A_4.11_Bazele genetice ale calit semintelor_2012.pdf

7/23/2019 A_4.11_Bazele genetice ale calit semintelor_2012.pdf

http://slidepdf.com/reader/full/a411bazele-genetice-ale-calit-semintelor2012pdf 1/35

1

I. BAZELE GENETICE ALE PRODUCERII ŞIMULTIPLICĂRII SEMINŢELOR

1. Importanţă

2. Terminologie

3. Categorii de sămânţă

4. Valoarea biologică a seminţei

5. Bibliografie

1. Importanţă

Sâmânţa de calitate, certificată, asigură un spor de producţie de până la 30-35%.Prima firmă producătoare de seminţe apare în SUA, în 1770 (Gologan I., 1981), iar în

decursul următorilor 100 de ani, acest domeniu de producţie ia o amploare tot mai pronunţată,mai întâi în SUA, apoi şi în Europa şi Asia.

În România, calea a fost deschisă în anul 1921, de către societatea “Sămânţa” , la Cenad,Timiş (Leonte C., 2003). Mai târziu, statul român se implică în sprijinirea şi coordonarea acesteiactivităţi, prin intermediul Institutului de Cercetări Agronomice din România (ICAR), alAcademiei de Ştiinţe Agricole şi Silvice (ASAS), la nivel de Institute şi Staţiuni de Cercetări.

Actualmente, activităţile de coordonare, supervizare şi control în producerea de sămânţă seregăsesc în atribuţiile Inspecţiei Naţionale pentru Calitatea Seminţelor (INCS) din subordineaMinisterului Agriculturii şi Dezvoltării Rurale (MADR), prin intermediul LaboratoruluiCentral pentru Calitatea Seminţelor şi Materialului Săditor (LCCSMS) şi alInspectoratelor Teritoriale (Judeţene) pentru Calitatea Seminţelor şi Materialului Săditor (ITCSMS).

Cadrul organizatoric al activităţilor de producere de sămânţă este asigurat de legi, ordine şimetodologii specifice, care sunt completate sau modificate destul de frecvent, în scopul adaptăriila diversele norme sau cerinţe, şi acestea cu o dinamică destul de rapidă.

Producerea şi multiplicarea seminţelor şi a materialului săditor este un proces bine organizatşi trebuie să îndeplinească cel puţin următoarele obiective (Creţu A., 2000, Contreras S., 2011 ):

a. Realizarea unei producţii mari de seminţe pe unitatea de suprafaţă, pentru fiecare cultivarvizat;

b. Asigurarea unei calităţi superioare a producţiei de seminţe (valoare biologică şi culturală foarte bune);

c. Să asigure menţinerea structurii genetice conforme cu cea a cultivarului original (de ladata omologării);

d.

Să asigure cantităţile de sămânţă şi material săditor la nivelul necesarului estimat pentrutot sortimentul de cultivare zonate;



2

e. Să se realizeze o ritmicitate şi o primenire continuă sub raport cantitativ şi calitativ atuturor soiurilor şi hibrizilor folosiţi în procesul de producţie agricolă.

Drept urmare, personalităţi marcante ale ameliorării plantelor din ţara noastră consideră că sămânţa ocupă o poziţie cu totul aparte în cadrul tuturor măsurilor ce pot fi luate pentrustimularea agriculturii. Astfel, se consideră că dintre toate pârghiile utilizabile pentru mărireaproducţiei agricole, sămânţa este singura realizată de agricultură pentru agricultură, în timp cerestul pârghiilor importante ca: mecanizarea, chimizarea, irigaţiile etc., reprezintă contribuţiaindustriei pentru ridicarea agriculturii.

2. Terminologie

În procesul producerii şi multiplicării seminţelor şi materialului săditor se întâlnescnumeroşi termeni care definesc etape şi categorii bine conturate şi care trebuie folosiţicorespunzător.

CULTIVAR = o populaţie de plante cultivate ce se deosebeşte de alte populaţii de plantecultivate prin particularităţi individuale morfologice, fiziologice, citologice, genetice şiagroproductive şi care, prin reproducere (sexuată sau asexuată), î şi păstrează distincţia. Noţiuneade cultivar este echivalentul termenului de varietate cultivată şi nu termenului de varietatebotanică.

Conform codului internaţional al denumirii plantelor cultivate, în definiţia cultivarului suntcuprinse următoarele trei caracteristici distincte: distinctivitate, uniformitate şi stabilitate (DUS).

a) Distinctivitatea – reprezintă însuşirea unui cultivar de a se deosebi de altul prin ansamblul

de particularităţi individuale ce-l definesc. în definirea individualităţii unui cultivar şi deci înmenţinerea purităţii lui biologice pe durata producerii seminţelor se foloseşte cu mult succesmetoda “markerilor genetici”. Evitarea şi depistarea tuturor impurificărilor genetice îndescendenţă se realizează numai prin marcarea caracterelor şi însuşirilor determinate de generecesive (markeri recesivi) şi mai puţin se foloseşte marcarea genelor dominante (markeridominanţi).

b) Uniformitatea – reprezintă structura internă a cultivarului şi urmăreşte dacă indivizii ce îlalcătuiesc sunt mai mult sau mai puţin asemănători.

Aceasta este o însuşire relativă şi depinde în mare măsură de tipul cultivarului, departicularităţile lui genetice, de modul reproducerii etc.

c) Stabilitatea – reprezintă însuşirea unui cultivar de a-şi menţine în mod constant toateparticularităţile individuale specifice şi structura sa genetică pe toată durata exploatării lui.

SĂMÂNŢA = orice material de reproducere (seminţe, fructe, material săditor) produs prinorice metode de înmulţire şi destinat multiplicării sau pentru producţia de consum alimentar oriindustrial .

SOI LOCAL = soi obţinut sub acţiunea selecţiei naturale sau a selecţiei artificiale empirice, într-o anumită zonă geografică şi care prezintă uniformitate, stabilitate şi caracteristici distinctivepentru a fi recunoscut (identificat). Termenul este aproximativ identic cu populaţia locală, dardenumirea de soi s-a obţinut prin înscrierea în Registrul de Stat pentru Soiuri şi Hibrizi (ţinut de

ISTIS, ca şi Catalogul Oficial al Soiurilor).



3

SOI AMELIORAT (SELECŢIONAT) = soi obţinut de către ameliorator pe bazalucrărilor de selecţie individuală. Se cunoaşte precis metoda folosită în procesul de ameliorareprecum şi genealogia proprie.

SOI OMOLOGAT = soi creat prin metode specifice de ameliorare, încercat în reţeaua detestare (CTS-uri), înscris în Registrul de Stat şi Catalogul Oficial..

SOI AUTORIZAT = soi străin, încercat în reţeaua ISTIS şi propus pentru a fi cultivat şi înţara noastră, dar numai pentru o perioadă scurtă de timp.

LINIE CONSANGVINIZATĂ = descendenţă obţinută la plantele alogame prinautopolenizare repetată şi care după mai multe generaţii devine uniformă, iar din punct de vederegenetic este homozigotă.

HIBRID SIMPLU (HS) = hibridul rezultat prin încrucişarea a două linii consangvinizatesau a două soiuri homozigote (A x B = HS).

HIBRID TOPCROSS sau SORTOLINIAR = hibridul rezultat prin încrucişarea unui soicu o linie consangvinizată ( Soi x A).

HIBRID TRILINIAR (HT) = hibridul rezultat prin încrucişarea unui hibrid simplu (HS) cuo linie consangvinizată (HS1 x C = HT).

HIBRID DUBLU (HD) = hibridul rezultat prin încrucişarea a doi hibrizi simpli (HS1 x HS2 = HD).

3. Categorii de sămânţă

SĂMÂNŢA DE SOI = sămânţa ce aparţine unui cultivar (soi / hibrid) cu însuşiri biologiceşi tehnologice superioare, obţinută după o schemă ştiinţifică de selecţie şi o anumită tehnologie

specifică prin care se asigură menţinerea caracterelor morfologice şi a însuşirilor fiziologiceiniţiale. De asemenea, pentru această categorie de sămânţă există toate documentele oficiale deprovenienţă şi de valoare biologică.

SĂMÂNŢA AMELIORATORULUIprodusa de catre sau sub directa responsabilitate a amelioratorului ori a

mentinatorului, folosind selectia conservativa sau alte metode stiintifice specifice;care este destinata producerii semintelor de prebaza;care satisface cerintele impuse de reglementarile in vigoare privind puritatea

varietala pentru semintele de prebaza;SĂMÂNŢA DE PREBAZĂ

samanta din toate verigile biologice dintre samanta amelioratorului si samanta debazaprodusa de sau sub directa responsabilitate a mentinatorului;produsa din samanta amelioratorului ori din samanta de prebaza;este destinata producerii de samanta de prebaza sau de baza;satisface cerintele impuse de reglementarile in vigoare specificate pentru semintele

de prebaza;SĂMÂNŢA DE BAZĂ

produsa de catre sau sub directa responsabilitate a mentinatorului;

produsa din samanta de prebaza;este destinata producerii de samanta certificata;



4

satisface cerintele impuse de reglementarile in vigoare specificate pentru semintelede baza;

SĂMÂNŢA CERTIFICATĂ in cazul hibrizilor, samanta produsa in loturi de hibridare din samanta de baza sicare este destinata producerii de recolta pentru consum uman, animal sau pentruindustrializare;in cazul soiurilor, samanta produsa direct din samanta de baza pentru reinmultiri saupentru consum si care satisface cerintele impuse de reglementarile in vigoarespecificate pentru semintele certificate (C1 şi C2);la cererea autorului sau a mentinatorului poate fi obtinuta dintr-o samanta deprebaza;

SĂMÂNŢA COMERCIALĂ are identitate ca specie;corespunde conditiilor impuse de reglementarile Uniunii Europene in vigoare

specificate pentru semintele comerciale;corespunde, in urma unui examen, conditiilor de valoare culturala prevazute innormele in vigoare;

SĂMÂNŢA STANDARD DE LEGUME are suficienta identitate si puritate varietala;este destinata in principal productiei de consum;corespunde conditiilor din normele in vigoare;este verificata in postcontrol oficial si corespunde din punct de vedere al identitatiisi puritatii varietale;

MATERIAL STANDARD DE VIŢĂ-DE-VIE poseda identitate si puritate varietala;este destinat pentru producerea de plante tinere de vita-de-vie sau parti de planta oripentru productia de struguri;corespunde conditiilor din normele in vigoare;in urma examinarii oficiale se constata ca indeplineste conditiile de mai sus.

CATEGORIE BIOLOGICĂ SUPERIOARĂ = cuprinde categoriile şi etapelePRODUCERII SEMINŢELOR pentru sămânţa de prebază şi bază.

CATEGORIE BIOLOGICĂ INFERIOARĂ = cuprinde toate seminţele certificate şi careaparţin înmulţirilor sau MULTIPLICĂRILOR.

SĂMÂNŢĂ IDENTIFICATĂ = sămânţa provenită din cultivare destinate iniţialconsumului şi care, ulterior, pe baza verificărilor în câmp, sub raportul stării generale,autenticităţii şi stării fitosanitare, inspectorul aprobator întocmeşte procesul verbal derecunoaştere. Această categorie de sămânţă are două restricţii:

a) Certificarea se face numai pe baza aprobării Ministerului Agriculturii şi numai în anii cudeficite la sămânţa speciei respective. în aprobarea Ministerului Agriculturii se menţionează cantitatea de sămânţă ce urmează a fi identificată;

b) Sămânţa identificată va fi folosită drept sămânţă pentru specia respectivă numai în anulrespectiv, f ără dreptul de înmulţire pentru anii următori.

SĂMÂNŢA NECERTIFICATĂ = este asemănătoare cu sămânţa identificată cudeosebirea că inspectorul aprobator identifică sămânţa numai în depozite, f ără să aibă



5

posibilitatea executării controalelor în câmp. În această situaţie, întocmirea procesului verbal derecunoaştere se face numai pe baza verificării autenticităţii şi stării fitosanitare a seminţeirespective. De asemenea şi această categorie de sămânţă trebuie să îndeplinească aceleaşirestricţii, asemănătoare seminţei identificate (aprobarea Ministerului Agriculturii în cantitateaprevăzută şi folosirea ca sămânţă numai un singur an).

4. Valoarea biologică a seminţei

Prin valoarea biologică a seminţei se înţelege totalitatea însuşirilor necesare unei reproducerifidele a soiului/hibridului original, omologat şi zonat. Principalele însuşiri ce caracterizează valoarea biologică a unei seminţe sunt:

a) Calitatea = se caracterizează prin indici specifici ca: puritatea fizică, masa a 1000 deboabe (MMB), umiditatea, capacitatea şi energia germinativă, valoarea culturală etc. Aceştiindici se determină în cadrul Laboratoarelor pentru Controlul Seminţelor şi Materialului Săditor

ce aparţin I.T.C.S.M.S.Indicii de calitate sunt obligatorii pentru o sămânţă şi trebuie să prezinte valori superioare

baremurilor minime stabilite prin standarde de stat.b) Autenticitatea = reprezintă stabilirea originii seminţei, pe baza actelor de provenienţă,

unde este specificată apartenenţa seminţei la un soi / hibrid cunoscut şi înscris în Lista Oficială asoiurilor şi hibrizilor pentru anul respectiv.

Determinarea autenticităţii seminţei urmăreşte două obiective sau acţiuni principale. Primulobiectiv se referă la identificarea genului, speciei şi a soiului sau hibridului cultivat iar al doileaobiectiv se referă la separarea seminţelor foarte asemănătoare între ele, dar care fac parte din

unităţi taxonomice diferite (acest ultim obiectiv se referă la aprecierea şi exprimarea purităţiibiologice).

c) Puritate biologică = este identică echilibrului genetic şi atestă faptul că, la producător,cultura din care provine sămânţa este constituită din biotipurile soiului original omologat şizonat. Această însuşire se determină direct în câmp la multiplicator şi se exprimă prin procentulde plante tipice soiului, raportat la totalul plantelor ce aparţin speciei respective.

Garantarea acestui indice se materializează prin eliberarea certificatului de puritatebiologică.

d) Starea fitosanitară = exprimă gradul de infecţie a seminţelor cu agenţi patogeni ce potfavoriza apariţia unor boli la plantele de cultură.

Starea fitosanitară se determină direct, în câmp sau în laborator, la plante şi la sămânţă.e) Vigoarea seminţelor = reprezintă suma tuturor însuşirilor pozitive ale seminţei care

determină o energie de germinare mare şi o rezistenţă sporită faţă de condiţiile nefavorabile, pedurata germinării şi răsăririi platelor ( Isely – 1957 ). Aceste însuşiri pozitive sunt:

- procesele biologice pe durata germinaţiei (reacţiile enzimatice şi activitatea respiratorie);- ritmul şi uniformitatea germinaţiei şi creşterii germenilor în condiţii optime şi sub

optime;- ritmul şi uniformitatea răsăririi germenilor şi creşterii lor în condiţiile nefavorabile de

câmp.

Factorii de care depinde nivelul vigorii seminţelor sunt (Perry – 1978 ):- constituţia genetică;



6

- mediul şi nutriţia plantei mamă;- stadiul de maturare la recoltare;- mărimea seminţei (MMB şi MH);- integritatea fizică;- deteriorarea şi îmbătrânirea;- agenţii patogeni;- folosirea necorespunzătoare a compuşilor chimici pentru tratarea seminţelor.f) Viabilitatea seminţelor = reprezintă capacitatea seminţelor de a forma germeni capabili

să dezvolte plante normale. Această însuşire, respectiv viabilitatea seminţei, se determină folosind testul cu tetrazoliu∗.

Testul cu tetrazoliu prezintă avantaje şi dezavantaje. Ca avantaje menţionăm:- obţinerea de informaţii rapide asupra calităţii seminţei pe timpul recoltării, transportului,

condiţionării, păstrării etc.;- controlul corectitudinii unor analize de germinaţie, f ără a fi nevoie de refacerea acestor

analize;- diagnosticarea necesităţii aplicării unor tratamente cu fungicide a seminţelor;- determinarea unor însuşiri de vigoare a seminţelor.Printre dezavantaje se regăsesc următoarele elemenete:- necesitatea unui personal cu pregătire specială ;- valorile viabilităţii se corelează mai bine cu valorile germinaţiei la sămânţa tratată şi mai

puţin cu sămânţa netratată - situaţie care se întâlneşte în realitate.

∗

Solu]ia de tetrazoliu este incolor\, p\trunde u[or `n ]esuturile semin]ei, unde este redus\ pân\ la formazan – o sustan]\ colorat\`n ro[u, insoluil\, stail\ [i nedifuzail\! "rept consecin]\, la emrionul semin]ei #om distin$e p\r]i necolorate – p\r]i moarte,[i locuri colorate `n ro[u – p\r]i #ii ale emrionului! %dentific\m astfel emrioni #iaili sau ne#iaili `n func]ie de zonele colorate[i necolorate, dar niciodat\ dup\ intensitatea color\rii!



&

II. CONCEPTE DE BAZĂ ÎN PRODUCEREA ŞIMULTIPLICAREA SEMINŢELOR

1. Producerea şi multiplicare seminţelor2. Reproducerea şi înmulţirea plantelor cultivate3. Tipuri de polenizare4. Mecanisme favorizante pentru polenizare autogamă sau alogamă 5. Componentele esenţiale ale activităţii de producere de sămânţă

1. Producerea şi multiplicare seminţelorReprezintă un complex de activităţi, derulat pe o perioadă de mai mulţi ani, după

metodologii specifice, în scopul obţinerii seminţelor/materialului de plantare necesar agenţiloreconomici pentru înfiinţarea culturilor/plantaţiilor de producţie.

2. Reproducerea şi înmulţirea plantelor cultivateReproducerea presupune procesul de realizare a continuităţii (formării de noi indivizi)

unui individ sau populaţii de indivizi, prin intermediul organelor sexuale de reproducere,indiferent de numărul descendenţilor rezultaţi (Mureşan T. şi colab., 1986, citat de Munteanu N.şi colab., 2008).

Înmulţirea presupune însă realizarea unor descendenţe cu un număr mai mare de indivizi

faţă de generaţia anterioară, fapt ce se poate suprapune peste procesul de reproducere.Sistemul de înmulţire al plantelor influenţează în cea mai mare măsură modul de obţinere

şi conservare a noilor genotipuri, precum şi modul de obţinere a seminţei comerciale pentruacestea (Păcurar I., 2007).

La plantele cultivate se pot întâlni două mari tipuri de înmulţire (Munteanu N, 2000): A. Înmul ţ irea sexuată (amfimixia): presupune cuplarea a două celule sexuale

specializate numite gameţi masculi (spermatii) şi femeli (oosfere), urmată de formarea unui nouindivid. În procesul de producere de sămânţă, este foarte important să se cunoască toate aspectelelegate de formarea florilor, realizarea polenizării şi fecundării, precum şi legarea

fructelor/seminţelor. B. Înmul ţ irea asexuată (apomixia): se poate realiza în trei modalităţi: B1. Agamospermia, ce presupune formarea seminţelor f ără a avea loc procesul de

fecundare; se pot distinge mai multe tipuri, ca:- partenogeneza: seminţele rezultă din oosfere nefecundare;- apogamia: seminţele rezultă din alte celule ale sacului embrionar (antipode

sau sinergide nefecundate);- embrionia adventivă sau poliembrionia: se formează mai mulţi embrioni adventivi

din celule nefecundate (antipode, sinergide) ale sacului embrionar. B2. Înmul ţ irea vegetativă: constă în formarea de descendenţe normal dezvoltate din

diferite tipuri de organe vegetative (tuberculi, bulbi, bulbili, drajoni, lăstari) prin plantare clasică



'

sau din culturi “in vitro” de celule, ţesuturi sau organe (cunoscută şi sud denumirile demicropropagare sau microclonare “in vitro”.

B3. Transplantarea (altoirea): presupune concreşterea organelor sau ţesuturilor provenitede la doi parteneri, respectiv portaltoiul şi altoiul.

3. Tipuri de polenizareÎn funcţie de felul în care polenul ajunge în mod natural pe stigmatele florilor la plantelor

cu înmulţire sexuată (amfimictică), se disting următoarele tipuri de polenizare: A1. Plantele autogame, care, în condiţii normale de dezvoltare, se polenizează cu polen

propriu, fie din aceeaşi floare, fie dintr-o altă floare aparţinând aceleiaşi plante(geintonomgamia);

A2. Plantele alogame, în condiţii normale de dezvoltare, se polenizează cu polen străin,transportat de la florile altor plante de către factorii polenizatori (vânt, insecte etc.). Speciilealogame care se polenizează anemofil (ex. porumb, sfeclă) necesită distanţe mai mari de izolare

faţă de alte loturi cultivate cu aceeaşi specie, mai ales dacă lipsesc barierele naturale. În cazulspeciilor cu polenizare entomofilă, trebuie cunoscute speciile de insecte polenizatoare preferatede către plante (muşte, albine, bondari etc.), iar distanţele de izolare faţă de alte culturi identicesunt mai mici faţă de cazul polenizării anemofile.

A3. Plantele intermediare, la care se întâlneşte un grad ridicat de autogamie care poateinterfera cu un procent destul de mare de alogamie (până la 50%) , ca la bumbac sau ricin.

4. Mecanisme favorizante pentru polenizare autogamă sau alogamă A. Morfologia floral ă

a1. Hermafroditismul. Plantele cu flori hermafrodite (bisexuate), la care se găsesc înaceeaşi floare şi androceul şi gineceul, sunt predispuse către autogamie.

Dimpotrivă, plantele unisexuat monoice (cu flori femele şi flori mascule pe aceeaşiplantă), dar mai ales cele dioice (plante cu flori femele şi plante cu flori mascule), sunt “forţate”să se polenizeze cu polen străin.

a2. Homostilia. Staminele şi pistilul au aceeaşi lungime, fapt ce favorizează şi asigură autogamia.

a3. Heterostilia. În acest caz, anterele şi stigmatul pot avea două sau mai multe variantede dispunere a lor în floare, ce pot conduce către autogamie sau alogamie. Astfel, la salată,

anterele formează o coloană în jurul stilului şi stigmatului, care sunt mai scurte. În momentulmaturării, polenul cade direct pe stigmat, ceea ce determină polenizarea autogamă. Lamajoritatea speciilor genului Primula, se pot întâlni două moduri diferite de manifestare aheterostiliei: fie filamentele anterelor sunt mai scurte şi stigmatul este expus deasupra niveluluisuperior al anterelor (alogamie) fie staminele sunt mai lungi, dispuse la suprafaţa tubului corolei,pe când stilul este scurt, ajungând abia la jumătate din lungimea tubului corolei (autogamie).

B. Biologia înfloritului (momentul maturării componentelor sexuale şi al deschiderii

florilor)b1. Cleistogamia: florile nu se deschid, polenul se maturează şi se scutură în florile încă

închise; polenizarea are loc cu polenul propriei flori, încă din faza de boboc floral (mazăre,

fasole, arahide), astfel încât autogamia este totală.



(

b2. Homogamia: maturarea gameţilor femeli şi masculi din aceeaşi floare are locsimultan, favorizând autogamia.

b3. Chasmogamia: florile se deschid, polenul poate fi transportat de vânt sau insecte, darpolenizarea, în condiţii climaterice normale, are loc înainte sau chiar în momentul deschideriiflorilor (majoritatea speciilor considerate autogame: grâu, oz, fasole, mazăre, soia, linte, cartof,tomate). Pentru aceste specii, sunt necesare distanţe mici de izolare şi este suficientă o mărimeminimă a populaţiei pentru asigurarea variabilităţii genetice.

b4. Dichogamia: se manifestă ca urmare a maturării în perioade diferite a polenului şistigmatului şi poate fi de două tipuri:

o protandrie, care se referă la cazul în care polenul este apt de fecundare înainte castigmatul să devină receptiv pentru polen;

o protoginie, când stigmatele sunt apte de polenizare înainte ca polenul să sematurizeze.

În ambele cazuri, dichogamia poate fi parţială sau totală (absolută). În primul caz,

perioada de maturare a polenului se suprapune pentru un timp destul de scurt cu perioada dereceptivitate a stigmatului, f ăcând posibilă autopolenizarea. În cazul unei dichogamii totale,aceste perioade nu se suprapun niciodată şi polenizarea nu poate fi decât alogamă.

C. Fenomenul de „depresiune de consangvinizare”Dacă la plantele autogame, acest fenomen nu se manifestă, la autopolenizarea forţată a

speciilor considerate alogame, acesta apare cu intensităţi diferite în funcţie de specie şi denumărul de cicluri de dezvoltare supuse autopolenizării.

D. Modificarea condi ţ iilor normale de dezvoltare a plantelor , îndeosebi în perioada înfloritului (temperatura aerului, umiditatea atmosferică, lumina).

La plantele caracterizate ca autogame pot apărea şi diferite procente de alogamie, datorită modificării anumitor condiţii de mediu.De exemplu, creşterea temperaturii aerului peste cea normală, în timpul nopţii, poate duce

la inactivarea temporară a anterelor, pe când scăderea temperaturilor sub 0oC poate duce lasterilizarea polenului.

E. Autoincompatibilitatea, care constă în incapacitatea plantelor cu gameţi femeli şimasculi funcţionali, de a se autopoleniza sau de a se încrucişa cu plante identice din punct devedere genetic (Contreras D., 2011), fapt ce determină clar avizarea acestora la alogamie (caz

întâlnit foarte frecvent la cartof, tomate, sfeclă, varză, ridiche, specii pomicole. F. Sterilitatea se concretizeză prin formarea de gameţi sau organe sexuale

nefuncţionale. (ex. androsterilitatea).

5. Componentele esenţiale ale activităţii de producere de sămânţă Acestea urmăresc, în final, conservarea integrităţii genetice a cultivarelor multiplicate.

Principalele căi, abordate complementar, pentru realizarea acestui obiectiv major sunt:a. Respectarea cadrului legal şi metodologic privind activitatea de producere de

sămânţă Aspectele esenţiale ale activităţii de producere de sămânţă şi material săditor din

România, la momentul actual, sunt reglementate prin Legea nr. 266/2002 privind producerea,

prelucrarea, controlul şi certificarea calit ăţ ii, comercializarea semin ţ elor şi materialului



1)

săditor, precum şi testarea şi înregistrarea soiurilor de plante, modificată, completată şi

republicată în 2011 (http://www.incs.ro).Câteva dintre multiplele aspecte reglementate de textul acestei legi (tabelul 1):

Tabelul 1Principalele aspecte reglementate prin Legea nr. 266/2002 republicată (2011) Aspecte principale reglementate Precizări conţinute în reglementare

Cine poate desf ăşura activitate de producere, prelucrare şi comercializare semin ţ e?

- agenţi economici menţinători aisoiurilor, specificaţi în Cataloguloficial al anului respectiv, pentrucategoriile biologice superioare desămânţă (prebază şi bază).

- agenţi economici multiplicatori, cusediul social în România sau în UE,

înregistraţi şi autorizaţi pentru înmulţirea categoriilor biologiceinferioare (sămânţa certificată,comercială)

Cine realizează activit ăţ ile de:- emitere documente legislative şi normativeoficiale;- controlul calit ăţ ii semin ţ elor- certificarea categoriilor biologice de

semin ţ e;- testarea calit ăţ ii semin ţ elor- înregistrarea, autorizarea, monitorizarea şisupravegherea operatorilor economiciimplica ţ i în activit ăţ i de producere de semin ţ e- autorizarea persoanelor fizice sau juridice

pentru activit ăţ ile de inspec ţ ii în câmp, prelevare e şantioane de semin ţ e, testare acalit ăţ ii semin ţ elor

Instituţii desemnate oficial:- Ministerul Agriculturii şi Dezvoltării

Rurale (MADR);- Inspecţia Naţională pentru Calitatea

Seminţelor, prin:

-

Laboratorul Central pentru CalitateaSeminţelor şi a Materialului Săditor(LCCSMS);

- Inspectoratele Teritoriale pentruCalitatea Seminţelor şi MaterialuluiSăditor (ITCSMS) ce deţin laboratoareacreditate la nivelul fiecărui judeţ.

Care sunt categoriile de sămân ţă controlate şi pentru care se emit certificate oficiale deatestare a identit ăţ ii şi calit ăţ ii?

Pentru toate genurile, speciile şi cultivareleincluse în legislaţia aferentă producerii deseminţe şi care pot include:Sămânţa prebază (una sai mai multe generaţii);Sămânţa bază (una sau mai multe generaţii);Sămânţa certificată;Sămânţa comercială – oleaginoase şi furajereSămânţa standard de legumeMaterialul standard de viţă de vie

Care sunt condi ţ iile obligatorii pentru ca un

cultivar (soi) omologat să poat ă fi multiplicat şi comercializat ?

Pentru a putea fi cultivat şi comercializat, un

cultivar (soi) trebuie să fie testat, omologat şi înregistrat (să existe Certificat de înregistrare,



11

care conferă automat şi dreptul de menţinător) în:- Registrul naţional al soiurilor- Catalogul oficial al soiurilor- Registrul Naţional al brevetelor pentru soiurisau în:- Catalogul comun al Comunităţii Europene- Catalogul naţional al unui stat membru UEPentru anumite specii, tipuri de cultivare saucategorii de seminţe, pot exista permanent sautemporar derogări sau precizări specialeprivind multiplicarea şi comercializareaacestora

Cine realizează activit ăţ ile de testare,

înregistrare şi protec ţ ie a noilor soiuri(cultivare)

Institutul de Stat pentru Testarea şi

Înregistrarea Soiurilor (ISTIS), ce are însubordine Centrele de Testare a Soiurilor (CTSsau reţeaua oficială de testare a soiurilor))

Pe lângă Legea 266/2002, activităţile din domeniul seminţelor în România suntreglementate prin mai multe ordine MADR (http://www.incs.ro). Astfel, pentru:

- înregistrarea agenţilor economici: Ordinul nr. 769/2009 pentru aprobarea Metodologiei de inregistrare operatorilor economici si eliberare a autorizatiei pentru producerea,prelucrarea si/sau comercializarea semintelor si materialului saditor Modificat prin Ordinul Nr.

57/2011 (Sursa: http://www.incs.ro);- reguli şi norme tehnice:

CEREALE - Ordinul nr. 149/2010 privind comercializarea seminţelor de cereale. PLANTE FURAJERE – Ordinul nr. 155/2010 privind producerea în vedereacomercializării şi comercializarea seminţelor de plante furajere. (http://www.incs.ro). AMESTEC DE SEMINŢE DE PLANTE FURAJERE DE PROTECŢIE – Ordinul nr.253/2011 privind privind stabilirea anumitor derogări pentru comercializarea amestecurilor deseminţe de plante furajere destinate a fi utilizate pentru protecţia mediului natural în România. PLANTE OLEAGINOASE SI PENTRU FIBRE – Ordinul nr. 150/2010 privindcomercializarea semintelor de plante oleaginoase si pentru fibre. PROCEDURI CEREALE, OLEAGINOASE, FURAJERE - Ordinul nr. 59/2011 pentruaprobarea procedurilor privind cerinţele specifice pentru producerea, certificarea şicomercializarea seminţelor de cereale, plante oleaginoase şi pentru fibre şi plante furajere înRomânia. CARTOFUL PENTRU SAMANTA – Ordinul nr. 1266/2005 Ordin pentru aprobareaRegulilor şi normelor tehnice privind producerea în vederea comercializării, certificarea calităţiişi comercializarea cartofului pentru samânţa. SFECLA DE ZAHAR, SFECLA FURAJERA - Ordinul nr. 1265/2005 pentru aprobareaRegulilor şi normelor tehnice privind producerea în vederea comercializării, controlul,

certificarea calităţii şi comercializarea seminţelor de sfeclă de zahăr şi sfeclă furajeră, modificat



12

prin : ordinul nr. 147/2007 - privind modificarea si completarea anexei nr. 6 la Ordinul nr.1.265/2005 SEMINŢE DE LEGUME, INCLUSIV FASOLE, MAZĂRE - Ordinul nr. 1366/2005 pentru aprobarea Regulilor şi normelor tehnice privind producerea în vederea comercializării,controlul şi certificarea calităţii şi/sau comercializarea seminţelor de legume, modificat prin:ordinele nr. 433/2007 şi 109/2010. UNELE PLANTE SPECIFICE ROMÂNIEI - Ordinul nr. 564/2003 pentru aprobareaRegulilor şi normelor tehnice interne privind producerea în vederea comercializării, prelucrarea,controlul şi/sau certificarea calităţii seminţelor şi a materialului săditor din unele specii de planteproduse şi comercializate pe teritoriul României.

- populaţii şi soiuri locale în România: LEGUME - Ordinul nr. 123/2010 privind stabilirea anumitor derogări pentru acceptareapopulaţiilor locale şi a soiurilor de legume care sunt cultivate în mod tradiţional în localităţi şiregiuni specifice şi care sunt ameninţate de eroziune genetică şi a soiurilor de legume de valoare

intrinsecă pentru producţia agricolă comercială, dar create pentru a fi cultivate în condiţiispeciale, precum şi pentru comercializarea seminţelor acestor populaţii locale şi soiuri. SOIURI IN CONSERVARE - Ordinul nr. 335/2009 privind aprobarea unor derogăripentru acceptarea populaţiilor locale şi a soiurilor de plante agricole ameninţate de eroziuneagenetică adaptate natural la condiţiile locale şi regionale si pentru comercializarea semintelor sicartofului pentru sămânţă ale acestor populaţii locale şi soiuri.

b.

Identificarea exactă a autenticităţii cultivarului pe baza documentelor deautenticitate

Autenticitatea cultivarului este conferită de ansamblul caracteristicilor şi însuşirilormorfologice şi morfofiziologice proprii, conform celor descrise la momentul omologăriicultivarului respectiv ( http://istis.ro/blogs/ro/pages/catalog.aspx, 2012), în procesul demultiplicare a seminţelor fiind confirmată de:

- documentele de provenienţă ce însoţesc seminţele;- informaţiile obligatorii de pe etichetele oficiale aplicate pe ambalaje;- certificatul de puritate biologică

Extrasul următor din Catalogul Oficial al plantelor de cultură din România pe anul 2012(format electronic), privind noul soi de grâu comun de toamnă (Triticum aestivum L.) Mirandapermite evidenţierea principalelor aspecte la care se referă descrierea unui cultivar.

Extras“Soiul de grâu de toamnă Miranda a fost creat de Institutul Naţional de Cercetare-

Dezvoltare Agricolă Fundulea.Caractere morfologice.

Portul plantelor la înfrăţire este semierect.Pigmentaţia antocianică a urechiuşelor frunzei steag este medie.Frecvenţa plantelor cu frunza steag recurbată este medie.Este un soi semiprecoce.Cerozitatea tecii frunzei steag este medie şi a limbului frunzei steag este slabă.

Cerozitatea spicului este slabă, iar a gâtului paiului este medie spre puternică.Plantele au talia medie spre înaltă, iar paiul în secţiune este subţire.



13

Spicul are forma piramidală, este lax şi prezintă ariste lungi.Culoarea spicului la maturitate este albă.Gluma inferioară are umărul de lăţime medie. Forma umărului este teşită în sus.Ciocul glumei inferioare este de lungime medie şi este uşor curbat.Întinderea pilozităţii interne a glumei inferioare este slabă.Bobul este de culoare roşie, iar coloraţia în fenol este închisă spre foarte închisă.Tipul de dezvoltare este de toamnă.

Însuşiri morfo-fiziologice.Masa a 1000 de boabe medie este de 42 g., iar masa hectolitrică de 73 kg.Soiul are rezistenţă bună la iernare, cădere, secetă şi arşiţă.Este rezistent la f ăinare, la rugina brună şi la pătarea brună reticulară.Este mijlociu de sensibil la septorioză.

Capacitate de producţie.Soiul Miranda are un potenţial de producţie foarte ridicat realizând 11350 kg/ha, iar în

medie în 3 ani de testare a realizat o producţie de 7161kg/ha.Soiul se încadrează în grupa soiurilor de calitate bună spre foarte bună pentru industria de

panificaţie.Se poate cultiva în zonele favorabile culturii grâului de toamnă din sudul, sud-estul şi

vestul ţării.”De autenticitatea (identitatea) seminţelor răspund operatorii economici înregistraţi pentru

activităţile de producere, prelucrare şi comercializare a seminţelor, precum şi instituţiileimplicate în activităţile de control şi certificare a loturilor semincere/seminţelor, prindocumentele oficiale de certificare pe care le emit. Regulile generale impuse de reglementările în

vigoare pentru asigurarea autenticităţii constau în:- obligativitatea amelioratorilor sau menţinătorilor soiurilor de a pune la dispoziţiaagenţilor economici multiplicatori (prin contract) tehnologiile specifice de producere aseminţelor şi descrierea caracterelor morfologice ale acestora, conform cu metodologiarelglementată de Uniunea Internaţională pentru Protecţia Noilor Soiuri de Plante(UPOV).

- obligativitatea agenţilor economici multiplicatori de a asigura condiţiile stipulate delegislaţia în vigoare pentru culturile (loturile) semincere, cu referire specială la asigurarearotaţiei, a distanţelor de izolare, a tehnologiei specifice de înfiinţare şi întreţinere aculturilor, a executării corecte a lucrărilor speciale (ex. castrare, purificare biologică etc.).

- obligativitatea operatorilor economici implicaţi de a depozita, manipula, trata, transportaşi comercializa seminţele pe: specii, soiuri, categorii biologice de seminţe, loturi deseminţe, în ambalaje specifice, corespunzătoare, cu etichete originale şi însoţite dedocumentele originale prevăzute de legislaţia în vigoare (http://incs.ro/incshome.htm ).c. Respectarea unei rotaţii stricte, astfel încât un lot semincer să nu urmeze după

aceeaşi specie din ciclul anterior de vegetaţieCulturile premergătoare din câmp trebuie să fie compatibile cu producţia de seminţe din

specia şi soiul culturii, iar câmpul trebuie să fie suficient de liber de plante străine rămase din

culturile anterioare (Ordinul nr. 149/2010, http://www.incs.ro).



14

În cazul hibrizilor de Brassica napus, cultura se va realiza pe un teren de producţie pecare nu s-au cultivat plante de Brassicaceae (Cruciferae) în ultimii 5 ani (Ordinul nr. 150/2010,http://www.incs.ro).

d. Izolarea plantelor/loturilor semincere la speciile alogamePentru asigurarea posibilităţii efective de asigurare a distanţelor de izolare, agenţii

economici multiplicatori sunt obligaţi prin lege (art. 7, alin. 1 din Legea nr. 266/2002republicată /2011) să încheie contracte, convenţii sau înţelegeri cu producătorii agricoli

învecinaţi, prin care să convină asupra respectării acestor distanţe. De asemenea, formularuldenumit “ Declara ţ ie de multiplicare” ce trebuie depus de multiplicator către LCCSMS sauITCSMS în vederea aprobării pentru multiplicare trebuie însoţit, printre altele, şi de o schiţă topografică privind amplasarea culturii şi a culturilor învecinate, precum şi de precizarea planteipremergătoare.

Izolarea reproductivă se poate realiza prin mai multe metode:- Izolarea în spa ţ iu prin asigurarea unor distan ţ e minime între loturile semincere şi alte

loturi ocupate cu culturi din aceeaşi specie, distanţele minime variind de la câţiva metri la catevasute de metri, în funcţie de: modul de polenizare (autogam sau alogam), categoria de sămânţă (prebază, bază, certificată), prezenţa/absenţa barierelor naturale (perdele de protecţie, păduri) şispecie/grupa de specii (cereale păioase, porumb, leguminoase, oleaginoase, textile etc.)

- Izolarea în spa ţ iu prin aplicarea de izolatori din pânză , plastic sau hârtie, care pot izolatotal sau parţial florile, plantele, rândurile sau parcelele vizate. Condiţia obligatorie este catextura izolatorilor să permită aerisirea florilor/plantelor. Uneori, pentru stimularea polenizării şifructificării, este necesar ca sub izolatori să fie introduse insecte polenizatoare.

- Izolarea în timp prin decalarea epocii de semănat/plantat , se realizează în mod diferit

la speciile anuale faţă de cele bienale. La cele anuale, este suficient semănatul/plantatulcultivarelor diferite din aceeaşi specie, la epoci diferite (la distanţă de două sau mai multesăptămâni). La cele bienale, izolarea în timp presupune existenţa, într-un anumit sezon devegetaţie, doar a unui singur cultivar aflat în anul al doilea (înflorire şi fructificare), celelaltecultivare din aceeaşi specie putând coexista doar dacă sunt în anul I de cultură (când nu

înfloresc).- Izolarea în timp prin efectuarea de tratamente speciale (Munteanu N., 2000) cu

stimulatori sau inhibitori ai înfloririi (gibereline, antigibereline, retardanţi de creştere).- Izolarea în timp prin protejarea plantelor cu diverse materiale (folii plastic, paie,

zăpadă) ce pot determina grăbirea sau întârzierea pornirii în vegetaţie a plantelor (Leonte C.,2003), aplicabilă îndeosebi speciilor multianuale.

- Izolarea în timp prin efectuarea unor opera ţ iuni speciale asupra plantelor vizate, ca: o altoirea lăstarilor (ochilor) tineri pe plante adulte;o altoirea plantelor de zi lungă pe cele de zi scurtă;o efectuarea de incizii deasupra lăstarilor sau muguriloro asigurarea unei densităţi mai mari a planteloro eliminarea lăstarilor lateraliUltimele două metode pot duce la grăbirea înfloritului, însă prezintă dezavantajul că nu

pot fi aplicate la un număr mare de plante sau la o suprafaţă mai mare a unui lot semincer.

O situaţie sintetică privind distanţele minime de izolare impuse de legislaţia în vigoaredin România se prezintă astfel (tabelele 2, 3, 4):



15

Tabelul 2

Distanţele minime faţă de sursele învecinate de polen care ar putea să genereze polenizareexternă nedorită

SpeciaTipul decultivar

Categoria biologică desămânţă

Distanţaminimă deizolare (m)

0 1 2 3CEREALE

Sorghum spp. Soiuri Bază, Certificată 300Phalaris canariensis,Secale cereale

SoiuriBază 300Certificată 250

Secale cereale Hibrizi

Bază:- formă maternă androsterilă - formă maternă androfertilă

1000600

Certificată 500

x TriticosecaleSoiuriautogame

Bază 50Certificată 20

Zea mays 200Avena nuda, Avena sativa,Avena strigosa

Hordeum vulgareOryza sativaTriticum aestivumTriticum durumTriticum speltaTriticosecale autopolenizante

HibriziDistanţa minimă dintrecomponentul femel şi orice altsoi din aceeaşi specie

25

OLEAGINOASE ŞI TEXTILE Brassica spp., alta decâtBrassica napus

Cannabis sativa, alta decâtCannabis sativa monoică Carthamus tinctoriusCarum carviGossypium spp., altuldecât hibrizii deGossypium hirsutum şi/sauGossypium barbadenseSinapis alba

Soiuri

Bază 400

Certificată 200

Brassica napus

Soiurinehibride


Hibrizi Bază 500Certificată soiuri hibride 300



16

0 1 2 3Cannabis sativa, Cannabissativa monoica


Helianthus annuus

Soiuri hibrideBază 1500

Certificată 500Soiurinehibride


Gossypium hirsutum şi/sauGossypium barbadense

Linii parentaleGossypiumhirsutum

Bază

100

Linii parentaleGossypiumbarbadense

200

Hibrizi

interspecifici ficşide Gossypiumhirsutum şiGossypiumbarbadense

200

Soiuri nehibride şihibriziintraspecifici deGossypiumhirsutum f ără CMS

Certificată

30

Soiuri nehibride şihibriziintraspecifici deGossypiumbarbadense f ără CMS

150

Hibriziinterspecifici ficşideGossypiumhirsutum şiGossypiumbarbadense şihibrizi produşif ără CMS

150

Hibriziintraspecifici deGossypiumhirsutum f ără CMS

800

Hibriziintraspecifici deGossypiumbarbadense f ără CMS

800

Hibrizi deGossypiumhirsutum şi

800



1&

Gossypiumbarbadense cuCMS

*CMS – citoplasmic male sterility

La cultura sfeclei pentru zahăr sau furajere sunt necesare următoarele distanţe de izolare(Ordinul nr. 1265/2005, ordinul nr. 147/2007, http://www.incs.ro) (tabelul 3): Tabelul 3

Distanţe de izolare în procesul de producere de sămânţă la sfecla pentru zahăr şi furajeră Cultura Distanta minima1. Pentru producerea de samanta Baza:— fata de orice sursa de polen din genul Beta 1 000 m2. Pentru producerea de samanta Certificata:(a) la sfecla de zahar:

— fata de orice sursa de polen din genul Beta neinclusa mai jos: 1 000 m

— polenizatorul specificat sau unul din polenizatori fiind diploid,in raport cu surse de polen de sfecla de zahar tetraploide 600 m

— polenizatorul specificat fiind exclusiv tetraploid, in raport cusurse de polen de sfecla de zahar diploide

600 m

— fata de orice sursele de polen de sfecla de zahar a caror ploidieeste necunoscuta

600 m

— polenizatorul specificat sau unul dintre polenizatori fiinddiploid, in raport cu sursele de polen de sfecla de zahar diploida

300 m

— polenizatorul specificat fiind exclusiv tetraploid, in raport cusursele de polen de sfecla de zahar tetraploida

300 m

— intre doua culturi semincere de sfecla de zahar in care

sterilitatea masculina nu este utilizata

300 m

(b) la sfecla furajera:— fata de orice sursa de polen din genul Beta neinclusa mai jos: 1 000 m— polenizatorul specificat sau unul din polenizatori fiind diploid,in raport cu surse de polen de sfecla furajere tetraploida

600 m

— polenizatorul specificat fiind exclusiv tetraploid, in raport cusurse de polen de sfecla furajera diploide

600 m

— fata de orice sursele de polen de sfecla furajera a caror ploidieeste necunoscuta

600 m

— polenizatorul specificat sau unul dintre polenizatori fiinddiploid, in raport cu sursele de polen de sfecla furajera diploida

300 m

— polenizatorul specificat fiind exclusiv tetraploid, in raport cusursele de polen de sfecla furajera tetraploida

300 m

— intre doua culturi semincere de sfecla furajera in caresterilitatea masculina nu este utilizata

300 m

Distantele de izolare pot fi eliminate sau reduse daca exista o suficienta protectie fata deorice polenizator strain nedorit. Nu mai este necesara izolarea intre culturi semincere atunci candse foloseste acelasi polenizator.

La cartof, loturile de producere de material de plantat trebuie sa fie cultivate intr-un teren

de productie unde cel putin 3 ani nu s-a cultivat cartof şi sa fie izolate de culturi de o categorie



1'

inferioara printr-o distanta adecvata. Satisfacerea acestor cerinte trebuie sa fie verificata prininspectie in camp oficiala (Ordinul nr. 1266/2005, http://www.incs.ro).

Tabelul 4

Rotaţia şi distanţele de izolare pentru loturile de producere de sămânţă la cartof

Categoria

Biologica

Unitatea

decontrol

ha(maxi-mum)

Rotatia

ani(mini-mum)

Distantele minime de izolare (m) fata de:Vatrasatului

siculturi

deconsum

Culturi pentru samanta dincategoria biologica:

Soiuridiferite

dinaceeasi

categoriebiologica

Sere sisolarii

Prebaza Baza Certificata:CA

C B

Prebaza 20 4 300 - 10 50 100 1,5 500Baza 50 4 300 10 - 10 20 1,5 300Certificataclasa A

100 3 150 50 10 - 10 1,5 300

Certificataclasa B

100 3 150 100 20 10 - 1,5200

e. Asigurarea unui număr minim de plante (200 plante la speciile alogame şi 50-100plante la speciile autogame), pentru evitarea apariţiei driftului genetic;

f. Purificarea biologică înainte de înflorire (repetată dacă este necesar), pentru

îndepărtarea plantelor netipice şi bolnave;g. Recoltarea corectă a seminţelor, astfel încât să nu poată fi posibilă impurificareamecanică sau deprecierea seminţelor;

h. Condiţionarea şi uscarea corectă a seminţelor;i.

Păstrarea în condiţii şi spaţii optime; j.

Testarea valorii biologice a seminţelor.



1(

III. STRUCTURA GENETICĂ A CULTIVARELORAUTOGAME. FACTORII MODIFICATORI AI

STRUCTURII GENETICE

1. Structura genetică a soiurilor la plantele autogame şi factorii carealterează această structură

Structura genetică a unui soi / linie la plantele autogame cuprinde frecvenţa genotipurilorşi frecvenţa genelor ce îl caracterizează. Din acest punct de vedere, cultivarele autogamelorprezintă, în descendenţă, o structură genetică stabilă, iar frecvenţa genotipurilor homozigote(biotipuri), precum şi frecvenţa genelor, este relativ constantă datorită autofecundării.

În acelaşi timp, se păstrează o anumită proporţie între biotipuri iar numărul redus alacestora în cadrul cultivarului imprimă a anumită uniformitate.

Principalele tipuri de soiuri şi particularităţile genetice ale acestora se prezintă astfel:a) Soiuri omogene – sunt constituite din biotipuri asemănătoare cu polimorfism

nesemnificativ şi sunt obţinute printr-o selecţie individuală simplă, dintr-un material iniţialuniform cum sunt populaţiile locale şi soiurile mai vechi. Din punct de vedere genetic prezintă ohomozigoţie perfectă. De regulă, un soi omogen reprezintă descendenţele succesive ale uneisingure linii, fiind considerat o linie pură, cu un grad ridicat de homozigoţie.

b) Soiurile polimorfe – sunt constituite din mai multe biotipuri care se deosebescsemnificativ între ele sub raportul caracterelor morfologice şi al însuşirilor genetice. Această diferenţiere păstrează totuşi un echilibru genetic între anumite limite minime şi maxime, ceea ce

conferă soiului o individualitate polimorf ă.Soiurile polimorfe sunt rezultatul activităţii de selecţie individuală repetată în cadrul unui

material iniţial reprezentat de mai multe populaţii sau soiuri ameliorate. Din punct de vederegenetic, liniile extrase din acest material sunt dominant homozigote, mai ales în generaţiileavansate, dar se mai găsesc şi genotipuri (biotipuri) heterozigote într-o proporţie nesemnificativă,datorită aşa-zisei heterozigoţii reziduale ce se menţine în cadrul acestor tipuri de soiuri.

Pe durata producerii şi înmulţirii seminţelor, la soiurile polimorfe se cere păstrarea acestuiechilibru genetic sau proporţia între biotipurile componente, astfel ca soiul iniţial să-şi păstrezeparticularităţile morfoproductive specifice.

Alegerea biotipurilor componente ale soiurilor polimorfe se face pe baza unor caracteremorfologice asemănătoare (ex. aristate / nearistate; spicul roşu / spicul alb etc.), pentru asatisface condiţiile impuse unui nou soi – omogenitate, individualitate etc. Din acesteconsiderente numărul biotipurilor constituente este redus, fiind egal cu 4 – 6.

c) Soiurile multiliniale – sunt constituite din mai multe linii (obişnuit 8 – 12 linii)asemănătoare fenotipic dar diferite sub raportul genelor de rezistenţă la stresuri climatice, la boli,dăunători sau chiar la unele rase fiziologice ale unor boli / dăunători. Aceste linii sunt obţinutetot pe bază de selecţie individuală repetată, practicată în cadrul unor populaţii hibride, aflate îngeneraţiile segregante (F2 – F4). Deosebirea faţă de soiurile polimorfe constă în aceea că, lasoiurile multiliniale, populaţia hibridă rezultă prin încrucişarea şi în majoritatea cazurilor prin

retroîncrucişarea dintre soiurile omogene şi sursele cu rezistenţe la anumite boli sau rasefiziologice ale unor boli sau cu rezistenţe la stresurile climatice (ger, secetă, arşiţe etc.).



2)

După încrucişare sau după retroîncrucişare, liniile extrase din cadrul generaţiilorsegregante sunt testate pentru rezistenţa la atacul provocat de către agentul fitopatogen respectivpe bază de infecţii artificiale şi, numai după ce au demonstrat concret însuşirile specifice ale uneirezistenţe active, vor fi folosite la constituirea soiului multilinial. De aceea, este foarte importantca, pe durata procesului de producere şi înmulţire a seminţelor la soiurile multiliniale, să sepăstreze neschimbată proporţia între liniile constitutive la nivelul soiului original. Numai astfelse vor menţine toate particularităţile individuale specifice soiului nou creat.

Trebuie subliniat faptul că un anumit cultivar (soi) î şi menţine particularităţile individualemorfoproductive atât timp cât nu intervin factori care să modifice structura genetică iniţială,specifică.

Există dovezi incontestabile că în condiţii de exploatare agroproductivă, cultivarul (soiul)original, omologat şi zonat, î şi pierde treptat unele dintre însuşirile sale valoroase sub influenţaunor factori naturali şi artificiali care acţionează pe direcţia modificării echilibrului genetic(structurii genetice) iniţial.

După opinia noastră, soiurile multiliniale reprezintă o perspectivă reală de a creaviitoarele genotipuri artificiale superintensive pentru speciile autogame. Faptul că un soimultilinial este compus dintr-un număr mai mare de linii transgresive specializate (obţinute prinselecţie individuală repetată din generaţiile segregante ale hibrizilor) conferă acestora o mareplasticitate ecologică, o valorificare integrală a diversităţii factorilor ambientali şi, ca oconsecinţă, o stabilitate mare a producţiilor ce se obţin.

Aşa după cum se constată în figura 1, pe o suprafaţă de teren de mărime medie (ex. 10hectare), chiar dacă relieful este plan, vom identifica o variabilitate pronunţată a mediuluiambiental pentru germinarea, răsărirea, creşterea şi dezvoltarea indivizilor ce compun cultivarul

respectiv.Punem această diferenţiere strict locală pe seama a doi factori:- variabilitatea microreliefului provocată de lucrările solului, fertilitatea şi

fertilizarea solului, regimul termic şi al apei, textură, tasare etc.;- variabilitatea biologică a indivizilor ce cresc şi se dezvoltă pe aceste

microclimate.NEFAVORABIL FAVORABIL

50% 0 50%

25% 50% 25%FOARTE

NEFAVORABILOPTIM

FOARTEFAVORABIL

- consum de apă redus;- adaptări speciale;- rezistenţă lasecetă,

arşiţă;

- toleranţe la o gamă largă decondiţii pentru vegetaţie,fructificare;- capacitate de producţiemijlocie;

- consum de apă mare- adaptări speciale;- rezistenţă la boli,

cădere;

Fig. 1. Structura condiţiilor de microclimat pentru o anumită suprafaţă



21

Dacă notăm cu zero (0) valoarea medie a tuturor factorilor ambientali, vom distinge două zone majore de manifestare: zona cu condiţii favorabile şi foarte favorabile şi zona cu condiţiinefavorabile şi foarte nefavorabile. Pe o scară convenţională, apreciem că ponderea defavorabilitate este de 25%, cea de foarte favorabilă egală cu 25% şi invers, pondereanefavorabilităţii este de 25%, iar cea de foarte nefavorabilă tot 25%.

Abaterile faţă de medie egale cu ± 25% cuprind zona condiţiilor optime când o populaţie deplante cultivate (cele 10 hectare) nu este stresată semnificativ şi, deci, asigură producţii mediisatisf ăcătoare.

Rămân cele două extreme ale condiţiilor ambientale: 25% foarte favorabile şi 25% foartenefavorabile. În ambele situaţii avem nevoie de genotipuri specializate, care să valorifice cât maieconomic aceste condiţii. Este nevoie de genotipuri care să valorifice condiţiile foarte favorabile(ex. soiurile specializate pentru tehnologiile de irigare, fertilizare intensivă etc.), după cum avemnevoie de genotipuri cu rezistenţe la stresurile foarte nefavorabile (ex. rezistenţa la secetă se

manifestă la plantele cu limbul îngust, cu stomate puţine pe faţa superioară, cu înrădăcinareputernică etc.).

Aceasta este logica de constituire artificială, de către amelioratori, a soiurilor multiliniale, cuaportul a 4–6 linii foarte productive ce vor acoperi zona condi ţiilor optime (50%), cu 2–3 liniispecializate pentru condiţiile foarte favorabile (25%) şi cu 2–3 linii specializate pentru condiţiilefoarte nefavorabile. Proporţia între aceste 8–12 linii este specifică soiului multilinial şi constituieformula secretă deţinută de autor. În procesul de producere a seminţei autorul multiplică fiecarelinie separat în câmpul de selecţie (CS), apoi constituie amestecul, rezultând sămânţaPREBAZĂ.

În condiţii de producţie, soiul multilinial, prin variabilitatea genotipurilor din componenţasa, pune în valoare variabilitatea condiţiilor ambientale şi asigură producţii mari şi constante.

Situaţia este oarecum asemănătoare şi la soiurile polimorfe, dar aici, biotipurile constituentefiind puţine, nu satisfac integral varietatea condiţiilor de mediu şi tehnologice.

Nu acelaşi lucru se poate spune despre soiurile omogene care, fiind compuse numai dintr-osingură linie, nu pot acoperi decât zona condiţiilor optime (adică 50% din total). Nefiindcompuse din genotipuri specializate, soiurile omogene (din păcate preponderente la numeroasespecii cultivate) se prezintă cu un potenţial de producţie redus, sunt mai pretenţioase latehnologie şi condiţii de mediu etc.

2. Factorii principali care alterează structura genetică a cultivarelor laautogame:

Printre factorii modificatori ai structurii genetice la autogame se numără : selecţia,segregarea întârziată, driftul genetic, migraţia, mutaţiile, abaterile de la panmixie.

Selecţia – acţionează în permanenţă, pe toată durata exploatării agroproductive acultivarului (soiului) respectiv.

Condiţiile naturale sau artificiale în care este exploatat cultivarul respectiv pot, uneori,favoriza sau defavoriza anumite biotipuri sau linii constituente, situaţie în care omul poate

interveni activ aplicând o selecţie direcţională de corecţie.



22

Prin măsurile de corecţie pe care le aplică, omul urmăreşte eliminarea conştientă a acţiuniifactorilor care provoacă scăderea potenţialului producitv al cultivarului (soiului) respectiv.

În procentul exploatării agroproductive a cultivarului nou creat, mai ales în procesulproducerii şi înmulţirii seminţelor, acţionează trei forme de selecţie: selecţie naturală, selecţieartificială şi selecţie culturală.

Selec ţ ia natural ă (direc ţ ional ă ) acţionează atunci când se modifică, de regulă, condiţiile demediu iniţiale în care a fost testat şi pentru care a fost omologat şi zonat cultivarul (soiul)respectiv. În această situaţie, liniile specializate sau biotipurile destinate extremelor (marginale),adică cele care pot reacţiona favorabil la modificările condiţiilor de mediu, având o capacitateadaptivă mai ridicată, se vor dezvolta mai bine şi vor exercita o presiune de selecţie mărită, îndefavoarea liniilor sau biotipurilor mai productive aflate în zona optimului, cu capacitateadaptivă mai mică şi, deci, mai sensibile. Drept consecinţă, structura genetică a cultivarului(soiului) respectiv se va modifica în favoarea liniilor / biotipurilor mai puţin favorizate,determinând astfel o reducere semnificativă a capacităţii de producţie.

Rezultă de aici o implicaţie practică deosebită, în sensul că nu se poate recomandaexploatarea în condiţii de producţie a unor cultivare (soiuri) care nu sunt zonate pentru condiţiilespecifice în care se lucrează.

Selec ţ ia artificial ă (stabilizatoare sau conservativă ) este aplicată în mod conştient de om,mai ales în primele etape ale procesului de producere şi multiplicare a seminţelor, are caracter decontinuitate şi vizează alegerea individuală repetată a celor mai valoroase plante-elită. În acestcontext, trebuie să facem precizarea că planta-elită, folosită în sistemul producerii şi multiplicăriiseminţelor trebuie să îndeplinească cerinţa de tipicitate pentru biotipul / linia ce compunecultivarul (soiul) respectiv. Restul cerinţelor legate de starea sanitară, stadiul creşterii şi

dezvoltării etc., sunt identice cu cele ale plantei-elită folosită în procesul de ameliorare şi caretrebuie să corespundă pe deplin obiectivului ameliorării. În fazele de producere şi ameliorare aseminţei, selecţia artificială practicată este cea în masă, fenotipică şi negativă, cunoscută subnumele de “ purificare biologică”.

Practicarea unei selecţii artificiale greşite (prin alegerea elitelor necorespunzătoare saupurificări biologice nerealizate etc.), cu întârziere sau neadecvată speciei cu care se lucrează,poate modifica structura genetică a cultivarului (soiului) respectiv şi, drept consecinţă, scădereapotenţialului său productiv.

Selec ţ ia cultural ă acţionează asupra cultivarelor (soiurilor) prin: epoca de semănat,fertilitatea solului, tehnologia de cultivare, epoca de recoltare şi metodele de condiţionare aseminţelor.

Atunci când aceste măsuri se aplică în mod uniform şi constant de-a lungul mai multorgeneraţii, cultivarul (soiul) respectiv î şi menţine constantă structura genetică, mai ales dacă aceste măsuri corespund pe deplin cerinţelor unor performanţe maxime. Modificarea măsurilorde mai sus, la intervale mai mari sau mai mici, determină şi modificarea structurii genetice acultivarului (soiului) respectiv, cu întregul cortegiu de consecinţe negative cunoscute.

Astfel, epoca de semănat, în cazul speciilor cu forme “de toamnă” şi “de primăvară” (orz,etc.), prin însămânţarea repetată a celor “de toamnă” primăvara se înregistrează o anumită dominanţă a formelor “de primăvară” şi o dispariţie treptată a celor “de toamnă”.

Drept consecinţă, în cazul revenirii la semănatul de toamnă, vom constata o distrugere totală a plantelor pe timpul iernii, întrucât dominanţa formelor "de primăvară" în structura genetică a



23

cultivarului, în defavoarea celor de toamnă, a eliminat treptat însuşirea de rezistenţă la iernare.De asemenea, cultivatul an de an în condiţii de fertilitate ridicată şi în regim de irigare, vafavoriza în cadrul unui soi o creştere a frecvenţei liniilor / biotipurilor intensive, cu o marecapacitate de valorificare a apei şi elementelor fertilizante, în timp ce liniile / biotipurileextensive (mai slab productive) vor fi în minoritate.

Densitatea plantelor, menţinută în mod constant an de an, modifică structura genetică asoiului astfel: densitatea mică, favorizează înfrăţirea şi deci liniile/genotipurile cu înfrăţireputernică; densitatea mare, elimină înfrăţirea şi deci liniile / genotipurile f ără înfrăţire vor fifavorizate.

Epoca de recoltare, practicată în mod constant, an de an, modifică structura genetică acultivarului (soiului) astfel: recoltarea prea de timpuriu favorizează liniile / biotipurile precoce,

în timp ce biotipurile tardive nu au ajuns la maturitate, seminţele acestora vor da naştere la plantecu viabilitate scăzută; recoltarea târzie acţionează invers – plantele precoce vor avea boabelescuturate, iar liniile / biotipurile precoce vor lipsi din sămânţa viitoare. Trebuie să precizăm că

recoltarea timpurie sau tardivă se foloseşte în procesul de ameliorare pentru obţinerea de linii /biotipuri precoce sau a celor rezistente la scuturare.

Condiţionarea seminţelor cu aceleaşi maşini, set de site şi reglaje constante an de an,favorizează liniile/genotipurile care vor forma aceeaşi dimensiune şi greutate a seminţei cu cearezultată în urma trecerii prin maşina de condiţionat. Toate liniile/genotipurile care nu formează sămânţa de mărimea şi greutatea reglajelor constante ale maşinii de condiţionat vor fidefavorizate şi structura genetică a soiului respectiv va fi modificată.

Segregarea întârziată - poate modifica structura genetică mai ales la soiurile polimorfe şimultiliniale care au în construcţia lor linii homozigote obţinute prin selecţia individuală repetată

practicată în cadrul soiurilor sau populaţiilor hibride. Se ştie că în generaţiile segregante avansateale hibrizilor se mai înregistrează un grad redus de heterozigoţie (reziduală sau întârziată). Cu câtgenitorii folosiţi în obţinerea populaţiei hibride iniţiale au fost mai diferiţi din punct de vederegenetic, cu atât posibilitatea apariţiei unor segregări întârziate este mai mare.

Efectele negative ale segregării întârziate se pot combate prin purificări biologice, deoareceplantele heterozigote se manifestă fenotipic printr-o abatere evidentă de la valorile medii alemajorităţii plantelor homozigote tipice.

Driftul genetic (deriva genetică) – reprezintă modificarea întâmplătoare sau orientată afrecvenţei genotipurilor şi a genelor în cadrul unui cultivar (soi). Driftul genetic se manifestă, înmod deosebit, în cadrul populaţiilor mici, unde excesul sau deficitul unui genotip poate modificaradical frecvenţa unei gene, ajungându-se în cazuri extreme până la fixarea definitivă (frecvenţa= 100%) sau la extincţia definitivă (frecvenţa = 0%) a genei respective.

Se disting două feluri de drift genetic: drift întâmplător – când modificarea frecvenţeigenotipurilor şi genelor din cultivar nu este orientată şi drift orientat – când aceste modificărisunt orientate. Se menţionează că driftul întâmplător este cel mai răspândit.

În sistemul producerii şi multiplicării seminţelor, modificarea frecvenţei anumitorlinii/genotipuri, în special la populaţiile mici, determină o restrângere a bazei genetice acultivarului respectiv şi, drept consecinţă, se modifică particularităţile sale individualeagroproductive.

Evitarea acestui efect negativ se realizează prin extragerea unui număr suficient de planteelită, pentru fiecare biotip/linie în parte, din mai multe puncte ale câmpului de alegere şi



24

distribuite uniform pe întreaga suprafaţă. În principiu, numărul de elite extrase pentru fiecarebiotip/linie în parte se calculează în funcţie de necesarul de sămânţă şi proporţia de participare laconstituirea bazei superelită a cultivarului (soiului) respectiv. Sub nici o formă numărul de eliteextrase nu trebuie să fie mai mic de 500, chiar dacă procentul de participare a liniei saubiotipului respectiv este foarte mic; aceasta pentru a se evita efectul negativ al driftului genetic.

Migraţia (contaminarea cu gene străine) – la autogame se poate realiza mai mult prinimpurificări mecanice şi mai puţin prin polen, deşi nici această posibilitate nu este exclusă întotalitate. La toate plantele de cultură considerate autogame, se înregistrează proporţii variabilede polenizare cu polen străin, denumită “alogamie reziduală”. Această proporţie de “alogamiereziduală” variază de la o specie la alta, de la un soi la altul, în limite destul de largi, fiindinfluenţată în mare măsură de condiţiile de mediu. Astfel, seceta excesivă şi temperaturileridicate determină deschiderea florilor la spicele de grâu cu mult timp înaintea maturăriipolenului propriu, favorizând polenizarea cu polen străin în proporţii ce pot ajunge până la 45%.

De regulă, transferul de gene are loc între populaţiile aceleiaşi specii şi foarte rar între

populaţiile ce aparţin unor specii diferite. În urma acestui transfer, constelaţia de gene apopulaţiei primitoare se îmbogăţeşte cu noi gene care, prin recombinare cu genele autohtone(atunci când condiţiile de mediu şi de cultură devin nefavorabile), dau naştere la noi combinaţiigenetice, modificând structura genetică iniţială a cultivarului respectiv.

Efectul migraţiei, în modificarea structurii genetice a cultivarelor autogamelor, mai esteinfluenţat şi de :

- diferenţierea genetică a celor două populaţii: populaţia donatoare (donoare) de unde are locemigraţia şi populaţia receptoare, unde are loc imigraţia;

- dimensiunea populaţiilor receptoare, dar şi a celor donatoare: cu cât populaţiile sunt mai

mici, efectul migraţiei este mai mare.Migraţia provoacă deci două efecte majore: primul efect se referă la îmbogăţirea / sărăcireaconstelaţiei de gene a populaţiei receptoare / donatoare şi al doilea efect se referă la tulburareaarmoniei dintre genele autohtone şi deci întârzierea întregului proces evolutiv al populaţiilorrespective.

Trebuie f ăcută precizarea că migraţia modifică temporar structura genetică a cultivarelorautogame deoarece, sub acţiunea selecţiei naturale, după un anumit număr de ani, populaţiarespectivă se poate reface şi poate reveni la structura iniţială. Situaţia aceasta poate fi realizată doar sub aspect teoretic, deoarece sub raport practic, migraţia, ca de altfel şi ceilalţi factorinegativi, acţionează permanent în direcţia modificării echilibrului genetic al cultivarelor.

Diminuarea sau chiar eliminarea efectelor negative ale migraţiei se poate realiza prin:- respectarea riguroasă a rotaţiei culturilor;- realizarea distanţelor de izolare, în special pentru loturile semincere;- evitarea impurificărilor mecanice;- evitarea impurificărilor biologice.Mutaţia – la cultivarele autogame modifică într-o măsură mai redusă structura genetică

deoarece eventualele mutante naturale recurente sau nerecurente sunt eliminate anual prinlucrările de purificare biologică. Totuşi, an de an, pot apare şi mutaţii care sunt determinate degene dominante sau recesive ceea ce poate imprima o penetraţie şi expresivitate fenotipică mai

mare sau mai mică, în funcţie de valoarea adaptivă a mutantei (măsura în care o genă mutantă este menţinută de selecţia naturală). Se apreciază că genele dominante, cu o bună penetraţie şi



25

expresivitate, pot fi uşor eliminate prin purificări biologice, indiferent dacă au o valoare adaptivă mai mare sau mai mică.

Abaterile de la panmixie – se întâlnesc şi în cazul cultivarelor autogame, ceea ce trebuiereţinut este că abaterile de la panmixie la autogame modifică numai frecvenţa genotipurilor, f ără să modifice frecvenţa genelor cultivarului respectiv. Aceasta se realizează astfel: autogamiarepetată menţine în stare permanentă homozigoţia dar, prin posibilitatea de care pot beneficiaanumiţi indivizi de a se poleniza cu polen străin, apare o stare nouă de heterozigoţie pentru oanumită pereche de gene, modificându-se astfel echilibrul care există între genotipuri, f ără însă ase modifica echilibrul dintre gene.

Toţi aceşti factori care alterează structura genetică a cultivarelor autogame pot acţionaseparat, dar şi în interconexiune. Astfel mutaţiile, migraţia şi segregările întârziate modifică maipredominant frecvenţa genelor, în timp ce selecţia naturală, driftul genetic, abaterile de lapanmixie modifică mai pregnant frecvenţa genotipurilor.

Oricum, prin acţiune combinată sau individuală, aceşti factori modifică frecvenţa genelor şi

a genotipurilor, modificând deci structura genetică iniţială a cultivarelor, cu importanterepercursiuni negative în procesul ameliorării conservative.

IV. STRUCTURA GENETICĂ A CULTIVARELOR ALOGAMEŞI CU ÎNMULŢIRE VEGETATIVĂ. FACTORIIMODIFICATORI AI STRUCTURII GENETICE

Principalele specii agricole alogame sunt: secara, cânepa, iarba de Sudan, gramineele şileguminoasele furajere perene, porumbul, floarea soarelui, rapiţa de toamnă, sfecla pentru zahăr.

Dintre speciile agricole cu înmulţire vegetativă, o importanţă deosebită o prezintă cartoful.

Ca şi în cazul speciilor autogame, realizarea obiectivelor activităţii de producere desămânţă /material de plantat la speciile alogame şi cu înmulţire vegetativă impune o bună cunoaştere a structurii genetice specifice tipurilor de cultivare alogame, precum şi a modului deacţiune a factorilor modificatori ai acesteia.

1.

Structura genetică a cultivarelor alogameÎn cadrul cultivarelor alogame distingem existenţa unui echilibru genetic care asigură o adaptabilitatemaximă la condiţiile de mediu specifice. Acest echilibru genetic bazat pe menţinerea nealterată, de la ogeneraţie la alta, a frecvenţei genelor şi genotipurilor este o consecinţă a posibilităţilor largi de caredispun genele şi genotipurile de a se grupa şi regrupa prin recombinările care au loc la intervale de timpmai mari sau mai mici.

La speciile alogame, se întâlnesc următoarele tipuri de cultivare:- populaţiile sau soiurile cu polenizare liberă;- liniile consangvinizate;- hibrizii F1, folosiţi în activitatea de producţie;

- soiurile sintetice.Populaţiile sau soiurile cu polenizare liberă - sunt rezultatul activităţii de selecţie naturală sauartificială în condiţii de panmixie (polenizare liberă, nediscriminatorie, între indivizi). Întâlnim aici



26

existenţa unui echilibru dinamic între genotipurile heterozigote şi cele homozigote. Condiţiile panmicticefavorabile oferă posibilitatea păstrării acestui echilibru genetic de la o generaţie la alta, chiar dacă au locrecombinări genetice continue. Aici întâlnim manifestarea deplină a legii Hardy-Weimberg, ce poate fiexplicată astfel:

- se consideră existenţa numai a unei singure perechi de alele Aa;

-

frecvenţa iniţială a alelei dominante “ A” se notează cu “ p”;- frecvenţa iniţială a alelei recesive “a” se notează cu “q”;- “ p + q = 1;- în generaţia următoare, în urma încrucişării întâmplătoare a gameţilor cu genele alele “ A”şi “a”,

cu frecvenţele precizate iniţial, rezultă (conform tabelului):25% genotipuri homozigote dominante AA cu frecvenţa p2;50% genotipuri heterozigote Aa cu frecvenţa 2pq;25% genotipuri homozigote recesive cu frecvenţa q2;25% AA + 50% Aa+ 25 % aa = p2 AA + 2pq Aa + q2 aa

♀ ♂ A

(p)a

(q)

A(p)

AA(p2)

Aa(pq)

a(q)

Aa(pq)

aa(q2)

- în următoarele generaţii, gameţii formaţi for avea aceeaşi frecvenţă a genelor alele “ A”şi “a”,asfel încât fondul de gene al populaţiei (în absenţa unor factori modificatori) rămâne neschimbat(în echilibru genetic), având structura p2 AA + 2pq Aa + q2 aa. În realitate, condiţiile necesare

păstrării acestui echilibru genetic se întrunesc rar (Leonte C., 1996).Liniile consangvinizate – sunt obţinute prin autopolenizarea forţată a plantelor alogame, timp de

mai multe generaţii (C1...Cn). Se caracterizează prin uniformitate, datorită stării de homozigoţieaccentuată. Aflate în faza minimului de consangvinizare, liniile respective sunt foarte uniforme şi cuhomozigoţia egală cu aproape 100%. Mărimea efectului heterozis al hibrizilor în prima generaţie (F1) seaflă în corelaţie directă cu starea de homozigoţie a formelor parentale (liniilor consangvinizate), astfel că se doreşte ca liniile consangvinizate să aibă o structură genetică uniformă, apropiată de valoarea de 100%.

Liniile consangvinizate prezintă un mare interes pentru obţinerea hibrizilor comerciali (F1) careasigură productivitatea maximă. În acelaşi timp, liniile consangvinizate se obţin şi pentru fixarea unorcaractere şi însuşiri valoroase cu importanţă în ameliorarea plantelor şi în studiile de genetică.

Hibrizii F1 – folosiţi în activitatea de producţie se caracterizează printr-o structură genetică uniformă prezintând o stare de heterozigoţie în proporţie de până la 100%. Datorită acestei stări de heterozigoţie,hibrizii în F1 manifestă un efect maxim al fenomenului de heterozis.

Aceşti hibrizi în F1 se obţin prin încrucişări controlate între două sau mai multe forme parentale carepot fi: linii consangvinizate, hibrizi simpli, soiuri etc. Indivizii componenţi ai unei populaţii hibride înprima generaţie (F1) prezintă aceeaşi structură genetică, fie că provin prin încrucişarea soiurilor / liniilorplantelor autogame, fie că provin prin încrucişarea liniilor consangvinizate (hibrizilor simpli) de laplantele alogame.



2&

P1 x P2

Generaţia hibridă F1

Generaţia hibridă

segregantă F2

Generaţia hibridă

segregantă F3

Schema hibridării între două forme parentale homozigote

AA aa

Aa

AA AaAa aa

AA Aa Aa aa aaAA

Trebuie f ăcută precizarea că toţi hibrizii, începând cu a doua generaţie (F2), precum şi restulgeneraţiilor, sunt instabili datorită segregării puternice. Înregistrăm astfel, pe măsura creşterii generaţiilor

segregante (F2; F3;...Fn), o scădere accentuată a heterozigoţiei şi o creştere corespunzătoare ahomozigoţiei. Aceasta este şi motivul esenţial pentru care hibrizii în F1 trebuie realizaţi continuu, an dean.

Soiurile sintetice – sunt formate pe baza interpolenizării mai multor linii sau clone, prin sistemul dehibridare în masă sau polycross. Structura genetică a soiurilor sintetice este heterogenă, fiind alcătuită dinforme heterozigote şi forme homozigote, într-un echilibru relativ constant ce se păstrează 2 – 3 generaţii.

Întâlnim aici un efect mare al fenomenului de heterozis (datorat formelor heterozigote şi capacităţiicombinative generale ridicate), dar şi un grad ridicat de adaptabilitate la condiţiile de mediu.

2. Factorii care alterează structura genetică a cultivarelor alogame sunt

aceeaşi care s-au prezentat la cultivarele autogame, dar semnificaţia şi importanţa lor diferă în funcţie detipul cultivarului alogam.

Selecţia – prezintă un efect negativ major în cazul populaţiilor şi soiurilor cu polenizare liberă (veziefectul selecţiei la alogame).

În cazul liniilor consangvinizate şi al hibrizilor F1 – selecţia, sub toate formele ei, nu poate modificasemnificativ structura genetică, întrucât aceste tipuri de cultivare se află permanent în supraveghereaomului. Totuşi, conştient sau inconştient, omul poate modifica structura genetică a liniilorconsangvinizate sau a hibrizilor F1 prin: favorizarea segregării întârziate, folosirea de linii insuficientconsolidate, nerespectarea tehnologiilor de cultură şi a metodologiei producerii seminţelor pe loturile dehibridare, schimbarea condiţiilor specifice de mediu etc.

Segregarea întârziată - se prezintă cu efecte negative majore numai în cazul liniilorconsangvinizate şi numai atunci când în producerea hibrizilor se folosesc linii consangvinizate insuficientconsolidate. Eliminarea acestui efect negativ se realizează prin folosirea de linii consangvinizateconsolidate, homozigote sau prin folosirea haploizilor în obţinerea hibrizilor.

Driftul genetic – prezintă efecte negative evidente în cazul populaţiilor şi soiurilor cu polenizareliberă, precum şi în cazul soiurilor sintetice şi a hibrizilor F1. Prin reducerea numărului indivizilor laformele cu polenizare liberă, fenomenul de drift genetic poate fi însoţit de fenomene caracteristice

înrudirii consangvine (creşterea homozigoţiei, reducerea heterozigoţiei, scăderea vitalităţii, desfacereapopulaţiei în biotipuri cu depresie consangvină etc.). În cazul soiurilor sintetice, efectele negative aledriftului genetic sunt similare populaţiilor şi soiurilor cu polenizare liberă.

La hibrizii F1 – efectele negative de drift se înregistrează numai atunci când nu se face castrareacorespunzătoare a formelor materne androfertile.



2'

Migraţia – cu excepţia hibrizilor F1, la restul tipurilor de cultivare alogame migraţia se prezintă cuefecte negative majore. Consecinţele cele mai nefavorabile se pot înregistra în cazul liniilorconsangvinizate care, în situaţia nerespectării stricte a distanţelor de izolare, se pot impurifica cu genestrăine prin migraţia de polen străin.

Aceleaşi efecte se înregistrează şi în cazul soiurilor sintetice precum şi a soiurilor cu polenizare

liberă. Pe lângă impurificarea cu gene străine prin polen, migraţia mai acţionează, ca şi la autogame, prinimpurificări mecanice, efecte la care pot fi supuşi chiar hibrizii F1.

Mutaţia – se prezintă cu efecte minore în cazul liniilor consangvinizate, a hibrizilor F1 şi a soiurilorsintetice. În cazul eventualelor apariţii de mutante există posibilitatea eliminării lor prin purificăribiologice repetate. În schimb, la populaţiile şi soiurile cu polenizare liberă mutaţiile se pot manifestamajor, mai ales în condiţiile contaminărilor cu polen străin prin migraţie. Eliminarea efectelor negativeale mutaţiei poate fi mai greoaie atunci când mutantele aparţin genelor recesive.

3. Structura genetică a cultivarelor cu înmulţire vegetativă şi factorii cealterează această structură

Cultivarele cu înmulţire vegetativă (clonală) se întâlnesc la cartofi, hamei, precum şi numeroasespecii horticole, forestiere şi ornamentale. Aceste cultivare prezintă în descendenţele obţinute pe calevegetativă o structură genetică omogenă, în majoritatea cazurilor cu indivizi heterozigoţi, datorită multiplicării lor pe cale vegetativă.

Existenţa unei variabilităţi genetice foarte reduse pune în evidenţă şi existenţa unei structuri geneticeconstante, f ără posibilitatea alterării ei de la o generaţie la alta. Doar mutaţia somatică ce poate determinao variabilitate somaclonală poate să producă o anumită modificare a structurii genetice a acestor cultivare.Totuşi, în procesul producerii şi înmulţirii materialului de plantare, infecţia virotică poate modifica subraport calitativ (biologic) materialul folosit şi, de aici, o oarecare deteriorare a materialului folosit. Pentru

aceasta măsurile stricte cuprinse în metodologia producerii materialului de plantare vizează eliminareaefectelor negative ale infecţiilor, în special a celor virotice.

V. MECANISME IMPLICATE ÎN PRODUCEREA DESĂMÂNŢĂ

1. Heterozisul şi producerea de sămânţă

Heterozisul sau vigoarea hibridă este un fenomen genetic complex ce se manifestă printr-ocreştere accentuată a vigorii generale, a vigurozităţii şi a capacităţii productive, contribuinddirect la mărirea producţiei plantelor cultivate, la îmbunătăţirea calităţii şi a altor însuşiri.

Heterozisul se manifestă cu o intensitate maximă în prima generaţie hibridă (F1), după care, în generaţiile hibride următoare, intensitatea heterozisului scade treptat până la reducerea totală.

Bazele genetice ale heterozisului nu sunt încă pe deplin lămurite. Sunt emise numeroaseteorii ca: teoria dominanţei – care consideră că heterozisul este consecinţa prezenţei genelor cuacţiune dominantă; teoria stimulării – care susţine drept cauză prezenţa unor substanţestimulative; teoria alelomorfismului multiplu – care admite prezenţa şi acţiunea seriilor alelice şicombinarea lor în hibrid; teoria înlănţuirii – care explică heterozisul pe baza grupelor de genedominante asociate sau înlănţuite; teoria epistazei – care pune la baza heterozisului acţiunea

genelor nealelice dominante; teoria supradominanţei – care leagă heterozisul de existenţaheterozigoţiei monofactoriale etc.



2(

Prin faptul că heterozisul prezintă intensitatea maximă în generaţia hibridă F1 după careaceasta se reduce treptat, pe măsura avansării în generaţiile segregante, se consideră că teoriaheterozigoţiei explică satisf ăcător bazele genetice ale acestui fenomen. Astfel în generaţiilesegregante (F2; F3...Fn) heterozigoţia scade treptat, variabilitatea genetică urmează aceeaşiscădere şi heterozisul se reduce.

S-a mai constatat că intensitatea heterozisului variază în funcţie de diferenţierea genetică aformelor parentale, de valoarea capacităţii combinative a formelor parentale etc. Astfel,intensitatea heterozisului este mai mare la hibrizii intraspecifici faţă de cei interspecifici sauintergenerici; este mai mare la hibrizii dintre liniile consangvinizate faţă de cei dintre soiuri; estemai mare la hibrizii simpli comparativ cu hibrizii dubli etc.

Dintre toate cultivarele hibride cunoscute, heterozisul se manifestă cu o intensitate maximă la hibrizii simpli în prima generaţie hibridă (F1). Superioritatea hibrizilor simpli constă înposibilitatea obţinerii unor sporuri mari de producţie, în condiţiile unei agrotehnici moderne, detip intensiv, deoarece hibrizii simpli, prin starea de heterozigoţie maximă, răspund mai bine la

fertilizare, iar faptul că, în general, au o talie mai mică, se pretează mai bine la densităţi mai maripe unitatea de suprafaţă. Cu toate acestea, răspândirea lor în cultură este limitată de cantitateamică de sămânţă F0 obţinută pe loturile de hibridare. Se ştie că sămânţa F0 obţinută la un hibridsimplu rezultă prin polenizarea încrucişat-dirijată între două linii consangvinizate (forma mamă -A şi forma tată - B), care au un potenţial de producţie relativ scăzut. De aceea, acolo şi la speciilepentru care aceste cantităţi de seminţe sunt suficiente (ex. floarea soarelui, sorg etc.), în practică se utilizează numai sămânţă de hibrizi simpli. Atunci când cerinţele de sămânţă F0 pentru hibriziiF1 sunt mai mari (ex. porumb etc.) se practică obţinerea hibrizilor triliniari şi dubli. La ambelecategorii de hibrizi (triliniari şi dubli), sămânţa F0 pentru hibrizii F1 se obţine pe o formă mamă -

hibrid simplu, la care heterozisul permite obţinerea unei cantităţi mai mari de sămânţă, încondiţii de eficienţă sporită.De altfel şi costul seminţei comerciale pentru hibrizii F1 este mai mare la hibrizii simpli în

comparaţie cu aceeaşi sămânţă la hibrizii triliniari sau dubli. Un alt dezavantaj al seminţei pentruhibrizii simpli constă şi în aceea că sămânţa este foarte neuniformă, cu o proporţie mare aboabelor mici şi mari în defavoarea boabelor mijlocii.

Relativ recent, Troyer – 1985 (citat de M. Savatti) propune folosirea unei metode originalede a se obţine sămânţă F0 la hibrizii simpli cu un randament mult sporit. În principiu, metodaconstă în folosirea unei linii donatoare (donoare) D, care permite donarea sau împrumutareacomplementului său cromozomal ce aparţine fazei somatice, către linia diploidă A, printr-ohibridare A X B. Acest hibrid, diploid, prezintă efect heterozis şi folosit ca mamă pentru

încrucişarea cu linia tată B, rezultă tot un hibrid simplu A X B, dar mult mai productiv, deoareceforma mamă A X B prezintă efect heterozis. Complementul cromozomal genetic D nu va fiinclus în gametofit, neparticipând la segregare, funcţionând exclusiv asemănător complementuluigametic al liniei A. Se crede că donatorul D are complementul cromozomal după tipul“oenotera” care include întreg setul cromozomal.

Dar cea mai largă folosire a heterozisului în ameliorare şi producerea seminţelor constă în îmbinarea acestui fenomen cu androsterilitatea şi cu restaurarea fertilităţii. În felul acesta, dinpunct de vedere teoretic, heterozisul poate fi generalizat la toate plantele cultivate, fie alogame,

fie autogame, cu o singură condiţie - să se identifice fenomenul de androsterilitate.



3)

Cel mai important tip de androsterilitate utilizat este cel nucleocitoplasmatic. În acest caz,elementele componente necesare producerii de sămânţă F0 pentru hibrizii F1, în cazul planteloralogame, sunt: linia consangvinizată mamă - androsterilă; linia consangvinizată tată -restauratoare de fertilitate şi linia consangvinizată mamă - analoagă androfertilă şi menţinătoarede androsterilitate.

În funcţie de grupul de caractere şi însuşiri afectate de heterozis sau funcţie de intensitateade manifestare s-au stabilit mai multe tipuri de heterozis:

- heterozisul reproductiv – se manifestă prin sporirea elementelor de reproducere (seminţe,fructe). Capacitatea de producţie, la toate plantele de cultură, este influenţată dominant de cătreacest tip de heterozis şi, pentru aceste considerente, este cel mai folosit în sistemul produceriiseminţelor;

- heterozisul somatic – se caracterizează prin acumularea de masă vegetativă, printr-ocreştere accentuată a masei vegetative. Se foloseşte în ameliorarea plantelor furajere, inclusiv acelor producătoare de tuberculi sau rădăcini;

- heterozisul adaptiv – exprimă gradul şi intensitatea de rezistenţă faţă de factoriinefavorabili de creştere şi dezvoltare a plantelor. Acest tip de heterozis caracterizează rezistenţaplantelor la boli, dăunători, ger, secetă şi precocitate;

- heterozisul metabolic – se manifestă prin schimbări de natură cantitativă şi calitativă aproceselor metabolice. Dacă la liniile consangvinizate se constată în general o intensificare aproceselor de dezasimilaţie (oxidare – respiraţie), la hibrizi domină procesele de asimilaţie.

Experimentările din ţara noastră şi din străinătate evidenţiază o creştere importantă aproducţiei de seminţe ca urmare a efectului heterozis. Astfel sporurile de producţie la seminţesunt de 40% la in; 50% la bumbac; 25% la porumb; 30% la grâu etc.

2. Androsterilitatea şi producerea de sămânţă

Androsterilitatea reprezintă incapacitatea plantelor de a produce gameţi masculi funcţionalisau de a nu produce gameţi masculi. În sistemul producerii de sămânţă, această însuşire –androsterilitatea, este folosită pe loturile de hibridare f ără a fi necesară castrarea formei parentale– mamă. Se cunosc următoarele tipuri de androsterilitate:

Androsterilitate nucleară (SS) – este determinată, de regulă, de factorii genetici nuclearirecesivi. Acest tip de androsterilitate are inconvenientul că segregă în descendenţă, datorită

localizării în nucleu a factorilor genetici. Menţinerea formei androsterile se face prin încrucişareaacesteia cu forma analoagă fertilă heterozigotă pentru genele de sterilitate.Astfel că, în descendenţă, vor rezulta 50% forme androsterile şi 50% forme androfertile,

ceea ce impune ca, în timp util, pe rândurile – mamă, înainte de înflorit, să fie eliminate toateplantele androfertile. Acest lucru este posibil dacă gena de fertilitate este în linkage cu o genă dominantă, capabilă să determine apariţia unui caracter uşor de evidenţiat pe plantă.

La floarea soarelui, unde cu ani în urmă se folosea acest tip de androsterilitate în producereade sămânţă F0 pentru hibrizii F1, “markerul” genetic introdus în nucleu controla culoareaviolaceu–antocianică a plantelor androfertile. Astfel că, pe loturile de hibridare, cu ocazialucrărilor de întreţinere şi obligatoriu până la înflorit, se eliminau toate plantele androfertile, de

culoare violacee, de pe rândurile mamă, rămânând astfel doar 50% din plante (cele androsterile).



31

Pentru a realiza totuşi o densitate normală de plante androsterile pe unitatea de suprafaţă eranecesară dublarea normei de sămânţă la formele mamă. De asemenea, nu trebuie să omitem că,uneori, pot să apară şi plante nemarcate, androfertile, datorită existenţei crossing-overului dintregena “marker” şi gena de fertilitate. Asemenea plante vor fi eliminate tot înaintea înfloritului.

Androsterilitatea citoplasmatică (S) – este determinată de factorii ereditari localizaţi încitoplasmă, care se transmit dominant pe linie maternă, f ără segregare, în generaţia F1.Menţinerea formei androsterile se face prin polenizarea acesteia cu o formă analoagă androfertilă. Acest tip de androsterilitate se practică în producerea de sămânţă hibridă la sfecla dezahăr, la cartofi, la ceapă sau alte plante la care producţia ce o obţinem este reprezentată derădăcini, tuberculi, bulbi sau alte organe vegetative şi nu din seminţe, deoarece fiind androsterile,formele respective nu vor produce seminţe.

Rezultă că reproducerea plantelor, la acest tip de androsterilitate este posibilă numai pe calevegetativă. Dacă, totuşi, ne interesează producerea de sămânţă, aşa cum este cazul porumbului,se impune ca pe asemenea loturi de hibridare, jumătate din rândurile – mamă să fie însămânţate

cu plante androsterile care nu se vor castra, iar restul de rânduri – mamă vor fi semănate cuforma analoagă androfertilă, care se va castra. La recoltare, sămânţa hibridă F0 se amestecă, iarhibrizii F1 vor fi în proporţie de 50% plante androsterile şi 50% plante androfertile ce vor asigurapolenul necesar polenizării şi plantelor androsterile.

Androsterilitatea nucleocitoplasmatică (SS – S) – este determinată de factori geneticilocalizaţi atât în nucleu cât şi în citoplasmă. La acest tip de androsterilitate transmiterea

însuşirilor ereditare se face dominant, pe linie maternă, f ără segregare (deci asemănătorandrosterilităţii citoplasmatice). În acelaşi timp însă, factorii ereditari se găsesc sub controlulunor factori genetici nucleari dominanţi (Rf Rf) care sunt capabili să restaureze fertilitatea

descendenţelor. În această interacţiune dintre factorii ereditari nucleo-citoplasmatici rezultă maimulte forme ale androsterilităţii nucleocitoplasmatice, şi anume: grupa formelor androsterile (s rfrf); grupa formelor androfertile fixatoare de sterilitate (r rf rf) şi grupa formelor androfertilerestauratoare de fertilitate (F rf Rf sau S Rf Rf). Formele androsterile trebuie să poarte factoriigenetici nucleari în stare recesivă (rf rf).

Menţinerea formei androsterile se face prin polenizarea acesteia cu o formă analoagă androfertilă nerestauratoare de fertilitate sau fixatoare de sterilitate (F rf rf).

Cercetările efectuate, mai ales la porumb, au arătat că atât androsterilitatea, cât şi formelenerestauratoare prezintă o anumită specificitate. Astfel la porumb s-au identificat peste 100 detipuri de androsterilitate, dar mai importante sunt doar două: tipul Tms (Texas) şi tipul Mms (Moldovenesc).

Obţinerea seminţei F0 pentru hibrizii F1, pe loturile de hibridare cu forme parentale mamă posesoare de androsterilitate nucleocitoplasmatică, se realizează, f ără castrare, cu o condiţie: caforma parentală - tată să fie de tip androfertil restauratoare de fertilitate (F Rf Rf). Aceasta estemetoda obţinerii seminţei comerciale F0 pentru hibrizii F1 la porumb, la floarea soarelui şi lasorg. Trebuie menţionat că androsterilitatea nucleocitoplasmatică de tipul Tms realizată în SUAprovoacă o sensibilitate puternică a hibrizilor F1 la atacul ciupercii Helminthosporium maydis,motiv pentru care, de mulţi ani s-a renunţat la acest tip, acesta înlocuindu-se cu tipul “C”.



32

3. Autoincompatibilitatea şi producerea de sămânţă Autoincompatibilitatea – reprezintă incapacitatea plantelor de a produce zigoţi viabili în

urma autopolenizării. Distingem:- autoincompatibilitate de tip sporofitic – zigotul viabil nu se poate ob ţine datorită

constituţiei genetice specifice sporofitului;- autoincompatibilitate de tip gametofitic – zigotul viabil nu se poate obţine datorită constituţiei genetice specifice gametofitului.

Acest fenomen de autoincompatibilitate se poate folosi cu succes în procesul producerii şi înmulţirii seminţelor, întrucât se elimină complet lucrările de castrare, polenizarea liberă fiinddirijată de om între liniile consangvinizate dorite, în funcţie de capacitatea combinativă specifică.

Datorită eficienţei sale în producerea seminţelor, se recomandă mai multautoincompatibilitatea de tip gametofitic, determinată de sistemul alelelor multiple “S” şi care secaracterizează prin aceea că tuburile polenice ale grăunciorilor de polen şi stilul alelelor identicenu se potrivesc ca mărime, nu îl pot traversa, ori dezvoltarea este inhibată etc. şi, drept

consecinţă, nu se obţin zigoţi viabili.Experimentările în acest domeniu au evidenţiat existenţa mai multor factori ce pot influenţa

apariţia autoincompatibilităţii, cum ar fi: temperatura ridicată (32 – 400 C) înainte şi pe duratapolenizării, radiaţiile ionizante, polenizarea forţată a mugurilor florali tineri, încă nedeschişi,inducerea poliploidiei etc.

Folosirea acestei metode în producerea de sămânţă impune rezolvarea următoarelor aspecte:- obţinerea de “linii consangvinizate” prin învingerea barierelor autoincompatibilităţii;- izolarea “liniilor consangvinizate” homozigote cu alele specifice de incompatibilitate;- testarea valorii “liniilor consangvinizate”;

- menţinerea “liniilor consangvinizate” şi înmulţirea lor în vederea obţinerii seminţeicomerciale F0 pentru hibrizii F1.

Primele trei probleme aparţin domeniului ameliorării, în schimb, ultima problemă aparţinedirect procesului de producere şi înmulţire a seminţelor. {anse mari în folosirea acestei metodeaparţine plantelor cu înmulţire vegetativă (obţinerea pe cale sexuată a “liniilor consangvinizate”,hibridarea artificială şi apoi înmulţirea vegetativă a hibrizilor F1), precum şi în folosirea culturiimeristemelor.

4. Poliploidia şi producerea de sămânţă

Poliploidia reprezintă fenomenul genetic al multiplicării garniturilor cromozomale (2x) sau înjumătăţirea numărului existent de cromozomi (x), modificări ce afectează întregul setcromozomal de bază sau a numărului de cromozomi şi asigură creşteri importante aledimensiunii celulelor, rezultând astfel un spor foarte semnificativ la producţia de masă vegetativă. De asemenea, se înregistrează numeroase modificări de ordin fiziologic şi biochimic.Ca efect negativ al poliploidiei remarcăm, în mod deosebit, scăderea fertilităţii poliploizilor.

În procesul producerii şi înmulţirii seminţelor poliploidia se foloseşte în realizarea decultivare autopoliploide (triticale etc.).

Soiurile poliploide – se obţin prin dublarea numărului de cromozomi, urmată de metode deselecţie adecvate pentru extragerea celor mai valoroase descendenţe. Se practică mai mult laspeciile alogame, la care interesează mai mult producţia de masă verde (secară, trifoi roşu, hrişcă etc.). Astfel, la secară, soiurile tetraploide prezintă o bună rezistenţă la iernare şi secetă prin



33

precocitate şi prezintă o creştere a productivităţii cu 50% faţă de secara diploidă. De asemenea şiconţinutul în proteină creşte semnificativ, iar volumul pâinii este mai mare cu 10%.

Se precizează că asemenea cultivare manifestă o anumită instabilitate citogenetică şi otendinţă permanentă pentru revenirea la starea diploidă. De aceea, pe durata exploatării acestorcultivare şi deci, în producerea seminţelor necesare, trebuie aplicate unele măsuri specifice ca:respectarea distanţelor de izolare, evitarea impurificărilor mecanice şi efectuarea de controalecitologice periodice, în special în etapele superioare ale producerii seminţelor.

Hibrizii autopoliploizi - îmbină armonios efectul heterozis cu efectele multiplicăriigarniturilor (numărului) de cromozomi. Astfel, la sfecla pentru zahăr, hibrizii-poliploizi, rezultaţiprin hibridarea formelor mamă - tetraploide (dublarea numărului cromozomilor prin tratamentulcu colchicină) şi a formelor tată - diploide (formele normale), sunt hibrizi cu efect heterozis în F1 dar, în acelaşi timp, sunt şi autopoliploizi prin multiplicarea garniturii cromozomale (triploizi).

Prin acest dublu efect se obţin plante viguroase şi cu un conţinut ridicat în zahăr. Faptul că asemenea plante sunt sterile nu deranjează, întrucât pentru scopurile producţiei interesează partea

vegetativă, adică rădăcina.Soiurile alopoliploide – se obţin prin multiplicarea garniturilor cromozomale, în urma unei

hibridări dintre două specii sau genuri diferite. Triticale este rezultatul hibridării grâului cusecara (hibridare îndepărtată, intergenerică) şi urmăreşte obţinerea unui hibrid cu următoarele

însuşiri: productivitate superioară grâului, secarei şi orzului de toamnă, valorificarea superioară asoiurilor podzolice – acide aflate în zona colinară şi care prezintă un conţinut ridicat în aluminiu(se constată că triticale tolerează toxicitatea mai ridicată provocată de aluminiu), rezistenţasporită la bolile foliare, vigoarea mărită a plantei şi ritmul rapid de creştere în primăvară.Triticale poate deveni astfel o specie nouă de cereale pentru agricultura României.

Până în prezent s-au realizat deja două soiuri: TF-2 (Triticale Fundulea 2 – creaţie ICCPT –Fundulea în 1985) şi soiul Vlădeasa (creaţie SCA Turda în 1986). Se constată că există uneledeficienţe ca: umplerea defectuoasă a boabelor, încolţirea boabelor în spic (lipsa repaosuluigerminativ), sterilitatea ridicată asociată cu instabilitatea cromozomală, rezistenţa insuficientă lacădere, sensibilitatea la cornul secării şi fuzarioză, utilizarea recoltei mai mult sub formă de masă verde în furajarea animalelor, insuficienta adaptabilitate ecologică şi fragilitatea rahisului etc.

Toate aceste deficienţe constituie obiective pentru activitatea de ameliorare viitoare, întrucâts-a demonstrat că, prin folosirea unei germoplasme adecvate şi a unei tehnici superioare, există posibilitatea realizării de soiuri de triticale foarte productive şi cu conţinut ridicat de proteine, înspecial de lizină.

5. Haploidia şi monoploidia în producerea de sămânţă Haploidia – este un fenomen genetic prin care se reduce la jumătate garnitura cromozomală

de bază (2n se reduce la n). Plantele haploide iau naştere f ără fecundare: haploizi ginogenetici(prin dezvoltarea oosferei nefecundate) şi haploizi androgenetici (prin dezvoltarea nucleuluigenerativ al grăunciorului de polen în sacul embrionar al plantei mamă, f ără unirea cu oosfera).Se mai numesc plante partenogenetice, respectiv plante pseudogametice.

Monoploidia – se realizează la plantele cu o singură garnitură cromozomală (2n) şi careprin înjumătăţire sau separare somatică rezultă un singur set de cromozomi (n = x).

Haploizii sunt organisme somatice folosite, în ultima vreme, pentru crearea rapidă a liniilorconsangvinizate cu o stare de homozigoţie totală, egală cu 100%, deci f ără heterozigoţie



34

reziduală. Se ştie că heterozigoţia reziduală pentru unele caractere poligenice, la liniileconsangvinizate, constituie o cauză importantă a instabilităţii hibrizilor, fapt ce se reflectă îndegradarea destul de rapidă a hibrizilor în producţie.

Rezultă astfel că haploidia şi monoploidia în sistemul producerii de sămânţă se poate folosiastfel:

- obţinerea liniilor consangvinizate cu homozigoţie totală şi f ără heterozigoţie reziduală;- identificarea liniilor consangvinizate menţinătoare de sterilitate citoplasmatică de tipul “C”

la porumb. Se ştie că folosirea androsterilităţii de tip nucleocitoplasmatic, la care citoplasma estede tipul “T”, măreşte vulnerabilitatea hibrizilor la atacul de Helminthosporium maydis.

Viabilitatea haploizilor obţinuţi la plantele autogame este mai bună comparativ cu haploiziiplantelor alogame. De asemenea, formele haploide ale plantelor cu un grad mai ridicat de ploidieprezintă o fertilitate mai mare decât formele monoploide ale plantelor diploide.

Inducerea artificială a haploidiei şi monoploidiei se poate realiza prin:- tratarea plantelor mamă cu temperaturi scăzute (30C la secară) sau ridicate (480C la

porumb);- hibridări interspecifice (ex. genurile Solanum, Nicotiana, Zea);- polenizări întârziate (ex. Zea mays x Tr. monococcum);- stimularea dezvoltării oosferei f ără fecundare (polenizarea cu amestec de polen, depunerea

de praf de pământ pe stigmat etc.);- polenizarea cu polen iradiat;- tratarea seminţelor cu colchicină, hidrazidă maleică etc.;- folosirea plantelor gemene, provenite din aceeaşi sămânţă;- folosirea androgenezei.



BibliografieCreţu A., 2000 – Ameliorarea plantelor, producerea şi multiplicarea seminţelor şi materialului

săditor, Ed. Ion Ionescu de la Brad Iaşi.Leonte C., 2003 – Ameliorarea plantelor, Ed. Ion Ionescu de la Brad, Iaşi.Munteanu N., 2000 – Ameliorarea plantelor ornamentale, Ed. Ion Ionescu de la Brad, Iaşi.*** http://seedbiology.osu.edu, 2012, Contreras S., Fundamentals of seed production I:Genetics, breeding and seed production.*** http://istis.ro/blogs/ro/pages/catalog.aspx, 2012 - Catalogul Oficial al soiurilor de plante decultură din România pentru anul 2012.*** http://incs.ro/incshome.htm, 2012 - LEGEA Nr. 266/2002 republicată privind producerea,prelucrarea, controlul şi certificarea calităţii, comercializarea seminţelor şi a materialului săditor,precum şi testarea şi înregistrarea soiurilor de plante.

*** http://incs.ro/incshome.htm, 2012 - ORDIN nr. 59/2011 pentru aprobarea procedurilorprivind cerinţele specifice pentru producerea, certificarea şi comercializarea seminţelor decereale, plante oleaginoase şi pentru fibre şi plante furajere în România.*** http://incs.ro/incshome.htm, 2012 - ORDIN nr. 149/2010 privind comercializarea seminţelorde cereale.*** http://incs.ro/incshome.htm, 2012 - ORDIN nr. 150/2010 privind comercializarea seminţelorde plante oleaginoase şi pentru fibre.*** http://incs.ro/incshome.htm, 2012 - ORDIN nr. 155/2010 privind producerea în vedereacomercializării şi comercializarea seminţelor de plante furajere.

A_4.11_Bazele genetice ale calit semintelor_2012.pdf

Documents

Transcript of A_4.11_Bazele genetice ale calit semintelor_2012.pdf