Växthantering Avel: Meriter och nedbrytning av växtförädling

Växthantering Uppfödning: Meriter och nedbrytningar av växtförädling!

Växtförädling är en vetenskap baserad på genetiska och cytogenetiska principer. Det syftar till att förbättra de genetiska sminken av grödor växter. Förbättrade sorter utvecklas genom växtförädling. Dess mål är att förbättra avkastning, kvalitet, resistens mot sjukdom, torka och frosttolerans och andra egenskaper hos grödorna.

Växtförädling har varit avgörande för att öka jordbruksproduktionen. Några välkända prestationer är utveckling av halvdvärgsvete och risvarianter, noblisering av indiska canes och produktion av hybrid- och sammansatta sorter av majs, jowar och bajra. De förbättringar som gjorts i grödplantorna hittills utgör bara en liten del av de möjliga förbättringarna.

Det finns ett stort utrymme för ytterligare modifiering av dagens växtarter. Man tror att plantens genetiska smink kan modifieras i mycket större utsträckning än vad vi normalt uppskattar. Vidare har avel av flera växtväxter, som pulser och oljeväxter, inte varit så intensiv som vete och ris. Många förbättringar i utbyten och andra egenskaper kan göras i dessa grödor. Växtodling, tillsammans med förbättrade metoder för odlingshantering, är det enda svaret på den ständigt ökande efterfrågan på matkorn.

Urval:

I självbestämda grödor tillåter urval endast reproduktion i de växter som har de önskvärda egenskaperna. Detta uppnås genom att höja nästa generation från frön som produceras av de valda växterna endast; frön från de återstående växterna avvisas. Urval baseras i huvudsak på fenotypen av växter. Följaktligen beror effektiviteten av urval primärt på i vilken grad fenotyperna av växter reflekterar deras genotyper.

Urvalet har två grundläggande egenskaper eller begränsningar. För det första är valet endast effektivt för ärftliga skillnader. dess effektivitet påverkas starkt av ärftligheten av karaktären under valet. För det andra skapar inte val nya variationer. Det använder endast den variation som redan finns i en befolkning.

Urval i korsbestämda arter kan förändra gen- och genotypfrekvenserna, producera nya genotyper på grund av de förändrade genfrekvenserna, orsaka en förskjutning i medelvärdet i valets riktning och förändra variationen av befolkningen i viss utsträckning. Storleken på dessa effekter påverkas av antalet gener som styr karaktären, graden av dominans, arten av genverkan och i hög grad ärftlighet.

Självpollinerade grödor:

Vid massutväljning väljs ett stort antal växter av liknande fenotyp och deras frön blandas för att utgöra den nya sorten. Växterna väljs utifrån deras utseende eller fenotyp. Därför görs urval för lätt observerbara tecken som växthöjd, öron typ, kornfärg, kornstorlek, resistens mot sjukdomar, beprövningsförmåga etc. Ibland kan utbytet av växten användas som ett kriterium för urval.

Om befolkningen har variation för kornegenskaper som fröfärg och fröstorlek, kan valet göras för dem innan fröna från valda växter blandas ihop. I allmänhet utsätts de växter som valts i massval inte till avkomma. Men Allard (1960) hävdar att avkommetestet bör göras. Den nya sorten testas i utbytesförsök innan den släpps.

När ett stort antal är valda är det i allmänhet inte nödvändigt med långvarig testning. Massvalet är enkelt, enkelt och mindre krävande. Frigöring av den nya sorten kräver mindre tid och kostnad än vad gäller pureliner. Framsteg under massval är generellt liten, den utvecklade sorten är inte lika enhetlig som en pureline, och när avkommetestet inte är gjort är avelvärdet för de valda växterna inte känt.

Applikationer för massutväljning:

Vid självbestämda grödor har massval två stora tillämpningar.

1. Förbättring av lokala sorter:

Massutväljning är användbart för förbättring av lokala sorter av mark, desi eller lokala sorter av självbestämda grödor. De lokala sorterna är blandningar av flera genotyper som skiljer sig i blomning eller mognadstid, sjukdomsresistens, växthöjd etc. Många av dessa växttyper skulle vara underlägsna och låga utbyten. Som ett resultat skulle de sänka prestanda hos den lokala sorten. Därför skulle eliminering av dåliga växttyper genom massutväljning förbättra prestandan och enhetligheten hos sorten.

2. Rening av befintliga renlinjesorter:

Pureliner tenderar att bli varierbara med tiden på grund av mekaniska blandningar, naturlig hybridisering och mutation. Det är därför nödvändigt att renheten hos renlinjesorter upprätthålls genom regelbundet massval.

Meriter av Mass Selection:

1. Eftersom ett stort antal växter väljs, ändras inte anpassningen av den ursprungliga sorten. Det är allmänt accepterat att en blandning av närstående pureliner är stabilare i prestanda över olika miljöer än en enda renlinje. Sålunda kommer sorter som utvecklats genom massutväljning sannolikt att vara mer anpassade än pureliner.

2. Ofta är omfattande och långvariga avkastningsförsök inte nödvändiga, vilket reducerar tid och kostnad som behövs för att utveckla en ny sort.

3. Mässutväljande behåller avsevärd genetisk variabilitet. Därför skulle ett annat massval efter några år vara effektiv för att förbättra sorten ytterligare.

Demerits of Mass Selection:

1. De sorter som utvecklas genom massval visar variation och är inte lika enhetliga som renlinjesorter. Därför är sådana sorter vanligen mindre liknade än renlinjesorter.

2. Förbättringen genom massval är i allmänhet mindre än den genom renlinjevaluta. Det beror på att åtminstone några av plantornas avkommor som utgör den nya sorten skulle vara sämre än den bästa pureline som kan väljas bland dem.

3. I frånvaro av avkommetest är det inte möjligt att bestämma om de valda växterna är homozygote. Även i självbestämda arter förekommer viss grad av korsbestämning. Således finns det en viss chans att några av plantorna kan vara heterozygotiska. Det är inte heller känt om fenotypiska överlägsenheten hos de valda växterna beror på miljön eller genotypen.

4. På grund av populariteten hos renlinjesorter används massutväljning inte vanligtvis vid förbättring av självbestämda grödor. Men det är en snabb och bekväm metod för att förbättra gamla lokala sorter i de områden eller grödor där grödförbättringen just har börjat.

5. Massutväljning utnyttjar variabiliteten som redan finns i en variation eller population. Således är massutväljningen begränsad av det faktum att det inte kan generera variationer.

Purelinval:

En pureline är avkomman till en enda, homozygot självbestämd växt. Som ett resultat har alla individer inom en pureline identisk genotyp, och någon variation inom en pureline är enbart på grund av miljön. Vid urval av urval väljes ett stort antal växter från en självbestämd grödan och skördas individuellt; enskilda växtkommuner från dem utvärderas, och det bästa avkommet släpps som en pureline-sort. Därför är purelinval också känt som individuellt val av växter.

Användningar av pureliner:

En överlägsen purelin kan användas som en variation. En pureline som inte är lämplig för frisättning som en variation kan tjäna som förälder i utvecklingen av nya hybridvarianter. I studier om spontana eller inducerade mutationer, särskilt de som påverkar kvantitativa tecken, måste pureliner användas. I många biologiska undersökningar, såsom medicin, immunologi, fysiologi, biokemi etc. är användningen av mycket inavlade linjer (praktiskt taget pureliner) av möss, marsvin etc. viktigt. Detta görs för att undvika genetisk variation i försöksmaterialet så att effekterna av behandlingar lätt kan detekteras.

Purelinval har flera tillämpningar för förbättring av självbestämda grödor. Det används för att förbättra lokala eller desi sorter, gamla pureline sorter och införda sorter. Fördelar med Pureline-valet

1. Purelinvalet uppnår den maximala möjliga förbättringen jämfört med den ursprungliga sorten. Detta beror på att sorten är den bästa pureline som finns i befolkningen.

2. Purelin sorter är extremt enhetliga eftersom alla växter i sorten har samma genotyp. En sådan enhetlig sort identifieras lätt i fröcertifieringsprogram.

Nackdelar med Pureline Selection:

1. De sorter som utvecklats genom purelinval har i allmänhet inte bred anpassning och stabilitet i produktionen som ägs av de lokala eller desi sorter som de utvecklas från.

2. Proceduren för renlinjevalg kräver mer tid, rymd och dyrare avkastningsförsök än massval.

3. Den övre gränsen för förbättring bestäms av den genetiska variationen som finns i den ursprungliga befolkningen.

Korspollinerade grödor:

Korsa pollinerade grödor visar i allmänhet måttlig till svår inavlningsdepression. Följaktligen måste inavel undvikas eller hållas till ett minimum i en korsbestämd art. Enskilda växter från sådana grödor är mycket heterozygotiska och avkomman från sådana grödor skulle vara heterogena och vanligtvis annorlunda än förälderväxten på grund av segregering och rekombination. Därför kan önskvärda gener sällan fixas genom val i korsbestämda populationer, förutom kvalitativa egenskaper och kanske för lätt observerbara kvantitativa tecken med hög ärftlighet.

Uppfödaren strävar därför efter att öka frekvensen av önskade alleler i populationerna. Urvalet kan baseras på fenotyp utan avkomma-test, t.ex. massval eller på fenotyp såväl som avkommetestning, t.ex. avkomma urval och återkommande urval.

Massval:

Vid massutväljning väljs ett antal växter utifrån deras fenotyp, och det öppna pollinerade utsädet från dem fylls ihop för att höja nästa generation. De valda växterna får öppna pollinering, dvs att mäta slumpmässigt, inklusive en viss grad av självgående. Således är massvalet baserat endast på moderens förälder, och det finns ingen kontroll på pollenföräldern. Urval av växter baseras på deras fenotyp och inget avkomma test utförs.

Urvalscykeln kan upprepas en eller flera gånger för att öka frekvensen av gynnsamma alleler; Ett sådant urvalsschema är allmänt känt som fenotypiskt återkommande urval. Effekten av massutväljning beror i första hand på antalet gener som styr karaktären, genfrekvenserna och, viktigare, ärftligheten. Massvalet är enkelt, tar mindre tid och är mycket effektivt för att förbättra tecken med hög ärftlighet. Modifieringar av massval som tar hänsyn till variationen beroende på miljö är effektiva för att förbättra tecken med låg ärftlighet också. Det är dock endast baserat på den kvinnliga föräldern.

Urval med avkomma Test-avkommans urval:

I detta urval väljs växter utifrån deras fenotyp och utsättas för avkomma-testning. Avkomman för avkommetestet kan erhållas genom öppen pollinering, självbestämning, korsning med en öppen pollinerade sort, en hybrid eller en inavlad. Överlägsen avkommor identifieras; fenotypiskt överlägsna växter från dessa avkommor väljs och utsätts för avkomma tester. Urvalscykeln kan upprepas flera gånger.

Det finns flera modifierade system för avkomma urval: återkommande urvalssystem är förbättringar på dessa system. Urvalet är relativt enkelt och baseras på avkommetest, men det finns ingen kontroll på pollenföräldern, och ofta tar dessa system längre tid än massval.

Återkommande urval:

Tanken om återkommande urval föreslogs först av Hayes och Garber 1919 och självständigt av East och Jones år 1920. Men sammanhängande avelssystem av återkommande urval utvecklades under 1940-talet, särskilt efter 1945, då Hull föreslog att återkommande urval kan vara användbart för att förbättra specifik kombination förmåga. Återkommande urvalsordningar baserar valet på avkomma tester och utövar styv kontroll över pollinering.

Fröna för avkomma test erhålls genom självgående (enkelt återkommande urval) eller genom att korsa till en testare med en bred genetisk bas (återkommande urval för allmän kombinationsförmåga, RSGCA) eller till ett inavlat (återkommande urval för specifik kombinationsförmåga, RSSCA ); Vid reciprokt återkommande urval (RRS) används två källpopulationer som testare för varandra. De valda växterna är självförsörjda och passerade till lämplig testare.

Testkorsfröet används för avkommetestning. Växter som producerar avkommor identifieras genom avkomma tester, självförsörjda frön från dessa växter planteras i ett korsblock. Alla möjliga sammankopplingar görs bland dessa avkommor. Lika mängder utsäde från samtliga krossar blandas för att producera populationen för den första återkommande urvalscykeln. Det första återkommande urvalet består av en upprepning av de ovan beskrivna operationerna.

Enkelt återkommande urval är effektivt för att förbättra tecken med hög ärftlighet. Återkommande urval för GCA är mycket effektivt vid förbättring av GCA samt avkastningsförmåga hos de valda populationerna, medan det för SCA förbättrar SCA och ger förmåga. Ömsesidigt återkommande urval skulle förbättra GCA, SCA och ge förmåga hos de två källpopulationerna i förhållande till varandra.

Gensidigt återkommande urval förväntas vara antingen lika eller överlägset de andra återkommande urvalssystemen under olika genetiska situationer, allt från fullständig dominans till överdominans. Men i de flesta praktiska situationer skulle ömsesidigt urval vara överlägsen återkommande val för GCA och SCA.