عملية تربية النباتات: مزايا و عيوب تربية النبات

عملية تربية النباتات: مزايا وعيوب تربية النبات!

تربية النبات هي علم يعتمد على مبادئ الوراثة وعلم الوراثة الخلوية. يهدف إلى تحسين التركيب الجيني لمحاصيل المحاصيل. يتم تطوير الأصناف المحسنة من خلال تربية النباتات. وهدفه هو تحسين الغلة والجودة ومقاومة الأمراض والجفاف وتحمل الصقيع وغيرها من الخصائص للمحاصيل.

كان تربية النبات حاسمة في زيادة الإنتاج الزراعي. بعض الإنجازات المعروفة هي تطوير أصناف القمح والأرز شبه القزمة ونبلات قصب الهنود وإنتاج أنواع هجينة ومركبة من الذرة الشامية والجوار والباجرا. إن التحسينات التي أدخلت على نباتات المحاصيل حتى الآن لا تمثل سوى جزء صغير من التحسينات الممكنة.

هناك مجال واسع لمزيد من تعديل أنواع المحاصيل الحالية. ويعتقد أن التركيبة الجينية للنباتات يمكن تعديلها إلى حد أكبر بكثير مما نقدر عادة. علاوة على ذلك ، فإن تربية العديد من نباتات المحاصيل ، مثل البقول والبذور الزيتية ، لم تكن كثيفة مثل زراعة القمح والأرز. يمكن إجراء الكثير من التحسينات في الغلة والخصائص الأخرى في هذه المحاصيل. إن تربية النباتات ، إلى جانب تحسين ممارسات إدارة المحاصيل ، هي الحل الوحيد للطلب المتزايد على الحبوب الغذائية.

اختيار:

في المحاصيل ذاتية التلقيح ، لا يسمح الانتقاء بالتناسل إلا في تلك النباتات ذات الخصائص المرغوبة. ويتحقق ذلك عن طريق رفع الجيل التالي من البذور التي تنتجها النباتات المختارة فقط ؛ يتم رفض البذور من النباتات المتبقية. يعتمد الاختيار أساسًا على النمط الظاهري للنباتات. وبالتالي ، تعتمد فعالية الاختيار بالدرجة الأولى على الدرجة التي تعكس بها الأنماط الظاهرية للنباتات تراكيبها الوراثية.

الاختيار لديه اثنين من الخصائص الأساسية أو القيود. أولاً ، الانتقاء فعّال للاختلافات الموروثة فقط ؛ تتأثر فعاليته بشكل كبير من قبل التوريث للشخصية تحت الاختيار. ثانياً ، الاختيار لا يخلق تغييراً جديداً. يستخدم فقط التباين الموجود بالفعل في مجموعة سكانية.

إن الاختيار في الأنواع المتقاطعة التلقيح قادر على تغيير الجينات والترددات الجينية ، وإنتاج طرز جينية جديدة بسبب تغير ترددات الجينات ، وتسبب تحولا في المتوسط ​​في اتجاه الانتقاء ، وتغير تباين السكان إلى حد ما. ويتأثر حجم هذه التأثيرات بعدد الجينات التي تتحكم في الشخصية ، ودرجة الهيمنة ، وطبيعة عمل الجينات ، وإلى حد كبير ، الوراثة.

المحاصيل ذاتية التلقيح:

في الاختيار الشامل ، يتم اختيار عدد كبير من النباتات من النمط الظاهري مماثلة ويتم خلط بذورها معا لتشكيل مجموعة متنوعة جديدة. يتم اختيار النباتات على أساس مظهرها أو النمط الظاهري. لذلك ، يتم الاختيار للأحرف القابلة للملاحظة بسهولة مثل ارتفاع النبات ونوع الأذن ولون الحبوب وحجم الحبيبات ومقاومة الأمراض وقدرة التسطيح إلخ. في بعض الأحيان يمكن استخدام المحصول كمعيار للاختيار.

إذا كان لدى السكان اختلافًا في خصائص الحبوب مثل لون البذور وحجم البذور ، فقد يتم اختيارهم قبل خلط بذور بعض النباتات معًا. بشكل عام ، لا تخضع النباتات المختارة في الاختيار الشامل لاختبار النسل. لكن ألارد (1960) يحافظ على اختبار النسل يجب أن يتم. يتم اختبار الصنف الجديد في تجارب العائد قبل إصداره.

عندما يتم اختيار عدد كبير ، فإن الاختبار المطول ليس ضروريًا بشكل عام. الاختيار الجماعي هو بسيط وسهل وأقل تطلبا. يتطلب إصدار الصنف الجديد وقتًا أقل وتكلفة أقل مما يتطلبه الأمر في حالة استخدام purelines. إن التقدم في إطار الاختيار الشامل صغير بشكل عام ، حيث أن الصنف الذي تم تطويره ليس متجانسًا مثل خط الأساس ، وعندما لا يتم إجراء اختبار النسل ، فإن قيمة التكاثر للنباتات المختارة غير معروفة.

تطبيقات اختيار الجماهير:

في حالة المحاصيل ذاتية التلقيح ، فإن الاختيار الجماعي له تطبيقان رئيسيان.

1. تحسين الأصناف المحلية:

الاختيار الجماعي مفيد لتحسين الأنواع المحلية من الأراضي ، منتديات أو الأصناف المحلية من المحاصيل ذاتية التلقيح. الأنواع المحلية هي خليط من العديد من التراكيب الوراثية التي تختلف في الوقت المزهرة أو النضج ، ومقاومة الأمراض ، وارتفاع النبات وما إلى ذلك. العديد من أنواع النباتات هذه ستكون ذات عائد منخفض ومنخفض. نتيجة لذلك ، سوف يخفضون أداء الصنف المحلي. ومن ثم فإن القضاء على أنواع النباتات الفقيرة من خلال الانتقاء الشامل من شأنه أن يحسن من أداء الصنف وتوحيده.

2. تنقية أنواع المنومة الموجودة:

تميل منتجات البورلين إلى أن تصبح متغيرة مع الزمن بسبب الخلائط الميكانيكية ، والتهجين الطبيعي ، والطفرات. ولذلك ، فمن الضروري أن يتم الحفاظ على نقاء أنواع التنوب من خلال الانتقاء الشامل المنتظم.

مزايا اختيار الجماهير:

1. منذ اختيار عدد كبير من النباتات ، لا يتم تغيير تكييف الصنف الأصلي. من المقبول عمومًا أن يكون مزيجًا من أنواع البرولين وثيقة الصلة أكثر ثباتًا في الأداء على البيئات المختلفة مقارنةً بمخضرة واحدة. ومن ثم ، فمن المرجح أن تكون الأنواع التي تم تطويرها من خلال الانتقاء الشامل أكثر تكيفًا على نطاق واسع من الأصناف الأساسية.

2. في الغالب لا تكون تجارب المحصول الواسعة والممتدة ضرورية ، مما يقلل من الوقت والتكلفة اللازمين لتطوير مجموعة جديدة.

3. يحتفظ اختيار الكتلة بتنوع جيني كبير. ولذلك ، فإن اختيار جماعي آخر بعد بضع سنوات سيكون فعالاً في تحسين التنوع أكثر.

عيوب اختيار الجماهير:

1. الأصناف التي تم تطويرها من خلال التنوع الكبير في اختيار الانتخاب وليست متجانسة مثل أصناف Pureline. ولذلك ، فإن مثل هذه الأصناف تكون أقل إعجابًا بوجه عام من أصناف Pureline.

2. التحسن من خلال الاختيار الشامل أقل عموما من خلال اختيار Pureline. فذلك لأن بعض النواتج النباتية التي تشكل الصنف الجديد ستكون أكثر فقراً من أفضل منتج يمكن إختياره من بينها.

3. في غياب اختبار النسل ، لا يمكن تحديد ما إذا كانت النباتات المختارة متماثلة الزيجوت. حتى في الأنواع ذاتية التلقيح ، تحدث درجة ما من التلقيح المتبادل. وبالتالي هناك بعض المصادفة أن بعض النباتات قد تكون غير متماثلة. كما أنه من غير المعروف ما إذا كان التفوق المظهري للنباتات المختارة يرجع إلى البيئة أو النمط الجيني.

4. نظرا لشعبية أنواع التنوب ، لا يتم استخدام الاختيار الجماعي عادة في تحسين المحاصيل ذاتية التلقيح. ولكنها طريقة سريعة ومريحة لتحسين الأصناف المحلية القديمة في المناطق أو في أنواع المحاصيل التي بدأ تحسين المحاصيل فيها.

5. يستخدم الاختيار الجماعي التباين الموجود بالفعل في مجموعة متنوعة أو مجموعة. وبالتالي ، فإن الاختيار الجماعي محدود بحقيقة أنه لا يمكن أن يولد تقلبًا.

اختيار Pureline:

وخط الأساس هو ذرية نبات وحيد ذاتي اللقاح متماثل اللواقح. ونتيجة لذلك ، فإن جميع الأفراد داخل البيريين لديهم نمط وراثي متطابق ، وأي اختلاف ضمن خط الأساس هو فقط بسبب البيئة. في اختيار خط الإنتاج ، يتم اختيار عدد كبير من النباتات من محصول ذاتي التلقيح ويتم حصاده بشكل فردي. يتم تقييم السلالات النباتية الفردية منها ، ويتم إطلاق ذرية أفضل باعتبارها مجموعة متنوعة من pureline. لذلك ، يُعرف أيضًا اختيار Pureline باسم اختيار النبات الفردي.

استخدامات purelines:

يمكن استخدام خط تنقية متفوق كتنوع. يمكن أن يكون خط التنظيف غير المناسب للإفراج عنه كتنوع بمثابة أحد الوالدين في تطوير أنواع هجينة جديدة. في الدراسات التي أجريت على الطفرات العفوية أو المستحثة ، ولا سيما تلك التي تؤثر على الشخصيات الكمية ، يجب أن تستخدم خطوط الأساس. في العديد من التحقيقات البيولوجية ، مثل الطب ، وعلم المناعة ، وعلم وظائف الأعضاء ، والكيمياء الحيوية ، وما إلى ذلك ، واستخدام خطوط فطرية للغاية (purelines تقريبا) من الفئران ، الخنازير الغينية وما إلى ذلك أمر ضروري. يتم ذلك لتجنب الاختلاف الجيني في المواد التجريبية بحيث يتم اكتشاف آثار العلاجات بسهولة.

اختيار Pureline له العديد من التطبيقات في تحسين المحاصيل ذاتية التلقيح. يتم استخدامه لتحسين الأصناف المحلية أو منتديات ، أصناف التنوب القديمة والأصناف المقدمة. مزايا اختيار Pureline

1. اختيار Pureline يحقق أقصى تحسن ممكن على الصنف الأصلي. هذا لأن التنوع هو أفضل خط منطقي موجود في المجتمع.

2. أصناف Pureline موحدة للغاية لأن جميع النباتات في الصنف لها نفس التركيب الوراثي. يتم تحديد مثل هذا النوع الموحد بسهولة في برامج شهادات البذور.

عيوب اختيار Pureline:

1. الأصناف التي تم تطويرها من خلال اختيار Pureline بشكل عام ليس لديها تكيف كبير واستقرار في الإنتاج تمتلكها الأصناف المحلية أو منتديات التي يتم تطويرها.

2. يتطلب إجراء اختيار الخط النقي مزيدًا من الوقت والمكان وتجارب أكثر تكلفة من الاختيار الشامل.

3. يتم تحديد الحد الأعلى للتحسين من خلال الاختلاف الجيني الموجود في السكان الأصليين.

المحاصيل عبر التلقيح:

تظهر المحاصيل الملوثة عبر بشكل عام معتدلة إلى شديدة اكتئاب زواج الأقارب. وبالتالي ، يجب تجنب زواج الأقارب أو الاحتفاظ به إلى حده الأدنى في الأنواع المتقاطعة التلقيح. النباتات الفردية من هذه المحاصيل هي متخالف إلى حد كبير ، وذرية من هذه المحاصيل ستكون غير متجانسة وعادة ما تكون مختلفة عن النباتات الأم بسبب الفصل وإعادة التركيب. لذلك ، يمكن نادرا ما يتم إصلاح الجينات المرغوبة من خلال الاختيار في التجمعات الملقحة عبر التلقيح ، باستثناء الصفات النوعية ، وربما ، لشخصيات كمية يمكن ملاحظتها بسهولة مع درجة عالية من التوريث.

لذلك يهدف المربي إلى زيادة وتيرة الألائل المرغوب فيها بين السكان. قد يستند الاختيار على النمط الظاهري دون اختبار النسل ، على سبيل المثال ، اختيار الكتلة أو على النمط الظاهري وكذلك اختبار النسل ، على سبيل المثال ، اختيار النسل والاختيار المتكرر.

اختيار الكتلة:

في الاختيار الشامل ، يتم اختيار عدد من النباتات على أساس النمط الظاهري ، ويتم تجميع البذور المفتوحة للتلقيح منها معًا لرفع الجيل التالي. ويسمح للنباتات المختارة بفتح التلقيح ، أي للتزاوج عشوائيا بما في ذلك درجة معينة من الذات. وبالتالي ، فإن الاختيار الجماعي يعتمد على الوالد الأم فقط ، وليس هناك أي سيطرة على أصل حبوب اللقاح. يعتمد اختيار النباتات على النمط الظاهري ولا يتم إجراء اختبار النسل.

يمكن تكرار دورة الاختيار مرة أو أكثر لزيادة تردد الأليلات المواتية ؛ يعرف نظام التحديد هذا بشكل عام بالاختيار المتكرر المظهري. تعتمد كفاءة اختيار الكتلة في المقام الأول على عدد الجينات التي تتحكم في الشخصية وترددات الجينات ، والأهم من ذلك ، التوريث. الاختيار الجماعي بسيط ، ويستغرق وقتًا أقل ، كما أنه فعال للغاية في تحسين الشخصيات التي تتمتع بدرجة عالية من التوريث. تعتبر تعديلات الاختيار الجماعي التي تأخذ في الاعتبار التباين الناجم عن البيئة فعالة في تحسين الشخصيات ذات التوريث المنخفض أيضًا. ومع ذلك ، فإنه يقوم على الأم الإناث فقط.

اختيار مع ذرية إختبار النسل إختيار:

في هذا الاختيار ، يتم اختيار النباتات على أساس نمطها الظاهري وتخضع لاختبار النسل. ويمكن الحصول على ذرية اختبار النسل عن طريق التلقيح المفتوح ، والتلقيح الذاتي ، والعبور بنوع مفتوح التلقيح ، وهجين أو فصيلة. يتم تحديد السلالات المتفوقة ؛ يتم اختيار النباتات الفائقة النمطية من هذه السلالات وتخضع لاختبارات النسل. يمكن تكرار دورة الاختيار عدة مرات.

هناك العديد من البرامج المعدلة من اختيار النسل: برامج الاختيار المتكررة هي تحسين على هذه المخططات. اختيار السلالة بسيط نسبياً ، ويستند إلى اختبار النسل ، ولكن لا يوجد سيطرة على أصل حبوب اللقاح ، وغالباً ما تستغرق هذه المخططات وقتاً أطول من الاختيار الشامل.

اختيار متكرر:

تم اقتراح فكرة الانتقاء المتكرر لأول مرة من قبل Hayes and Garber في عام 1919 وبشكل مستقل عن طريق الشرق و Jones في عام 1920. ومع ذلك ، تم تطوير خطط التكاثر المترابط للاختيار المتكرر خلال الأربعينيات من القرن العشرين خاصة بعد عام 1945 عندما اقترح هال أن الاختيار المتكرر قد يكون مفيدًا في تحسين التجميع المحدد القدرة. تعتمد مخططات الاختيار المتكررة على الاختيار في اختبارات النسل وممارسة الرقابة الصارمة على التلقيح.

يتم الحصول على بذور اختبار النسل عن طريق selfing (انتقاء متكرر بسيط) ، أو عن طريق العبور إلى جهاز اختبار مع قاعدة جينية عريضة (اختيار متكرر للقدرة على الجمع العام ، RSGCA) ، أو إلى مجموعة متنوعة (اختيار متكرر لقدرة معينة على الجمع ، RSSCA )؛ في الاختيار المتكرر المتبادل (RRS) يتم استخدام اثنين من السكان المصدر كمختبر لبعضها البعض. يتم اختيار النباتات المختارة ذاتيا وكذلك عبر المختبر المناسب.

وتستخدم البذور عبر اختبار لاختبار النسل. يتم تحديد النباتات التي تنتج النسل من خلال اختبارات النسل ، وتزرع البذور ذاتيا من هذه النباتات في كتلة العبور. جميع intercrosses ممكن مصنوعة من بين هذه السلالات. يتم خلط كميات متساوية من البذور من جميع intercrosses لإنتاج السكان لدورة الاختيار المتكررة الأولى. يتكون الاختيار المتكرر الأول من تكرار العمليات المذكورة أعلاه.

الانتقاء المتكرر البسيط فعال في تحسين الشخصيات ذات التوريث العالي. يعتبر الاختيار المتكرر لـ GCA فعالاً للغاية في تحسين GCA فضلاً عن القدرة الإنتاجية للعشائر المختارة ، في حين أن ذلك بالنسبة لـ SCA يحسن SCA والقدرة على العائد. من شأن الاختيار المتكرر المتبادل أن يحسِّن GCA و SCA ويؤثر في قدرة السكان المصدرين على علاقتهما ببعضهما البعض.

ومن المتوقع أن يكون الاختيار المتكرر المتبادل إما مساويا أو متفوقا على مخططات الاختيار المتكررة الأخرى في حالات وراثية مختلفة تتراوح من الهيمنة الكاملة إلى الهيمنة المفرطة. ولكن في معظم الحالات العملية ، سيكون الاختيار المتبادل متفوقًا على التحديدات المتكررة لـ GCA و SCA.