W hodowli roślin ozdobnych szczególną uwagę zwraca się na

• barwę kwiatów

• zapach kwiatów

• wielkość i kształt kwiatów

• układ płatków korony

• miąższość płatków korony

• obfitość kwitnienia

• pokrój całej rośliny

• kształt, barwę i wielkość liści

• rozmieszczenie kwiatów na łodydze

• długość okresu kwitnienia

• porę kwitnienia

• odporność na stresy biotyczne i abiotyczne

Hodowla roślin jest nauką o powstawaniu nowych odmian roślin uprawnych.

Hodowla roślin wykorzystuje w swej działalności zdobycze innych dziedzin wiedzy przyrodniczej, takich jak genetyka, botanika fizjologia, biochemia. Wynikiem prac hodowlanych są plenniejsze i lepsze jakościowo odmiany roślin, które następnie wprowadzane są do uprawy.

• Odmiana

W botanice oznacza jednostkę systematyczną niższego rzędu (gatunek - podgatunek -odmiana).

Odmiana uprawna jest to forma uzyskana w wyniku prac hodowlanych i urzędowo zarejestrowana

Rodzina - w botanice oznacza jednostkę systematyczną wyższego rzędu (rodzina - rodzaj - sekcja - gatunek)

W odniesieniu do roślin uprawnych rodzina jest to grupa roślin blisko ze sobą spokrewnionych, najczęściej pochodzących z jednej wyselekcjonowanej rośliny matecznej, czyli pojedynka

Ród - forma mogąca kandydować do badań odmianowych

Linia - forma u roślin samopylnych, charakteryzująca się wysokim stopniem homozygotyczności

Hodowla twórcza zajmuje się tworzeniem nowych odmian

Hodowla zachowawcza utrzymuje stałość cech dziedzicznych, zachowanie genotypów istniejących odmian

Hodowla wykorzystuje dziedziczną zmienność organizmów wynikającą z rekombinacji i mutacji.

Jeżeli formy rodzicielskie różnią się allelami w 10 loci, to w F1 będziemy mieli 1024 typów gamet, co nam daje możliwość powstania 1 050 000 rekombinantów.

Ogólne zasady hodowli

Program hodowli musi być tak dobrany, aby uwzględniał właściwości określonego gatunku. Rośliny uprawne różnią się sposobami reprodukcji, długością cyklu życiowego, częścią użytkową. Metody hodowli muszą uwzględnić tę różnorodność. Wspólne elementy dla wszystkich programów hodowlanych to:

określenie celu (kierunku hodowli)

dobranie materiału wyjściowego - form rodzicielskich

wybranie metody hodowli

zarejestrowanie odmiany z wyselekcjonowanego materiału

hodowla zachowawcza i reprodukcja materiału siewnego.

Nowa odmiana ma autora, hodowcę i właściciela.

Kierunki hodowli roślin

1. Plenność - U większości roślin plon z jednostki powierzchni stanowi najważniejsze kryterium ich przydatności do uprawy np. plon nasion u zbóż, owoców u roślin ogrodniczych, liczby kwiatów u roślin ozdobnych. Plenność zależy od czynników genetycznych jak i interakcji genotypowo-środowiskowej.

2. Cechy morfologiczne - Wymagania tych cech ulegają zmianie pod wpływem preferencji

konsumentów

3. Jakość - np. długość kwitnienia, odporność na transport, zawartość substancji niepożądanych

4. Odporność roślin na choroby i szkodniki.

Choroby i szkodniki mogą powodować znaczne straty plonu lub obniżenie jego jakości. Chemiczna ochrona jest kosztowna i nieobojętna dla środowiska naturalnego. Odporność roślin jest często ujemnie skorelowana z wartością użytkową roślin, musi być prowadzona więc w sposób kompleksowy. U roślin ozdobnych hodowla odpornościowa ma szczególne znaczenie dla form reprodukowanych wegetatywnie. Przenoszą się one bowiem za pośrednictwem organów rozmnażania (bulwy, rozłogi, sadzonki, cebule, kłącza)

Pod pojęciem odporności rozumie się odporność na czynniki biotyczne, czyli organizmy żywe (patogeny).

Wyróżniamy następujące typy patogenów:

grzyby

wirusy

bakterie

szkodniki zwierzęce (głównie owady i nicienie)

Rozróżniamy następujące typy odporności:

całkowitą -Roślina nie może zostać zainfekowana przez dany patogen, nawet w wyniku wielokrotnej inokulacji. Źródłem genów odporności całkowitej są najczęściej gatunki dzikie.

częściową-Rośliny są porażone w różnym stopniu (od słabej do silnej), lecz nie całkowicie. Jest to najczęściej ukierunkowany system hodowli w odniesieniu do patogenów mniej groźnych. Nie powoduje bowiem , jak to ma bardzo często miejsce w hodowli roślin całkowicie odpornych, silnego spadku wartości użytkowych.

Podatność jak i odporność roślin na patogeny określamy w skali umownej np. 1-5

Odporność pozorna - wynika z cyklu rozwojowego rośliny i patogena, np. wcześnie kwitnące rośliny mogą uniknąć infekcji zarodnikami patogennych grzybów przenoszonych przez wiatr w terminie późniejszym

Odporność bierna - wywołują ją czynniki anatomiczne lub morfologiczne roślin (gruba warstwa woskowa na liściach, włoski utrudniające dostęp owadów, czynniki chemiczne itp.).

Odporność pionowa (wertykalna) - wysoka odporność tylko na jedną lub niektóre rasy patogena

Odporność pozioma (horyzontalna) - odporność na większość lub wszystkie rasy patogena

5. Odporność na niekorzystne warunki środowiska

Pod pojęciem odporności na niekorzystne warunki środowiska rozumie się odporność na czynniki abiotyczne, czyli środowiskowe (mróz, susza, zasolenie gleby).

Mrozoodporność- odporność roślin na mróz

Zimotrwałość - kompleksowa odporność na niekorzystne czynniki zagrażające gatunkom ozimym na wskutek mrozu i osłabienia roślin.

6. Przydatność do mechanicznego zbioru

Klasyczne metody hodowli

Na wybór metody hodowlanej największy wpływ ma sposób rozmnażania się roślin.

W zależności od cyklu rozwojowego wyróżnia się gatunki

• jednoroczne

• dwuletnie

• wieloletnie

W zależności od sposobu rozmnażania wyróżnia się formy:

• rozmnażające się wegetatywnie

• rozmnażające się generatywnie

Rośliny rozmnażające się generatywnie dzielimy na samopylne i obcopylne.

Zarówno samopłodność jak i obcopłodność mogą być modyfikowane przez warunki środowiska.

Sposób rozmnażania roślin decyduje o ich właściwościach genetycznych

Najważniejsze metody hodowli roślin samopylnych

1.Metoda ramszowa

Po przeprowadzonym krzyżowaniu nasiona F1 zbiera się razem i wysiewa na poletkach jako tzw. ramsz. Ramsz jest to populacja pochodząca z jednego krzyżowania, zawierająca rozszczepiające się w potomstwie osobniki. Do pokolenia F5 nasiona wysiewa się w ramszu, bez przeprowadzania selekcji. Działa tu jednak selekcja naturalna, faworyzująca osobniki lepiej przystosowane do warunków środowiska. Rośliny pokolenia F6 wysiewa się punktowo i rozpoczyna selekcję pojedynków. Potomstwo pojedynków nazywamy pierwszym rozmnożeniem. Do drugiego rozmnożenia przeznacza się tylko linie o korzystnych właściwościach. Pozostawione do dalszej hodowli linie trzeciego rozmnożenia wysiewa się równolegle na poletkach selekcyjnych oraz w 1-3 innych lokalizacjach w celu określenia interakcji genotypowo-środowiskowej badanych rodów. Linie lepsze od form rodzicielskich oraz odmian wzorcowych mogą stanowić nowe odmiany.

Metoda ta posiada szereg modyfikacji, np. proces selekcyjny rozpoczyna się już na roślinach pokolenia F4 a niekiedy nawet F3.

Zalety metody:

wysoka homozygotyczność linii

wykorzystanie selekcji naturalnej

Wady: konieczność prowadzenia prac hodowlanych na dużej liczbie linii.

2.Metoda rodowodowa

W metodzie tej selekcję rozpoczyna się w pokoleniu F2. Linie te jak wiadomo są w znacznej części heterozygotyczne. Wysiane w I rozmnożeniu podlegają selekcji w celu ich wyrównania (czyli uzyskania roślin podobnych fenotypowo). Linie wyrównane w kolejnych etapach hodowli poddaje się ocenie i selekcji.

Zaletą tej metody jest krótszy okres czasu potrzebny do wyhodowania odmiany, niż ma to miejsce w metodzie ramszowej

3.Metoda pojedynczych nasion (SSD)

Z pokolenia F1 wybiera się od 500-1000 nasion, z których otrzymuje się pokolenie F2. Z każdej rośliny tego pokolenia wybiera się jedno nasiono i przeznacza do dalszego wysiewu. Podobnie postępuje się z kolejnymi pokoleniami, aż do F6. Rośliny pokolenia F6 są w wysokim stopniu homozygotyczne i stanowić mogą (po rozmnożeniu) ustalone rody hodowlane. Selekcji na cechy użytkowe poddaje się rody uzyskane z rozmnożenia pojedynków.

Zalety metody: selekcja na cechy użytkowe prowadzona jest na rodach o wysokim stopniu homozygotyczności, znaczne skrócenie cyklu hodowlanego (techniką SSD można uzyskać w ciągu roku u wielu gatunków więcej niż jedno pokolenie).

4.Metoda linii podwojonych haploidów

Istotą tej metody jest uzyskanie z dowolnych heterozygot form haploidalnych, a następnie podwojenie u tych form liczby chromosomów. Otrzymane tą drogą genotypy nazywamy liniami podwojonych haploidów lub w skrócie liniami DH. Formy haploidalne na skalę komercyjną otrzymuje się metodą kultur pylnikowych, izolowanych mikrospor lub wykorzystując zjawisko eliminacji chromosomów. Podwajanie liczby chromosomów przeprowadza się poprzez kolchicynowanie roślin lub wykorzystując zjawisko samorzutnego podwajania liczby chromosomów w kulturach in vitro. . Metoda linii DH umożliwia skrócenie cyklu hodowlanego o 2-3 lata. W klasycznych metodach hodowli dość znaczne wyrównanie rodów uzyskuje się dopiero w pokoleniach F6-F8, podczas gdy linie DH są od chwili powstania formami całkowicie homozygotycznymi. (oczywiście zakładając brak występowania mutacji ). Techniki te wykorzystuje się głównie w hodowli wybranych gatunków roślin rolniczych.

Linie DH z uwagi na wynikającą z ich natury homozygotyczność są szeroko wykorzystywane w badaniach genetycznych, zarówno wśród roślin rolniczych jak i ogrodniczych.

5.Hodowla zachowawcza roślin samopylnych

Wyhodowaną odmianę należy nadal selekcjonować stosując podobny tok postępowania jak w ostatnich etapach hodowli twórczej. Odmiana musi zachować swą tożsamość przez cały okres uprawy. Zagrożeniem dla tożsamości odmiany mogą być zamieszania roślin, cząstkowa heterozygotyczność, przypadkowe obce zapylenia czy też spontaniczne mutacje.

---