Žemės ūkis ir ateities maisto sistemos · Straipsnis
Atranka, selekcija ir požymių vertinimas
Susieti selekcijos tikslą su išmatuotais požymiais, paveldimu kintamumu ir bandymais, kuriais tikrinama, ar iš pažiūros pasiektas pagerėjimas yra naudingas ir pakartojamas.
Pasirengimas ir susiję straipsniai
Bendrieji žinių pagrindai
Susiję straipsniai
Straipsnis padės
- Atskirti stebimą fenotipą nuo teiginio apie genetinį pagerinimą.
- Prieš atrenkant medžiagą, apibūdinti požymį ir jo matavimo pagrindą.
- Paaiškinti, kodėl selekcijai atrinktus kandidatus reikia tinkamai ir pakartotinai palyginti.
- Interpretuoti vidurkius ir kintamumą nepriskiriant jiems nepagrįsto statistinio tikrumo.
Selekcija prasideda nuo apibrėžto tikslo
Augintojas ar selekcininkas gali norėti augalo, kuris žydi tinkamu metu, yra atsparus konkrečiai ligai, užaugina tinkamos tekstūros produkciją arba išlaiko kokybę po tvarkymo. Bendrą norą turėti geresnį augalą galima patikrinti, kai apibrėžiamas pageidaujamas požymis ir sąlygos, kuriomis jis naudingas.
Požymį galima išmatuoti skaičiumi, mase, data, proporcija, cheminės analizės rezultatu arba tiksliai apibrėžtu balu. Nurodykite organą, vystymosi tarpsnį, ėminį ir matavimo vienetą. Tokių bendrų apibūdinimų kaip stiprus, maistingas ar derlingas nepakanka atkuriamam palyginimui.
Selekcijos tikslas paprastai apima daugiau nei vieną požymį. Ankstyvesnis subrendimas, produkcijos kokybė, tinkamas naudoti derlius ir atsparumas nepalankiems veiksniams gali sąveikauti arba vienas požymis gali gerėti kito sąskaita. Tikslas turi nusakyti numatomą naudojimą, o ne laikyti vieną didelę skaitinę vertę visapusišku pagerinimu.
Matomas skirtumas nebūtinai paveldimas
Fenotipas – stebima augalo savybė, pasireiškianti jo augimo sąlygomis. Paveldimi skirtumai prisideda prie fenotipo, tačiau svarbūs ir aplinka, vystymasis bei matavimas. Vienas neįprastai didelis augalas galėjo augti vietoje, kur buvo daugiau vandens ar erdvės.
Atranka gali padėti genetiškai pagerinti augalus, kai esama naudingo paveldimo kintamumo ir tinkama medžiaga prisideda prie kitos kartos formavimo. Bendruosiuose „Pagrinduose“ aiškinamas paveldėjimas ir genų raiška; šiame straipsnyje tos idėjos taikomos vertinant įrodymus apie kultūrinio augalo požymį.
Paveldimumas – su populiacija ir konkrečiomis sąlygomis susijusi sąvoka, o ne nekintanti atskiro augalo dalis, kurią lemia genetika. Jis nepanaikina būtinybės tikrinti augalo savybes atitinkamomis sąlygomis. Venkite viename eksperimente gautą paveldimumo įvertį paversti universalia požymio garantija.
Selekcijos metodai išlaiko skirtingą kilmės istoriją
Selekcininkai gali vykdyti atranką iš esamos įvairovės, atlikti tinkamus kryžminimus ir vertinti vėlesnes kartas arba taikyti vegetatyvinį dauginimą, kai jis tinka auginamam augalui ir siekiamam tikslui. Kiekvienam metodui būdinga savita medžiagos tapatybė ir dauginimosi reikalavimai.
Kontroliuojamas kryžminimas ir atrinktas augalas yra proceso etapai, o ne įrodymas, kad gauta naudinga stabili veislė. Rezultatui įtakos turi vėlesnės kartos, vienodumas arba išlaikoma įvairovė, dauginimosi biologija ir tinkamas sėklinės medžiagos ar klonų palaikymas.
Bandymo planas padeda atskirti kandidatų poveikį nuo kitų skirtumų
Palyginkite identifikuotus kandidatus su tinkama etalonine medžiaga pagal bandymo planą, kuriame atsižvelgiama į svarbią aplinkos sąlygų įvairovę. Pakartojimai, išdėstymas ir vienoda priežiūra padeda interpretuoti stebėjimus. Detalės priklauso nuo požymio ir konkrečių tyrimo sąlygų.
Užfiksuokite bandymo vietas, sezonus, naudotas priemones ir išteklius, augimo tarpsnius ir matavimo metodus. Kandidato, išbandyto tik vienomis palankiomis sąlygomis, rezultatai neparodo jo savybių esant bet kokiam stresui ar bet kurioje auginimo sistemoje.
Atitinkamuose bandymuose gali būti vertinamas tinkamas naudoti derlius ir jo kokybė, o ne vien didžiausias biomasės kiekis. Vertinant atsparumą ligoms, reikia įvardyti organizmą arba užkrėtimo aplinkybes; vertinant toleranciją aplinkos sąlygoms, reikia nurodyti stresą ir vertinamą baigtį. Bendras augalo gyvybingumas negali pakeisti visų šių bandymų.
Tas pats vidurkis gali slėpti skirtingus stebėjimus
Mokomajame pavyzdyje kandidatas A vienodo dydžio bandymo laukeliuose duoda 4, 5 ir 6 kg derliaus, o B tokio pat dydžio laukeliuose, taikant tą patį nurodytą vertinimo pagrindą, duoda 5, 5 ir 5 kg. Abiejų vidurkis yra 5 kg vienam laukeliui, tačiau stebėta rezultatų sklaida skiriasi.
Šios šešios iliustracinės vertės nepatvirtina statistinio reikšmingumo, genetinio stabilumo ar platesnio prisitaikymo. Jos parodo, kodėl vidurkis turėtų likti susietas su stebėjimais, kuriais jis pagrįstas, ir bandymo planu.
Prognozuojamas pagerėjimas taip pat skiriasi nuo vėlesnėje medžiagoje nustatyto atsako. Atskirkite įvertintą genetinę vertę, atrinktą fenotipą ir faktinius vėlesnius rezultatus. Daugiau skaitmenų po kablelio negali kompensuoti pakartojimų trūkumo ar netinkamo palyginimo.
Naudingas pagerėjimas turi atlaikyti atitinkamas patikras
Kandidatus vertinkite pagal pradinį siekiamą požymį ir reikšmingas alternatyvas. Pagerėjimas gali būti netinkamas, jei kartu atsiranda nepageidaujamų brandos, kokybės ar sveikatingumo savybių arba naudojimo reikalavimų. Nesėkmingų bandymų stebėjimus išsaugokite kaip įrodymų dalį, užuot pašalinę juos iš istorijos.
Užrašykite kandidato tapatybę, kilmę iš tėvinių augalų, jei ji žinoma, kartą, atrankos sprendimus ir kiekvieno reikšmingo vertinimo rezultatą. Tai leidžia atsekti vėlesnės rekomendacijos pagrindą ir padeda atskirti patvirtintus rezultatus nuo perspektyvaus tyrimo žingsnio.
Selekcija kuria galimybes, o auginimas jas įgyvendina konkrečiomis sąlygomis. Aiškūs įrodymai susieja šiuos du procesus, tačiau neleidžia teigti, kad naujai atrinktas augalas savaime yra maistingesnis, tvaresnis, prieinamesnis pagal kainą ar patikimesnis.
Pagrindžiantys duomenys: nuo selekcijos tikslo iki įvertintos medžiagos
Skaityti schemos paaiškinimą
Požymio tikslas lemia kandidatų kūrimo ar atrankos kryptį; po to, prieš teigiant, kad pasiektas pagerėjimas, atliekami tinkami palyginimai.
Dalys
- Apibrėžkite naudingą požymį
- Organas, vystymosi tarpsnis, matavimo vienetas ir sąlygos
- Sukurkite arba atrinkite kandidatus
- Išsaugomi tapatybės ir kartos duomenys
- Įvertinkite tikslui svarbias savybes
- Pakartojimai, kokybė ir kompromisai
Ryšiai
- Apibrėžkite naudingą požymį → Sukurkite arba atrinkite kandidatus: nukreipia atranką
- Sukurkite arba atrinkite kandidatus → Įvertinkite tikslui svarbias savybes: tikrina teiginį
Išnagrinėti pavyzdžiai
Įvertinkite vienodus vidurkius ir skirtingą sklaidą
Kandidato A hipotetiniai derliaus kiekiai vienodo dydžio laukeliuose yra 4, 5 ir 6 kg. Kandidato B derliaus kiekiai tokiuose pačiuose laukeliuose, vertinant tuo pačiu pagrindu, yra 5, 5 ir 5 kg.
- A vidurkis: (4+5+6)/3=5 kg vienam laukeliui.
- B vidurkis: (5+5+5)/3=5 kg vienam laukeliui.
- Išsaugokite pradinius stebėjimų duomenis ir tyrimo planą; vienodi vidurkiai nepatvirtina vienodo kintamumo ar genetinio stabilumo.
Abu stebėti vidurkiai yra 5 kg vienam laukeliui. Imčių reikšmės skiriasi, tačiau šis mokomasis pavyzdys nepateikia statistinės ar genetinės išvados.
Atskirkite atranką nuo pagerinimo
Augalas atrenkamas, nes vienoje lauko dalyje išaugino neįprastai didelį atsarginių medžiagų kaupimo organą.
- Išsaugokite duomenis apie išmatuotą požymį, augalo tapatybę ir vietos sąlygas.
- Paklauskite, ar rezultatą paaiškina paveldimas kintamumas, o ne aplinkos skirtumai.
- Prieš teigdami, kad pasiektas pagerėjimas, įvertinkite tinkamą vėlesnių etapų medžiagą ir atitinkamus kokybės kriterijus.
Atrinktas fenotipas yra stebėjimo rezultatas ir kandidatas tolesniam darbui. Naudingam paveldimam pagerėjimui patvirtinti reikia papildomų įrodymų.
Pasitikrinkite supratimą
Ar didžiausio augalo atrinkimas per vieną stebėjimą įrodo genetinį pagerėjimą?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Įtakos gali turėti aplinka ir matavimas, o vėlesnius paveldimų savybių nulemtus rezultatus dar reikia įvertinti.
Ar paveldimumo įvertis yra pastovi atskiro augalo genetinė procentinė dalis?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Jis apibūdina kintamumą konkrečioje populiacijoje esant tam tikroms sąlygoms.
Ar prognozuojamas palankus požymis panaikina būtinybę patikrinti faktinius praktiškai naudingus rezultatus?
Rodyti atsakymą ir paaiškinimą
Ne.
Prognozė, stebimas fenotipas ir patvirtinti vėlesni rezultatai yra atskiri įrodymų gavimo etapai.
Svarbiausios mintys
- Apibrėžkite naudingą požymį, vystymosi tarpsnį ir matavimo pagrindą.
- Atskirkite fenotipą, paveldimąjį kintamumą ir aplinkos poveikį.
- Atskirkite prognozes nuo duomenimis pagrįsto pagerėjimo.
- Įvertinkite kompromisus ir išsaugokite atsekamus medžiagos istorijos duomenis.
Šaltiniai
Šaltiniai, kuriais grindžiami straipsnio paaiškinimai ir pavyzdžiai.
University of Nebraska–Lincoln Plant and Soil Sciences eLibrary2 šaltiniai
- How to Conduct Research on Your Farm or RanchSARE Outreach; USDA National Institute of Food and Agriculture-supported programŽinynas · PDF
- North Carolina Soybean Production Guide: Soybean Variety SelectionNorth Carolina State ExtensionŽinynas