Ameliorarea plantelor horticoleStudent: Augustin Ioan Danut (Anul III / Zi)Prof. Dr. Madoa Emilian

AMELIORAREA PLANTELOR HORTICOLEDisciplina: Ameliorarea plantelor horticoleStudent: Augustin Danut Ioan (Anul III / Zi)

Prof. Dr. Madoa EmilianAn universitar: 2014 2015

USAMVB TimisoaraCuprins:

Introducere Ameliorarea plantelor horticole .. ..Pagina 31. Obiective generale de ameliorare .Pagina 32. Alegerea metodologiei de ameliorare in functie de modul de reproducere ..Pagina 63. Selectia dupa scopul urmarit ..................... Pagina 11Bibliografie ...Pagina 17Ameliorarea plantelor horticoleAmeliorarea este o tiin aplicativ care are ca obiect mbuntirea caracterelor i nsiirilor la plantele cultivate. Activiatea de ameliorare pe baze tiinifice se realizeaz dup dezvoltatea tiinelor biologice i n special a geneticii. Pe lng activitate de creare a noi soiuri i hibrizi, ameliorarea plantelor se ocup i cu activitatea e nmulire a acestora.

1. OBIECTIVE GENERALE DE AMELIORARE

n procesul de ameliorare se urmrete atingerea unor obiective care pot fi generale (ntlnite la toate speciile) sau speciale (care apar la grupe de specii). Cele mai importante obiective ale ameliorrii sunt: mbuntirea capacitatea de producie, mbuntirea parametror de calitate, a rezistenei la boli i duntori i a aptitudinilor pentru mecanizarea i chimizara lucrrilor de ngrijire i recoltat. Obiectivele sepciale urmpresc obinerea de forme deosebite (androsterile, forme monoice) sau a unor cultivare cu nsuiri necesare valorificrii unor factori de mediu la limite extreme (toleran la temparaturi excesive, la soluri cu factori de stres, etc.).

Obiectivele de ameliorare se pot mpri n dou categorii. Obiective generale, care se ntlnesc n ameliorarea tuturor speciilor i obiective speciale, care apar numai la anumite specii.

A. Obiectivele generale de ameliorare sunt acele obiective care apar n toate programele

de ameliorare, indiferent de specie i se refer la principalele caractere importante din punct de vedere agronomic.

- mbuntirea capacitii de producie este scopul principal al oricrui proces de ameliorare. Capacitatea de producie eeste un caracter foarte complex avnd ca i componente, numerose caractere morfologice i unele nsuiri de ordin fiziologic pe baza crora se realizeaz caracterele morfologice. Modificrile care trebuie relaizate sunt foarte multe, iar determinismul i stabilitatea caracteelor componente sunt diferite de la un caracter la altul. Din punct de vedere morfologic, productivitatea la unitatea are ca i componente: densitatea de plante la unitatea de suprafa i productivitatea unie plante. La rndul ei, productivitatea unei plante are mai multe caractere morfologice componente. n general, producie pe plant este constituit din numrul inflorescenelor, numrul fructelor i mrimea fuctelor. nsuirile fiziologice care au influen asupra productivitii sunt: randamentul fotosintezei, intensitatea respiraiei, modul de utilizare a asimilatelor, nivelulo toleraneo la factorii de stres bioti i abiotic. Densitatea la unitatrea de suprafa este o caracteristic dependent de habitusul platelor i de preteniile fa de lumin. n general, pentru a crete densitatea n cultur, se caut obinerea unor forme cu talia redus, cu foliaj i ramificaii grupate tulpinii principale i cu o poziionare a acestora astfel nct s valorifice ct mai eficient lumina.

- mbuntirea calitii este un obiectiv la fel de important. De calitatea produciei depinde valorificarea acesteia. n general, elementele de calitate sunt impuse de cei care utilizeaz produsele agricole. Astfel, calitatea poate fi studiat din mai multe puncte de vedere: din punct d ecedere biochimic, tehnologic sau comercial din punct de vedere biochimic intereseaz coninutul recoltei n anumite substane. Astfel, la speciile agricole, dar i la unele horticole, se urmrete cretere coninutului n proteine, grsimi, zaharuri sau alte substane organice. La specile horticole, la care fructele se consum n stae proaspt, foarte importante sunt procentul de substan uscat, coninutul n vitamine sau glucide. n fucnie de modul de utilizare al recoltei, calitatea este evaluat i n pricina structurii principalelor grupe de substane organice. Spre exemplu, la gru este important nu numai procentul d eprotein dar i structura proteinei, la grul pentru panificaie, facia mproteic cea mai important este glutenul. La rndul lui, glutenul poate avea caliti pentru panificaie sau penztru obinerea pastelor finoase. La fructele pomilor fructuiferi, foarte important este procentul de zaharuri, dar i forma acestora glucoz sau fructoz. La floarea soarelui, grsimile pot fi formate din diferite tipuri de acizi grai, care pot direciona utiliuarea produciei spre obinerea de uleiuri cu destinaii speciale (salate, prjit) sau obinerea margarinei. Din punct de vedere tehnologic, calitatea se evalueaz prin stablirea randamentului la prelucrare. Spe exemplu, la sfecla de zahr calitatea este dat de cantitatea de zahr obinut la unitatea de supafa, cantitate care depuinde nu numai de coninutul rdcinilor n zahr ci i de randamentul de extragere a uahului cristalizabil. La gru, din punct de vedere tehnologic se testeaz randamentul de obinere a finii n procesul de mrrit i cantitatea de energie necesar procesului tehnogic. La seciile la acre rcolta se valorific fr prelucrarea, spre esemplu la plantele klegumicole sau pomii fructiferi, calitatea are i anumite componente comerciale: forma, mrimea i culorea fructelor.

- mbuntirea rezistenei la boli i duntori este un alt obiectiv general. Prin crearea de forme rezistente se elimin tratamentele chimice de combatere aceasta contribuind la reducerea preului de cost al produsului i la prevenirea polurii n agricultur. Astfel de forme pot fi create prin preluarea de gene de la formele slbatice, care sunt foarte rezistente. Obinerea unor forme rezistente la atacul bollor i duntorilor eswre un obiectiv permanent, deoarece agennii patogeni i duntorii evolueaz n paralel cu pocresul de ameliorare, formndu-i rase fiziologice care tolereaz efectele genelor de rezisten sau msurile chimice de combatere. Pentru a se obine forme cu rezisten sporit sau chiar imune, n realizarea acestui obiectiv se recurge la metode neconvenionale, prin folosirea unor gene din sirse foarte dioverse care se introduc n genomul noiulor creaii prin transgenez. Aa au fost create soiurile modificate genetic cu rezisten la duntori i la unele dintre categoriile de boli.

- Obinerea de forme precoce. Aceste forme prezint unele avantaje: evit atacurile puternice de boli i duntori fiind mai avansate n vegetaie n faza de atac maxim, evit perioadele secetoase din var i pot permite nfiinarea unor culturi succesive. Crearea unor astfel de forme trebuie s in cont de corelaiile precocitii cu unele dintre caracterele foarte importante, cum ar fi: productivitatea i claitatea. n geneal, formele foarte precoce realizeaz producii mai mici i de calitate mai slab. Exist situaii cand soiurile prcoce sunt necesare, chiar dac nu sunt dntre cele mai productive. Este cazul pomilor fructiferi i a legumelor, cnd este necesar asigurarea pieei cu fructe proaspete o perioad ct mai lung din an.

- mbuntirea aptitudinilor pentru mecanizarea culturii este un obiectiv prin care se creeaz forme rezistente la cdere i scuturare pentru ca recoltatul s se fac fr pierderi, dar i cu o conformaie care s permit accesul mai uor al utilajelor la efectuarea lucrrilor de ntreinere (talia mai mic, rdcini adnci, frunze dispuse mai grupat, posibiliti de erbicidare). Prentru a se rcolta fr pierderi, talia plantelor trebuie s fie mai redus pentru a se evita cderea, maturarea fructificaiilor s se realizeze ct mai grupat, fructele s nu se scuture. Pentru ntreinerea curat a culturilor, foarte important este combaterea chimic a buruienilor. Utilizarea erbicidelor cu mare spectru de combatere nu este posibil la toate speciile. n ultimii ani au aprut forme modificate genetic rezistenete la erbicide cu mare eficacitate n combatere, bazate pe gligfosat. Utilizarea acestor erbicide reduce foarte mult preul de cost al poduciei i sporete producia la unitatea de surpafa.

B. Obiectivele speciale sunt ntlnite numai n programele de ameliorarea la anumitespecii. Aceste obiective se refer la nsuiri arte aparte prin care se cut crearea unor forme care s suportte condiii mai vitrege de mediu sau factorii de stres care sunt prezeni n regiuni restrnse. Deasemenea, la unele specii prin includerea unor obiective speciale, se urmrete sreara unor forme deosebite de cele normle. Acestea sunt:

- Crearea de forme rezistente la temperaturi sczute este un obiectiv care este necesar la plantele ce se seamn toamna, sau n cazul celor de primvar, numai pentru zonele cu climat foarte rcoros din zonele de deal. Referitor la plantele care trec o pate din perioada de vegetaie, foarte important este rezistenala iernare, deoarece n timpul iernii para un compelx de condiii de stres: ger, elternarea ngheului cu dezgheul, formarea crustei de gheaz, prezena sau absena stratului de zpad. La plantele termofile, foarte important este crearea unor forme care s germineze la temparaturi mai mici i care s reziste la temparaturi coborte dup rsrire.

- Crearea de forme rezistente la secet i ari este necesar numai pentru zonele din sudul rii unde regimul precipitaiilor este deficitar. Acest caracter tinde s devin un obiectiv general, deoarece condiiile climatice sunt n schimbare

- Crearea de forme pentru cultura irigat care trebuie s aib o mare capacitate de utilizare a apei i a fertilizanilor, dar i o rezisten superioar al atacul bolilor.

- Crearea de forme destinate cultivrii pe soluri speciale (soluri acide, srturi, soluri calcaroase, soluri poluate). Astfel de fome sunt necesare pentru valorificarea terenurilor mai puin favoravile agriculturii. Acest obiectiov poate fi introdus n programele de ameliorare la spciile care au o anumit tolern natural, pentru cele sensibile, acest deziderat este foarte greu de atins. n cazul solurilor poluate cu metale grele sau alte substante rezultate din procese industriale, se urmrete obinerea unor forme care s aibe caapcitatea de a extrage aceti poluani din sol. Prin cultivarea lor se realizeaz bioremedieera solurilor i redarea lor n circuitul agricol. nb acest sens se utilizeaz specii agricole (cmepa) sau forestiere (salcia). Este important ca tot ceea ce produc aecste specii s fie redat solului, c toat masa vegetal s poat fi folositn alte direcii.

- Crearea unor forme rezistente la factori de vegetaie speciali: condiii de microclimat din spaii protejate (sere, solarii) sau condiii de poluare specifice zonelor urbane sau industriale (poluarea aerului). La speciile legumicole, cultivarea n spaii protejate se lovete de microclimat specific: umiditate foarte mare, lumin insuficient, fluctuaii mari de temperatur. La speciile ornamentale sunt ncesare forme care s suporte poluarea din aglomeraiile urbane.

- Crearea unor forme cu nsuiri speciale: forme monoice (unisexuate) la cnep, forme androsterile (care nu produc polen fertil) care s fie folsoite ca forme materne ale hibrizilor comerciali, forme monogerme (cu o singur smn n fruct) la sfecl, forme apirene (cu fructe fr semine), forme poliploide. Acestea prezint numeroase avantaje tehnologice.

2. Alegerea metodologieI de ameliorare n funcie de modul de reproducere Reproducerea plantelor are implicaii directe asupra configuraiei genetice agenotipurilor. Starea genetic a indivizilor se reflect n starea populaiei. n funcie de modul de reproducere populaiile pot fi cu uniformitate i stabilitate a caracterelor de la o generaie la alta, mai mari au mai reduse.

n funcie de caracteristicile,populaiilor, n urma procesului de ameliorare pot fi create soiuri (care sunt caracterizate prin distincilbilitate, omogenitate i stabilitate) sau hibrizi (care sunt caracteruzai prin distinctibilitate, omogenitate i heterozis)

Reproducerea plantelor poate fi asexuat sau sexuat. Reproducerea sexuat este situat la un nivel superior pe scara evolutiv. Majoritatea plantelor de interes agricol se nmulesc prin semine (sexuat). Exist ns i specii, la care se practic nmulirea vegetativ (asexuat). Pentru diferitele tipuri de reproducere, plantele prezint unele adaptri care permit acdeptarea la fecundare a unui anumit tip de polen, sau i-ai transformat orgene vegetative care permit perpetuarea de la o generaie la alta.

n funcie de aceste adaptri, indivizii care rezult pot fi de tip homozigot, acetia ducnd la formrea unor populaii uniforme i stabile, sau pot fi indivizi de tip heterozigot, care formeaz populaii neuniforme, care fuctuez de la o generaie la alta. Metodele de ameliorare, la speciile cu populaii stabile urmresc crearea de soiuri, iar la cele la cre variabilitatea i instabilitatea genetic este mare, pe lng soiuri se obin hibrizi, care au n cultur numeroase avantaje. Acestea sunt principii generale, dar exist i abateri.

Metode de ameliorare.Orice metod care contribuie direct sau indirect la atingerea obiectivelor de ameliorare constituie o metod de ameliorare. Metodele de ameliorare pot rezolva dou aspecte ale procesului de ameliorare: producerea de vriabilitate i prelucrarea acesteia.

. Primele metode de ameliorare utilizte, chiar i n ameliorarea empiric, au fot cele care au prelucrat veriabilittea existent. Metodele de prelucrare a variabilitii au ca scop separarea indivizilor care ntrunesc caractere i nsuiri n conformitate cu obiectivele de ameliorare dintre indivizii existeni. n periodaa actual, aceste metode au devenit metode juttoare, aplicate la sfritul procesului de ameliorare. La nceputurile ameliorrii tiinifice, aceste metode au fost cele care au dus la obinerea primelor soiuri din populaiile cultivate existente. n perioda actual, procesul de ameliorare se bazeaz pe metode care provoac variabilitatea necesar. Metodele clasile de provocare a variabilitii sunt completate tot mai mult cu metodele moderne, neconvenionale, n care meterialul gnetic se manipuleaz l nivel celular, nu la nivel individul. Aceste metodele de ameliorare care sunt utilizate n perioada acutual se pot mpri n trei categorii:

- metode care permit identificarea i izolarea genotipurilor valoroase, aici fiind incluse diferitele tipuri de selecie;

- metode clasice care sporesc variabilitatea genetic, care permit obinerea unui material nou, cu variaiblitate crea artificial, aici fiind cuprinse: hibridarea, mutageneza, poliploidia. Tot in categoria metodelor clasice pot fi incluse i cele care utilizaz avantajle unor fenomne genetice cum este heterozisul i androsterilitatea;

- metode neconvenionale care creaz variabilitate, aici fiind cuprinse metodele care permit obinerea de modificri genetice asupra culturilor in vitro.

Soiul i hibridul, rezultate ale procesului de ameliorare.

Procesul de ameliorare finalizeaz cu obinerea unei populaii noi, cu caracteristici importante pentru practica agricol, care se lanseaz n cultur sub denumirea de soi sau hibrid. Valoarea celor dou tipuri de populaii create artifical pntru a fi cultivate, este dat de configurie genetic obinut prin procesul de ameliorare. n funcie de zestrea genetic i de metodologia prin care s-a ajuns la aceasta, soiurile au trsturi comune cu hibrizii, dar prezint i deosebiri. Cele dou tipuri de cultivare trebuie privite din punct de vedere genetic, pentru c starea i configuraia genotipului le confer valoare. Valoarea este dat de complexul de nsuiri i caractere care rezult din interaciunea genotipului cu condiiile de cultivare, dar i de stabilitatea caracterelor de la o generaie la alta. Diferenele dintre cele dou tipuri de cultivare se refer la stabilitatea caracterelor.

Soiul este, n sens larg eset o populaie stabil cu trsturi valoroase. Din punct de vedere genetic, soiul poate fi definit ca o populaie caracterizt printr-un anumit fond de gene, n care genele au o anumit frecven. Exit soiuri foarte uniforme, la care genele specifice au frecvena de 100% n cadrul populaiei (adic indivizii sunt identici genetc). Aceast situaie este destul de rar ntlnit. Cele ami multe soiuri prezint majoritatea generlor cu frecven de 100%, dar au i gene cuu frecvene variabile. Pentru ca soiul s fie o populaie uniform, genele implicate n determinismul caracterelor morfologice de baz, trebuie s fie prezente la toi indivizii. Genele care pot avea frecvene diferite, adic s fie prezente numai la o parte dintre indivizii soiului, sunt gene minore, gene care sunt implicate n determinisul caracterelor poligenice, a celor de rezisten, sau gene cu expresivitate mai redus.

Pe baza structurii gentice au soiului, aceste pretint trei caracteristici de baz: distinctibilitatea, omogenitatea i stabilitatea. Distinctilibilitatea este trstura soiului de a prezenta caractere i nsuiri prin care se deosebete de alte soiuri. Omogenitatea este proprietatea soiului de a cuprinde indivizi foarte asemntori ntre ei. Stabiliattea este proprietatea soiului de a-i pstra nemodificate nsuirile i caracterele de la o generaie la alta.

Hibridul comercial este tot o populaie crreat artificail, cu anumite tresturi specifice i cu valoare pentru cultivare. Hibridul are ca principal trestur efectul heterozis. Acest fenomen genetic poate avea valori doferite, n funcie de valoarea formelor parentale care particip la realizarea hibridului. Se tie c heterozisul eset la valoare maxim atunci cnd se ncrucieaz intre ele forme parentale difereniate genetic i cu o bun capacitate combinatv. Pentu a se obine o anumit constelaie de gene n cadrul hibriduluiu, formele parentale trebuie s fie foarte bine cunoscute, deci forme homozigote. Dac sunt i foarte diferite din punct de vedere genetic, la hibrid se va ajunge la un grad ridicat de heterozigoie, de care depinde nivelul heterozisului.

Hibridul se definete innd cont de aceste considerente. Astfel hibridul comercial este o populaie obinut n urma unei ncruciri ntre forme parentale homozigote (pentru a fi bine cunoscute), difereniate genetic (pentru a se ajunge l un grad ridicat de heterozigoie) i cu o bun capcitate combinativ (pentru ca ntre genele care particip la realizarea caracterelor cantitative s existe interaciuni favorabile). Dac se repsect aceste principii n obinerea hinrizilor comerciali, aceia vor avea trei caracteristici; distinctibilitate, omogenitate i efect heterozis. Aceste caracteristici nu se pstreaz n timp, hibrizii neavnd stabilitate, ele sunt prezente numai n generaia F1.

Modul de reproducere al plantelor are influena hotrtoare asupra alegerii metodei de ameliorare. Aceasta deoarece, reproducerea influeneaz direct structura genetic a indivizilor i a populaiilor, respectiv, variabilitatea i stabilitatea caracterelor i nsuirilor supuse ameliorrii.

La plante, reproducerea poate fi sexuat sau asexuat. Pe scar evolutiv, cel mai vechi mod de peproducere este cel asexuat, prin diviziune. La plantele superiore, diviziunea nu mai este prezent, dar este ntlnit nmuirea asexuat prin intermediul unor organe vegetaive speciale, adaptate nmulirii. Cele mai multe dintre aceste specii au i posibilitatea nmuliroo prin semine, doar c n practic nmulirea vegetaiv este mult mai convenabil.

Reproducerea sexuat este un mod superior de nmulire. Acest mod de nmulire are la baz procesul fecundrii, n urma cruia se formeaz zigotul, apoi smna i fructul. Fecundarea se poate realiza ntre gamei care provin din aceii floare sau din flori diferite. Existena uneia sau a alteia din cele dou situaii depinde de adapatrile care sunt prezente. Unele adaptri mpiedic polenizarea cu polen produc n aceiai floare, alte adaptri favorizeaz acest tip de polenizare. Tinnd cont de aceste adaptri i de modul n care are are lor polenizarea, plantele cre se nmuleac prin semine se mpart n dou categorii: autogame, la care fecundarea are loc ntre gemei produi de ceiai flore, i plante alogame, la care fecundarea are loc ntre gamei produi n flori diferite.

n funcie de particularitile genetice ale populaiilor, ameliorrea va fi direcionat, la unele specii spre crearea de soiui, la altele spre hibrizi, dar sunt i situaii cnd, la aceiai specie se cultiv att soiuri ct i hibrizi.

Metodologia ameliorrii la speciile cu nmulire vegetativ.

Reproducerea asexuat (vegetaiv) la plante se realizeaz cu ajutorul unor organe vegetive modificate: bulbi (ceap), tuberculi (cartof), rizomi (iris), stoloni (cpun), drajoni (prun), marcote (via de vie). Aceste sunt modalitile naturale de nmulire. Pe lng acestea sunt modaliti artifiale, care se practic la foarte multe sepcii horticole: butirea din lstari, tulpini, frunze (la multe specii ornamentale) sau altoirea (pomi fructiferi i via de vie). Acest tip de nmulire asigur o stabilitate foarte mare a populaiilor de la o generaie la alta i o uniformitate perfect. Starea genotipului nu are importan. Prin nmulire vegetativ pot fi obinute populaii constituite dinj indivizi identici genotipic, indiferent de starea homozigot sau heterozigot a a genotipului. Dac aceste populaii se or nmuli numai vegetativ, va fi asigurat o foarte bun stabilitate a caracterelor de la o generaie la alta. Ameliorarea la aceste specii, trebuie s nceap cu metode de provocare a variabilitii, apelmdu-e chair la nmulirea prin semine pentru a fi uzilizat hibridarea sau consangvinizarea. Pot fi aplicte toate metodele clasice dar i cele neconvenionale. Dup inducerea variabilitii se aplic selcia ca metod de prelucrare a variabilitii obinute. Selecia are ca scop separarea indivizilor valorosi care se vor nmuli vegetaiv. Astfel la aceste specii se creaz soiuri. Stabilitatea acestora este asigurat prin nmulirea vegetaiv. Nu prin starea de homozigoie.

Metodologia ameliorrii la speciile autogme.

Plantele autogame sunt specii la care fecundarea are loc n interiorul florii, att gametul femel ct i cel mascul sunt produi de aceiai floare. Fenomenul fiind numit autopolenizare. n decursul evoluiei aceste specii i-au realizate anumite adaptri pentru a mpiedica polenizarea cu polen strin. Acestea sunt:

- cleistogamia polenizarea nainte de deschiderea florii (orez)

- chasmogamia polenizarea n timpul deschiderii florii.(gru, orz, fasole,soia, in, etc.)

Majoritatea speciilor sunt de tip chasmogam. La acestea este posibil i polenizarea cun polen strin, dar procentulde alogame este foarte redus, i numrul perechikor de gene heterozigote este mic. Aceste tiprui de perechi de gene se autoelimin.

Aceste specii se caracterizeaz prin starea de homozigoie a indivizilor, stare care confer uniformitate populaiilor i stabilitate de la o generaie la alta. La aceste specii, ameliorarea trebuie s utilizeze metodele prin care se produce variabilitate genetic (hibridare, mutagenez, poliploidie sau metode neconvenionale). Dup inducerea variabilitii se aplic selecia care are ca scop selecionaera unor indivizi valororoi i stabili. n procesul de selecie, pe lng valoarea individului se urmrete i starea de homozigoie a aecstuia. Constituirea unor populaii din indivizi homozigoi asigur stabilitatea populaiei, care va deveni soi. Exist i specii autogame la care se cultiv hibrizi comerciali, dar nmulirea acestora este foarte dificl i smna este foarte sump din cauza unui numr mare de lucrri manuale care trebuei efectuate (hibirii de tomate)

Metodologia ameliorrii la speciile alogame.

Plantele alogame sunt plante la care polenizarea se face cu polen strin.

Aceste specii prezint o serie de adaptri la mpiedicarea polenizrii cu polen propriu:

- separarea sexelor n flori diferite unisexuate, care pot fi situate pe aceiai individ (monoicitate flori femele i flori mascule, cum este cazul porumbului) sau pe indivizi diferii (plante femele i plante mascule, la cnep)

- maturizarea la date diferite a organelor femele i a celor mascule: protandria cnd polenul se maturizeaz ai devreme dect stigmatul, sau protogenia, cnd stigmatul florii se maturizeaz nainte ca polenul s fie eliberat. Aceast adaptre apare la unle specii de poli fructiferi;

- heterostilia cnd stigamtul este mult mai lung dect staminele i polenul nu poate ajunge pe stigmatul florii proprii. n aceast situaie, polenizarea este realizat de ctre insecte, care realizeaz i un amestec de polen de lao flori diferite (floarea soarelui);

- autoincompatibilitatea care este un fenomen genetic prin care polenul nu poate fecunda ovarul florii proprii. n cazul autoincompatibilitii, se inhib pe cale enzimatic geminarea polenului sau formaera tubului polinic, dac grunciorul d epolen re aceiai zestre ereditar cu cea prezent n ovar (sfecl, unele specii de pomi fructiferi)

La plantele alogame fecundarea are loc ntre gamei produi n flori diferite, de pe indivizi diferii, care au zestre genetic diferit. Indivizii acestor specii au o stare heterozigot care creeaz o variabilitate foarte mare a populaiilor i o slab stabilitate de la o generaie la alta. Ameliorarea plantelor alogame trebuie s pun n eviden marea variabiliutate genetic existent, care nu se manifest fenotipic. Matoda clasic ce ofer aceast posibilitate este consangvinizarea. n urma consangvinizrii mare parte dintre gene ajunge n stare homozigo i se manifest fenotipic i genele recesive. Dac acestea sunt utile se pstreaz n populaie, dac sunt duntoare sunt eliminate, astfel se aplic selecia n crearea de soiuri la plantele alogame. Noile populaii vor fi mai uniforme i cun un numr redus de gene nefolositoare. n cazul n care variabilitatea manifestat n urma consangvinizrii nu este satisfctoare, se pot aplica toate metodele clasice sau neconvenionale de crearea a variabilitii.

Cea mai valoroas cale de folosire a consangvinizrii este cea care duce la obinerea de hibrizi comerciali. n acest caz, consangvinizarea are ca scop formarea unor populaii homozigote (linii consangvinizate) care sunt utilizate ca forme parentale pentru obinerea hibrizilor comerciali. Hibrizii comerciali se pot obine la toate speciile alogame, dar apare problema producerii seminei hibride n cantitile necesare. Dac hibridarea nu se poate efefzua uor prin lucrri manuale sau dac nu este cunsocut fenomenul androsterilitii, hibrizii coerciali nu vor putea fi nmulii pe scar larg.

3. SELECIA CA METOD DE AMELIORARE

Alegerea formelor care corespund obiectivelor de ameliorare se realizeaz prin selecie. Selecia poate avea ca scop modificarea mediei unei populaii, unoformizarea populaieim sau mprirea ei n subpopulaii. Selecia se relizeaz prin alegerea de elite i urmrirea descendenelor acestora. Descendenele se pot urmri impreun sau separat.

Selecia este cea mai veche i cea mia folosit metod de ameliorare. Spre deosebire de selecia natural care asigur supravieuirea celui mai apt, selecia artificial este un proces prin care sunt favorizai indivizii care prezint caractere i nsuiri conform obiectivelor de ameliorare.

Principiul metodei seleciei n mas const n alegeerea dintr-o populaie a mai multor elite i nmulirea n amestec a acestora. Este deci, o selecie fenotipic deoarece descendenele elitelor nu se verific separat. Se pleac de la ideea c plantele valoroase alese dup fenotip vor fi i genotipic valoroase.

Selecia individual const n alegerea de elite i urmrirea separat a descendenelor acestora, n scopul unei estimri precise a valorii genotipului. Prin aceasta se obine o eficien sporit comparativ cu selecia n mas.

Selecia este cea mai veche i cea mia folosit metod de ameliorare. Spre deosebire de selecia natural care asigur supravieuirea celui mai apt, selecia artificial este un proces prin care sunt favorizai indivizii care prezint caractere i nsuiri conform obiectivelor de ameliorare. n unele situaii aciunea seleciei naturale este benefic ameliorrii (n cazul rezistenei la factorii de mediu nefavorabili, rezistena la boli i duntori). n alte situaii, cele dou tipuri de selecie au aciune contradictorie ( capacitate de producie, rezisten la cdere i scuturare, calitate)

Selecia poate fi definit drept metoda de ameliorare cu ajutorul creia se izoleaz genotipurile valoroase dintr-o populaie, prin intermediul alegerii celor mai buni indivizi (elite) i a celor mai bune descendene ale acestora.

Fiind drept ce are drept scop fixarea genotipurilor valoroase, izolate dintr-un material iniial, precum i meninerea acestora ct mai multe generaii prin nmulirea lor n producie, selecia reprezint o metod de baz obligatorie n programele de ameliorare dar i n producerea de smn.

Tipuri de selecie

Modalitile de aplicare a seleciei pot clasifica variantele de lucru dup dou criterii: dup scopul urmrit (ceea ce se ntmpl cu caracteristicile populaiei supuse seleciei) sau dup mdoul n care sunt studiate descendenele elitelor.

Selecia dup scop.

Selecia direcional este selecia prin care media unie populaii se modific spre una din valorile extreme, putnd scdea sau crete. Aceasta se obine prin eliminarea indivizilor de la una din extremele, fie a celor cu valori mici, cnd se dorete cretere mediei, fie a celor cu valori mari, cnd se dorete micorarea mediei. Acest tip de selecie se aplic frecvent n ameliorare.

Selecia stabilizatoare (conservativ) este selecia prin care se elimin valorile extreme, att a celor minime ct i a celor maxime, n final media rmnnd neschimbat, dar populaia va fi mai uniform. Acest tip de selecie se aplic n producerea de smn.

Selecia disruptiv (diversificatoare) este selecia prin care se elimin valorile din jurul mediei, n final rezultnd dintr-o populaie, dou populaii deosebite ntre ele. Acest tip de selecie poate fi aplicat n ameliorare.

Selecia dup modul de urmrire a descendenelor.

Dup modul de studiere a descendenelor plantelor elit, selecia poate fi n mas i individual, care sunt variante ale seleciei direcionale cu larg aplicabilitate n ameliorare.

Selecia n mas.

Principiul metode const n selecionarea dintr-o populaie a mai multor elite i nmulirea n amestec a acestora. Este deci, o selecie fenotipic deoarece descendenele elitelor nu se verific separat. Se pleac de la ideea c plantele valoroase alese dup fenotip vor fi i genotipic valoroase. Cu elitele reinute se formeaz o nou populaie. Pentru a avea uniformitatea necesar, elitele care se rein trebuie s se asemene ntre ele. Pentru a putea realiza aceasta, populaia suus seleciei trebuie s fie o populaie mare.

Rezultatele seleciei n mas depind de mrimea populaiei i de numrul elitelor extrase. Selecia n mas are ca speci

Selecia n mas pate fi pozitiv i negativ. Selecia pozitiv const n alegerea dintr-o populaie a indivizilor valoroi, iar selecia negativ reine din populaia prelucrat indivizii nevaloroi. Primul tip de selecie este specific procesului de ameliorare, iar cel de-al doilea producerii de smn.

Selecia pozitiv const n alegerea unui numr de elite i nmulirea lor n amestec. Acest tip este caracteristic ameliorrii i prezint mai multe variante.

Selecia n mas simpl (cu o singur alegere) const n alegerea unor elite asemntoare fenotipic din cadrul unei populaii i se formeaz o populaie nou care se va semna n parcele pentru a fi comparat cu o form martor. Este specific plantelor autogame, deoarece epuizeaz variabilitatea ntr-o singur alegere.

Cmpul de alegere

Cmpul de control

CCO

Culturi comparative de orientare

CCC

Culturi comparative de concurs

Testare la ISTIS

Figura 1. Schema seleciei n mas simpl

Selecia n mas repetat const n repetarea alegerii de elite timp de mai muli ani pn cnd noua populaie nu mai evideniaz deosebiri semnificative fa de populaia din anul precedent (din care s-au extras elitele). Este specific plantelor alogame.

Selecia n mas pe grupe se aplic dac materialul iniial este foarte heterogen i concomitent se pot forma mai multe grupe de elite care trebuie s se deosebeasc ntre ele prin caractere evidente. Extragerea elitelor se poate realiza o singur dat, iar n cadrul grupelor formate, la plantele logame se poate aplica o selecie de uniformizare.

Cmpul de alegere

Cmpul de alegere

CCCmpul de control

CCO

Culturi comparative de orientare

CCC

Culturi comparative de concurs

Testare la ISTIS

Figura 2. Schema seleciei n mas repetat

Cmpul de alegere

CCCmpul de control

CCOCulturi comparative de orientare

CCCCulturi comparative de concurs

Testare la ISTIS

Figura 3. Schema seleciei n mas pe grupe

Selecia individual.

Selecia individual const n alegerea de elite i urmrirea separat a descendenelor acestora, n scopul unei estimri precise a valorii genotipului. Prin aceasta se obine o eficien sporit comparativ cu selecia n mas.

Selecia individual prezint dou variante.

Selecia individual cu o singur alegere const n reinerea de elite i semnatul lor individual n vederea obinerii descendenelor. Descendenele se verific mai muli ani n cmpul de ameliorare, n final obinndu-se un nou soi. Este specific plantelor autogame i cu nmulire vegetativ.

Selecia individual repetat anual se aplic atunci cnd n interiorul descendenei apar variaii genetice au valoare selectiv. Repetarea alegerii de elite din descendene are loc pn cnd se obin descendene valoroase i stabile. Este o metod specific plantelor alogame.

Cmpul de alegere

X X

Cmpul de selecie

CCCmpul de control

CCOCulturi comparative de orientare

CCCCulturi comparative de concurs

Testare la ISTIS

Figura 4. Schema seleciei individuale cu o singur legere

Cmpul de alegere

X X

Cmpul de selecie

X X

Cmpul de selecie

CCCmpul de control

CCOCulturi comparative de orientare

CCCCulturi comparative de concurs

Testare la ISTIS

Figura 5. Schema seleciei individuale repetat

Bibliografie:Madosa, Emilian Ameliorarea plantelor horticole, Univ. de Stiinte Agricole si Medicina

Veterinara Timisoara, 200517