Termeni asociați:

  • Bacillus Thuringiensis
  • Afide
  • Semănat
  • Leguminoase
  • Biodiversitatea
  • Gazon
  • Larve
  • Orz
  • Pajiști
  • Canola

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Rolul mediului în gestionarea rezistenței la insecte

Amestecuri de semințe: Mozaicuri proiectate cu plante netoxice

Un amestec de semințe sau un amestec de semințe este un set amestecat aleatoriu produs intenționat din două sau mai multe tipuri de semințe de cultură. O componentă este semințele toxice, cum ar fi semințele insecticide transgenice, iar cealaltă componentă este semințele netoxice din aceeași cultură. Astfel, pentru culturile insecticide transgenice, plantele de refugiu cresc în mod aleatoriu în câmpul culturilor transgenice. Mallet și Porter (1992) și Tabashnik (1994) au fost doi dintre primii care au evaluat valoarea amestecurilor de semințe pentru IRM. Ambele proiecte au folosit modele abstracte simple pentru a studia o varietate de scenarii și ipoteze. Tabashnik (1994) a extins analiza mai limitată a lui Mallet și Porter (1992) și a concluzionat că, deși refugiul plantat ca amestec de semințe ar putea întârzia evoluția rezistenței în raport cu cazul fără niciun refugiu, avantajul relativ al refugiului separat față de refugiul mixt depinde pe ipoteze despre mișcarea dăunătorilor, împerecherea și moștenirea rezistenței. Dacă dispersarea adulților este semnificativă și împerecherea aleatorie are loc pe blocuri mari de câmpuri, atunci refugiile separate de blocuri pot fi superioare sau cel puțin mai puțin riscante decât amestecurile de semințe.

Amestecurile de semințe au avantaje și dezavantaje față de IRM. Amestecurile de semințe pot produce o selecție suplimentară impusă etapelor de hrănire care se pot deplasa de la plantă la plantă, dar nu de la câmp la câmp (adică stadii larvare și nimfale). Selecția are loc prin supraviețuirea diferențiată a heterozigoților și homozigotilor sensibili care părăsesc plantele toxice și găsesc o plantă non-toxică pe teren. Heterozigoții pot avea tendința de a supraviețui mai mult decât homozigoții. Pe de altă parte, amestecurile pot asigura împerecherea aleatorie chiar și atunci când împerecherea de către adulți din diferite domenii de plante toxice și netoxice nu este aleatorie. Amestecurile de semințe tind, de asemenea, să asigure conformitatea cu cantitățile minime obligatorii de refugiu și să ofere plante de refugiu similare calității plantelor insecticide transgenice. Plantele netoxice au o calitate similară, deoarece trebuie plantate în același timp și în același loc cu plantele toxice. Modelele biologice, precum cel creat de Tabashnik (1994), nu abordează de obicei problemele referitoare la calitatea refugiaților și la respectarea de către fermieri a standardelor legale sau recomandate.

Reproducerea participativă

Eva Weltzien, Anja Christinck, în Sisteme agricole (ediția a doua), 2017

Utilizarea germoplasmei locale

În multe programe PPB, germoplasma locală, cum ar fi rasele terestre tradiționale, amestecurile de semințe sau populațiile de fermieri individuali, este utilizată ca material de reproducere. Reprezintă o sursă cheie de variabilitate, în special pentru adaptarea locală și pentru îndeplinirea cerințelor de calitate a cerealelor, în timp ce liniile crescătorilor tind să contribuie la trăsături specifice care pot ajuta la depășirea punctelor slabe existente ale germoplasmei locale, cum ar fi rezistența la boli, dăunători sau secetă.

Alegerea și crearea variabilității genetice pentru selecție sunt de o importanță cheie în programele de ameliorare a plantelor. Toate trăsăturile dorite trebuie să fie prezente în materialul de reproducere, iar variația genetică în ceea ce privește trăsăturile importante determină nivelul de îmbunătățire care poate fi atins în timpul fazei de selecție. Identificarea și crearea variabilității pentru selecție poate implica selecție directă în populații de terenuri adecvate, identificarea părinților corespunzători pentru traversare sau crearea de noi populații de bază. Există diferite posibilități pentru a se asigura că trăsăturile adaptative importante vor fi prezente în frecvența și variabilitatea adecvate în populațiile de bază (a se vedea caseta 8.3).

Posibilități de îmbunătățire a șanselor de succes prin crearea variabilității pentru un program specific de reproducere

Toate trăsăturile necesare pentru un soi de succes trebuie să fie prezente: o bună adaptare locală, calitatea cerealelor pentru utilizări primare și rezistență la dăunători și boli comune;

Diversitate genetică pentru trăsăturile în curs de îmbunătățire pentru a asigura progresul rapid de la selecție;

Asigurați o recombinație amplă între diferiți părinți folosiți la încrucișare, de exemplu, populații mari pentru încrucișări biparentale, mai multe împerechere aleatorii și dimensiuni mari ale populației în timp ce construiți populații de bază;

Utilizați dimensiuni mari ale populației părintești atunci când creați noi cruci de populație sau noi cantități pentru a evita derivarea genetică și consangvinizarea;

Efectuați evaluarea părinților și a populațiilor de bază în condiții țintă pentru a evita pierderea trăsăturilor cheie de adaptare;

Creșterea frecvenței genotipurilor bine adaptate în populația (populațiile) de bază;

Folosiți un părinte bine adaptat, preferat de fermier, ca părinte recurent pentru un backcross, mai ales dacă părinții „donatori” sunt foarte diferiți de soiurile preferate de fermieri sau dacă cerințele de adaptare și utilizare sunt foarte complexe.

În culturile polenizate încrucișat (cum ar fi porumbul sau meiul de mărgăritar), încrucișările între diferite soiuri și populații au loc în mod natural, dacă materialul parental crește în imediata apropiere și florește în același timp. Fermierii pot astfel să producă cu ușurință încrucișări între germoplasma locală și cea exotică cultivându-le în același câmp, posibil ca amestec. În situațiile în care este o practică normală a fermierilor să selecteze semințele, furnizarea de germoplasmă interesantă și utilă pentru încrucișare poate fi o contribuție cheie din partea cercetătorilor care doresc să consolideze capacitatea fermierilor de a-și crea propriile soiuri.

Fermierii pot învăța, de asemenea, să facă încrucișări specifice, atât în ​​culturile polenizate încrucișate, cât și în cele autopolenizate, iar unele proiecte PPB gestionate de fermieri au cerut cercetătorilor acest tip de instruire. Cu toate acestea, în majoritatea proiectelor PPB, traversarea țintită a fost făcută de crescătorii de plante profesioniști din motive de eficiență.

Atunci când planificați un program de reproducere hibrid participativ, trebuie luate decizii cu privire la tipul de germoplasmă care trebuie vizat pentru a fi utilizat ca părinte de semințe și pe care să îl utilizați ca părinte polenizator. În situațiile în care fermierii înșiși vor produce semințele hibride, este important ca părintele polenizator să îndeplinească cerințele pentru un soi preferat de fermier, deoarece cerealele produse pe acest soi vor fi utilizate pentru consumul local și pot contribui la hrana securitatea producătorilor de semințe în sisteme extrem de descentralizate. În plus, în majoritatea culturilor, este posibil să fie nevoie să poarte gene pentru restabilirea fertilității polenului în urmașii săi, produse pe un părinte de semințe steril masculin. Germoplasma părintelui semințelor, pe de altă parte, trebuie să îndeplinească cerințele biologice pentru sterilitatea masculină utilizabilă în majoritatea culturilor și să ofere combinații hibride interesante cu părintele masculin vizat. În mod ideal, ar trebui să aibă o înălțime mai mică decât părintele masculin, astfel încât polenul să cadă pe el și să aibă calitatea cerealelor dorită, astfel încât sămânța care va fi vândută să fie atractivă. În plus, ar trebui să aibă un randament ridicat, astfel încât producția de semințe să fie profitabilă.

Faba fasole

Soiuri sintetice

Un sintetic este o populație de plante produse artificial de crescător. Un soi sintetic este o generație avansată de amestec de semințe de genotipuri selectate (linii consangvinizate, clone, hibrizi etc.), menținută pentru un număr limitat de generații prin hibridizare în toate combinațiile dintre ele.

De obicei, un soi sintetic se poate distinge de alte soiuri de populație prin următoarele caracteristici: syn-0 constă în întregime din structuri parentale selectate; numărul componentelor părintești este de obicei foarte restrâns, părinții sunt menținuți și varietatea sintetică poate fi reconstituită la intervale regulate. Teoria selecției sintetice se caracterizează în principal printr-un număr foarte limitat de componente care au fost testate pentru a combina capacitatea. Procedura implică mai mulți pași: pepinieră sursă, selectarea structurilor pe baza performanței în combinarea capacității, stabilirea sinteticului (syn-0), creșterea semințelor de noi sintetice (syn-1, syn-2, syn-3 etc.) care va fi disponibil fermierului.

Randamentul scontat al unui sintetic în generațiile avansate a fost descris de Busbice. 22 Într-o generație, performanța scontată Y este

unde A este performanța părintelui homozigot, Ft este coeficientul consangvinizării în generația t, iar B este cantitatea de heteroză (diferențe medii între media părinților și încrucișările lor F1). Această formulă presupune o relație liniară între Yt și Ft.

Cantitatea de consangvinizare din syn-1 de la n părinți fără legătură este influențată de nivelul de poliploidie (k); coeficientul de consangvinizare a părinților (F0) și cantitatea de auto-fecundare. 22

Teoria interesantă a comportamentului soiurilor sintetice sub multiplicare este adecvată numai speciilor alogame sau celor cu o proporție constantă de auto-polenizare și, prin urmare, nu se aplică strict la boabele faba unde cantitatea de polenizare încrucișată este variabilă de-a lungul anilor și dependent de activitatea albinelor.

Creșterea soiurilor sintetice în fasole a fost propusă de Bond. 11 O definiție modificată a boabelor faba sintetice a fost propusă de Bond deoarece (a) nu toate hibridizările sunt făcute atunci când părinții boabelor faba sunt polenizate cu albine și (b) nu este necesară testarea prealabilă a capacității de combinare; de fapt, performanța soiului sintetic în sine este o măsură a capacității de combinare a componentelor sale sau altfel performanța componentelor în sine se presupune că este legată de capacitatea lor generală de combinare. 11

„Throw’s MS” a fost primul fasol sintetic care a fost cultivat comercial în Marea Britanie; „Maris Beagle” este un alt soi sintetic englezesc compus din cinci linii consangvinizate și lansat în 1974. Două soiuri sintetice, „Soravi” și „Avrissot”, au fost lansate în Franța; primul este un exemplu de cooperare internațională între Institutul de Creștere a Plantelor din Cambridge (Marea Britanie) și Institutul Național pentru Cercetări Agricole (INRA - Franța). Acum majoritatea boabelor faba din Europa de Nord sunt soiuri sintetice. Nici o instabilitate a randamentului de-a lungul generațiilor syn-4 până la syn-8 nu a fost detectată în sinteticele britanice, dar odată constituită, o substanță sintetică este o populație supusă derivei genetice și, prin urmare, trebuie să poată fi reconstituită. Figura 25.4 prezintă două metode de reconstituire a unui sintetic derivat din linii consangvinizate: într-una, consangvinele sunt remixate pentru a forma un nou syn-1, în timp ce în cealaltă, soiul este recreat din syn-1 din prima constituție. 27

amestecuri

FIGURI 25.4. Două metode de reconstituire a unui soi sintetic derivat de la părinți consangvinizați. 11