06.01.05 – Programa examenului de doctorat
Recomandări metodice generale
Ameliorarea se studiază cu scopul de а crea prin diferite metode contemporane soiuri şi hibrizi noi de plante agricole cu capacităţi de adaptare la condiţiile climaterice, de sol. De asemenea, studiul acestei specialităţi permite de а însuşi diferite metode de ameliorare ca: hibridarea distantă, selecţia, poliploidia, mutageneza indusă ş.a.
Conţinutul cursului
Istoria şi bazele teoretice ale ameliorării.(ameliorarea ca ştiinţă, noţiunea de linie, clon, hibrid şi soi, legi genetice, hibridarea, selecţia, variabilitatea modificaţională, hibridarea interspecifică, transgeneza, mutageneza indusă, aneuploidia, haploidia, poliploidia, consangvinizarea, heterozisul, înmulţirea sexuată şi vegetativă, alogamie, autogamie).Dezvoltarea ameliorării din antichitate până în zilele noastre. Elaborarea metodelor empirice de ameliorare de către amelioratorii de vază din trecut (Nait, Abard, Margraf, Graciov, Vilmorin, Rimpau). Apariţia şi dezvoltarea ameliorării ca ştiinţă. Genetica şi biologia moleculară - bazele teoretice ale ameliorării. Noţiunea de linie, clon, hibrid şi soi. Utilizarea legilor genetice pentru argumentarea şi perfecţionarea de mai departe a metodelor tradiţionale de ameliorare: hibridarea, selecţia. Doctrina despre variabilitatea modificaţională. Importanţa ei pentru perfecţionarea metodelor de ameliorare. Metodele genetice în ameliorarea contemporană: hibridarea interspecifică, transgeneza, mutageneza indusă, aneuploidia, haploidia, poliploidia, consangvinizarea, folosirea androsteriilităţii şi heterozisului. Legăturile teoretice şi practice ale ameliorării cu alte ştiinţe. Înmulţirea plantelor: sexuată şi vegetativă. Particularităţile genetice a plantelor, care se multiplică vegetativ, alogam, autogam şi apomict, metodele de ameliorare stabilite pentru ele.
Realizări şi direcţiile de bază ale ameliorării contemporane. (realizări, ameliorarea contemporană, direcţii de ameliorare, soiurilor intensive, pitice şi semipitice, habitus optimal, soiuri timpurii, culturi cerealiere, tehnice, uleioase, producătoare de tuberculi şi rădăcini, rezistenţa la secetă, temperaturi joase, arşiţă, iernat, îngheţ, salinitate, aciditatea solului, rezistenţa la boli şi dăunători).
Realizările amelioratorilor şi geneticicenilor de vază: V.I. Iuriev, I.V. Miciurin, P.R. Sehurdin, P.P. Lukianenco, B.S. Pustovoit, V.N. Remeslo, F.G. Kiricenco, A.V.
Alpatiev, A.E. Kovarschi, V.Siminel, V.Micu, I.Untilă, P.Buiucli, N.Guzun şi a. Realizări ale amelioratorilor de peste hotare (S.U.A., Anglia, Franţa, Germania, România şi a.). Direcţiile de ameliorare pentru agricultura intensivă: crearea soiurilor intensive, pitice şi semipitice, ameliorarea pentru o singură recoltă, habitusul optimal al plantelor şi alte caractere, care determină posibilitatea cultivării şi recoltării mecanizate. Crearea soiurilor timpurii.
Ameliorarea indicilor calitativi la culturile cerealiere, tehnice-tutunul, uleioase, producătoare de tuberculi şi rădăcini. Ameliorarea calităţilor tehnologice şi de consum.
Rezistenţa la factorii nefavorabili, inclusiv: rezistenţa la secetă, temperaturi joase, arşiţă, iernat, îngheţ, salinitate şi aciditatea solului. Rezistenţa la boli şi dăunători. Ameliorarea multiliniară.
Crearea materialului iniţial prin hibridarea sexuată (hibridarea intraspecifică, alegere, forme parentale, metode de hibridare, incompatibilitate, hibrizi distanţi, generaţie, sterilitate, fertilitate, morfogeneză, hibrizi interspecifici, introgresiune, mutaţii cromozomiale, allopoliploidie, fertil, homozigot).
Hibridarea intraspecifică. Însemnătatea hibridării intraspecifice în ameliorarea plantelor. Criteriile de alegere a formelor parentale pentru hibridare. Categorii şi metode de hibridare utilizate în ameliorarea plantelor.
Hibridarea interspecifică în ameliorarea contemporană. Metodele de înlăturare a dificultăţilor la crearea hibrizilor distanţi (interspecifici) de primă generaţie
. Cauzele sterilităţii plantelor din prima generaţie şi metodele de sporire a fertilităţii. Morfogeneza la hibrizii interspecifici. Cauzele de introgresiune a unor caractere. Crearea formelor cu mutaţii cromozomiale.
Utilizarea allopoliploidiei pentru crearea hibrizilor interspecifici fertili şi homozigoţi. Rolul recombinării, crearea allopoliploizilor valoroşi din punct de vedere economic. Particularităţile hibridării interspecifice în funcţie de proprietăţile biologice ale plantelor.
Mutageneza în ameliorarea plantelor(mutageneza spontană şi indusă, mutageneza experimentală, mutageneza radiaţionalăm mutageneza chimică, mutaţii, plante autogame, alogame şi cu înmulţire vegetativă, variabilitate).
Utilizarea mutagenezei spontane şi induse în ameliorarea plantelor. Mutageneza spontană. Mutageneza experimentală. Mutageneza radiaţională. Mutageneza chimică, utilizarea mutagenezei induse.
Metodele de depistare a mutaţiilor la plante autogame, alogame şi cu înmulţire vegetativă. Utilizarea variabilităţii prin hibridare şi mutageneză indusă în ameliorarea plantelor. Metoda îmbinării variabilităţii hibride şi mutaţionale în ameliorarea plantelor.
Poliploidia în ameliorarea plantelor(poliploidie, forme poliploide, fertilitate redusă, autopoliploizi, proprietăţi, aneuploizi, forme triploide, multiplicare, haploidia).
Particularităţile poliploidiei. Metodele de creare şi depistare a formelor poliploide. Caracteristica poliploizilor utilizaţi în ameliorarea plantelor. Cauzele fertilităţii reduse la plantele poliploide. Autopoliploizii. Metodele de sporire a fertilităţii şi îmbunătăţiirea proprietăţilor economice la plante autopoliploide.
Însemnătatea aplicativă a allopoliploidiei. Aneuploizii.
Metodele de creare a formelor triploide în funcţie de modul de multiplicare a plantelor. Haploidia.
Biotehnologia şi perspectiva ei în ameliorarea plantelor (metode biotehnologice, cultura celulelor şi ţesuturilor “in vitro”, variabilitatea somaclonală, cultura embrionilor “in vitro”, cultura anterelor “in vitro”, hibridarea protoplastelor, inducţia haploizilor, inginerie genetică).
Metodele biotehnologice în ameliorarea plantelor. Cultura celulelor şi ţesuturilor “in vitro”. Variabilitatea somaclonală. Cultura embrionilor “in vitro”. Cultura anterelor “in vitro”. Hibridarea protoplastelor. Metoda genetică de inducţie a haploizilor. Perspectivele utilizării ingineriei genetice în ameliorare.
Heterozisul în ameliorare(generaţie, heterozis, linii consangvinizate, capacitate generală şi specifică de combinare, analiză dialelă, seminţe hibride, castrarea şi polenizarea manuală, androsterilitate, plantele monoice, dioice şi semidioice, sisteme incompatibile, linii androsterile, linii de restaurare a fertilităţii, markerilor proteici şi moleculari, gene endospermale).
Cauzele superiorităţii hibrizilor din prima generaţie. Tipurile hibrizilor ce manifestă heterozis. Crearea liniilor consangvinizate. Determinarea capacităţii generale şi specifice de combinare. Analiză dialelă. Utilizarea diferitor moduri de producere a seminţelor hibride: castrarea şi polenizarea manuală, utilizarea diferitor tipuri de androsterilitate la plantele monoice, dioice şi semidioice, sisteme incompatibile. Crearea liniilor androsterile şi a liniilor de restaurare a fertilităţii. Depistarea plantelor hibride prin utilizarea markerilor proteici şi moleculari. Utilizarea genelor endospermale în ameliorare a porumbului.
Metode de selecţie(selecţie în masă, individuală, culturi alogame, polenizare nedorită, selecţia de o singură dată, selecţia recurentă, fond de provocaţie direcţionată, selecţie naturală, ameliorarea plantelor, selecţia naturală şi artificială, populaţie, corelaţii, material iniţial).
Tipuri de selecţie: în masă, individuală, tipurile lor modificate. Metode de izolare a culturilor alogame în scopul evitării polenizării nedorite. Selecţia de o singură dată. Selecţia recurentă.
Influenţa fondului asupra rezultatului selecţiei. Fondul de provocaţie direcţionată. Rolul selecţiei naturale în ameliorarea plantelor. Contradicţia dintre selecţia naturală şi artificială. Volumul populaţiei necesar pentru selecţia rezultativă. Selecţia plantelor după caractere în complex. Tipuri de corelaţii şi însemnătatea lor. Selecţia în cazul utilizării materialului iniţial de provenienţă hibridă (de sinteză).
Metode de evaluare ale materialului iniţial de ameliorare (metode de evaluare, proces de ameliorare, fonduri de provocare, infecţie artificială, indici indirecţi, rezistenţa plantelor, mediul ambiant nefavorabil, calitate, rezistenţă la boli şi dăunători).
Clasificarea metodelor de evaluare. Evaluarea la diferite etape ale procesului de ameliorare. Evaluarea pe fondurile de provocare şi de infecţie artificială. Evaluări cu ajutorul indicilor indirecţi. Evaluarea rezistenţei plantelor la mediul ambiant nefavorabil. Evaluarea calităţii şi rezistenţei la boli şi dăunători.
Organizarea procesului de ameliorare şi schema procesului de ameliorare (pepiniere, testări de soiuri, testare, materialului iniţial, tipicitatea, exactitatea experienţelor, eficacitatea testării, scheme de amplasare a formelor ameliorate, accelerare a procesului de ameliorare, plante autogame, alogame şi cu înmulţirea vegetativă, reţea de stat, înregistrare, omologare, soiuri, hibrizi, culturi agricole, proprietate intelectuală).
Verigile câmpului de ameliorare: diferite pepiniere, testări de soiuri, înmulţiri. Principiile de testare a materialului iniţial de ameliorare.
Erorile în testarea materialului iniţial la diferite etape a procesului de ameliorare. Evitarea lor. Tipicitatea, exactitatea experienţelor şi principiul deosebirii după un singur caracter în procesul de ameliorare. Metode de majorare a eficacităţii testării.
Schemele de amplasare a formelor ameliorate în pepiniere şi testări de soiuri. Metode de accelerare a procesului de ameliorare. Scheme de lucru pentru ameliorarea plantelor autogame, alogame şi cu înmulţirea vegetativă. Testarea soiurilor în reţeaua de stat. Organizarea şi metodele de testare în reţeaua de stat. Procedura includerii şi excluderii soiurilor noi în testarea de stat. Înregistrarea şi omologarea soiurilor şi hibrizilor culturilor agricole. Protejarea proprietăţii intelectuale a amelioratorilor.
Baza teoretică a producerii seminţelor(genetica, producerea seminţelor, calitatea seminţelor de soi, proces de reproducere, impuritatea mecanică şi biologică, mutageneza naturală, infecţii, rase, patogeni, rezistenţă, ătre soiuri, hibrizi, boli, dăunători, material săditor).
Genetica – baza teoretică a producerii seminţelor. Particularităţile dezvoltării seminţelor. Cauzele înrăutăţirii calităţii seminţelor de soi în procesul de reproducere: impuritatea mecanică şi biologică, procesul de mutageneza naturală. Acumularea infecţiilor, apariţia unor rase noi de patogeni – cauza pierderii rezistenţei de către soiuri şi hibrizi la boli şi dăunători.
Condiţiile, ce asigură formarea seminţelor de calitate înaltă şi materialului săditor (capacitatea germinativă şi capacitatea înaltă de înrădăcinare a materialului săditor).
Istoria şi structura organizatorică a producerii seminţelor (producerea de seminţe, ramură, producţie agricolă, sistem de producere, culturi de câmp, plante leguminoase, propagare, materialului săditor, pomilor, arbuştilor fructiferi, butaşilor de viţă de vie, renovarea soiurilor, colectarea, tratare, păstrarea seminţelor, fond de stat, regim de păstrare, seminţe).
Dezvoltarea producerii de seminţe ca ştiinţă – ramură a producţiei agricole. Sistemul de producere a seminţelor culturilor de câmp şi a plantelor leguminoase. Sistemul de propagare a materialului săditor a pomilor, arbuştilor fructiferi şi a butaşilor viţei de vie.
Renovarea soiurilor. Principiile de bază a renovăirii soiurilor şi hibrizilor. Renovarea seminţelor. Perioada de renovare a seminţelor diferitor culturi. Întreprinderi pentru colectarea, tratarea şi păstrarea seminţelor. Fondul de stat al seminţelor ameliorate. Regimul de păstrare a seminţelor.
Producerea seminţelor pe baza industrială (bazele ecologice, mediu ambiant, material semincer şi săditor, aspecte economice, baza industrială, culturi spicoase şi furagere, zone optimale).
Bazele ecologice a producerii seminţelor pe baza industrială. Influenţa mediului ambiant asupra materialului semincer şi săditor.
Aspectele economice a producerii de seminţe pe baza industrială. Principii organizatorice de producere a seminţelor pe baza industrială la culturile spicoase şi furagere. Alegerea zonelor optimale pentru producerea seminţelor.
Normativele pentru calitatea seminţelor de soi şi materialul săditor (tehnologia producerii seminţelor, seminţe de elită, culturi alogame, recoltare, depozitare, seminţe hibride, material săditor, plantaţii, portaltoi, capacitate, fructificaţie, altoi, metode generative şi vegetative).
Elementele de bază a tehnologiei producerii seminţelor. Măsurile ce pot asigura producerea seminţelor de elită. Specificul producerii seminţelor de culturi alogame. Termeni şi metode de recoltare a seminţelor. Depozitarea seminţelor.
Producerea de seminţe hibride. Particularităţile producerii seminţelor hibride. Producerea materialului săditor. Crearea plantaţiilor de seminceri. Creşterea portaltoilor. Influenţa portaltoiului la dezvoltare şi capacitatea de fructificaţie a altoiului. Metodele de altoire. Tehnologia creşterii materialului săditor prin metode generative şi vegetative.
Controlul culturilor de soi(recunoaştere, înregistrare în câmp, plantaţii semincere, sectoare de hibridare, porumb, depozit, ştiuleţi, floarea soarelui, sfeclă de zahăr, seminţe de soi, linii consangvinizate, androsterile şi restauratoare a fertilităţii, documentare, soi).
Recunoaşterea şi înregistrarea în câmp a plantaţiilor semincere. Cercetările în câmp a sectoarelor de hibridare de porumb. Recunoaşterea în depozit a ştiuleţilor de porumb pentru seminţă. Cercetările în câmp a sectoarelor de hibridare de floarea soarelui, sfeclei de zahăr şi altor culturi. Controlul seminţei de soi şi liniilor consangvinizate, androsterile şi restauratoare a fertilităţii în condiţii speciale pe teren. Documentarea plantaţiilor semincere şi seminţelor de soi.
Controlul calităţii materialului semincer şi săditor (indici de bază, calitatea seminţelor, controlul semincer, material semincer şi săditor, standardul de Stat, testare).
Indicii de bază a calităţii seminţelor, sarcinile controlului semincer. Documentele necesare pentru materialul semincer şi săditor. Cerinţele standardului de Stat.
Literatura de specialitate
- Доспехов Б. А. Методика полевого опыта. – 5-е изд. М. Агропромиздат, 1985.
- Siminel V. D. Ameliorarea generală a plantelor de câmp., Chişinău, “Tipografia Centrală”, 1998.
- Ceapoiu N., Potlog A. Ameliorarea generală a plantelor agricole, Bucureşti, 1990
- Potlog A., Suciu Z., Lăzăreanu A., Nedelea G., Moisuc A. Principii moderne în ameliorarea plantelor, Timişoara, 1989
- Siminel V.D. Producerea şi studiul seminţelor. Recunoaşterea şi aprobarea culturilor de soi, Chişinău, 1998, 534p.
- Siminel V.D. Ameliorarea specială а plantelor agricole, Chişinău, 2003, 801p.
Bibliografia suplimentară
- Ceapoiu N., Negulescu F. Genetica şi ameliorarea rezistenţei plantelor, Bucureşti, 1983
- Гужов Ю., Функс А., Валичек П. Селекция и семеноводство культурных растений, М., Агропромиздат, 1991.
- Пирузян Э. С. Основы генетической инжинерии растений М., «Наука». 1988.
- Созинов А.А. Полиморфизм белков и его значение в генетике и селекции. М. Наука, 1985.
