ameliorarea plantelor – întrebări recapitulative agro i.d

8/19/2019 Ameliorarea plantelor – întrebări recapitulative agro I.D.

1/13

1

Ameliorarea plantelor – întrebări recapitulative agro I.D.

1. Cum se defineşte un obiectiv al ameliorării plantelor?

Obiectivele ameliorării plantelor reprezintă o însumare la un singur individ (plantă)

a unui număr cât mai mare de însuşiri şi caractere valoroase, ce conferă posibilitatea

acestuia de a fi cultivat de om, pe areale mai mari sau mai mici.

2. Ce reprezintă şi care sunt condiţiile obligatorii ce definesc un nou soi/hibrid?

Un nou soi/hibrid reprezintă o populaţie de plante cultivate, denumită CULTIVAR,

care depăşeşte cu cel puţin 10% soiul/hibridul – martor omologat şi zonat, la unul sau mai

mulţi indicatori de productivitate, calitate, rezistenţe, prelucrare etc.

Condiţiile obligatorii ce definesc un nou soi/hibrid sunt reprezentate prin:

distinctibilitate, omogenitate, stabilitate biologică şi genetică.

Distinctibilitate – se diferenţiază de soiurile cunoscute prin cel puţin un caracter

important care se manifestă constant şi poate fi uşor definit sau descris. La hibrizi,

distinctibilitatea constă în identificarea uşoară a caracterelor la părinţi precum şi formula

originală de împerechere a acestora.

Omogenitate – ansamblul caracterelor/însuşirilor luate în considerare la identificare

(distinctibilitate) se manifestă în mod uniform la majoritatea indivizilor ce compun cultivarul(soiul cultivat).

Stabilitate – în urma reproducerii succesive caracterele şi însuşirile esenţiale specifice se menţin la valorile iniţiale sau apropiate acestora.

3. Cum se clasifică şi care sunt principalele caracteristici ale obiectivelor

ameliorării plantelor?

Obiectivele ameliorării plantelor se clasifică în funcţie de cerinţele fundamentale pecare trebuie să le îndeplinească noul soi/hibrid: distinctibilitate, omogenitate şi stabilitate biologică şi genetică.

Principalele caracteristici ale obiectivelor ameliorării plantelor :

– Ameliorarea componentelor capacităţii de producţie – Ameliorarea componentelor calităţii – Ameliorarea însuşirilor de rezistenţă activă la stresuri

– Ameliorarea reacţiei favorabile a plantelor la intensivizare.

4. Prezentarea şi determinarea principalelor componente ale capacităţii de

producţie la unele specii cultivate.

Componentele capacităţii de producţie – sunt elementele morfo-productive cecontribuie la obţinerea producţiei totale, principale sau secundare. Aceste componente diferă de la o specie la alta şi se compun după cum urmează: - La grâu, orz, secară: nr. spice/m2; nr. boabe/spic; greutatea boabelor din spic; ....MMB;lungimea spicului, nr. flori fertile etc.

- La porumb boabe: nr.ştiuleţi/plantă, nr. rânduri boabe/ştiulete; lungimea ştiuletelui;

....diametrul ştiuletelui; nr. boabe/ştiulete; greutatea boabelor/ştiulete; greutatea totală a

....ştiuletelui; MMB; randament în boabe/ştiulete etc.


2/13

2

- La leguminoase boabe: nr. ramificaţii tulpinale; nr păstăi/plantă; nr. boabe/păstaie; nr....boabe/plantă; greutatea boabelor/plantă; MMB etc.

5. Prezentarea, determinarea şi caracterizarea componentelor calităţii producţiei.

Calitatea, ca şi capacitatea de producţie, este o însuşire foarte complexă şi de mare importanţă în activitatea de ameliorare şi este conferită de:

a. – Conţinutul în substanţe de bază (proteine, glucide, grăsimi). b. – Conţinutul în principii active (lizină, triptofan, metionină etc.). c. – Însuşiri tehnologice (grad de extracţie, însuşiri culinare şi de panificaţie,

calitatea fibrei etc.).

a. Ameliorarea conţinutului în substanţe de bază

Ameliorarea conţinutului de proteine – reprezintă cel mai important obiectiv calitativ, deoarece constituie componentul de bază al protoplasmei celulelor şi contribuie laformarea, creşterea, dezvoltarea, reînnoirea şi repararea organismului.

Ameliorarea conţinutului în glucide – prezintă interes deosebit pentru speciile şiproducţiile folosite în fabricarea amidonului, dextrinei, a zahărului, spirtului etc.

Ameliorarea conţinutului de grăsimi – ca şi cel de proteine, se află sub influenţa aceloraşi factori: genetici, de mediu şi tehnologici. Diferenţa constă în intensitatea cu careacţionează fiecare factor în parte. Conţinutul şi calitatea uleiului sunt în mai mare măsurăinfluenţate de factorii tehnologici decât conţinutul în proteine.

Ameliorarea conţinutului în substanţe de bază – întâmpină dificultăţi precum: - corelaţia negativă ce se manifestă între producţia de seminţe şi conţinutul în substanţeutile.

- corelaţia negativă ce se manifestă între conţinutul de proteine şi conţinutul de ulei, situaţie

întâlnită la porumb, soia, floarea soarelui; - lipsa unor cunoştinţe precise cu privire la controlul genetic al sintezei şi depunerii acestorsubstanţe utile, face foarte grea stabilirea unei strategii adecvate pentru ameliorarea acestor

însuşiri.

b. Ameliorarea conţinutului în principii active esenţiale

Conţinutul în lizină - la germoplasma mondială a grâului este între 2,2 – 4,2 g/100g proteină; la orz este între 2,8-5,9 g/100 g proteină; la porumb între 2,0–5,0 g/100 gproteină, iar la leguminoase boabe este între 6,0–7,5 g/100 g proteină.

Conţinutul în triptofan – deşi modest, fiind între 0,4–1,2 g/100g proteină la porumbşi între 1,0–1,5 g/100 g proteină la mazăre, fasole, linte, soia, se prezintă cu efecte foarte

bune atât în proteinogeneză, dar mai ales în metabolismul uman. Conţinutul în metionină - la leguminoasele boabe este cuprins între 1,0–1,5 g/100 g

proteine şi are efect limitativ în proteinogeneză atunci când acest aminoacid lipseşte.

c. Ameliorarea însuşirilor tehnologice

Printre însuşirile tehnologice, ca obiective majore pentru ameliorare avem: la grâu: calitatea glutenului ca element esenţial la morărit şi panificaţie; la orzoaică: conţinutul ridicat în amidon, redus în proteine şi bobul mare cu uniformitate

ridicată; la leguminoase boabe: îmbunătăţirea capacităţii de fierbere şi reducerea procentului de

coji;

la floarea soarelui: creşterea proporţiei acidului linoleic faţă de acidul linolenic;


3/13

3

la inul ulei: creşterea gradului de sicativitate a uleiului; la inul şi cânepa pentru fibre: lungimea tehnică, fineţea, elasticitatea, flexibilitatea şi

rezistenţa la torsionare; la cartof: însuşirile culinare, conţinutul în amidon; la sfecla de zahăr: reducerea substanţelor nezaharoase din suc, gradul de extracţie al

zahărului; la plantele furajere: creşterea digestibilităţii şi reducerea conţinutului de celuloză, lignină

şi alcaloizi.

6. Prezentarea, determinarea şi caracterizarea însuşirilor de rezistenţă.

Prin rezistenţa plantelor se înţelege capacitatea plantelor de a anihila acţiunea directă sau indirectă a factorilor de stress într-o anumită zonă geografică, şi de a continuaprocesele vitale în mod normal. Rezistenţa plantelor poate fi ereditară şi momentană,neereditară.

Rezistenţa pasivă se datorează lipsei de sincronizare între acţiunea negativă a

factorului stresant şi faza critică a plantei pentru factorul stresant respectiv. De exemplu,rezistenţa la secetă a genotipurilor precoce, rezistenţa la anumite boli prin depăşirea fazeicritice de atac sau prin lipsa condiţiilor favorabile atacului etc.

Rezistenţa activă se datorează lipsei de sensibilitate pe care o manifestă genotipul la acţiunea stresantă a factorului respectiv, chiar dacă acesta acţionează în momentul criticsau are condiţii favorabile de manifestare. Distingem următoarele forme de rezistenţă:

a. Rezistenţa plantelor la stresuri climatice Rezistenţa la temperaturile scăzute – primăvara, după însămânţarea culturilor şi

uneori chiar după răsărirea culturilor, se ivesc numeroase cazuri cu temperaturi scăzute sauchiar cu zăpadă. În această situaţie plantele termofile ca: porumbul, sorgul, fasolea, soia etc.,

suportă efectul negativ al unor stresuri climatice deosebite, fie indirect prin acţiuneatemperaturii, fie direct prin îngheţare.

Rezistenţa la iernare – constituie o însuşire complexă, cu un determinism genetic complicat. Totuşi, s-a demonstrat că la baza acestei rezistenţe se află o serie de reacţii biochimice şi procese fiziologice condiţionate genetic, dar şi influenţate semnificativ de condiţiile mediului ambiant. Însuşirea de rezistenţă la iernare este controlată poligenic, dar,la rândul lor, însuşirile elementare sunt şi ele controlate genetic.

Rezistenţa la secetă, şiştăvire – prezintă interes deosebit în ameliorarea soiurilor destinate zonelor sudice şi estice ale ţării, adică pentru zonele unde se manifestă mai pregnant efectele negative ale secetei.

b. Rezistenţa plantelor la stresuri fitopatologice Ameliorarea rezistenţei la boli – ameliorarea rezistenţei la boli, începută după 1900,

a căpătat o activitate cu caracter ştiinţific după ce s-au lămurit şi explicat întrebările legatede modul de atac şi evoluţie a bolii, faptul că paraziţii şi boala prezintă aceeaşi evoluţie şisunt supuse aceloraşi legi ca şi cele ale plantelor pe care le atacă.

Rezistenţa verticală - se realizează atunci când noul soi/hibrid manifestă o rezistenţăactivă mai mare pentru o anumită rasă fiziologică, faţă de altă rasă a aceluiaşi agent patogen.Ea mai poate fi definită ca însuşirea patogenului de a se modifica, motiv pentru care aceastărezistenţă verticală este temporară.

Rezistenţa orizontală - se realizează în cursul filogeniei plantă-gazdă când aceasta

şi-a creat o rezistenţă naturală activă, fiind permanent în contact cu atacul patogenului. Semai defineşte ca rezistenţă permanentă sau stabilă.


4/13

4

Ameliorarea rezistenţei la dăunători – pierderile anuale de recoltă, pe plan mondial,datorate atacului dăunătorilor se ridică la aproape 30 miliarde dolari (circa 14%). În Româniapierderile anule medii prin atacul dăunătorilor sunt de 12% la grâu, 8% la ovăz, 3% la orez,14% la porumb, 15% la cartofi, şi câte 10% la sfeclă, legume, floarea soarelui, leguminoaseboabe şi plante furajere.

7. Prezentarea, determinarea şi caracterizarea reacţiei favorabile la intensivizare.

În condiţiile unei agriculturi intensive, noile soiuri şi hibrizi vor trebui să îndeplinească anumite cerinţe specifice cum ar fi:

a – Reacţie favorabilă la condiţii de irigare şi fertilizare. b – Reacţie favorabilă la condiţii de mecanizare. a – Pe suprafeţele irigate – genotipurile ce se vor cultiva trebuie să îndeplinească

următoarele cerinţe: - să posede o mare capacitate de producţie; - să valorifice superior apa şi ceilalţi factori de vegetaţie;

- să prezinte rezistenţe sporite la stresurile fitopatogenice. La noi în ţară obţinerea de soiuri/hibrizi specifici numai pentru suprafeţele irigate se

află în faza iniţială. Dispunem de puţine soiuri specifice pentru condiţii de irigare la grâu,soia, hibrizi de porumb, de floarea soarelui, de sorg, precum şi unele creaţii noi de plantefurajere perene.

b – Reacţia favorabilă la mecanizar e – pentru mecanizarea integrală a tehnologiilorde cultivare se impune ca noile genotipuri să îndeplinescă cerinţele:

să prezinte portul plantei erect, compact;

să dezvolte un sistem radicular puternic şi profund;

inserţia ştiuleţilor pe planta de porumb să fie la o înălţime uniformă;

inserţia primelor păstăi pe tulpina leguminoaselor boabe să fie la o distanţă cât mai marefaţă de sol;

maturizarea boabelor (fructelor) să fie cât mai uniformă;

să prezinte o rezistenţă ridicată la scuturare şi cădere;

boabele (fructele) să reziste la turaţii sporite ale aparatului de treier etc.

*8. Factorii care determină alegerea obiectivelor ameliorării plantelor: clasificare,

caracterizare.

1.4.1. Factorii naturali

Grupele principale de factori naturali care influenţează în mare măsură alegerea

obiectivelor ameliorării plantelor sunt următoarele: Condiţiile de climă - deosebit de diversificate, de la nivelul mării până la cele mai

mari altitudini, influenţează foarte puternic problematica ce trebuie rezolvată pentru aceeaşispecie de plantă cultivată.

Noile soiuri sau hibrizi, intensivi sau superintensivi, vor trebui să valorifice foarte eficient specificul condiţiilor locale de climă pentru o anumită zonă de cultură. De exemplu încazul hibrizilor extratimpurii şi timpurii de porumb, deşi fac parte din aceeşi grupă deprecocitate, obiectivele ameliorării şi particularităţile biologice ale genotipurilor sediferenţiază atunci când se cultivă drept cultură succesivă în sudul ţării, faţă de situţia cândse cultivă în ogor propriu în zonele nordice şi intramontane. Aşa se explică de ce pentru zona

de sud programul de ameliorare a porumbului timpuriu şi extratimpuriu aparţine ICCPT – Fundulea, iar pentru zona de nord a ţării acelaşi program aparţine SCA Suceava şi SCA Turda.


5/13

5

Condiţiile de sol – au o importanţă minoră în determinarea obiectivelor ameliorării.Avem totuşi cazuri când se impune crearea de noi genotipuri specifice cultivării solurilorpodzolice (SCA Albota), a solurilor sărăturate şi cu exces de apă (SCA Brăila), a solurilornisipoase (SCA Caracal), a terenurilor erodate (SCA Podu Iloaiei, SCA Turda), a solurilor cu

aport freatic (SCA Lovrin) etc.

1.4.2. Factorii social-economici

Principalii factori social-economici, în funcţie de care, într-o anumită etapă, se stabilesc principalele obiective ale ameliorării plantelor sunt:

Nivelul tehnic al dezvoltării forţelor de producţie din agricultură. Atunci când agricultura dispune de o puternică bază tehnico-materială, de cantităţi suficiente de

îngrăşăminte, pesticide şi mari suprafeţe amenajate pentru irigaţii, se impune obligativitateaamelioratorilor de a crea noi soiuri şi hibrizi care să valorifice din plin aceste condiţii deosebitde favorabile.

Nu prezintă interes şi nici nu se recomandă folosirea unor genotipuri extensive în

condiţiile practicării unei agriculturi intensive, după cum nu este eficientă nici situaţia inversă.

Cerinţele economiei naţionale – este unul din factorii social-economici careinfluenţează în mare măsură priorităţile obiectivelor ameliorării plantelor.

Atunci când se trece de la o agricultură extensivă la o agricultură intensivă, ameliorarea plantelor trebuie să rezolve întreaga constelaţie de obiective ce vizează mărireacapacităţii de producţie a noilor soiuri şi hibrizi.

Realizându-se etapa de agricultură intensivă, obiectivul major al ameliorării se îndreaptă spre creşterea calităţii producţiei şi odată cu aceasta la realizarea de soiuri şi hibrizi specializaţi. Este cazul soiurilor de grâu destinate industriei pastelor făinoase (Triticum

durum), a soiurilor de grâu pentru consum uman, a hibrizilor de porumb pentru consumuman, a hibrizilor de porumb pentru furajarea animalelor, a celor folosiţi în industriaamidonului, în extragerea uleiului etc.

La toate aceste considerente mai este necesară şi solicitarea industrieiprelucrătoare pentru anumite genotipuri de plante cu calităţi deosebite în prelucrare (fibre,uleiuri etc.) sau cu grad ridicat de extracţie (zahăr, amidon etc.).

Nivelul de pregătire profesională al celor care activează în agricultură imprimă alegerea unor anumite obiective specifice ale ameliorării plantelor. Astfel, greutăţile

întâmpinate în asigurarea forţei manuale care să execute răritul la sfecla de zahăr au determinat crearea soiurilor monogerme etc.

*9. Importanţa materialului iniţial folosit în ameliorarea plantelor.

Materialul iniţial – folosit în ameliorarea plantelor se defineşte prin formele spontane şi cultivate de plante, cu care se începe procesul de creare a noilor soiuri şi hibrizidestinaţi îmbunătăţirii sortimentului existent.

Succesul procesului de ameliorare se datorează în mare măsură valorii şi abundenţei materialului iniţial, ansamblului genelor valoroase a căror acumulare se urmăreşte în genotipurile noi create.

Instituţiile şi persoanele care se ocupă cu ameliorarea plantelor trebuie să dispună de un material iniţial bogat şi valoros, ceea ce înseamnă că trebuie să îndeplinească

următoarele cerinţe:


6/13

6

- fondul genetic trebuie să determine valori foarte mari ale componentelor productivităţiiplantelor comparativ cu martorul omologat şi zonat; - însuşirile de rezistenţă să prezinte valori maxime, la nivelul cerinţelor viitoarelor soiuri ceurmează a înlocui soiurile existente; - să conţină o variabilitate genetică foarte ridicată (coeficientul de eritabilitate să prezinte

valori mari);- să corespundă, sub toate aspectele, obiectivelor ameliorării.

Termenul de material iniţial are o accepţiune asemănătoare cu cel de germoplasmă,acesta din urmă câştigând din ce în ce mai mult teren.

După calculul efectuat de James E. – 1961, în Statele Unite, 70% din colecţiile de soia, 98% din cele de trifoliene şi 66% din cele de ovăz au fost pierdute. De asemenea, ReitzL. P. şi Cradoock J.C. – 1969, menţionează că 75% din formele de orez şi peste 75% dinformele de secară au dispărut. La grâu pierderile sunt mai mici.

Constatăm deci o “eroziune genetică” evidentă şi semnificativă. Pentru a se micşorasau chiar anula aceste pierderi cauzate de eroziunea genetică se încearcă, din ce în ce mai

insistent, constituirea unor organisme şi instituţii care să se ocupe de colectarea şiconservarea de germoplasmă în “bănci de gene”.

Băncile de gene sunt organizate în 44 state, includ 145 de instituţii specializate în care se conservă aproape 200.000 forme de porumb şi peste 100 forme de teosinte. Din cele145 de instituţii specializate pe plan mondial numai 14 deţin condiţii de climatizare cuumiditate şi temperatură controlată. Din aceste 14 instituţii specializate, în America sunt 8,

în Asia 4 şi în Europa 2. În România, prospectarea, colectarea, evaluarea, conservarea şi folosirea resurselor

genetice proprii se realizează la ICCPT Fundulea, SCA Turda, SCA Podu Iloaiei, iar la SCASuceava se găseşte deja prima Bancă de gene, cu peste 10.000 de forme biologice.

10. Clasificarea şi caracterizarea materialului iniţial.

1. Material iniţial de bază:

2. Material iniţial nou, creat de către ameliorator:

2.1. Folosind metode convenţionale:

2.2. Folosind metodele neconvenţionale:

a. Flora spontană; b. Populaţiile locale; c. Soiurile locale;

d. Soiurile ameliorate.

a. Populaţiile hibride;b. Liniile consangvinizate;

c. Formele mutante;

d. Formele poliploide.

a. Materialul folosit în tehnologia ADN recombinat; b. Materialul rezultat prin culturi de celule şi ţesuturi “in vitro”;c. Materialul folosit în obţinerea haploizilor; d. Materialul folosit în hibridările somatice.


7/13

7

2.2.1.a. Materialul iniţial reprezentat prin flora spontană - se compune din speciile

spontane, înrudite cu specia la care se lucrează pentru ameliorare. Fiind rezultatul unui îndelungat proces de selecţie naturală, speciile spontane sunt bine adaptate şi dotate cu însuşiri valoroase ca: rezistenţă la ger, rezistenţă la secetă, rezistenţă la boli, plasticitateecologică ridicată. În acelaşi timp însă, speciile din flora spontană prezintă numeroase

caracteristici nevaloroase ca: rezistenţă slabă la scuturare, maturizare neuniformă(eşalonată), capacitate de producţie redusă, calitate inferioară şi germinaţie neuniformă. 2.2.1.b. Materialul iniţial reprezentat prin populaţiile locale – create prin selecţie naturală,dar şi rezultat al selecţiei empirice efectuată de către om. Formate timp îndelungat, îndiferite zone naturale, populaţiile locale se caracterizează prin: rezistenţă mare la acţiuneafactorilor nefavorabili, o mare plasticitate ecologică datorată numărului mare de biotipuricomponente etc. Variabilitatea ridicată existentă în cadrul acestui material iniţial a permisobţinerea a numeroase soiuri ameliorate, numai pe baza selecţiei individuale repetate (ex.soiul de fasole F-51, F-332, la in-soiul Deta, la orz Cenad-345 etc.). Populaţiile locale deporumb au furnizat linii consangvinizate.

2.2.1.c. Materialul iniţial reprezentat prin soiuri loc ale – este asemănător populaţiilorlocale, cu deosebirea că soiurile locale sunt obţinute prin metode specifice ameliorării şi sunt

înregistrate în Registrul de Stat pentru Soiuri şi Hibrizi. Soiurile locale, omologate şi zonatesunt cuprinse în Lista Oficială de Soiuri şi Hibrizi, pot fi multiplicate şi comercializate de cătreagenţii specializaţi. 2.2.1.d. Materialul iniţial reprezentat prin soiurile ameliorate – obţinute în mod deliberatde către om prin folosirea metodelor ştiinţifice de ameliorare, constituie fondul cel maivaloros al materialului de bază.

Cunoscându-se originea soiului, metoda specifică de obţinere şi toate caracteristicile agroproductive, soiurile ameliorate se caracterizează prin:

- capacitate de producţie ridicată; - indici de calitate superiori;

- însuşiri de rezistenţă valoroase etc.

2.2.2. Materialul iniţial nou, creat de către ameliorator

Variabilitatea genotipică naturală a materialului iniţial de bază, în majoritatea cazurilor sedovedeşte insuficientă pentru realizarea de noi genotipuri, la nivelul cerinţelor actuale şi deperspectivă ale agriculturii.

2.2.2.1. Materialul iniţial nou creat prin metode convenţionale

2.2.2.1.a. Populaţiile hibride ca material iniţial nou creat de ameliorator, aflate în curs desegregare (F2 –F6) reprezintă o importantă sursă de variabilitate genotipică, în special laplantele autogame. În afara indivizilor care întrunesc caracteristicile dorite ale genitorilor, înurma segregării apar şi unele transgresiuni, deosebit de importante pentru ameliorare.Condiţia esenţială pentru obţinerea unor forme segregante valoroase o constituie alegerea

judicioasă a genitorilor, care trebuie să fie cât mai diferenţiaţi genetic. În acest scop sefolosesc hibridările îndepărtate, atât între speciile cultivate, cât şi între cele cultivate şispeciile din flora spontană. Astfel, la grâu, se fac hibridări între Triticum aestivum şi

Agropyron pentru obţinerea formelor rezistente la rugina brună. De asemenea, la secară,pentru obţinerea de forme rezistente la iernare se fac hibridări între Secale cereale şi Secale

montanum, iar la cartof, rezistenţa la temperaturi scăzute se capătă prin hibridarea întreSolanum tuberosum şi Solanum acaule.


8/13

8

2.2.2.1.b. Liniile consangvinizate ca material iniţial nou creat de ameliorator reprezintă celmai valoros material iniţial pentru plantele alogame. Aceste organisme homozigote sunt rezultatul desfacerii materialului iniţial, heterozigot, înbiotipurile constituente, ca urmare a autopolenizărilor repetate. După cum se ştie, liniile consangvinizate, ca organisme homozigote, nu se folosesc ca atare

în procesul de ameliorare, deoarece prezintă o vitalitate redusă. În schimb, liniileconsangvinizate oferă posibilitatea obţinerii de hibrizi cu un efect heterozis maxim. Camaterial iniţial de ameliorare, liniile consangvinizate pot fi folosite în obţinerea diferitelorcombinaţii hibride, care în generaţiile segregante pot realiza diferite forme transgresive. Înacest sens fiecare ameliorator îşi produce sau îşi procură singur liniile consangvinizate pecare le foloseşte ca material iniţial în procesul ameliorării. 2.2.2.1.c. Formele mutante ca material iniţial nou creat – constituie o importantă sursă devariabilitate genetică şi deci un material iniţial de ameliorare valoros pentru multe specii deplante cultivate. Formele mutante valoroase pot da naştere unui soi nou sau pot prezenta

însuşiri deosebit de rezistente care pot fi utilizate în continuare la diferite tehnici de

ameliorare. Folosirea agenţilor mutageni în scopul obţinerii şi selecţiei de mutante valoroasela plantele cultivate a devenit în ultimile două decenii o metodă obişnuită în programele deameliorare. Privitor la procedeele practice de inducere şi de selecţie a mutaţiilor la diferitecategorii de plante, ele diferă în primul rând de modul reproducerii plantelor, de scopulurmărit, de gradul de mutabilitate, de organele supuse tratamentului şi de constituţiagenetică a materialului biologic. 2.2.2.1.d. Formele poliploide ca material iniţial nou creat - reprezintă o sursă importantă devariabilitate, mai ales pentru speciile cu număr mic de cromozomi. Poliploizii, ca material nou creat, dau posibilitatea creşterii dimensiunilor celulelor şiorganelor, rezultând astfel sporirea producţiei de masă vegetativă. Poliploizii artificiali, ca

atare, nu prezintă interes pentru practica agricolă la toate speciile datorită gigantismului lor,duratei prelungite a perioadei de vegetaţie şi fertilităţii scăzute; dar, pentru obiectiveleameliorării plantelor, aceştia prezintă interes deosebit. În cazul plantelor ornamentale, pomi,arbuşti fructiferi, sfeclă, secară, trifoi, bumbac etc., poliploizii artificiali prezintă interes. 2.2.2.2. Materialul iniţial nou creat prin metode neconvenţionale

Cu toate rezultatele bune înregistrate până în prezent prin metodele convenţionale deameliorare, există părerea unanimă că agricultura modernă şi de viitor trebuie să dispună denoi forme vegetale care să concentreze în structura lor ereditară un număr maxim de genevaloroase, indiferent dacă acestea se găsesc la specii înrudite sau îndepărtatetaxonomic.Astfel de forme vegetale nu pot fi create însă prin utilizarea metodelor

convenţionale de ameliorare (hibridarea, consangvinizarea, mutageneza şi poliploidia), dincauza unor bariere care se opun transferului de gene existente la spec iile îndepărtatetaxonomic. Dintre asemenea bariere enumerăm: macrostructuri de împerechere, bariereinstinctuale şi etologice, nepotriviri cromozomale de sinaptizare şi disjuncţie, precum şiincongruenţe moleculare la nivelul ADN, ARN şi proteinelor, absenţa omologiilor dintresecvenţele nucleotidelor. 2.2.2.2.a. Materialul folosit în tehnologia ADN recombinat – trebuie să permită izolarea uneigene sau a unui complex de gene dintr-un organism procariot sau eucariot, ataşarea geneirespective sau a complexului de gene la o moleculă-vehicul şi transferarea ei la un organismneînrudit, astfel ca, în noul organism, gena respectivă să-şi menţină intacte însuşirile iniţiale.

Unul din cele mai importante rezultate pentru practica agricolă şi care se bazează petehnologia ADN recombinat este clonarea unui segment de ADN conţinând o parte din


9/13

9

genele “nif” (nitrogen fixation), în 1977 de către Ausbel şi colab. Introducerea genelor “nif”la restul plantelor de cultură, pentru reducerea azotului molecular din atmosferă la amoniuşi redarea lui sub această formă plantelor, ar constitui o realizare deosebită în economisireasurselor de energie folosită în prezent în industria îngrăşămintelor cu azot. 2.2.2.2.b. Culturile “in vitro” ca material nou creat - folosit în procesul de ameliorare,

reprezintă o posibilitate reală şi foarte valoroasă, mai ales de perspectivă, când niveluldotărilor tehnice şi tehnologice se va perfecţiona. 2.2.2.2.c. Materialul folosit în obţinerea haploizilor

Folosirea haploizilor ca material iniţial în ameliorarea plantelor prezintă numeroase avantajecum ar fi: economisirea substanţială de timp în obţinerea formelor total homozigote,posibilitatea izolării unui număr mare de genomuri individuale folosite apoi în multiplecombinaţii hibride, posibilitatea obţinerii de linii izogenice numai într-un singur centru etc.Haploizii scurtează programele de ameliorare cu cel puţin cinci ani comparativ cu metodeleclasice de ameliorare (consangvinizare). De asemenea, ameliorarea unei însuşiri esenţialepentru fiecare specie, cum ar fi capacitatea de producţie, se poate obţine într-un interval de

timp mai redus cu 3 –4 generaţii faţă de metodele convenţionale deoarece se realizează într-un timp mai scurt fixarea gameţilor într-o formă stabilă şi reproductibilă. În aceastăimportantă formă de activitate prezintă mare importanţă calitatea materialului iniţial folosit

în obţinerea haploizilor. 2.2.2.2.d. Materialul folosit în hibridările somatice

Bazată pe fuziunea protoplaştilor proveniţi de la diferite specii, care pot fi extrem de îndepărtate din punct de vedere filogenetic, hibridarea somatică oferă posibilitatea obţineriiunor genotipuri vegetale cu mult superioare celor existente.

Se ştie că hibridarea sexuată nu se realizează în mod normal între toate speciile de plante, fiediferenţelor de înrudire, fie existenţei unor deficienţe în formarea organelor de reproducere

etc. Toate aceste deficienţe existente la hibridarea sexuată pot fi rezolvate prin hibridareasomatică. În acelaşi timp, comparativ cu hibridarea sexuată, hibridarea somatică prezintă şiunele avantaje:

- posibilitatea folosirii pentru hibridare a unor forme îndepărtate filogenetic, evitându-seastfel restricţiile datorate incompatibilităţii; - hibrizii somatici nu manifestă segregarea caracterelor şi însuşirilor în descendenţă; - se pot folosi ca parteneri plante cu înmulţire vegetativă; - se pot obţine hibrizi somatici şi între plante care prezintă anomalii în morfogeneză; - se pot obţine hibrizi somatici asimetrici şi chiar hibrizi somatici multiparentali.

11. Colectarea studiul şi conservarea materialului iniţial folosit în amelioarea

plantelor.

Colectarea materialului iniţial folosit se poate realiza prin:

- schimb de seminţe şi material săditor;

- organizarea de expediţii ştiinţifice;

- colectarea prin intermediul unor instituţii agricole din ţară;

- colectarea prin intermediul laboratoarelor de controlul calităţii seminţelor;

- colectarea de la diverse expoziţii agricole.

Studiul materialului inițial - Materialul iniţial folosit în procesul de ameliorare, mai

întâi este studiat minuţios, folosindu-se următoarele posibilităţi: - studiul materialului iniţial în câmpul de colecţie;


10/13

10

- studiul materialului iniţial în seră; - studiul materialului iniţial în case de vegetaţie; - studiul materialului iniţial în laborator.

Un asemenea studiu, multilateral, durează minimum 3 ani şi se referă la: caracterizarea morfologică, ecologică, biologia creşterii şi dezvoltării, studii de citogenetică,

fiziologie, al însuşirilor biochimice, tehnologice şi de productivitate.

Conservarea materialului iniţial - Conservarea genetică a plantelor trebuie săasigure atât viabilitatea seminţelor, cât şi stabilitatea genetică iniţială a materialului supuspăstrării. În funcţie de posibilităţile existente şi de particularităţile fiecărei plante, sehotărăşte forma de conservare (seminţe, polen, rădăcini, tuberculi, culturi de ţesuturi etc.).

Conservarea genetică se poate realiza pe trei căi principale: “in situ”; “ex situ” şi înbănci de gene.

Conservarea genetică “in situ” (în rezervaţii naturale) – constă în păstrarea populaţiilor în ecosistemele naturale în care s-au format şi dezvoltat şi în care sunt foarte

bine adaptate la condiţiile de mediu. O astfel de conservare este specifică îndeosebi speciilor sălbatice, care în general trăiesc într-un echilibru cu mediul respectiv care este relativ stabil.

Conservarea genetică “ex situ” (în grădinile botanice) – constă în concentrarea tuturor plantelor în anumite locuri controlate de om, în conformitate cu anumite principii deorganizare şi de funcţionare. În general, în întreaga lume, grădinile botanice sunt cele careadăpostesc atât speciile autohtone, adaptate la condiţiile ecologice locale, cât şi speciilestrăine.

Conservarea genetică în bănci de gene - Băncile de gene sunt instituţii special înfiinţate care au sarcina de a prospecta, colecta, evalua şi conserva plantele pe termen lung.Conservarea în băncile de gene se realizează mai mult sub formă de seminţe.


11/13

11

*Materialul iniţial (germoplasma) – folosit în ameliorarea plantelor se defineşteprin formele spontane şi cultivate de plante, cu care se începe procesul de creare a noilorsoiuri şi hibrizi destinaţi îmbunătăţirii sortimentului existent.

CLASIFICARE

1. Material iniţial de bază:

2. Material iniţial nou, creat de către ameliorator:

2.1. Folosind metode convenţionale:

2.2. Folosind metodele neconvenţionale:

La toate aceste categorii de material iniţial folosit în ameliorarea plantelor mai menţionăm materialul autohton sau din import.

COLECTARE

a. Colectarea materialului iniţial folosit se poate realiza prin:- schimb de seminţe şi material săditor; - organizarea de expediţii ştiinţifice; - colectarea prin intermediul unor instituţii agricole din ţară; - colectarea prin intermediul laboratoarelor de controlul calităţii seminţelor; - colectarea de la diverse expoziţii agricole.

Importanţa prioritară ce se acordă germoplasmei pe plan mondial şi în ţara noastră a determinat înfiinţarea de instituţii specializate care asigură colectarea, studiul şi

conservarea materialului iniţial.

PASTRARE

b. Conservarea materialului iniţial

Având în vedere că o genă sau un complex de gene pot salva, la un moment dat,pieirea unei specii de bază în alimentaţia umană, ne putem da seama de rolul uriaş alresurselor genetice în viaţa omenirii.

Conservarea genetică a plantelor trebuie să asigure atât viabilitatea seminţelor, cât şistabilitatea genetică iniţială a materialului supus păstrării. În funcţie de posibilităţile existente şi de particularităţile fiecărei plante, se hotărăşte forma de conservare (seminţe,

polen, rădăcini, tuberculi, culturi de ţesuturi etc.). Conservarea genetică se poate realiza petrei căi principale: “in situ”; “ex situ” şi în bănci de gene.

a. Populaţiile hibride; b. Liniile consangvinizate;

c. Formele mutante;d. Formele poliploide.

a. Materialul folosit în tehnologia ADN recombinat; b. Materialul rezultat prin culturi de celule şi ţesuturi “in vitro”;c. Materialul folosit în obţinerea haploizilor; d. Materialul folosit în hibridările somatice.

a. Flora spontană; b. Populaţiile locale; c. Soiurile locale;

d. Soiurile ameliorate.


12/13

12

Conservarea genetică “in situ” (în rezervaţii naturale) – constă în păstrarea populaţiilor în ecosistemele naturale în care s-au format şi dezvoltat şi în care sunt foartebine adaptate la condiţiile de mediu.

O astfel de conservare este specifică îndeosebi speciilor sălbatice, care în generaltrăiesc într-un echilibru cu mediul respectiv care este relativ stabil. Pentru ca rezervaţiile

naturale să funcţioneze ca habitate cu evoluţie continuă şi să servească generaţiilor viitoare,trebuie ca durata existenţei lor să fie lungă, iar arealul să fie cât mai mare şi maireprezentativ. O schemă pentru o astfel de rezervaţie naturală a fost elaborată de ProgramulUNESCO, în 1973-1974 sub denumirea “Omul şi biosfera”.

Parcuri şi rezervaţii naturale în Europa se găsesc: în Rusia – 86 cu 67 milioanehectare; în Suedia – 17 cu 1,0 milioane hectare; în Finlanda – 20 cu 330.000 hectare; în Polonia – 14 cu 238.000 hectare etc., iar în România – 3 cu 65.000 hectare.

În America de Nord se găsesc 34 de rezervaţii naturale cu 10 milioane hectare, iar în Africa cea mai mare rezervaţie naturală se află în Morogoro din Tanzania. Dintrerezervaţiile naturale din România, în ordinea descrescândă a suprafeţelor ocupate, avem:

Retezat, Delta Dunării, Bucegi, Pietrosul Mare al Rodnei şi Ceahlău.

Conservarea genetică “ex situ” (în grădinile botanice) – constă în concentrareatuturor plantelor în anumite locuri controlate de om, în conformitate cu anumite principii deorganizare şi de funcţionare. În general, în întreaga lume, grădinile botanice sunt cele careadăpostesc atât speciile autohtone, adaptate la condiţiile ecologice locale, cât şi speciilestrăine. Pentru ca o grădină botanică să poată îndeplini şi funcţia de conservare genetică,trebuie ca fiecare colecţie vie ce se găseşte în grădină să fie astfel formată şi dimensionată

încât să permită menţinerea structurii genetice a populaţiei respective. Un număr insuficientde indivizi dintr-o populaţie sau cu o recoltare necorespunzătoare a probelor ce asigură

conservarea numai a unei anumite părţi din varianta totală a populaţiei duce la modificareastructurii genetice a populaţiei respective. Grădinile botanice pot, de asemenea, contribui laocrotirea unor plante, îndeosebi a acelora care deocamdată nu pot fi conservate în băncilede gene sau prin culturi de ţesuturi.

În România, cea mai veche şi mai mare grădină botanică se află la Iaşi, înfiinţată în 1856 şi deţine astăzi peste 100 ha, apoi urmează cea de la Bucureşti înfiinţată în 1860 şi ocupă 7 ha, iar cea de la Cluj s-a înfiinţat în 1920 şi deţine suprafaţa de 14 ha.

Conservarea genetică în bănci de gene - Băncile de gene sunt instituţii special înfiinţate care au sarcina de a prospecta, colecta, evalua şi conserva plantele pe termen lung.

Conservarea în băncile de gene se realizează mai mult sub formă de seminţe. Factorii care influenţează conservarea seminţelor în băncile de gene sunt: -factorii anteriori recoltării – seminţe normale, sănătoase, recoltate pe timp uscat şi netreierate, asigură o păstrare mai îndelungată a seminţelor; -structura şi compoziţia seminţelor – seminţele nedecorticate au o viaţă mai lungăcomparativ cu cele decorticate;

-maturitatea seminţei realizată pe deplin asigură o păstrare îndelungată; -repaosul seminal mai lung demonstrează o viabilitate prelungită şi invers; -umiditatea seminţelor – ridicată reduce durata de păstrare; -leziunile mecanice provocate seminţelor la recoltare provoacă reducerea duratei de

păstrare.


13/13

13

Condiţiile ce se cer depozitelor care asigură conservarea seminţelor din colecţie sunt următoarele: -temperatura de depozitare – 100 C şi chiar –200 C;-conţinutul în umiditate al seminţelor să fie sub 5%; -umiditatea relativă a aerului sub 20%;

-conţinutul în bioxid de carbon al aerului din depozit să fie mare; -lumina solară să fie absentă; -conţinutul în oxigen al aerului din depozit să fie redus.

Mânuirea în mod corespunzător a genelor valoroase influenţează cu siguranţă dezvoltarea agriculturii, atât prin creşterea intrinsecă a capacităţii de producţie a noilor soiuri, cât şi prin sporirea rezistenţei acestora la condiţiile nefavorabile de mediu şi la ataculbolilor şi dăunătorilor.

ameliorarea plantelor – întrebări recapitulative agro i.d

Documents