841 likes | 1.59k Views
การผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง. การคัดเลือกภายหลังการผสมพันธุ์พืช. การผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง. การผสมพันธุ์ * เพื่อสร้างความ ปรวน แปรทางพันธุกรรมในหมู่พืชหรือเพื่อถ่ายเทลักษณะ * คือการผสมระหว่างพืชที่มี genotypes ต่างกัน. การผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง. AA x aa. AA. แดง ขาว. Aa. F 1.
E N D
การผสมพันธุ์พืชผสมตัวเองการผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง การคัดเลือกภายหลังการผสมพันธุ์พืช
การผสมพันธุ์พืชผสมตัวเองการผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง การผสมพันธุ์ * เพื่อสร้างความปรวนแปรทางพันธุกรรมในหมู่พืชหรือเพื่อถ่ายเทลักษณะ * คือการผสมระหว่างพืชที่มีgenotypesต่างกัน
การผสมพันธุ์พืชผสมตัวเองการผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง AAxaa AA แดง ขาว Aa F1 Incomplete dominant ชมพู Aa ผสมตัวเอง F2 AAAaaa aa
การผสมพันธุ์พืชผสมตัวเองการผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง ความสำเร็จของการปรับปรุงพันธุ์ขึ้นอยู่กับ - การคัดเลือกพันธุ์พ่อแม่ - จำนวนยีนที่ควบคุมลักษณะ - อัตราพันธุกรรม - เทคนิคในการคัดเลือก
การผสมพันธุ์พืชผสมตัวเองการผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง Dr. Norman Borlaug (1970 Nobel Peace Prize) *สำหรับการปฏิวัติเขียว (Green Revolution) * เพิ่มผลผลิตของข้าวสาลี 40-400% โดยการใช้ข้าวสาลี semi-dwarf ที่ให้ผลผลิตสูง
ชนิดของการผสมพันธุ์ 1. ผสมระหว่างพันธุ์ต่าง ๆ ที่อยู่ในspeciesเดียวกัน (Intraspecific Hybridization) พืชที่นำมาผสมกันมีลักษณะที่ต้องการคัดเลือกต่างกัน ลักษณะเหล่านี้มักจะเสริมกัน
1. ผสมระหว่างพันธุ์ต่าง ๆ ที่อยู่ในspeciesเดียวกัน A.ผสมระหว่าง 2 พันธุ์ คุณสมบัติของพันธุ์ที่ใช้เป็นพ่อแม่ ก. แต่ละพันธุ์มีลักษณะดีคนละแบบ ลักษณะที่มีอยู่ในแต่ละ พันธุ์จะสนับสนุนซึ่งกันและกัน ข. เป็นพันธุ์ที่นิยมปลูกหรือปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมใน ท้องถิ่นนั้นได้ดี อย่างน้อย 1 พันธุ์
AAbb x aaBB Ab aB AaBb AB aB Ab ab 1. ผสมระหว่างพันธุ์ต่าง ๆ ที่อยู่ใน species เดียวกัน B. ผสมระหว่างหลายพันธุ์ ทำให้เกิดชุดของ genotypesมากมาย ผสมรวมหลายลักษณะในครั้งเดียว ข้อเสีย ก. ในการผสมชุดหลัง ๆ ถ้าผสมน้อยคู่จะไม่สามารถรวบรวมยีนพ่อแม่ได้ทุกยีน เพราะ F1ที่ใช้ผสมผลิตgameteได้หลายgenotypes
1. ผสมระหว่างพันธุ์ต่าง ๆ ที่อยู่ใน species เดียวกัน B. ผสมระหว่างหลายพันธุ์ พันธุ์ที่ใช้ผสม รอบของการผสม A B C D E F G H 1 A x B C x D E x F G x H 2 AB x CD EF x GH 3 ABCD x EFGH 4 ABCDEFGH
1. ผสมระหว่างพันธุ์ต่าง ๆ ที่อยู่ใน species เดียวกัน ข. ถ้าใช้พันธุ์มากเกินไป พันธุ์บางพันธุ์อาจไม่ดีพอ แก้ไขโดยนำพันธุ์ต่างถิ่นแต่ละพันธุ์ไปผสมกับพันธุ์ท้องถิ่น (1 พันธุ์) เสียก่อนที่จะนำมาผสมกันเป็นคู่ ๆ เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของยีนจากพันธุ์ท้องถิ่น
1. ผสมระหว่างพันธุ์ต่าง ๆ ที่อยู่ใน species เดียวกัน พันธุ์ท้องถิ่น 1 พันธุ์ (Y)และต่างถิ่น 8 พันธุ์ พันธุ์ที่ใช้ผสม รอบของการผสม A B C D E F G H A x Y B x Y C x Y D x Y E x Y F x Y G x Y H x Y 1 AY x BY CY x DY EY x FY GY x HY 2 AYBY x CYDY EYFY x GYHY 3 AYBYCYDY x EYFYGYHY 4 AYBYCYDYEYFYGYHY
2.ผสมระหว่างspecies (Interspecific Hybridization) จำเป็นเมื่อไม่สามารถหาลักษณะที่ต้องการจากพืชพันธุ์ที่ใช้ปลูก มักมีอุปสรรคเช่น ผสมยาก ไม่ค่อยติด ลูก F1 อาจเป็นหมัน (Cartage, 2004)
3.ผสมระหว่างgenus (Intergeneric Hybridization) ข้าวสาลี(Triticum aestivum) ข้าวไรย์(Secale cerele) จำนวน 14 โครโมโซม จำนวน 42 โครโมโซม ชนิด RR ชนิด AABBDD ABDR(เป็นหมัน) เพิ่มจำนวนโครโมโซมเป็น 2 เท่า AABBDDRR (Triticale) เพื่อถ่ายทอดลักษณะที่ต้องการ หรือสร้างพืชชนิดใหม่
4.ผสมแบบintrogression (Introgressive Hybridization) เกิดขึ้นในธรรมชาติ xB A A A A A A A A A A A x x พันธุ์ใหม่ที่คล้ายพันธุ์ Aมากกว่า
n = 2, independent = 9/16 = 3/16 = 3/16 = 1/16 อัตราส่วน phenotypes การเปลี่ยนแปลงภายหลังการผสมพันธุ์ 1. จำนวนgenotypesและphenotypesของF2 AAbb aaBB x selfing AaBb F1 AABB AaBB aaBB 1/16 2/16 1/16 AABb AaBb aaBb F2 2/16 4/16 2/16 Aabb AAbb aabb 1/16 2/16 1/16
การเปลี่ยนแปลงภายหลังการผสมพันธุ์การเปลี่ยนแปลงภายหลังการผสมพันธุ์ จำนวนgenotypesสูงสุด= 3 n = 3 2 = 9 Complete dominant:จำนวนphenotypes= 2 n = 2 2 = 4 จำนวนลูกผสมน้อยที่สุดโดยมีgenotypesครบตามอัตราส่วน = 4 n = 4 2 = 16 จำนวนgametes= 2 n = 2 2 = 4
การเปลี่ยนแปลงภายหลังการผสมพันธุ์การเปลี่ยนแปลงภายหลังการผสมพันธุ์ *โครโมโซมเป็นที่ตั้งของยีนจำนวนมาก ยีนที่อยู่บนโครโมโซมเดียวกันจะ linkกัน (linkage) * ยีนที่ linkกัน จะแยกตัวจากกันในระหว่าง meiosisอย่างไม่เป็นอิสระ ยกเว้นกรณีที่เกิด crossing over Linkage Animation (Orme, 2001)
Ab aB Ab aB การเปลี่ยนแปลงภายหลังการผสมพันธุ์ ถ้ายีนตั้งอยู่บนโครโมโซมเดียวกัน( linkage) *จำนวน genotypes, phenotypesเท่ากับที่กล่าวแล้ว ยกเว้นไม่มีการ แลกเปลี่ยนส่วนของโครโมโซม(complete linkage) *แต่อัตราส่วนgenotypes, phenotypesขึ้นกับระยะห่างระหว่างยีน 1/2 Ab 1/2Ab 1/2 aB 1/2 Ab 1/2aB 1/2 aB AAbb AaBb aaBB F2 1/4 2/4 1/4 Linkage Animation
2. การเปลี่ยนแปลงภายหลังF2 A. อัตราส่วนหรือความถี่ของยีน(Gene Frequency) ไม่เปลี่ยนแปลงยกเว้น มีการคัดเลือก หรือการกลายพันธุ์
2.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF22.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF2 B. อัตราส่วนของgenotypes และ phenotypes เปลี่ยนไป - พวกพันธุ์แท้ (Homozygous) เพิ่มขึ้น - พวกพันธุ์ทาง (Heterozygous) ลดลง *** พันธุ์แท้เพิ่มขึ้นทุก ๆ ชั่ว ในอัตราส่วนที่ช้ากว่าเดิม ครึ่งหนึ่งเสมอ
2.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF22.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF2 B.อัตราส่วนของgenotypesและphenotypes เปลี่ยนไป aa AA Aa aa AA Aa 25% 25% 50% AA 25% Aa aa aa AA 25% 25% 12.5% 12.5% Aa AA AA aa aa 12.5% 37.5% 6.25% 6.25% 37.5% 12.5% 43.75% 43.75%
2.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF22.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF2 m % Homozygosity (เช่น AA + aa) เมื่อมียีน 1 คู่ 1 F2 50 2 F3 75 3 F4 87.5 4 F5 93.75 5 F6 96.88 6 F7 98.44 7 F8 99.32 8 F9 99.66
2.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF22.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF2 อัตราส่วนพันธุ์แท้(เช่น AA + aa) = [ (2 m - 1) / 2m] n m = จำนวนครั้งของการผสมตัวเอง n =จำนวนคู่ของยีน
2.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF22.การเปลี่ยนแปลงภายหลังF2 การคำนวณหาจำนวนพืชที่เป็นพันธุ์แท้ในยีน nคู่ [(1+(2m-1)]n m = จำนวนครั้งของการผสมตัวเอง n = จำนวนคู่ของยีน
Ex.ในชั่วF2ยีน 2 คู่ ( m = 1, n = 2 ) [ (1 + (2 1-1) ]2 = (1 + 1) 2 (a + b)2 = a2 +2ab + b2 = 12 + 2(1)(1) + 12 = 4 ใน F2นั้น จากพืช 4 ต้น มีอัตราส่วนดังนี้ 12 = 1, มีพืช 1 ต้นที่มี genotypeเป็น heterozygous ในยีนทั้ง 2 คู่ (AaBb) (4/16 = 1/4) 2(1)(1) = 2 มีพืช 2 ต้น ที่มี genotypeเป็น heterozygous ใน ยีน 1 คู่ และเป็น homozygous ในยีน 1 คู่ (AABb, Aabb, AaBB,aaBb) (8/16 =2/4)
12 = 1, มีพืช 1 ต้นที่มี genotype เป็น homozygous ในยีนทั้ง 2 คู่(AABB, AAbb,aaBB, aabb) (4/16 = 1/4) Ex.ในชั่ว F5 ยีน 3 คู่ (m = 4, n = 3) [ (1 + (24-1) ]3 = (1 + 15)3 (a + b)3= a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 = 13+ 3(1)2(15) + 3(1)(15)2+ 153
ความก้าวหน้าในการคัดเลือก (Genetic Gain) การสนองตอบต่อการคัดเลือก(Response to Selection) *การเพิ่มของลักษณะจากประชากรเดิม ซึ่งเป็นผลมา จากการคัดเลือก *ความแตกต่างระหว่างค่าเฉลี่ยของประชากรใหม่และ ค่าเฉลี่ยของประชากรเดิมในแง่ของพันธุกรรม
ความก้าวหน้าในการคัดเลือกความก้าวหน้าในการคัดเลือก (Genetic Gain) *Gs = X2 - X1 Gs = S.h2 (h2ในรูปอัตราส่วน) h2= อัตราพันธุกรรม (heritability) คือ อัตราส่วนของ ความปรวนแปรที่เกิดจากผลของยีน S= ความแตกต่างเนื่องจากการคัดเลือก X1 =ค่าเฉลี่ยของประชากรเดิม X2 =ค่าเฉลี่ยของประชากรใหม่
ความก้าวหน้าในการคัดเลือก (Genetic Gain) X1 = ค่าเฉลี่ยของประชากรเดิม Xp= ค่าเฉลี่ยของพืชที่เลือกไว้ 24 25 Xp 20 X1 S S (Selection differential) = ความแตกต่างเนื่องจากการคัดเลือก
ความก้าวหน้าในการคัดเลือก (Genetic Gain) ประชากรใหม่ซึ่งปลูกจากพืชคัดเลือกที่มีค่าเฉลี่ยในชั่วก่อน = Xp ประชากรเดิม X1 ----- Gs -----X2 Gs = X2 -X1 = ความก้าวหน้าในการคัดเลือก
ความก้าวหน้าในการคัดเลือกความก้าวหน้าในการคัดเลือก (Genetic Gain) Selection gain Frequency Xs Xp X1 X2 Selection differential Forage yield
ความก้าวหน้าในการคัดเลือกความก้าวหน้าในการคัดเลือก (Genetic Gain) ถ้าประชากรเดิมมีการกระจายแบบปกติ Gs/ = S.h2/ ถ้าS/ = k , k=ความเข้มข้นของการคัดเลือก Gs/ = k.h2 Gs = k..h2 =ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
ความก้าวหน้าในการคัดเลือกความก้าวหน้าในการคัดเลือก (Genetic Gain) Ex. ต้องการเพิ่มขนาดเมล็ดจากX1 = 20 g/100เมล็ด, =2 g/100โดยเก็บเกี่ยวมาเฉพาะต้นที่ให้เมล็ดโตซึ่งมีXp= 25 g/100,ถ้าh2 = 0.4 S = 25- 20 = 5 , k = S/ = 5/2 = 2.5 ***Gs = k..h2= (2.5)(2)(0.4) = 2 g/100 เมล็ด
ความก้าวหน้าในการคัดเลือกความก้าวหน้าในการคัดเลือก (Genetic Gain) ถ้าพืชมีการกระจายแบบปกติ k เป็น ค่าคงที่ %เลือกไว้50 30 20 10 5 2 k 0.80 1.16 1.40 1.76 2.06 2.42 Ex. ถ้าคัดพืชไว้5%, h2 = 0.4 Gs = k.. h2 = 2.06 x 2 x 0.4 = 1.65 g/100เมล็ด
การคัดเลือกพันธุ์พ่อแม่เข้าผสมพันธุ์การคัดเลือกพันธุ์พ่อแม่เข้าผสมพันธุ์ 1. วิธีที่ปฏิบัติทั่วไป พันธุ์ที่เข้าผสมพันธุ์ใดพันธุ์หนึ่งต้องเป็นพันธุ์ที่ปรับตัวได้ดีในแหล่งนั้น อีกพันธุ์หนึ่งควรมีลักษณะที่เสริมลักษณะที่ขาด
การคัดเลือกพันธุ์พ่อแม่เข้าผสมพันธุ์การคัดเลือกพันธุ์พ่อแม่เข้าผสมพันธุ์ 2. เลือกพันธุ์ที่มีแหล่งที่มาต่างกัน พืชที่มีแหล่งที่มาต่างกัน ย่อมมียีนแตกต่างกัน เราเรียกว่าเป็นความหลากหลายทางพันธุกรรม เมื่อนำมาผสมกันก็จะได้ genotypes ใหม่ ๆ มาก และเมื่อยีนจัดกลุ่มกันแล้วก็จะได้สายพันธุ์ที่ดี ๆ มาก
การคัดเลือกภายหลังการผสมพันธุ์พืชผสมตัวเองการคัดเลือกภายหลังการผสมพันธุ์พืชผสมตัวเอง
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) เป็นการคัดเลือกที่มีการบันทึกสายประวัติของพืชทุกต้น หรือทุกแถว (สายพันธุ์) ที่ปลูกคัดเลือก และมีการจดรายละเอียดต่าง ๆ ของพืชที่คัดเลือกทุกต้น เพื่อช่วยในการตัดสินใจว่าจะเลือกหรือคัดทิ้งสายพันธุ์ใด อาจคัดกลุ่มที่ใกล้ชิดกับกลุ่มอื่นทิ้งไป แล้วเก็บกลุ่มที่ไม่สัมพันธ์กันไว้
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) • -ในชั่วต้น ๆ พืชมีอัตราการเป็นHeterozygousสูง จึงใช้ วิธีการคัดเลือกเป็นรายต้น • - ในชั่วหลัง ๆ พืชมีอัตราการเป็นHomozygousสูง จึงใช้วิธีการคัดเลือกเป็นสายพันธุ์
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) F1 F2 F3 F4 เลือกรายต้น F5
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) F6 F7 F8-F10 F11-F12
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) (ดัดแปลงจากรูป11.3, BriggsและKnowles, 1967)
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) ข้อดี ข้อดี และข้อเสีย 1. ขจัดพืชที่ไม่ต้องการทิ้งได้อย่างรวดเร็ว เพราะเริ่ม คัดเลือกลักษณะบางลักษณะได้ทันทีเมื่อเริ่มโครงการ 2. การคัดเลือกสะดวกเพราะอาจใช้ข้อมูลต่าง ๆ ที่บันทึกไว้ เป็นเครื่องตัดสินใจ
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) ข้อดี ข้อดี และข้อเสีย 3. สายพันธุ์ที่ได้จะดีเด่น 4. สามารถปรับปรุงลักษณะบางชนิดเช่น qualitative trait ได้อย่างมีประสิทธิภาพ 5. นักปรับปรุงพันธุ์อาจใช้ความชำนาญ ความสามารถและ เทคนิคเข้าช่วยในการปรับปรุงพันธุ์ได้มากที่สุด
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) ข้อเสีย ข้อดี และข้อเสีย 1. ขจัดพืชบางส่วนทิ้งเร็วเกินไปก่อนที่จะเป็นhomozygousก่อนที่จะมีrecombinationที่ดี ๆ เกิดขึ้น การคัดทิ้งโดยใช้ลักษณะบางชนิด เช่น ความสูงเป็นจำนวนมากอาจลดความปรวนแปรสำหรับผลผลิต 2. มีงานมากต้องบันทึกหลายลักษณะ ใช้เวลา แรงงาน และทุนสูง * เหมาะสำหรับพืชที่มีระยะปลูกกว้าง ๆ ตรวจดูแต่ละต้นได้ทั่งถึง
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) ข้อเสีย ข้อดี และข้อเสีย * การคัดเลือกลักษณะยาก ๆ เช่น quantitative trait ใน ชั่วต้น ๆ ไม่ได้ผลเนื่องจาก 1. พืชยังไม่เป็นพันธุ์แท้อย่างเพียงพอ จะให้ลูกหลานที่ต่างไปจากพ่อ แม่ 2. ไม่มีวิธีการขจัดอิทธิพลของสภาพแวดล้อม ในชั่วต้น ๆ ปลูกแถวเดียว หรือแปลงเล็ก ๆ ทดลองในที่เดียว และฤดูเดียว
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) ข้อดี และข้อเสีย * เป็นระบบที่ให้ความสำคัญกับการคัดเลือกยีนต้านทานแบบ vertical resistance (ควบคุมด้วยยีนน้อยคู่) ซึ่งไม่คงทน ต่างจาก horizontalresistance (ควบคุมด้วย minor genesหลายคู่) ที่มีความคงทนมากว่า
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) ข้อดีและข้อเสีย * นิยมใช้กับพืชสวนโดยเฉพาะกับqualitative traitsเช่น มะเขือเทศ แตงกวา ผักกาด ซึ่งคุณภาพมีความสำคัญเท่ากับหรือมากกว่าผลผลิต
มข26094 (Orba x Clark 63) ผสมที่ม.ขอนแก่น ปี2526 ลูกผสมชุดที่ 94 การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) วิธีทำประวัติสายพันธุ์ เข้าใจง่าย ใช้เวลาน้อย และไม่มีรายละเอียดมากเกินไป 1. พ่อแม่ในการผสมพันธุ์ให้ชื่อพันธุ์แม่นำหน้า Orba x Clark 63 (แม่) (พ่อ) อาจใช้เป็นรหัสตัวเลข ระบุปีที่ผสมและสถานที่
การคัดเลือกแบบบันทึกประวัติการคัดเลือกแบบบันทึกประวัติ (Pedigree Method of Selection) วิธีทำประวัติสายพันธุ์ 2. ลูกในชั่วหลัง ๆต้องแสดงตัวพืชทุกต้นที่คัดเลือกในชั่วต่าง ๆ มข26094 - 7 - 12 - 9 จากต้นที่ 12 ใน F2 จากต้นที่ 7 ใน F1 จากต้นที่ 9 ใน F3 จากการเก็บรวมในF3 มข26094 - 7 - 12 - B * ในกรณีคัดเลือกแบบเก็บรวม จะไม่มีตัวเลขเพิ่มในรหัสพันธุ์จนกว่า พืชมีความเป็นhomozygous พอเพียง และเริ่มคัดเลือกสายพันธุ์