdsEds)) Progress in Temperate FruitProgress in Temperate Fruit BreedingBreeding,, EucarpiaEucarpia Fruit Breeding Section. Meeting Held atFruit Breeding Section. Meeting Held at WadenswilWadenswil//EinsiedelnEinsiedeln, Switzerland, August 3, 1993,, Switzerland, August 3, 1993, KluverKluver Academic Publishers, Boston, pp 439Academic Publishers, Boston, pp 439--

447447 BălanBălan V., T udor V.,V., T udor V., ToporTopor E.,E., CorneanuCorneanu M.,M., 2007. Apricot2007. Apricot genetics and Biotechnology ingenetics and Biotechnology in Romania,TheRomania,The European Journal of Plant Science and Biotechnology,European Journal of Plant Science and Biotechnology,

Global Science Books .pp 153Global Science Books .pp 153--169.169. BălanBălan V., T udor V.,V., T udor V., ToporTopor E.,E., CorneanuCorneanu M.,M., 2OO8,2OO8, GeneticaGenetica ameliorareaameliorarea şişi biotehnologiabiotehnologia caisuluicaisului în în Romania,Romania, LucrăriLucrări ŞtiinţificeŞtiinţifice,, Seria A, LI, AGRONOMIE, Universitatea de Ştiinţe Agronomice şiSeria A, LI, AGRONOMIE, Universitatea de Ştiinţe Agronomice şi Medicină Veterinară BucureştiMedicină Veterinară Bucureşti CeapoiuCeapoiu N.,N., 1980.1980. EvoluţiaEvoluţia SpeciilorSpeciilor. Evolution of Species. Evolution of Species, Romanian, Romanian Academy Publishing House, Bucharest, 480 ppAcademy Publishing House, Bucharest, 480 pp

77100236 metode de ameliorare a plantelor

Documents