Producerea de samanta la porumb pe baza de androsterilitate citoplasmatica

Producerea de samanta la porumb pe baza de androsterilitate citoplasmatica si restaurarea fertilitatii polenului

Cap I. Porumbul in economia nationala si mondiala

Cap II. Etape in ameliorarea si producerea de samanta la porumb

Cap III. Androsterilitatea citoplasmatica si restaurarea fertilitatii polenului

Cap IV. Folosirea androsterilitatii citoplasmatice si restaurarii fertilitatii polenului in producerea de samanta la porumb

Cap.I Porumbul in economia nationala si mondiala

Istoricul culturii porumbului

- originar din sudul Mexicului, America Centrala si America de Sud (Peru, Ecuador, Bolivia)

- a fost luat in cultura cu 4500 ani i.e.n.

Porumbul in economia mondiala

America Centrala si de Nord - aici se realizeaza cea mai mare productie de porumb ea fiind in medie de 5881 kg/ha. Din productia mondiala de porumb Am. Centrala si de Nord asigura 44,9%

Europa - realizeaza o productie medie de 5655 kg/ha participand la productia de porumb a lumii cu 11,3% realizand o productie totala de 54 878 000 tone. Cel mai important aport il aduce Franta cu o productie medie de 6723 kg/ha

Asia - productie totala de 126 571 000 tone. Asia realizeaza 21,6% din productia totala de porumb

Africa - dominata de 2 state Brazilia cu 12 473 000 ha si Argentina cu 1 715 000 ha, reprezinta 7,2 din productia totala a lumii

Porumbul in economia nationala

Productii medii in - 1957-1960 -1465 kg/ha

- 1961-1970 -2003 kg/ha

- 1971-1980 -3049 kg/ha

- 1981- 1990 -3426 kg/ha

Productia anuala de porumb inainte de cel de al doilea razboi mondial a aocilat in jurul a 5 000 000 tone, reprezentand 4% din productia mondiala

Dupa decembrie 1989 datorita faramitarii in milioane de parcele a terenului si dotarii reduse a cultivatorilor cu mijloace tehnice, biologice, financiare cultura porumbului a fost influentata negativ.

1.4. Utilizarile porumbului

- alimentatia oamenilor

- in industrie (ind. spirtului, amidonului, glucozei, dextrinei)

- furajarea animalelor

Cap.II Etape in ameliorarea si productia de samanta la porumb

2.1. Cultivarea populatiilor locale

Populatiile au luat nastere prin actiunea simultana a selectiei naturale si a selectiei in masa

Pentru ameliorarea populatiilor - infuzia de germoplasma straina cu gene valoroase pt. determinarea unor caractere economice importante in special capacitatea de productie si combinare

2.2. Crearea soiurilor si hibrizilor intre soiuri

Soiul este o familie de biotipuri asemanatoare cu un fond de gene valoroase.Bogatia de biotipuri confera soiului adaptare biologica.

Hibrizii intre soiuri constituie materialul initial pentru crearea de soiuri valoroase prin selectie in masa si au furnizat primele informatii cu privire la efectul heterozis asupra productiei.

Acesti hibrizi nu s-au extins pe suprafete mari datorita:

- sporuri de productie redusa;

- producere de samanta mai complicata;

- necesitatea de a schimba samanta anual;

- hibrizii intre linii consangvinizate sunt mai buni.

2.3. Crearea hibrizilor intre linii consangvinizate

Liniile consangvinizate sunt descendente uniforme si constante, homozigote obtinute dupa mai multe generatii succesive de autopolenizare si selectie.

Hibrizii intre linii consangvinizate se bucura de o deosebita apreciere din partea cultivatorilor. Folosirea semintelor hibride valorofica efectul heterozis, promoveaza omogenitatea la plantele alogame si stimuleaza activitatea de ameliorare.

2.4. Producerea de samanta hibrida.Hibrizii simpli, dubli, triliniari

HS - produsul incrucisarii intre doua linii consangvinizate semanate in lotul de hibridare (AxB). Este de dorit ca linia materna A sa fie viguroasa si productiva iar linia paterna sa fie mai inalta si bogata in polen.

Producerea de samanta a hibrizilor simpli are insa dezavantajul ca potentialul de productie al liniilor este in general mai mic, iar uneori si calitatea fizica a semintelor obtinute in lotul de hibridare este mai scazuta.

HD - producerea de samanta la acest tip de hibrid, are anumite avantaje:

- productia obtinuta in lotul de hibridare este ridicata;

- costul producerii semintelor mai scazut si include un risc minim

HT - producerea de samanta la acest tip de hibrid este mai economica decat a HS care in conditiile unei bune fecundari da garantia obtinerii unor seminte cu indici de calitate mai buni.

Cap.3. Androsterilitatea citoplasmatica si restaurarea fertilitatii polenului

3.1. Androsterilitatea citoplasmatica - mecanism de mentinere al alogamiei

Androsterilitatea citoplasmatica a fest observata la peste 150 de specii de plante. Este o caracteristica transmisa matern si consta in avortarea polenului, insotita de mentinerea fertilitatii plantelor femele si o dezvoltare vegetativa normala.

Tipurile de androsterilitate citoplasmatica la porumb

La porumb au fost descrise peste 20 de tipuri de androsterilitate conditionata de gene extracromozomale (citoplasmatice). Mai frecvent sunt folosite urmatoarele tipuri:

- tipul Texas notat prin T

- tipul Columbia notat prin C

- tipul Moldovenesc notat prin M sau S

- tipul Euclhena perennis notat prin Ep

Producerea de samanta la porumb pe baza de androsteriltate citoplasmatica si restaurare a fertilitatii polenului s-a utilizat pe scara larga pana an 1970 cand suprafetele de porumb produse pe baza de androsteriltate citoplasmatica de tipul T au fost puternic afectate de helmitosporioza (Helminthosporium maydis, rasa T) iar amelioratorii si producatorii de samanta au apelat la noi surse de androsteriltate mai ales la tipul C.

3.3. Transformarea liniilor consangvinizate androfertile in analogi androsterili

La formele parentale materne trebiue transferata citoplasma purtatoare de gene cromozomale ale androsteriltatii. Liniile androfertile pot fi transformate in analogul androsteril prin retroincrucisare repetata. Liniile consangvinizate care contin in nucleu genele de restaurare a fertilitatii pentru un anumit tip de androsteriltate nu pot fi transformate in analodi sterili pentru tipul respectiv de sterilitate.

3.4. Transformarea liniilor consangvinizate in analogi restauratori de fertilitate

Procesul de mentinere si inmultire a liniilor consangvinizate androsterile si a celor restauratoare de fertilitate presupune urmatoarele verigi:

- campul de colectie si testari ale liniilor androsterile (cms), nerestauratoare (Nr) si restauratoare de fertilitate (Rf);

- campul de control;

- campul de inmultire sub izolator;

- campul (lotul) de inmultire izolata in spatiu;

- lotul de hibridare simpla;

- lotul de hibridare dubla.

Cap. 4. Folosirea androsteriltatii citoplasmatice si restaurarii fertilitatii polenului in producerea de samanta la porumb

4.1. Scheme de producere de samanta la hibrizii simpli, dubli, triliniari

Hibrizii simpli:

Hibrizii dubli:

Hibrizii triliniari:

4.2. Lucrari speciale in loturile de hibridare cu androsterilitate citoplasmatica

- purificarea biologica

- castrarea liniei materne

- polenizarea suplimentara

- recoltarea

4.3. Avantaje ale utilizarii androsteriltatii citoplasmatice in producerea de samanta la porumb

- reducerea cheltuielilor legate de producerea semintei hibride, precum si o mare economie de forta de munca;

- ridica insusirile productive ale semintelor hibride;

- permite concentrarea intr-o unitate a unor suprafete mai mari de loturi de hibridare;

- mareste calitatile productive ale semintelor hibride. Hibrizii obtinuti cu ajutorul formelor sterile avand o valoare biologica superioara realizeaza sporuri de productie de 100-150 kh/ha comparativ cu aceiasi hibrizi obtinuti prin incrucisarea formelor fertile.