Reprodukční systémy rostlin

Podobné dokumenty
Bi8240 GENETIKA ROSTLIN

Bi8240 GENETIKA ROSTLIN

Nepříznivé podmínky vnějšího prostředí: světlo, teplota, vlhkost, výživa aj. Růstové metabolické změny Mutace jednoho nebo několika genů podmiňující:

Reprodukční systémy vyšších rostlin

P1 AA BB CC DD ee ff gg hh x P2 aa bb cc dd EE FF GG HH Aa Bb Cc Dd Ee Ff Gg Hh

Bi8240 GENETIKA ROSTLIN

PŘEDKLÁDACÍ ZPRÁVA. Vyhodnocení meziresortního připomínkového řízení bude doplněno.

Schopnost organismů UCHOVÁVAT a PŘEDÁVAT soubor informací o fyziologických a morfologických (částečně i psychických) vlastnostech daného jedince

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/

Genové zdroje a původ kulturních rostlin.

Semenné sady systém reprodukce a efektivita

Genetika BIOLOGICKÉ VĚDY EVA ZÁVODNÁ

PŘÍLOHA. Část A. Směrnice 2002/55/ES se mění takto:

Proměnlivost a evoluce rostlin

Proměnlivost a evoluce rostlin. Petr Smýkal Katedra botaniky, PřF UPOL 2013/14

6/12. TEPLOTA a rostliny

Výukový materiál zpracovaný v rámci operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost

01 S - Poaceae - Oryza, Saccharum.jpg 002 S - Palmaceae - Cocos.jpg 003 S - Musaceae, Bromeliaceae.jpg 004 S - Amarylidaceae, Juncaceae, Iris.

Virtuální svět genetiky 1. Cytogenetika

6/12. TEPLOTA a rostliny

Otázka: Dvouděložné rostliny. Předmět: Biologie. Přidal(a): Jarys. Dvouděložné rostliny. ČELEĎ: ŠÁCHOLANOVITÉ (Magnoliaceae)

Genetika přehled zkouškových otázek:

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/

Anotace: Materiál je určen k výuce přírodopisu v 7. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se růstem a rozmnožováním kvetoucích rostlin. Materiál je plně funkční

II. N á v r h VYHLÁŠKA,

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Oplození

Dědičnost pohlaví Genetické principy základních způsobů rozmnožování

Pracovní verze. Návrh VYHLÁŠKA. ze dne , kterou se stanoví druhový seznam

Tento dokument je třeba brát jako dokumentační nástroj a instituce nenesou jakoukoli odpovědnost za jeho obsah

Genetika zvířat - MENDELU

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Reprodukní systémy rostlin

ZEMĚDĚLSKÉ PLODINY VÝZNAM, PŮVOD, POUŽITÍ. Ječmen setý (Hordeum sativum)

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Mutace a jejich význam pro evoluci

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Propojení výuky oborů Molekulární a buněčné biologie a Ochrany a tvorby životního prostředí. Reg. č.: CZ.1.07/2.2.00/

Užitkové rostliny. Vít Grulich

Rozmnožovací (generativní) rostlinné orgány semenných rostlin. Milan Dundr

RNDr. Monika Jörková Biologie 27 Květ funkce, stavba, jedno a oboupohlavné květy, jedno a dvoudomé rostliny, květní vzorec, opylení a oplození

Zvyšování konkurenceschopnosti studentů oboru botanika a učitelství biologie CZ.1.07/2.2.00/

Obecná genetika a zákonitosti dědičnosti. KBI / GENE Mgr. Zbyněk Houdek

PROVÁDĚCÍ NAŘÍZENÍ KOMISE (EU)

Chromosomy a karyotyp člověka

Jetel luční (Trifolium pratense L.) Aplikovaná genetika a šlechtění rostlin Mgr. Jana Dluhošová

GENETIKA Monogenní dědičnost (Mendelovská) Polygenní dědičnost Multifaktoriální dědičnost

(2004/842/ES) vzhledem k těmto důvodům:

Mendelistická genetika

Rozvoj vzdělávání žáků karvinských základních škol v oblasti cizích jazyků Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.07/

BOTANIKA - 1.ročník. Krytosemenné rostliny (26)

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je L. Sinkulová

Základní genetické pojmy

Základy genetiky 2a. Přípravný kurz Komb.forma studia oboru Všeobecná sestra

Biologie a genetika, BSP, LS7 2014/2015, Ivan Literák

Druh jako základní článek evoluce rostlin, speciace

Arabidopsis thaliana huseníček rolní

BOBOVITÉ (FABACEAE) metodický list. překresleno podle Kubáta (1998) překresleno podle Kubáta (1998)

Rozmnožování rostlin

Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský Odbor odrůdového zkušebnictví SMĚ RNICE

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a Státním rozpočtem ČR InoBio CZ.1.07/2.2.00/

21. ČLOVĚK A DĚDIČNOST, GENETICKÁ PROMĚNLIVOST

Otázka 22 Rozmnožování rostlin

Dědičnost pohlaví a znaků s pohlavím souvisejících

Kód VM: VY_52_INOVACE_ 3MER28 Projekt: Zlepšení výuky na ZŠ Schulzovy sady registrační číslo: CZ.1.07./1.4.00/

Genetika mnohobuněčných organismů

Název příspěvku: Autor:

skupin organismů Přednáška č. 8

generativní orgán superlativy v rostlinné říši MORFOLOGIE CÉVNATÝCH ROSTLIN - Květ česká květena leknín (Nymphaea) ocún (Colchicum) Květenství:

Anatomie, histologie a embryologie

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Reprodukční orgány II

SMERNICA KOMISIE 2010/46/EÚ

Obilka 201 O - Kmín - průřez nažkou 202 O - Obilka pšenice - stavba

Biologie - Oktáva, 4. ročník (humanitní větev)

MENDELOVSKÁ DĚDIČNOST

Dotace navrhované změny od roku 2016

Bi8240 GENETIKA ROSTLIN

Evoluce pohlaví a determinace pohlaví. Marie Ošlejšková

Pohlavní rozmnožování. Gametogeneze u rostlin a živočichů.

Základní pravidla dědičnosti

02002L0057 CS

Cesta genetiky od hrachu v Brně po kriminálku Miami. Barbora Černá Bolfíková

Dědičnost pohlaví a znaků s pohlavím souvisejících

c. 320/2007 Sb. a vyhlasky c. 11/2009 Sb., se meni takto:

Deoxyribonukleová kyselina (DNA)

Přehled chorob a skladištních škůdců na osivu vybraných druhů plodin

Nauka o dědičnosti a proměnlivosti

Název zkoušky Zkouška je: Forma Počet témat. Praxe povinná praktická zkouška 10. Chov zvířat povinná ústní zkouška 25

Genetické určení pohlaví

Biologie - Oktáva, 4. ročník (přírodovědná větev)

kapitola 12 - tabulková část

RIGORÓZNÍ OTÁZKY - BIOLOGIE ČLOVĚKA

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Molekulární genetika, mutace. Mendelismus

ROSTLINY. Anotace: Materiál je určen k výuce přírodovědy ve 4. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se základními znaky, stavbou a dělením rostlin.

Charakterizace hybridních trav pomocí cytogenetických a molekulárních metod

3. V příloze č. 1, části III, oddílu 2, pododdílu 1, tabulce č. 3.2a řádek ječmen zní: SE, E 1, C 1, ječmen

Transkript:

Reprodukční systémy rostlin 1. Typ rozmnožování a jeho důsledky 2. Typ pohlaví u rostlin 3. Alogamie, autogamie 4. Samčí sterilita 5. Inkompatibilita

Rozmnožování rostlin a genetické důsledky, využití ve šlechtění 1. pohlavní amfimixis segregující populace, nová variabilita získání heterózního efektu 2. nepohlavní amixis klonování rostlin ve šlechtění, množení šlechtitelského materiálu (rezervy, zachování genotypu u cizosprašných) 3. apomiktické apomixis

Využití apomixe ve šlechtění 1. Fixace heteroze u vhodných hybridních kombinací 2. Indukce haploidní partenogeneze, diploidizace, homozygotní linie dihaploidi Jak šlechtit na apomixi?

Metody introdukce apomixe 1. Mezidruhová a mezirodová hybridizace čeleď Poaceae 2. Indukce mutací u druhů s amfimixií MiMe mitosis instead of meiosis 3. Identifikace genů (alel) kódujících apomixi, využití při genetických manipulacích

Introdukce apomixe do kukuřice Zea mays Tripsacum dactyloides 2n=2x=20 2n=4x=72 Meiotické anomálie Párování chromozomů: 2, 5, 8, 9 Homologní oblasti (GISH): Mz2S, Mz6L, Mz8L Konzervovaný charakter lokusů pro vývoj pestíku u kukuřice vs. Tripsacum

Dva přístupy pro přenos apomixe do kukuřice 1) Přenos 28 38 Zea mays x Tripsacum dactyloides (2n=2x=20) (2n=2x=36) F1: 28 chromozomů (10 Mz + 18 Tr), samčí sterilita B1 s kukuřicí: 28 chr (10 Mz + 18 Tr) apomikt 38 chr (20 Mz + 18 Tr) z 2n gamet B1 s Tripsacum: 28 chr (10 Mz + 18 Tr) apomikt 46 chr (10 Mz + 18 Tr + 18 Tr) rostliny s 28 chr. identické s rodičem s 28 chr. (F1) = apomikti

2) Přenos 46 56 38 Zea mays x Tripsacum dactyloides (2n=2x=20) (2n=4x=72) F1: 46 chr (10 Mz + 36 Tr) B1 s 2x kukuřicí: 46 chr (10 Mz + 36 Tr) apomikt 56 chr (20 Mz + 36 Tr) z 2n gamet Opakovaná B1 s kukuřicí 3 typy potomstev: 56 chr, 66 chr (30 Mz+36 Tr) vzácně 28 chr (10Mz+18Tr) bez opl. 38 chr (20Mz+ 18 Tr) z 2n gamet apomikti

Introdukce apomixe do kukuřice Zea mays x Tripsacum dactyloides kukuřice 39 38 56 46 46 46 Tr. Téměř sterilní Hybrid 38 chr. 38 chr Homologie Tr16L s distální oblastí Mz6L, zde několik genů pro apomixi

Téma 2 Pohlaví rostlin květní biologie Druh oboupohlavný Druh dvoudomý 1. pohlaví řízené jedním nebo více lokusy klíčová úloha jednoho alelového páru 2. chromozomová kontrola determinace pohlaví Druh jednodomý

Klasifikace skupiny rostlin podle rozmístění pohlavních orgánů

Téma 3 Opylení rostlin Cizosprášení - alogamie Mechanismy pro dosažení alogamie: Jednopohlavné květy: rostliny dvoudomé dioecické jednodomé monoecické Oboupohlavné květy: - dichogamie protogynie vlašský ořech protandrie karotka, maliník - heterostylie Primula vulgaris, Lythrum salicaria - inkompatibilita - samčí sterilita

Speciální modifikace květů, přizpůsobení hmyzím opylovačům vojtěška, jetel luční vojtěška - somatoplastická sterilita + inkompatibilita jetel luční - autoinkompatibilita + protandrie kukuřice - monoecie + protandrie Opylení faktory: biotické - entomofylie abiotické anemofylie, hydrofylie

Samosprášení autogamie Mechanismy zajišťující autogamii: Kleistogamie rýže, čirok, ječmen, kostřava genet. kontrola Ekologická kleistogamie Viola odorata (zastínění) Chasmogamie speciální modifikace reprodukčních orgánů Lycopersicon esculentun, Lactuca sativa

Autogamie a šlechtění rostlin Metody kastrace oboupohlavných květů 1. mechanické proud vody salát vzduchem rýže voda 40 C rýže, čirok nízké t 4 C - rýže 2. chemické gametocidy etylalkohol vojtěška dichloracetát sodný hledík kyselina maleinhydrazidová rajče růstové látky giberelin cibule 3. genetické inkompatibilita samčí sterilita

Hospodářsky významné samosprašné druhy Poaceae Avena sp., Hordeum vulgare, Panicum miliaceum, Triticum sp. Fabaceae Arachis hypogea, Glycine max, Lens culinaris, Phaseolus vulgaris, Pisum sativum, Vicia faba, Medicago hispida, Trifolium fragiferum, T. subterraneum Linaceae Linum usitatissimum Rosaceae Prunus armeniaca, P. persica Rutaceae - Citrus sp. Solanaceae Capsicum anuum, C. frutescens, Lycopersicon esculentum, Nicotiana tabacum, Solanum tuberosum Vitaceae Vitis vinifera

Hospodářsky významné cizosprašné druhy Chenopodiaceae Beta vulgaris Asteraceae Helianthus anuus, H. tuberosum, Chrysanthemum sp. Brassicaceae Brassica sp. Cucurbitaceae - Cucumis melo, C. sativus, Cucurbita sp. Poaceae Secale cereale, Zea mays, Lolium perene Fabaceae Trifolium pratense, T. repens, Medicago sativa

TÉMA 4 SPECIÁLNÍ MECHANIZMY GENETICKÉ KASTRACE Samčí sterilita a její využití

Sterilita Příčina Modifikační Virová Růstová nepříznivé podmínky vnějšího prostředí napadení viry růstové metabolické změny mutace jednoho nebo několika genů podmiňující: Jaderná A/Pylová aborci pylu B/Tyčinková nepřítomnost tyčinek nebo jejich přeměnu v pestíky C/Funkční neschopnost prašníku otevírat se a uvolňovat pyl Cytoplazmatická působení cytoplazmatických faktorů

Genetická determinace neživotaschopnosti /neschopnosti samčích gamet podílet se na oplození Kölreuter, Correns, Bateson Výsledek spontánních mutací v jednom nebo více lokusech Rozdělení samčí sterility 1. jaderná (kontrolována jadernými geny) 2. cytoplazmatická (kontrolována cytoplazmatickými faktory) 3. cytoplazmaticko-jaderná (kontrolována spolupůsobením jaderných genů a cytoplazmatických faktorů)

Jaderná samčí sterilita Popsána celkem u 60 druhů Indukována mutageny petúnie, aksamitník - paprsky X meloun, rajče paprsky γ paprika, hrách - chemomutageny Determinace samčí sterility jedním genem, recesivní alelou ms sporofytická kontrola alelami více genů kukuřice, rajče, ječmen, slunečnice, bavlník, paprika, pšenice dominantní alela genu Solanum, Gossypium hirsutum

Spolupůsobení cytoplazmy s jedním jaderným genem cibule, žito, slunečnice 2 jadernými geny cukrovka, mrkev více geny žito Kukuřice 3 plazmotypy cmst, cmss, cmsc, více genů obnovy Rf1, Rf2, Rf3, Rf4 až Rf8 CMS kódována mitochondriálním genomem 150 druhů, 20 čeledí Samčí sterilita autoplazmatická - výskyt u cizosprašných rostlin v potomstvu rostliny po samosprášení aloplazmatická - výskyt u samosprašných rostlin v potomstvu po křížení 2 populací

Fenotypový projev samčí sterility 1. poruchy v mikrosporogenezi v rané meióze - tykev, rajče fáze tvorby tetrád - ječmen, kukuřice zrání mikrospór - cibule, řepa, mrkev 2. modifikace strukturní diferenciace tyčinek kukuřice, rýže, tabák 3. reverze prašníků pistilodie, stigmoidie 4. funkční sterilita

Jaderná samčí sterilita Využití jaderné samčí sterility Získání hybridních semen u ječmene, rajčat, papriky, cinií, hledíku, begónií Recesivní, monogenní dědičnost

Cytoplazmatická samčí sterilita Využití cytoplazmatické samčí sterility cibule

Cytoplazmaticko-jaderná samčí sterilita Využití cytoplazmaticko-jaderné samčí sterility kukuřice, cukrová řepa, vojtěška, cibule, mrkve, ředkvička, pšenice, rýže, slunečnice, len, bavlník, tabák, krmná řepa

Tvorba čtyřliniových hybridů kukuřice s využitím obnovitele fertility

Tvorba čtyřliniových hybridů kukuřice bez využití obnovitele fertility

Inkompatibilní systémy vyšších rostlin Neschopnost rostlin tvořit semena Funkční gamety zachovány Funkce: zabránění inbridingu, zajištění cizosprášení Inkompatibilní reakce pyl pletivo čnělky, blizny

Klasifikace inkompatibility Gametofytická inkompatibilita Solanaceae, Papaveraceae, Fabaceae, Rosaceae, Mimosaceae, Liliaceae, Poaceae Sporofytická inkompatibilita Brassicaceae, Asteraceae, Convolvulaceae

Využití inkompatibility ve šlechtění Odstranění inkompatibility - zdvojení počtu chromozómů, kolchicin, v př. GI, Trifolium, Nicotiana, Prunus, Petunia - indukce kompatibilních mutací (paprsky X Trifolium repens, Prunus) následný přenos kompatibility do inkompatibilní linie