wykłady.doc

Wykład 1

Populacja- zbiór roślin czy też zwierząt określonego gatunku

Populacja genetyczna (Mendlowska) zbiór osobników jednego gatunku i zasiedlających wspólny obszar krzyżujących się ze sobą w sposób losowy bez żadnych ograniczeń. Taki sposób krzyżowania nosi nazwę panmiksji i prowadzi do losowej wymiany alleli (chromosomów ) chromosomów obrębie wspólnej puli genów.

Te definicje odnoszą się do organizmów rozmnażających się płciowo w sposób swobodny np. ludzi, zwierząt, roślin obcopylnych.

Swobodne krzyżowania powoduje określone konsekwencje genetyczne

Prawo Hardy’ego- Weinberga- częstość występowania różnych genotypów w populacji pozostaje niezmieniona z pokolenia na pokolenie w populacji.

Jeśli dany gen występuje w populacji w postaci 2 alleli A lub a udział allelu A oznaczamy jako „p”, iż allel a jest jako „q” to

p+q=1 czyli q=1-p

udział w populacji poszczególnych genotypów wynosi

AA-p2; Aa-2pq; aa-q2 zgodnie z rozwinięciem dwumianu

(p+q)2=p2+2pq+q2=1

Czynniki zaburzające stan równowagi to:

1.mutacje genowe i chromosomowe powodujące powstawanie org o nowych genotypach. Udział genotypów zawierających zmutowanie geny może wzrastać w kolejnych pokoleniach, aż równowaga Hardy’ego- Weinberga ustawi się na równym poziomie

2.Selekcj:

-naturalna- zachodzące w sposób naturalny, preferująca organizmy lepiej przystosowane warunków środowiska

-sztuczna- powodowana przez człowieka celowo podczas hodowli roślin lub zwierząt

3. Migracje- odrywanie się od populacji wyjściowej grupy i często ich całkowita izolacja. Migracja grupowa może mieć inny skład genów niż populacja wyjściowa. Powoduje zmianę równowagi Hardy’ego- Weinberga. Po pewnym czasie równowaga ta ustala się innym i nowym poziomie

4.Dryf genetyczny- jest to nagłe i dające się przewidzieć zmiana udziału genotypów w populacji na skutek gwałtownego obniżenia jej liczebności (np. w wyniku katastrofy żywiołowej). Frekwencje alleli wśród nielicznych ocalałych osobników może przypadkowo być inna niż w populacji wyjściowej. Szczególnie wrażliwe na dryf genetyczny są populacje małe.

5.Preferencja (nielosowa) krzyżowanie powoduje zakłócenia równowagi Hardy’ego- Weinberga, Zachowanie równowagi jest przecież panmiksją, krzyżowanie całkowicie losowe

Wykład 2

Historia hodowli roślin

Trudno stwierdzić ojca hodowli, już Arystoteles pisał o hodowli

HODOWCY: Gostomski w Polsce, Ks. Krzysztof Kluk, Filip virrmorein

Hodowca polski Pepłowski Władysław uzyskał pszenicę tarnowska, Sępołowski napisał pierwszą książkę o hodowli, Prof. Tadeusz Wolski- twórca pszenżyta

Udział hodowli w zwiększeniu plonów szcuje się 15-40%

W Polsce w jęczmieniu i pszenicy nawet do 70%; a na jakości jeszcze więcej ponad 80%

Zielona Rewolucja- Borlang w 1970 r uzyskanie nowej odmiany pszenicy, ryżu w Indiach- zmniejszenie się niedosytu żywności

1.Ośrodek Chiński- jęczmień, owies, soja  gryka, proso, konopie, drzewa owocowe (grusze, jabłonie, morele)

2.Osiedle Indyjskie- ryż, trzcina cukrowa, gatunki tropikalne, ogórek

3.Ośrodek Środkowo azjatycki- pszenica, winorośl

4.Izrael, Jordania- pszenica, żyto, wiśnie, figi, migdały, orzechy laskowe, rośliny kapustne, len

5.Abisynia ( w Afryce)- jęczmień, i pszenica

6.Meksykania- kukurydza, fasola, kakao, bawełna

7.Południowo-amerykański- ziemniaki, fasola, pomidor, dynia, ananas, orzechy ziemny

8.Australia- eukaliptus

9.Północno-amerykański- truskawka, łubin

10Europejski-łubin

Odmiana miejscowa- występuje w danym miejscu, jest bardziej ekstensywna a genotypy są zróżnicowane; z takiej odmiany można wyodrębnić korzystne cechy

Erozja Genetyczna- zanikanie genów;

Wykład III

Mutacja-nagła zmiana w genotypie dziedziczenia w pokoleniach następnych (genowe, genomowe, cytoplazmatyczne, chromosomowe)

Genowe- punktowe i genomowe wykorzystywane w hodowli

Mutageny:              

-chemiczne(zw chemiczne oddziaływujące na DNA)

-fizyczne ( promieniowanie rentgenowskie B, Y)

Dawka mutagenu natężenie pracy czas działania

Im większa dawka tym:

- Mniejsze siewki

- Więcej siewek wypada

- Mniej kiełkuje

Optymalna to taka, która dawka zmniejszająca wysokość siewki o 25-40% (w porównaniu z siewkami kontrolnymi) powoduje również spadek przeżywalności roślin do 12-20 % . Taka dawka uważana jest za optymalną.

Rys schemat metody mutacyjnej

Czas prowadzenia selekcji mutantów zależy od:

1.Kierunku mutacji (recesywna czy  dominująca) w M2 widoczne są mutacje dominujące i recesywne

2.Jakie stadium poddającym mutacjom:

a)Kom. Somatyczne

b)Gamety (w pokoleniu M2, M3)

3.Sposób rozmnażania się roślin

a)U roślin rozmnażanych wegetatywnie

4.Poziom ploidalności

a)M2 i M3 roślin diploidalne

b)M3 i dalsze pokolenia-  rośliny poliploidalne

Chimera paryklinalna- całe tkanki są zmutowane albo zewnętrznie lub wewnętrznie- trwałe

Sektorialne- tylko sektory tkanki zmutowane- nietrwałe

Chimery są to mutacje somatyczne powstałe w jednej z 3 warstw wierzchołka wzrostu wegetatywnie można rozmnażać

Stosowanie indukowanych mutacji w hodowli roślin

- Brak zmienności genetycznej w odmianach hodowlanych (zmienność się wyczerpała)

- Inne formy niedostępne

- Ulepszenie odmiany pod względem określonej cechy ( np. wyleganie, wczesność, odporność na choroby)

- Trudność w krzyżowaniu (bardzo małe kwiaty)

Mutacje genomowe- dotyczące liczby chromosomów

Euploidy 2n=mx , aneuploidy 2n=mx+-m

Poliploidy 2n>2x

Autopoliploidy (zwielokrotnione genomy)

Naturalne:

Ziemniaki 2n = 4x = 48

Koniczyna biała 2n = 4x = 48

Sztuczne:

Burak cukrowy i pastewny 2n = 3x = 27

Życica 2n = 4x = 28

Gryka 2n = 4x = 32

Allopoliploidy (zwielokrotnione genomy ale z różnych gatunków)

Naturalne:

Pszenica zwyczajna 2n = 6x = 42

Rzepak 2n = 4x = 38

Sztuczne:

Pszenżyto 2n = 6x = 42

X – podstawowa liczba chromosomów

2n = somatyczna liczba chromosomów

Techniki otrzymywania mutacji genomowych:

1.Metody regeneracyjne-...