Metode de ameliorare la Genul Robinia
Ameliorarea se studiaza cu scopul de а crea prin diferite metode contemporane soiuri si hibrizi noi de plante agricole cu capacitati de adaptare la conditiile climaterice, de sol. De asemenea, studiul acestei specialitati permite de а insusi diferite metode de ameliorare ca: hibridarea distanta, selectia, poliploidia, mutageneza indusa s.a.
Istoria ameliorarii
Istoria si bazele teoretice ale ameliorarii.(ameliorarea ca stiinta, notiunea de linie, clon, hibrid si soi, legi genetice, hibridarea, selectia, variabilitatea modificationala, hibridarea interspecifica, transgeneza, mutageneza indusa, aneuploidia, haploidia, poliploidia, consangvinizarea, heterozisul, inmultirea sexuata si vegetativa, alogamie, autogamie).
Dezvoltarea ameliorarii din antichitate pana in zilele noastre. Elaborarea metodelor empirice de ameliorare de catre amelioratorii de vaza din trecut (Nait, Abard, Margraf, Graciov, Vilmorin, Rimpau). Aparitia si dezvoltarea ameliorarii ca stiinta. Genetica si biologia moleculara - bazele teoretice ale ameliorarii. Notiunea de linie, clon, hibrid si soi. Utilizarea legilor genetice pentru argumentarea si perfectionarea de mai departe a metodelor traditionale de ameliorare: hibridarea, selectia. Doctrina despre variabilitatea modificationala. Importanta ei pentru perfectionarea metodelor de ameliorare. Metodele genetice in ameliorarea contemporana: hibridarea interspecifica, transgeneza, mutageneza indusa, aneuploidia, haploidia, poliploidia, consangvinizarea, folosirea androsteriilitatii si heterozisului. Legaturile teoretice si practice ale ameliorarii cu alte stiinte. Inmultirea plantelor: sexuata si vegetativa. Particularitatile genetice a plantelor, care se multiplica vegetativ, alogam, autogam si apomict, metodele de ameliorare stabilite pentru ele.
Realizari si directiile de baza ale ameliorarii contemporane. (realizari, ameliorarea contemporana, directii de ameliorare, soiurilor intensive, pitice si semipitice, habitus optimal, soiuri timpurii, culturi cerealiere, tehnice, uleioase, producatoare de tuberculi si radacini, rezistenta la seceta, temperaturi joase, arsita, iernat, inghet, salinitate, aciditatea solului, rezistenta la boli si daunatori).
Realizarile amelioratorilor si geneticicenilor de vaza: V.I. Iuriev, I.V. Miciurin, P.R. Sehurdin, P.P. Lukianenco, B.S. Pustovoit, V.N. Remeslo, F.G. Kiricenco, A.V.
Alpatiev, A.E. Kovarschi, V.Siminel, V.Micu, I.Untila, P.Buiucli, N.Guzun si a. Realizari ale amelioratorilor de peste hotare (S.U.A., Anglia, Franta, Germania, Romania si a.). Directiile de ameliorare pentru agricultura intensiva: crearea soiurilor intensive, pitice si semipitice, ameliorarea pentru o singura recolta, habitusul optimal al plantelor si alte caractere, care determina posibilitatea cultivarii si recoltarii mecanizate. Crearea soiurilor timpurii.
Ameliorarea indicilor calitativi la culturile cerealiere, tehnice-tutunul, uleioase, producatoare de tuberculi si radacini. Ameliorarea calitatilor tehnologice si de consum.
Rezistenta la factorii nefavorabili, inclusiv: rezistenta la seceta, temperaturi joase, arsita, iernat, inghet, salinitate si aciditatea solului. Rezistenta la boli si daunatori. Ameliorarea multiliniara.
Crearea materialului initial prin hibridarea sexuata (hibridarea intraspecifica, alegere, forme parentale, metode de hibridare, incompatibilitate, hibrizi distanti, generatie, sterilitate, fertilitate, morfogeneza, hibrizi interspecifici, introgresiune, mutatii cromozomiale, allopoliploidie, fertil, homozigot).
Hibridarea intraspecifica. Insemnatatea hibridarii intraspecifice in ameliorarea plantelor. Criteriile de alegere a formelor parentale pentru hibridare. Categorii si metode de hibridare utilizate in ameliorarea plantelor.
Hibridarea interspecifica in ameliorarea contemporana. Metodele de inlaturare a dificultatilor la crearea hibrizilor distanti (interspecifici) de prima generatie
. Cauzele sterilitatii plantelor din prima generatie si metodele de sporire a fertilitatii. Morfogeneza la hibrizii interspecifici. Cauzele de introgresiune a unor caractere. Crearea formelor cu mutatii cromozomiale.
Utilizarea allopoliploidiei pentru crearea hibrizilor interspecifici fertili si homozigoti. Rolul recombinarii, crearea allopoliploizilor valorosi din punct de vedere economic. Particularitatile hibridarii interspecifice in functie de proprietatile biologice ale plantelor.
Mutageneza in ameliorarea plantelor(mutageneza spontana si indusa, mutageneza experimentala, mutageneza radiationalam mutageneza chimica, mutatii, plante autogame, alogame si cu inmultire vegetativa, variabilitate).
Utilizarea mutagenezei spontane si induse in ameliorarea plantelor. Mutageneza spontana. Mutageneza experimentala. Mutageneza radiationala. Mutageneza chimica, utilizarea mutagenezei induse.
Metodele de depistare a mutatiilor la plante autogame, alogame si cu inmultire vegetativa. Utilizarea variabilitatii prin hibridare si mutageneza indusa in ameliorarea plantelor. Metoda imbinarii variabilitatii hibride si mutationale in ameliorarea plantelor.
Poliploidia in ameliorarea plantelor(poliploidie, forme poliploide, fertilitate redusa, autopoliploizi, proprietati, aneuploizi, forme triploide, multiplicare, haploidia).
Particularitatile poliploidiei. Metodele de creare si depistare a formelor poliploide. Caracteristica poliploizilor utilizati in ameliorarea plantelor. Cauzele fertilitatii reduse la plantele poliploide. Autopoliploizii. Metodele de sporire a fertilitatii si imbunatatiirea proprietatilor economice la plante autopoliploide.
Insemnatatea aplicativa a allopoliploidiei. Aneuploizii.
Metodele de creare a formelor triploide in functie de modul de multiplicare a plantelor. Haploidia.
Biotehnologia si perspectiva ei in ameliorarea plantelor (metode biotehnologice, cultura celulelor si tesuturilor “in vitro”, variabilitatea somaclonala, cultura embrionilor “in vitro”, cultura anterelor “in vitro”, hibridarea protoplastelor, inductia haploizilor, inginerie genetica).
Metodele biotehnologice in ameliorarea plantelor. Cultura celulelor si tesuturilor “in vitro”. Variabilitatea somaclonala. Cultura embrionilor “in vitro”. Cultura anterelor “in vitro”. Hibridarea protoplastelor. Metoda genetica de inductie a haploizilor. Perspectivele utilizarii ingineriei genetice in ameliorare.
Heterozisul in ameliorare(generatie, heterozis, linii consangvinizate, capacitate generala si specifica de combinare, analiza dialela, seminte hibride, castrarea si polenizarea manuala, androsterilitate, plantele monoice, dioice si semidioice, sisteme incompatibile, linii androsterile, linii de restaurare a fertilitatii, markerilor proteici si moleculari, gene endospermale).
Cauzele superioritatii hibrizilor din prima generatie. Tipurile hibrizilor ce manifesta heterozis. Crearea liniilor consangvinizate. Determinarea capacitatii generale si specifice de combinare. Analiza dialela. Utilizarea diferitor moduri de producere a semintelor hibride: castrarea si polenizarea manuala, utilizarea diferitor tipuri de androsterilitate la plantele monoice, dioice si semidioice, sisteme incompatibile. Crearea liniilor androsterile si a liniilor de restaurare a fertilitatii. Depistarea plantelor hibride prin utilizarea markerilor proteici si moleculari. Utilizarea genelor endospermale in ameliorare a porumbului.
Metode de selectie(selectie in masa, individuala, culturi alogame, polenizare nedorita, selectia de o singura data, selectia recurenta, fond de provocatie directionata, selectie naturala, ameliorarea plantelor, selectia naturala si artificiala, populatie, corelatii, material initial).
Tipuri de selectie: in masa, individuala, tipurile lor modificate. Metode de izolare a culturilor alogame in scopul evitarii polenizarii nedorite. Selectia de o singura data. Selectia recurenta.
Influenta fondului asupra rezultatului selectiei. Fondul de provocatie directionata. Rolul selectiei naturale in ameliorarea plantelor. Contradictia dintre selectia naturala si artificiala. Volumul populatiei necesar pentru selectia rezultativa. Selectia plantelor dupa caractere in complex. Tipuri de corelatii si insemnatatea lor. Selectia in cazul utilizarii materialului initial de provenienta hibrida (de sinteza).
Metode de evaluare ale materialului initial de ameliorare (metode de evaluare, proces de ameliorare, fonduri de provocare, infectie artificiala, indici indirecti, rezistenta plantelor, mediul ambiant nefavorabil, calitate, rezistenta la boli si daunatori).
Clasificarea metodelor de evaluare. Evaluarea la diferite etape ale procesului de ameliorare. Evaluarea pe fondurile de provocare si de infectie artificiala. Evaluari cu ajutorul indicilor indirecti. Evaluarea rezistentei plantelor la mediul ambiant nefavorabil. Evaluarea calitatii si rezistentei la boli si daunatori.
Organizarea procesului de ameliorare si schema procesului de ameliorare (pepiniere, testari de soiuri, testare, materialului initial, tipicitatea, exactitatea experientelor, eficacitatea testarii, scheme de amplasare a formelor ameliorate, accelerare a procesului de ameliorare, plante autogame, alogame si cu inmultirea vegetativa, retea de stat, inregistrare, omologare, soiuri, hibrizi, culturi agricole, proprietate intelectuala).
Verigile campului de ameliorare: diferite pepiniere, testari de soiuri, inmultiri. Principiile de testare a materialului initial de ameliorare.
Erorile in testarea materialului initial la diferite etape a procesului de ameliorare. Evitarea lor. Tipicitatea, exactitatea experientelor si principiul deosebirii dupa un singur caracter in procesul de ameliorare. Metode de majorare a eficacitatii testarii.
Schemele de amplasare a formelor ameliorate in pepiniere si testari de soiuri. Metode de accelerare a procesului de ameliorare. Scheme de lucru pentru ameliorarea plantelor autogame, alogame si cu inmultirea vegetativa. Testarea soiurilor in reteaua de stat. Organizarea si metodele de testare in reteaua de stat. Procedura includerii si excluderii soiurilor noi in testarea de stat. Inregistrarea si omologarea soiurilor si hibrizilor culturilor agricole. Protejarea proprietatii intelectuale a amelioratorilor.
Baza teoretica a producerii semintelor(genetica, producerea semintelor, calitatea semintelor de soi, proces de reproducere, impuritatea mecanica si biologica, mutageneza naturala, infectii, rase, patogeni, rezistenta, atre soiuri, hibrizi, boli, daunatori, material saditor).
Genetica – baza teoretica a producerii semintelor. Particularitatile dezvoltarii semintelor. Cauzele inrautatirii calitatii semintelor de soi in procesul de reproducere: impuritatea mecanica si biologica, procesul de mutageneza naturala. Acumularea infectiilor, aparitia unor rase noi de patogeni – cauza pierderii rezistentei de catre soiuri si hibrizi la boli si daunatori. Conditiile, ce asigura formarea semintelor de calitate inalta si materialului saditor (capacitatea germinativa si capacitatea inalta de inradacinare a materialului saditor).
Istoria si structura organizatorica a producerii semintelor (producerea de seminte, ramura, productie agricola, sistem de producere, culturi de camp, plante leguminoase, propagare, materialului saditor, pomilor, arbustilor fructiferi, butasilor de vita de vie, renovarea soiurilor, colectarea, tratare, pastrarea semintelor, fond de stat, regim de pastrare, seminte). Dezvoltarea producerii de seminte ca stiinta – ramura a productiei agricole. Sistemul de producere a semintelor culturilor de camp si a plantelor leguminoase. Sistemul de propagare a materialului saditor a pomilor, arbustilor fructiferi si a butasilor vitei de vie. Renovarea soiurilor. Principiile de baza a renovairii soiurilor si hibrizilor. Renovarea semintelor. Perioada de renovare a semintelor diferitor culturi. Intreprinderi pentru colectarea, tratarea si pastrarea semintelor. Fondul de stat al semintelor ameliorate. Regimul de pastrare a semintelor.
Producerea semintelor pe baza industriala (bazele ecologice, mediu ambiant, material semincer si saditor, aspecte economice, baza industriala, culturi spicoase si furagere, zone optimale).
Bazele ecologice a producerii semintelor pe baza industriala. Influenta mediului ambiant asupra materialului semincer si saditor.
Aspectele economice a producerii de seminte pe baza industriala. Principii organizatorice de producere a semintelor pe baza industriala la culturile spicoase si furagere. Alegerea zonelor optimale pentru producerea semintelor.
Normativele pentru calitatea semintelor de soi si materialul saditor (tehnologia producerii semintelor, seminte de elita, culturi alogame, recoltare, depozitare, seminte hibride, material saditor, plantatii, portaltoi, capacitate, fructificatie, altoi, metode generative si vegetative).
Elementele de baza a tehnologiei producerii semintelor. Masurile ce pot asigura producerea semintelor de elita. Specificul producerii semintelor de culturi alogame. Termeni si metode de recoltare a semintelor. Depozitarea semintelor.
Producerea de seminte hibride. Particularitatile producerii semintelor hibride. Producerea materialului saditor. Crearea plantatiilor de seminceri. Cresterea portaltoilor. Influenta portaltoiului la dezvoltare si capacitatea de fructificatie a altoiului. Metodele de altoire. Tehnologia cresterii materialului saditor prin metode generative si vegetative.
Controlul culturilor de soi(recunoastere, inregistrare in camp, plantatii semincere, sectoare de hibridare, porumb, depozit, stiuleti, floarea soarelui, sfecla de zahar, seminte de soi, linii consangvinizate, androsterile si restauratoare a fertilitatii, documentare, soi).
Recunoasterea si inregistrarea in camp a plantatiilor semincere. Cercetarile in camp a sectoarelor de hibridare de porumb. Recunoasterea in depozit a stiuletilor de porumb pentru seminta. Cercetarile in camp a sectoarelor de hibridare de floarea soarelui, sfeclei de zahar si altor culturi. Controlul semintei de soi si liniilor consangvinizate, androsterile si restauratoare a fertilitatii in conditii speciale pe teren. Documentarea plantatiilor semincere si semintelor de soi.
Controlul calitatii materialului semincer si saditor (indici de baza, calitatea semintelor, controlul semincer, material semincer si saditor, standardul de Stat, testare). Indicii de baza a calitatii semintelor, sarcinile controlului semincer. Documentele necesare pentru materialul semincer si saditor. Cerintele standardului de Stat.
Ameliorarea la Genul Robinia
Cele 20 de specii de arbori si arbusti care s-au identificat si descris in cadrul genului sunt cunoscute ca specii fixatoare de azot,din zona temperata,dintre care,4 specii sunt spontane in habitatele lor din America de N. Fac parte din familia Leguminoase si prezinta forme de arbori dar si de arbusti,cu lujeri spinosi,cu frunze imparipenat compuse,flori papilionacee,hermaphrodite,albe sau roz,in ciorchini pendenti. Pastaile sunt turtite,dehiscente in 2 valve,cu numeroase seminte.
SALCAMUL-Robinia pseudoacacia
Prima data a fost indrodus in Europa in anii 1600,raspandindu-se si in zonele aseatice,dovedindu-se tolerant la variatii mari de temperatura,de la -35 la +40 grade Celsius. La noi culture massive de salcam au inceput sa se instaleze din a 2-a jumatate a secolului 19,fiind instalate pe scara larga mai ales pe nisipurile din SV Olteniei,S Moldovei si V Transilvaniei.
Biodiversitatea genetica a salcamului
Cultivarea acestei specii dureaza de peste 350 ani. Eforturile de ameloirare a speciei au ca scop imbunatatirea vitezei de acumulare de biomasa,rezistenta la boli,calitatea si forma trunchiului.In Ungaria,se utilizeaza o mare varietate de clone cu inaltime mare si trunchiuri drepte. In cazul speciei caracterizata de un polimorfism remarcabil,au fost descries o serie de varietati si forme. Dupa forma tulpinei si coroaneii sau mai descris 3 tipuri de salcam,identificate si la noi:
-tipul pinnata,remarcabil prin rapiditate de crestere,tulpini drepte cilindrice,zvelte,dar cu tendinta de infurcire,mai rar intalnite la noi;
-tipul palmata,cu tulpina deseori defectuasa,inclinata neregulata,cu coroana larga cu frecventa maxima in salcametele din Oltenia;
-tipul spreading,cu tulpini sinuase,inclinate,slabe la gate,cu coroane neregulate,un tip destul de frecvent mai ales dupa taieri repetate in crang caci o serie de arboreta de tip palmata,prin degradare,au luat aspect de tip spreading.
Ameliorarea genetica a speciei
Surles et al au gasit un mare grad de polimorfism(71%)pentru sistemul enzymatic(18 enzime identificate). Poate fi polifluid da este cunoscut ca diploid(2n=20). Colectii de germoplasma precum si plantaje pentru teste de provenienta au fost incepute in SUA in 1982 la Universitatea de Stat din Michigan. Avand in vedere studiile realizate de colectivul condus de Enescu se poate spune ca si la noi exista deja o traditie in domeniul cultivarii controlate a acestei specii valoroase pentru zonele nisipoase,aride,precum si pentru terenurile degradate aflate in continua expansiune in ultimul deceniu.
Materialul biologic
Puetii de salcam au fost obinuti din samanta. Cei de 3 luni au fost crescuti din sminte germinate in laborator,semintele(de dimensiuni relativ mari si culoare uniforma)fiind supuse unui tratament adecvat,dupa cum urmeaza:-selectarea semintelor intregi;
-scarificarea prin fecare usoara pe suprafata unuei foi de glasspapier;
-imersare in apa aflata la temperatura de circa 70 de grade,timp de cateva minute;
-semintele astfel pregatite au fost asezate cate 100,in cuti Petri,pe support de hartie de filtru umectata si au fost mentinute la intuneric si temperatura ambientala(20 grade)pana dupa germinare.
Vasele cu seminte germinate au fost lasate la lumina timp de 4 saptamani,dupa care plantulele au fost transplantate in recipienti cu pamant si nisip si au fost lasate sa creasca pana la varsta de 3 luni.
Analiza caracterelor morfologice
Inaltimea puetiilor ca si dimensiunile frunzelor au fost masurate cu rigla cu precizia de 1 mm. Diametrul tulpinii a fost masurat cu sublerul cu precizia de 0,1 mm. Diametrul trunchiului la arbori mature s-a masurat cu lupa forestiera la inaltimea de 1,3 m fata de sol. La puetii studiati frunzele au fost investigate atat prin masurarea dimensiuniilor geometrice cat si prin intermediul dimensiunii fractale evaluate cu un program de calcul adecvat. Au fost luate in studio distributiile valorilor diametrului trunchiului la 6 populatii de R.pseudoacacia,situate in zonele colinare joase din jurul Iasiilor
|
