Анализ наследования количественных признаков у гибридов гороха

 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

"АЗОВО-ЧЕРНОМОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ"

Кафедра: "Селекции и генетики с. х. культур"






КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ГЕНЕТИКЕ ПОПУЛЯЦИЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПРИЗНАКОВ

Тема: "Анализ наследования количественных признаков у гибридов гороха"




Выполнил: студент КСГ-31

Моисеенко И. В.

Проверил: к. с. - х. н., доцент

Костылева Л. М.







Зерноград 2012

Содержание


Введение

1. Литературный обзор

1.1 Ботаническое описание

1.2 Генетика гороха

2. Материал и методика исследований

3. Результаты исследований

3.1 Количество бобов

3.2 Масса зерен с растения

4. Выводы

Список литературы

Приложения

Введение


Горох (род Pisum L.) относится к семейству бобовые-Fabaceae Lindl. (Leguminosae Juss.), колену виковые-Vicieac Broil. P. sativum L. sensu amplissimo Govorov-горох посевной-основная зерновая бобовая культура в нашей стране, которая по площади посева занимает второе место в мире (после Китая). Широкое распространение гороха обусловлено высоким содержанием белка в зерне (в среднем 20-27%), сбалансированностью его аминокислотного состава, хорошими вкусовыми качествами и усвояемостью, достаточно высокой потенциальной урожайностью почти во всех зонах возделывания. [7]

Горох в настоящее время скармливают животным в виде зерна, зеленой массы, сена. Используют также для приготовления травяной муки, сенажа, силоса, белкововитаминных концентратов. Горох содержит все незаменимые аминокислоты. Так, в среднем сбор лизина с 1 га составляет: у гороха - 21,7; у ячменя - 6,77; у кукурузы - 8,16 кг. Исходя из этого, 1 тонна гороха может сбалансировать по белку и аминокислотному составу 5 тонн зерна других зерновых культур, тем самым исключая перерасход кормов при откорме свиней до 45-50%. Зеленая масса гороха, убранная в фазе цветения, по питательной ценности приближается к люцерне, эспарцету, а гороховая солома - не уступает сену среднего качества. Значительное место занимает Горох и в овощном хозяйстве. Незрелые бобы и зеленый горошек употребляют в свежем и консервированном виде. Кроме того горох, благодаря азотфиксирующей способности, является одним из лучших предшественников почти для всех культур. После него в почве остается до 100 кг/га связанного, легкодоступного азота, что очень важно в биологизации земледелия. Это прекрасная парозанимающая культура, ее можно широко использовать в качестве зеленого удобрения. [1]

Горох - основная зернобобовая культура России. Возделывается на площади 1-1,2 млн. га, на долю его приходиться 82% всех посевов зернобобовых культур. Основные посевы сосредоточены в Центрально-черноземной зоне, на Северном Кавказе. В Ростовской области его посевы составляют 10-15 тыс. га, примерно в 10-15 раз меньше чем в доперестроечное время. Связано это в первую очередь с сокращением животноводства в регионе. B настоящее время в Южном Федеральном Округе на 2011 год допущены к использованию 12 сортов гороха. Наиболее распространенные из них усатые формы: Аксайский усатый 5; Аксайский усатый 7; Аксайский усатый 10; Приазовский (ДЗНИИСХ), Флагман (Самарский НИИСХ), Легион (Краснодарский НИИСХ) с потенциальной урожайностью до 4,0-4,5 т/га. [2]

Горох посевной является важной сельскохозяйственной культурой и удобной моделью для генетических исследований. Горох выращивается как продовольственная и как кормовая культура. Главными проблемами выращивания гороха, как производственной культуры, считаются относительно низкий и изменчивый урожай, а также трудности, возникающие при уборке урожая. Значительный морфологический полиморфизм гороха обеспечил достаточное количество маркеров для первых генетических исследований и заложил основы построения первых генетических карт.

В настоящее время опубликованы карты хромосом гороха, содержащие молекулярные маркеры. Благодаря использованию общих маркеров удалось создать "консенсусную" карту хромосом, объединившую морфологические и молекулярные локусы. Небольшое число работ по картированию QTL с применением изучению массы семян, высоты и числа узлов и устойчивости к болезням. Однако, детальная карта хромосом гороха еще не создана, и требуется дополнительный поиск новых морфологических и молекулярных маркеров и их локализация. [4]

Цель курсовой работы:

. Изучение наследования количественных признаков у гибридов гороха F5 от скрещивания Аксайский усатый 10 × Сармат

. Формирование навыков по анализу наследования количественных признаков гороха посевного в расщепляющихся гибридных популяциях, что необходимо в селекционной работе.

Задачи:

. Провести генетический анализ количественных признаков гибридов гороха F5.

. Представить результаты проведенного анализа в виде таблиц, графиков и текста, в котором описываются полученные закономерности.

. Установить характер расщепления, силу и число генов, отвечающих за конкретные признаки.

наследование количественный признак горох

1. Литературный обзор


1.1 Ботаническое описание


Растения гороха посевного имеют неясно четырехгранный полый стебель, простой или фасциированный у так называемых штамбовых форм. По высоте стебля различают карликовые (менее40см), полукарликовые (41-80см), среднерослые (81-150 см) и высокорослые (151-300 см) формы. Ветвление стебля бывает двух типов: у основания и пазушное вдоль стебля. [3]

Листья обычно парноперистые с 1-3 парами листочков, заканчивающиеся усиками, но бывают непарноперистые с 7-15 листочками без усиков, многократно непарноперистые, имеются также формы только с усиками (без листочков). Прилистники полусердцевидные, как правило, крупнее листочков. Стебли, листья, прилистники и бобы обычно покрыты восковым налетом.

Соцветие пазушное и у большинства форм состоит из 1-2 цветков. Но имеются образцы, которые при благоприятных условиях дают до 11 цветков на цветоносе. У штамбовых форм цветоносы сосредоточены в верхней части стебля, образуя ложный зонтик.

Цветки разной величины, мотыльковые. Окраска венчика белая, пурпурная, грязно-фиолетовая, розовая, кармазиновая (рыжевато-красная). При этом у окрашенных цветков крылья нередко имеют более интенсивный оттенок, чем парус. Тычинки двубратственные (9 сросшихся и 1 свободная), пестик один - изогнутый, с волосками на рыльце.

Бобы цилиндрические, различной формы: прямые, изогнутые, саблевидные, серповидные, четковидные, мечевидные. Верхушка боба тупая или острая, иногда оттянутая. [3]

Длина боба-3-15 см. В каждом бобе 3-8, иногда до 10 семян различной величины (вес 1000 семян от 40 до 450 г). По форме семена могут быть округлыми, овальными, округло-угловатыми, сдавленными; поверхность-с вдавлинами, гладкая, морщинистая. Окраска семян желтая, желто-розовая, зеленая, сизо-зеленая, бурая однотонная или с фиолетовой крапчатостью, волосатостью или мраморным темно-фиолетовая, почти черная. Рубчик светлый, бурый или черный.


1.2 Генетика гороха


Начало изучению генетики гороха было положено знаменитыми опытами Менделя, и с тех пор работы в этом направлении интенсивно ведутся во многих странах мира. Горох - очень удобный генетический объект, так как это строгий самоопылитель с хорошо различимыми морфологическими признаками, к тому же имеющий небольшое число хромосом (2n=14), которым соответствует 7 групп сцепления. [6]

К настоящему времени у гороха изучено более 200 генов с 400 аллелями. Более 160 генов нанесено на хромосомную карту. Большая заслуга в разработке частной генетики гороха принадлежит шведскому ученому X. Лампрехту. [6]

Стебель. Фасциация стебля обусловлена рецессивными аллелями fа и fas. Растения с генотипами FaFas, Fafas и faFas имеют обычный стебель.

Длина стебля зависит от действия многих генов. Одни из них контролируют длину междоузлий, другие-число узлов на стебле. В практической селекционной работе целесообразно рассматривать длину стебля как полигенный признак и пользоваться соответствующими формулами количественной генетики. [6]

Время начала цветения сорта зависит от того, на каком узле образуется первый цветок. Растения с доминантным аллелем Lf позднеспелы, первый цветок у них образуется на 12-14-м узле, формы с рецессивным аллелем lf образуют нижние цветки на 9-11-м узле. Ветвление стебля определяется генами Fr и Fru. На растениях с генотипом FrFru образуется от одной до четырех ветвей, а с frfru-от 5 до 10 ветвей. Гены Frfru и frFru имеют растения промежуточного типа. Установлено плейотропное действие гена fru-растения с этим геном более низкорослы, скороспелы и менее продуктивны. [6]

Лист и прилистник. Тин листа обусловлен действием нескольких генов. Число листочков в парноперистом листе определяется геном Up. Доминантный аллель обусловливает 2-3 пары, рецессивный - одну пару листочков. Непарноперистый лист типа акация образуется при переходе Tl в рецессивную форму. Рецессивный аллель af вызывает образование безлисточкового ("усатого") листа. [6]

Соцветие. Особый интерес при селекции гороха представляют многоцветковые формы. Число цветков на цветоносе контролируется двумя генами - Fn и Fna. В доминантном состоянии оба гена обусловливают появление соцветий только с одним цветком. Формы с генотипами Fnfna и fnFna имеют парные цветки. Многоцветковые формы (fnfna) образуют 3 и более цветков. Число бобов на плодоносе зависит также от гена Pn, но он в рецессивном состоянии влияет не на формирование, а на опадение уже образовавшихся цветков. Длина цветоноса определяется факторами Pr и Рrе. Доминируют длинные цветоносы. [6]

Цветок. Окраска венчика зависит прежде всего от гена А, который в доминантном состоянии обусловливает пурпурную окраску лепестков. Рецессивный аллель а вызывает белую окраску венчика и отсутствие антоциана в других частях растения. На окраску лепестков оказывают влияние и другие гены. Фертильность цветков обусловлена генами Мs1, Мs2 и Ster. Рецессивный аллель ms1 нарушает мейоз в ранней профазе,-в поздних фазах. Ген ms2 вызывает женскую стерильность. Крупные цветки образуются под влиянием гена Рafl, рецессив (pafl) обусловливает мелкие цветки. [6]

Плод. Форма боба зависит от генов Соn, Со, N, Ср. При этом генотипы СоnСоСрN, СоnсоСрN, соnСоСрn, соnСосрn, соnсоСрn, соnсосрn определяют прямые бобы; соnСоСpN, соnСосрN, соnсосрN-слегка изогнутые; СоnСоСрn, СоnСосрn и Соnсосрn-изогнутые. Изогнутые бобы имеют больше семяпочек, чем прямые. При сочетании гена Вt с N образуется тупая верхушка боба, при сочетании btn, btN и Вtn-остроконечная.

Пергаментный слой в створках боба развивается в присутствии доминантных генов Р и V. У таких растений бобы при созревании сильно растрескиваются. Генотип pV обусловливает образование пергаментного слоя в виде тонких тяжей, Pv-в виде небольших пятен. Формы с pv лишены пергаментного слоя (сахарные бобы). Общая толщина створок зависит от гена N. При рецессивном аллеле этот показатель увеличивается на 50-80%. [6]

Размер боба зависит от нескольких генов: при рецессивных аллелях laf, te и ten уменьшается ширина, в присутствии аллеля lt увеличивается. Ген Miv влияет на расположение семяпочек в бобе: при рецессивном аллеле они располагаются более тесно.

2. Материал и методика исследований


Материалом для исследования послужили гибридные популяции гороха посевного F5, полученные от скрещивания Аксайский усатый 10 × Сармат. Посев гибридных семян производился на опытных делянках УОФХ АЧГАА вручную.

В результате были проведены замеры высоты растений, подсчитано количество междоузлий, длина каждого междоузлия, число бобов, число зерен в бобе, масса зерен с одного растения. Замеры производились с помощью мерной линейки, вычисление массы зерен - с помощью лабораторных весов.

В ходе первичного анализа данные заносились в программу MS Excel.

Дальнейший анализ данных проводился с помощью программы "Полиген А" по методике Мережко А. Ф, 1984 г. [5]

3. Результаты исследований


3.1 Количество бобов


В качестве родителя с минимальным значением признака был взят сорт Сармат, среднее значение составляет 4,24 боба. Численность выборки составляет 21 растение. Среднее значение признака у родителя с максимальным значением составляет 5,2 боба, численность выборки 20 растений. Численность выборки гибрида составляет 550 растений.

Родительские формы различаются на 1 боб. Среднее значение признака у гибрида выходит за рамки значений родительских форм, но ближе к меньшему родителю. Значит наблюдается доминирование меньшего значения признака. Показатель доминирования (hp) равен - 1,442.


Рис. 1. Кривая распределения частот количества бобов у родителей и гибридов.


График имеет правостороннюю ассиметрию и трехвершинность. (рис.1.)

Расщепление 3: 1, т.е. по моногибридной схеме. Сила гена составляет 1 боб.


3.2 Масса зерен с растения


В качестве родителя с минимальным значением признака был взят сорт Сармат, среднее значение составляет 4,05 г. Среднее значение признака у родителя с максимальным значением составляет 4,94 г.


Рис. 2. Кривая распределения частот массы зерен с растения у родителей и гибрдов.


Родительские формы и гибрид имели одинаковые значения, а вершины кривых распределения располагались в одном классе. (рис.2.)

Это свидетельствует об отсутствии генетических различий по данному признаку между родительскими особями и гибридом. Показатель доминирования (hp) равен - 1,975, т.е. наблюдается доминирование меньшего значения признака и гибридная депрессия.


3.3 Количество зерен с растения


В качестве родителя с минимальным значением признака был взят сорт Аксайский усатый 10, среднее значение составляет 17,7 зерен. Среднее значение признака у родителя с максимальным значением составляет 18,19 зерен.

Родительские формы различаются на ½ зерна. Среднее значение признака у гибрида выходит за рамки значений родительских форм, но ближе к меньшему родителю. Значит наблюдается доминирование меньшего значения признака. Показатель доминирования (hp) равен - 11,3.


Рис.3. Кривая распределения частот количества зерен с растения у родителей и гибрида.


График имеет правостороннюю ассиметрию. (рис.3.) Расщепление происходит по моногибридной схеме.

4. Выводы


1. При выполнении курсовой работы был проведен генетический анализ количественных признаков гибридов гороха F5 от скрещивания Аксайский усатый 10 × Сармат.

. В результате проведенного генетического анализа количественных признаков получены следующие результаты:

А) По признаку количество бобов родительские формы различаются на 1 боб, наблюдается доминирование меньшего значения признака. Показатель доминирования (hp) равен - 1,442. Расщепление 3: 1, т.е. по моногибридной схеме. Сила гена составляет 1 боб.

Б) По признаку масса зерен с растения родительские формы и гибрид имели одинаковые значения, а вершины кривых распределения располагались в одном классе, генетические различия по данному признаку между родительскими особями и гибридом отсутствуют. Показатель доминирования (hp) равен - 1,975.

В) Родительские формы различаются на ½ зерна. Среднее значение признака у гибрида выходит за рамки значений родительских форм, но ближе к меньшему родителю. Значит наблюдается доминирование меньшего значения признака. Показатель доминирования (hp) равен - 11,3. График имеет правостороннюю ассиметрию. (рис.3.) Расщепление происходит по моногибридной схеме.

. В результате выполнения курсовой работы были достигнуты все поставленные цели и задачи.

Список литературы


1. Гужов Ю.Л. и др., Селекция и семеноводство культурных растений, // М.: Агропромиздат, 2004 г. , 463 с.

. Гужов Ю.Л., Закономерности варьирования количественных признаков у гороха, обусловленного модификациями и генотипическими различиями, Генетика, 2000г, т.18, с.283-291.

3. Интернет-ресурсы: <#"center">Приложения


Приложение 1


Количество бобов

Статистические параметры родительских форм и гибрида F2ПараметрыPminPmaxF2Численность выборки - n2120550Среднее значение выборки - X4,245, 204,03Среднее квадратическое отклонение - Sx0,9951,7651,691Ошибка выборочной средней - Sош. 0,2170,3950,072Коэффициент вариации - Cv%23,4833,9542,00Максимальная варианта - Max6,09,09,0Минимальная варианта - Min3,03,01,0Нижний доверительный интервал - X-3Sx1,3-0,1-1,0Верхний доверительный интервал - X+3Sx7,210,59,1Показатель доминирования в F2-1,442

Частоты вариант (в % и числах) в классах со средними значениями: 0,21,73,14,66,07,58,9Сармат 0,00,023,861,914,30,00,0F20,018,220,944,08,76,51,6Акс. Ус.100,00,015,045,020,015,05,0

Приложение 2


Масса зерен с растения

Статистические параметры родительских форм и гибрида F2ПараметрыPminPmaxF2Численность выборки - n2120555Среднее значение выборки - X4,054,923,62Среднее квадратическое отклонение - Sx0,8282,2662,377Ошибка выборочной средней - Sош. 0,1810,5070,101Коэффициент вариации - Cv%20,4746,0365,68Максимальная варианта - Max5,311,110,5Минимальная варианта - Min2,42,10,0Нижний доверительный интервал - X-3Sx1,6-1,9-3,5Верхний доверительный интервал - X+3Sx6,511,710,8 Показатель доминирования в F2-1,975

Частоты вариант (в % и числах) в классах со средними значениями: 0,72,44,05,77,39,010,612,313,9Сармат0,019,061,919,00,00,00,00,00,0F29,921,827,017,77,42,90,90,20,4Акс. Усат 100,020,045,020,05,05,05,00,00,0

Приложение 3


Количество зерен с растения

Статистические параметры родительских форм и гибрида F2ПараметрыPminPmaxF2Численность выборки - n2021550Среднее значение выборки - X17,7018, 1915,17Среднее квадратическое отклонение - Sx8,5233,8688,449Ошибка выборочной средней - Sош. 1,9060,8440,360Коэффициент вариации - Cv%48,1521,2655,69Максимальная варианта - Max41,025,067,0Минимальная варианта - Min7,012,00,0Нижний доверительный интервал - X-3Sx-7,96,6-10,2Верхний доверительный интервал - X+3Sx43,329,840,5 Показатель доминирования в F2-11,305

Частоты вариант (в % и числах) в классах со средними значениями: 2,99,315,622,028,434,841,247,553,9Акс. Усат 100,035,035,015,010,00,05,00,00,0F214,227,528,020,06,22,21,10,20,2Сармат0,04,852,442,90,00,00,00,00,0


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "АЗОВО-

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ