Основные характеристики искусственного отбора: этапы, формы и суть понятия. Искусственный отбор примеры растений
этапы, формы и суть понятия
В настоящее время одной из ведущих наук является селекция. Ее теоретической основой считается учение об искусственном отборе. Основные характеристики, виды и особенности этого понятия мы разберем в нашей статье.
Движущие силы эволюции
Согласно эволюционной теории, современные виды возникли в результате ряда адаптационных изменений диких животных. Под действием каких процессов это происходило? К ним относятся наследственная изменчивость и борьба за существование, следствием которых является естественный отбор. Суть последнего заключается в преобладающем выживании наиболее приспособленных видов. В природе он происходит и сейчас.
Характеристика искусственного отбора
Человек уже давно научился использовать отбор для получения видов с полезными свойствами. Для этого он сохраняет потомков самых производительных особей. Такой вид отбора называется искусственным. Его целью является выведение ценных в хозяйственном отношении пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
Их формирование началось с приручения и выращивания диких видов. К примеру, все современные породы собак имеют единственного предка, которым является волк. Первоначально основной характеристикой искусственного отбора являлся его бессознательный характер. Это значит, что человек осуществлял его без определенной цели. Самых крупных особей животных он оставлял для размножения, а лучшие семена - для посева на следующий год. Менее ценные экземпляры использовались в пищу. Результаты такого процесса будут видны только через продолжительное время.
Как достигнуть появления новых признаков у самоопыляемых растений и животных, которые способны к самооплодотворению? В этом случае селекционеры применяют мутации - резкие скачкообразные изменения генотипа, которые возникают в результате действия определенных факторов. Их называют мутагенными. Это доказано опытным путем. Если проводить самоопыление растений с самыми крупными семенами, то полезные признаки не появляются даже спустя шесть поколений.
Более эффективным является сознательный отбор. Его еще называют методическим. При этом человек сознательно выводит искусственный вид с конкретными свойствами. Такой отбор ведется в ряду поколений, пока не будет достигнут желаемый результат.
Сравнительная характеристика искусственного и естественного отбора
Оба вида отбора имеют ряд сходных признаков. Их основой является наследственная изменчивость - свойство организмов передавать определенные признаки и особенности развития потомкам. В обоих случаях ценными оказываются свойства, которые повышают жизнеспособность особей. При естественном отборе виды, которые не имеют благоприятных изменений, погибают в результате борьбы за существование. А при искусственном они бракуются или уничтожаются.
Основной характеристикой искусственного отбора является непосредственное участие человека и высокие темпы получения результата. Необходимые изменения могут быть достигнуты за период от 10 до 20 лет. В природе эти процессы происходят сотни и даже миллионы лет.
Массовый отбор
Существует две формы искусственного отбора. Одним из них является массовый. В этом случае полезные свойства исходного материала определяются только на основе фенотипических признаков. Таким образом, человек визуально определяет, какие виды использовать для дальнейшего размножения и культивации.
Такой искусственный отбор - пример использования простых методов в селекции. Применяется он достаточно часто, однако имеет ряд недостатков. Несмотря на внешнюю схожесть, особи могут быть разнородны генетически: гетерозиготными или гомозиготными по доминантной аллели. В этом случае эффективность отбора значительно снижается. Ожидаемый результат появится только в случае скрещивания гетерозигот. Но в следующих поколениях проявление полезных признаков будет уменьшаться, поскольку будет увеличиваться число гомозиготных организмов.
Индивидуальный отбор
Эта форма имеет ряд преимуществ. Индивидуальный искусственный отбор, примеры которого мы рассматриваем, проводится с учетом генотипа исходного материала. Для этого применяют метод анализирующего скрещивания, а также изучения родословных.
После выбора родительских пар применяют систему скрещивания - гибридизацию. Она может осуществляться в пределах одного или разных видов. В любом случае селекционеры встречаются с рядом сложностей. Так, после ряда родственных скрещиваний повышается гомозиготность потомства. Следствием этого является вырождение, ослабление и гибель линии. Но этот метод является идеальным для получения чистых линий.
При неродственном скрещивании повышается первоначально гетерозиготность. Это приводит к появлению у потомков первого поколения гибридной силы. Такое явление называется гетерозис. Гибриды при этом имеют большую жизнеспособность по сравнению с родителями. Но в последующих поколениях этот эффект ослабевает.
Итак, к основным характеристикам искусственного отбора относятся направленная деятельность человека, быстрые темпы получения результата, учет особенностей генотипа отборочного материала.
fb.ru
В чем биологическое значение естественного отбора? Примеры у животных и растений
Естественный отбор является одним из основных процессов эволюции живых организмов. В чем биологическое значение естественного отбора? Какими механизмами для его осуществления владеет природа?
Возникновение теории
Идея о том, что сегодняшний облик организмов является результатом длительных эволюционных процессов, начала зреть в XIX веке. Этим вопросом в то время занимались несколько ученых. Ещё в 1855 году Альфред Рассел Уоллес опубликовал свою статью, которую посвятил размышлениям об эволюции путем естественного отбора.
Идею Уоллеса тут же подхватил Томас Мальтус, написав труд «Опыт о законе заселения». Он предположил, что цель каждой популяции – размножение, а когда численность особей становится слишком большой, часть из них погибает. Тут кстати пришлась мысль Уоллеса о том, что погибают не случайные организмы, а самые слабые.
Теория естественного отбора нашла отражение и в труде Чарльза Дарвина «Происхождение видов» (1859 г.). К своим выводам ученый пришел после кругосветной экспедиции на корабле "Бигль" 1831-1836 года. И хотя его труд был опубликован позже статьи Уоллеса, именно Дарвин стал основным проводником этой гипотезы, бросив вызов сторонникам божественного происхождения всего живого.
В чем биологическое значение естественного отбора?
Эволюционная теория долгое время отвергалась, даже сейчас многие считают её выдумкой. Однако факт существования естественного отбора опровергать сложно. Основной его принцип можно сформулировать так - «выживает сильнейший».
Естественный отбор Ч. Дарвина заключается в том, что природа постоянно отсеивает слабых особей. Подобную ситуацию мы наблюдаем и при искусственном отборе, когда садовник выбирает наиболее пригодные и жизнеспособные ростки для посадки в землю. Дикая природа делает то же самое.
Так, в чем биологическое значение естественного отбора? Прежде всего, в качественном улучшении популяции. В условиях изменения среды обитания если число популяции резко увеличивается, живые организмы могут испытывать сложности в получении пищи или других ресурсов. Они вынуждены привыкать к другим условиям. Тот, кто сделает это лучше, сможет выжить, а значит, передаст потомству более сильные гены.
Естественный отбор является одним из двигателей эволюции. В ходе адаптации к изменяющимся условиям живые организмы вырабатывают новые приспособления и механизмы. Они могут изменять поведение или свой внешний облик, и со временем сильно отличаются от своих предков.
Примеры естественного отбора у животных
Природный отбор представляет собой своеобразное соперничество внутри одного вида. Одним из его вариантов является половой отбор, существующий практически у всех. Животные не осознают, в чем биологическое значение естественного отбора и что это такое. Однако, постоянно следуют его законам.
Самки птиц выбирают партнера с более ярким опереньем. Другие животные ориентируются на размеры хвостов, рогов. Нередко самцам приходится доказывать свое превосходство брачным танцем или поединком с соперником.
Примером естественного отбора может служить адаптация насекомых к пестицидам. Использование одних и тех же веществ для уничтожения вредителей часто приводит к выработке у них иммунитета и устойчивости к препаратам.
Многие обитатели пустынь вынуждены были выработать особенные приспособления, чтобы выжить в суровых условиях. Отсутствие регулярных осадков привело к формированию горбов у верблюдов. Легче перемещаться по песку ящерицам помогают чешуйки на лапах, тушканчику – длинные прыжки, а змеи и вовсе научились ползать.
Примеры у растений
Растения по механизмам приспособляемости ничем не уступают животным. У кактусов, к примеру, возникли колючки. Они занимают меньшую площадь, чем листья, и препятствуют быстрому испарению влаги.
Другие примеры естественного отбора у растений можно встретить в любом лесу, где активно действует конкуренция. В тенистой местности обычно будут расти невысокие и более слабые деревья, чем те, что растут на солнечной местности. Вторые получат больше света и тепла, а значит, имеют больше шансов для полноценного развития.
Конечно, этот пример действует только для светолюбивых растений. Виды, которые формировались во влажной и тенистой местности давно приспособились к этим условиям. В результате естественного отбора у них развились широкие листья. Они редко цветут, так как не получают достаточно солнечного света.
fb.ru
ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР.
Биология 
ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР.
просмотров - 497
Тема 2. НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ И ИЗМЕНЧИВОСТЬ.
Способы изоляции, препятствующие скрещиванию разных видов
| Вид изолирующего механизма | Краткая характеристика вида изоляции |
| 1. Сезонная изоляция | Брачный период или сроки цветения двух видов приходятся на разное время года |
| 2. Экологическая изоляция | Два вида, встречающиеся в одной и той же области, предпочитают различные места обитания, т. е. разные комплексы условий |
| 3. Поведенческая изоляция | У разных видов животных наблюдаются разные ритуалы «ухаживания» за особью противоположного пола, поведение специфично |
| 4. Механическая изоляция | Имеются различия в строении половых органов у особей разных видов, что создает непреодолимые трудности при попытках спаривания |
| Нежизнеспособность гибридов | Гибриды рождаются, но погибают в раннем возрасте, не достигая половой зрелости |
| Стерильность гибридов | Гибриды не способны производить полноценные половые клетки (гаметы) и, следовательно, оказываются неспособными к размножению |
Совокупность особей одного вида, длительно населяющих определенное пространство, размножающихся путем свободного скрещивания, называют популяцией. Каждая конкретная популяция относительно изолирована от других популяций того же самого вида. Это означает, что, несмотря на наличие реальной преграды, некоторые особи одной популяции могут попадать в пределы ареала другой популяции, но бывает это редко.
Задачи:
1. Сформировать систему знаний о наследственности, изменчивости и искусственном отборе.
2. Научить определять форму изменчивости по ее сущностным характеристикам, используя имеющиеся знания при работе с конкретными биологическими объектами.
3. Убедить в том, что наследственная изменчивость имеет большое значение для эволюционного процесса.
Основное содержание и методические материалы:
| |
| НЕНАСЛЕДСТВЕННАЯ (модификационная, групповая, определенная) |
| МУТАЦИОННАЯ (изменение генетического материала клетки) |
| КОМБИНАТИВНАЯ (различные сочетания генов при половом размножении) |
| СООТНОСИТЕЛЬНАЯ (проявляется во взаимосвязанном изменении двух или более органов или частей тела) |
Исходя из эволюционного учения Ч. Дарвина, можно заключить, что основными свойствами живого организма являются наследственность и изменчивость. Оба эти свойства необходимы для обеспечения процесса эволюции. Изменчивость позволяет организму приобрести новые признаки, а наследственность сохраняет благоприятные новые признаки в ряду поколений. Ч. Дарвин выделял две формы изменчивости: определенную и неопределенную. Определенная изменчивость является также групповой и ненаследственной, а неопределенная — индивидуальной и наследственной.
Особого комментария требует понятие «соотносительная наследственная изменчивость». Так, к примеру, у бесшерстных собак нередко наблюдается недоразвитие зубов; увеличение длины шеи у птицы сопровождается аналогичным изменением ног и т.д. Современные биологи, однако, «соотносительную» изменчивость не выделяют, а ее проявления относят к примерам мутационной изменчивости.
Мутация даже одного гена может вызвать одновременное изменение двух или более признаков, за формирование которых он «отвечает». Это явление известно в генетике как «эффект множественного действия гена».
| | Наследственна изменчивость |
| Возникает в результате прямого действия на организм измененных условий внешней среды. Генетические структуры клетки при этом не изменяются |
| Возникает в результате изменений, происшедших в генах и хромосомах по внутренним или внешним причинам |
| Повышает приспособленность организма к конкретным условиям среды |
| Является материалом для естественного и искусственного отбора |
Сегодня наука располагает большим количеством примеров, иллюстрирующих проявления ненаследственной и наследственной изменчивости.
| |
| |
| |
| Имеют лентовидную форму |
| Имеют округленную форму |
| Имеют стреловидную форму |
В приведенном примере основным фактором, влияющим на форму листа у конкретной особи стрелолиста͵ является специфика среды, в которой данный лист находится. Очевидно, что клетки всех листьев данного растения имеют одинаковую «генетическую программу», так как они образовались в результате деления по принципу митоза одной исходной клетки — зиготы. При этом возникали молодые клетки с тем же, что и у исходной клетки, количеством хромосом и аналогичным составом генов. Из этих «клеток близнецов» и были образованы различные органы и ткани данного растения.
Рассматриваются и другие примеры ненаследственной изменчивости.
| |
| |
| |
| Исчезновение темного пигмента на поверхности кожи |
| Сохранение темного пигмента на поверхности кожи |
| |
| |
| |
| Красные цветки |
Примеры наследственной изменчивости, связанной с изменением генотипа.
| |
| У сизого голубя вылупился птенец с перепонкой между пальцами |
| В гнезде галки один птенец оказался белым |
| Муху дрозофилу облучили рентгеновскими лучами, и у ее потомков появились различные изменения внешнего облика |
Наследственная изменчивость является важным фактором эволюционного процесса. При этом только с ее позиций невозможно объяснить, почему в ходе эволюции создано огромное разнообразие видов. Не ясны механизмы этого процесса. Данный вопрос Ч. Дарвин рассмотрел на примере искусственного отбора. В частности, указывалось, что «выведение пород, настолько резко различающихся, как скаковая и ломовая лошади, или различных пород голубей не могло быть результатом только случайного накопления сходных изменений в длинном ряде последовательных поколений». Подчеркивая направленный характер как искусственного, так и естественного отбора, Дарвин доказал, что путем целенаправленного отбора можно существенно изменять виды. Учение об искусственном отборе легло в основу селекционной работы.
Рассматривая искусственный отбор в историческом аспекте, выделяют две его формы: бессознательный и методический. Первая форма – наиболее древняя (лучшие представители животных и растений оставлялись для разведения). Методический отбор – предполагает целенаправленное скрещивание особей по определенной программе и с определенными, прогнозируемыми целями. Современные растения и животные, используемые в сельском хозяйстве, имели свои предковые формы, жившие в дикой природе или живущие там и до настоящего времени.
| |
| |
| |
| |
| |
| |
Сущность искусственного отбора может быть представлена в схематичном виде. В его основе лежат наследственность и наследственная изменчивость. Разнонаправленный искусственный отбор осуществляется человеком с учетом собственных потребностей. В процессе отбора наблюдается дивергенция, приводящая к образованию новых пород или сортов.
| |
| |
| |
| |
| |
| |
| Многообразие пород, сортов штаммов, приспособленных к потребностям человека |
Механизм искусственного отбора также можно представить схематически. При этом основное внимание уделяется характеру деятельности человека как основного отбирающего фактора.
| |
| Особи с новыми признаками, не удовлетворяющими требованиям человека | Особи с новыми признаками, удовлетворяющими требованиям человека |
| | Целенаправленно и многократно скрещиваются друг с другом |
| Происходит накопление (усиление, закрепление) желательных для человека признаков в каждом очередном поколении |
| Появление новых пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов |
Итак, искусственный отбор является своеобразной моделью естественного отбора, где отбирающим фактором является человек.
Читайте также
Отбором называется процесс дифференциального (неодинакового) воспроизведения генотипов. При этом не следует забывать, что фактически отбор ведется по фенотипам на всех стадиях онтогенеза организмов (особей). Неоднозначные взаимоотношения между генотипом и фенотипом... [читать подробенее]
РАЗРЫВАЮЩИЙ ОТБОР Отбор, благоприятствующий более чем одному фенотипическому оптимуму и действующий против промежуточных форм, называется дизруптивным, или разрывающим. Его можно объяснить на примере появления рас погремка — раннецветущего и поздноцветущего. Их... [читать подробенее]
oplib.ru
Отбор и его методы. Методы отбора
отбора
Чарлз Дарвин: в своей теории эволюции органического мира установил, что в основе образования новых форм ( пород, сортов, разновидностей и видов) в природе лежит один и тот же общи принцип – отбор (селекция). От создал учение об искусственном и естественном отборе.
Естественный отбор, подразделяется на движущий, который ведет к включению в популяцию новых мутаций и их комбинаций и стабилизирующий – отбор путем элиминации неблагоприятных наследственных отклонений создает в популяции однородную форму между особями.
Искусственный отбор. Все породы животных и сорта растений выведены с помощью искусственного отбора. Это новые формы, ранее не существовав. в природе.
Отбор в потоке неопределенной, разнонаправленной изменчивости, выбирает и накапливает определенные полезные отклонения, создавая новые формы и сорта растений.
Искусственный отбор не сводит в простому выбору лучших форм и числа уже имеющихся в популяции.
Отбор основывается на накоплении из поколения в поколение незначительных, нередко едва уловимых различий.
Ч. Дарвин различал два вида искусственного отбора – бессознательный и методический.
Бессознательный – неосознанно, стихийно.
Методический направлен на улучшение ту или иную культуру, определяет какие признаки и в каком направлении он будет изменять. (Ч. Дарвин «происхождение видов» (1859) «изменение домашних животных и культур растений»)
Методом современной селекции является методический целеноправленный отбор. Селекционер не только отбирает нужный номер, но и ведет желательный признак сорта.
При помощи отбора человек (селекционер) достигает огромных успехов.
Пример: сахарная свекла сахар от 4-5%увеличился до 20-24%. Впервые целеноправленный отбор был проведен Луи Вильмареном на свекле, где он доказал преимущество иных видов отбора перед массовым.
Подсолнечник – 1927 году исходные формы содержали 28-38% масла, с использованием методов отбора – до 54%.
Закономерности действия отбора в селекционных популяциях:
- для отбора необходима гетерозиготность организмов.
- отбор останавливается перед гомозиготностью.
- при отборе на содержание количество белка данное свойство – может идти по пути уменьшения и увеличения.
- отбор постепенно или быстро устраняет менее приспособленные формы и сохраняет, хоты бы в самой незначительной степени, более приспособленные к данным условием организмы (скороспелые и позднеспелые)
10. 2 Препятствия и трудности при проведений отбора
Селекционер встречается с огромными препятствиями, так как при естественном отборе могут формироваться растения не устойчивые в полегании, осыпанию, с мелкими семенами.
Все данные формы растений являются гетерозиготными (т.е. рецессивными генами). Поэтому необходимость отбора среди дикорастущих популяций, а также сорта созданные путем сознательного отбора остается очередной задачей селекционера.
В засушливых районах под воздействием различных внешних факторов – повышенной. температуры., недостаточности влаги в воздухе, почве и действием ультрафиолетовых излучений возникают мутанты менее и более засухоустойчивые.
Экотипы, сформировавшиеся в результате отбора в засушливых местностях, менее продуктивны чем экотипы происходящих из услащенных зон. Отсюда вытекает, что ксероморфность и величина продуктивности растения связаны с обратной корреляционной зависимостью.
Иногда в засушливых условиях среда популяции возникают крупнозерные формы. Такие формы представляют значительно большую ценность для селекционера.
Более высокая масса 1000 зерен служит показателем относительной устойчивости сортов к засухе ( засушливых зонах).
При выведении новых сортов селекционеры встречаются с определенными трудностями, возникающих при естественном отборе.
1. формы как не устойчивые к полеганию, осыпанию, мелкими семенами.
2. физиологически не совместимость у озимых культур в высокой продуктивности и морозоустойчивости.
3. у картофеля установлена отрицательная коррекция между содержанием протеина и урожайность.
4. у зерновых в повышением урожайности уменьшается процент белка.
У сортов созданных в засушливых районах, обладающей меньшей продуктивностью в зерне – содержат больше белка. А также искусственной мутации преодолеваются все ранее перечисленные трудности.
Творческая роль отбора и направленность наследственной изменчивости особенно ярко проявляются при создании форм и сортов растений, устойчивых к болезням и вредителям.
Картофельный жук – не поедает растения картофеля в листьях и стеблях в которых содержится алкалоид демиссин. Отбором сохранены такие формы:
Н.В. Вавилов указывал – что устойчивые и иммунные формы растений к болезням необходимо искать там где данные болезни имеют широкий арсенал распространения.
В Кении – стеблевая ржавчина, в Аргентине и Чили – бурая ржавчина.
Ч.Дарвин показывал в соответствии с эволюцией изменчивость растения носит однократно приспособительный характер и сама по себе не создает новых сортов растений. Творческая роль принадлежит естественному и искусственному отбору, которые в селекции растений неразрывно связаны между собой.
Применяя искусственный. отбор лучших растений из той или иной популяции, обязательно следует учитывать результаты предшествующего действия ее естественного отбора.
Из популяции, экологически не приспособленной к данным условиям возделывания, сорт создать нельзя.
Лучшие растения, отбираются из гибридной популяции от скрещивания двух родительских пар, могут стать родоначальниками будущего сорта в том случае, если хотя бы одни из этих пар экологически приспособлены естественным или искусственным отбором к возделыванию в местных условиях.
Эффективность отбора определяется:
1. особи составляющие популяцию должны быть генетически разнородны.
2. чем больше число генов определяемых признак или свойство тем длительнее действует отбор.
3. возможность отбора тем больше, чем сильнее выражена в популяции гетерозиготность по данному признаку или свойству.
Однократный отбор у пшеницы проводится по следующим признакам, остистость, безостость, окраска колоса, наличие или отсутствие опушенности колосковых чешуй, потому что они определяются одной парой генов.
Формирование признаков скороспелости, высокобелковости, устойчивости к небольшим массам какой либо болезни достигается в результате длительного естественного или многократного повторяемого искусственного отбора. Отбор по одному признаку приводит к отрицательным результатам.
Главные показатели, на которые необходимо обращать внимание при отборе – урожайность (продуктивность), устойчивость к неблагоприятным условиям возделывания (засухе, низкой температуре и др.) высокое качество продукции, устойчивость к болезням и вредителям, пригодность к механизированному возделыванию.
В практической селекции применяют два метода отбора: массовый и индивидуальный.
10.3 Массовый отбор
При массовом отборе из исходной популяции одновременно отбирают большое число растений.
Для того чтобы предотвратить снижение некоторых основных показателей проводят массовый отбор в течении периода использования сорта в производстве он называется непрерывным массовым отбором.
Массовый отбор применяют в семеноводстве, для сохранения морфологических признаков и хозяйственно – биологических свойств выращеваемых сортов.
Негативный отбор – это удаление из посева худших особей.
Массовый отбор дает хорошие и быстрые результаты в том случае когда его задачи совпадают естественного отбора.
Массовый отбор более эффективен, если проводится отбор на скороспелость, зимостойкость, засухоустойчивость и менее эффективен при селекции на улучшение качества продукции.
Чем популяция экологически больше приспособлена к данным условиям возделывания в ходе естественного отбора, тем лучше результаты может бать применение массового отбора.
Все местные сорта народной селекции созданные этим методом.
Выдающим достижением методом массового отбора – выведение на бывшей Шатиловской опытной станции сорта гречихи Богатырь.
Методом массового отбора получены почти все сорта многолетних трав и перекрестноопыляемых зерновых культур .Большой недостаток –невозможность проверки отбираемых растений по их потомству. Недостатки массового отбора, устраняются при использовании индивидуального отбора.
10.4 Индивидуальный отбор
Индивидуальный отбор получив в начале 20 века теоретическое обоснование в учении Иоганнсена о генотипе и фенотипе и наследственности в популяциях. Индивидуальный отбор стал основным методом в современной селекции растений (самоопыляющих и перекрестноопыляющих культур).
Сущность, этого метода состоит в том, что отбирают отдельные растения, потомство каждого из которых размножают в дальнейшем отдельно.
Исходные, родоначальные особи, многократно проверяются по потомству (2-3 тысячи) (генотип и фенотип).
При работе с самоопыляющими культурами применяют однократный индивидуальный отбор исходным материалом для него являются естественные, гибридные и мутантные популяции.
Потомство одного элитного растения, отобранного из гибридной популяции, наз. семьей – сорт гибридным.
Элитное растение, отобранное из материала, обработанное мутагенами, назыв.- мутантом, а его потомства мутантной линией – сорт мутантным.
Метод индивидуального отбора более трудоемкий и сложный, так как новый сорт зарождается из обычного элитного растения (вес семян 1 г) – 12-15-20 лет, несмотря на эти недостатки он имеет преимущество перед массовым отбором возможностью оценки и сравнения отбираемых. элитных растений по их потомству на всех стадиях селекционного процесса.
Пример – подавляющее большинство сортов самоопыляющихся культур создана методом индивидуального отбора из естественной или гибриды популяции.
Из естественных популяции выведены:
Сорта озимой популяции Москов 2453, Ульяновки и др.
Яровой пшеницы Лютесценс 62, Цезиум 111, Мильтурум 32, овса Победа, ячменя Винер.
Из гибридов популяции индивидуальным отбором озимая пшеница Безостая 1, Одесская 26, Богарная 56, Карлыгаш, Мотесценс 230.
Яровая пшеница Саратовская 19, Безунчукская 98, Иртышанка 10, Казахстанская 3 и др., твердая пшеница Оренбургская 2, Алмаз, Рубин, ячмень Байшешек, Днепровский 435, Медикум 8955, Нутас 187, овес Золотой дождь, Мирный, Сильнековский 14; 29.
Сорта созданные методом индивидуального отбора сохраняют свои хозяйственно- биологические качества в длительном ряду поколений –
( относительно).
Под влиянием расщепления, естественной (спонтанной) гибридизации и мутагенеза у сортов появляются ценные формы растения ( внутрисортовый отбор).
Безостая 4 – выведен сорт Безостая 1.
Клоновый отбор
Индивидуальный отбор в селекции растений, размножаемых вегетативно, наз. клоновым. Клон – это потомтво одного вегетативно размножаемого растения (клубнями, черенками, корнями, луковицами).
Индивидуальный отбор у перкрестноопыляющихся растений
Постоянное переопыление и расщепления происходящее у простых растений не дает вывести сорт путем однократного индивидуального отбора, поэтому в селекции перкрестноопыляющихся растений применяют многократный отбор, т.е. селекционер отбор проводит до тех пор пока не получит желаемый результат.
Многократный отбор может перейти в непрерывный.
Отбор элитных растений из лучшей семьи проводится из года в год пока полученный на ее основе сорт высевается в производстве. Различие между многократным и непрерывным зависит от продолжительности работы. Непрерывный отбор проводят у сахароносных, масличных, эфиромасличных и лекарственных растений (уменьшение содержание. сахара. и т.д.).
У самоопыляющихся и вегетативно размножаемых культур сорт формируется на основе наследственности одного растения, а у перекрестноопыляющихся растений потомство формируется в результате переопыления, т.е. на основе объединения материнской и отцовской наследственности. Поэтому в селекционной работе с перекрестноопыляющимися культурами важно не только правильность отбор элитных материнских. растений, но и подбирать такие отцовские растения опылители, которые не ухудшили бы, а по возможности улучшили наследственные качества будущего потомства т.е. необходимо контролировать отбор не только по материнской, но и по отцовской линий.
Поэтому в практике работы используют два основных варианта многократного отбора: индивидуально – семейственный отбор и семейственно- групповой.
Индивидуально – семейственный отбор
Элитные растения сеют по семьям на отдельных изолированных участках.
Расстояние между участками установлено так чтобы не произошло переопыления. Контролируется опыление как в отношении материнских, так и отцовских растений.
Переопыление внутри семьи приводит к выравниванию усилению и закреплению тех признаков по которому велся отбор. Но длительность приводит к снижению продуктивности растений (депрессия) – как следствие близкородственного оплодотворения.
Семейственно – групповой отбор.
Применение семейственно – группового отбора значительной степени устраняет недостаток идвидуального семейственного отбора.
Исходный материал родоначальных элитных растений разбивают на 3-4 группы. Подбирают в семьи относительно сходные по хозяйственно-биологическим признакам. Группа семей представляет популяцию состоящую из потомства в той или иной наследственно разнородных растений. Размещают на площадках, но в пределах каждой группы семьи высевают раздельно, но рядом друг с другом.
Переопыление между группами не происходит, а в пределах каждой группы происходит переопыление потомств растений, что устраняет опасность близкородственного переопыления.
Для исключения нежелательного влияния отцовских родительских форм применяют так называемый метод половинок (урожай элитных растений делят на две части (половинки) – 1половину сеют в СП, 2 – сохраняют в резерве.
Семена лучших потомств, выделившихся в селекционном питомнике в посев следующего года не идут из-за их опыления неизвестными отцовскими формами. СП – засевают в следующем году семенами резервных половинок. На 3 год в СП высевают семена половинок урожая тех растений, потомства которых в предыдущем году были лучшими.
Индивидуальный. отбор при длительном и систематическом его проведении позволяет добиваться в популяциях перекрестноопыляющихся растений существенных сдвигов в желательном для селекционера направлении.
Индивидуальный отбор у перекрестноопыляющихся растений можно эффективно применять, используя гетерозис использования биотехнологии в получения новых сортов растений.
Рисунок 1- Новейшие методы селекции растений
Рисунок 2- Эмбриокультура
Контрольные вопросы
1. Методы отбора
2. Препятствия и трудности при проведений отбора
3. Массовый отбор
4. Индивидуальный отбор
kursak.net
Искусственный отбор - Большая советская энциклопедия
Дарвин (Darwin) Чарлз Роберт (12.2.1809, Шрусбери, - 19.4.1882, Даун, близ Лондона), английский естествоиспытатель, основоположник эволюционного учения о происхождении видов животных и растений путём…
Мутации (от лат. mutatio - изменение, перемена), внезапно возникающие естественные (спонтанные) или вызываемые искусственно (индуцированные) стойкие изменения наследственных структур живой материи…
Элиминация (от лат. elimino - выношу за порог, удаляю) (биол.), гибель неприспособленных особей в процессе борьбы за существование. Различают Э. неизбирательную (общую) и избирательную…
Естественный отбор, основной движущий фактор эволюции живых организмов. К мысли о существовании Е. о. пришли независимо друг от друга и почти одновременно несколько английских натуралистов: В. Уэллс (…
Инбридинг (англ. inbreeding, от in - в, внутри и breeding - разведение), инцухт (нем. Inzucht), скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов. Наиболее тесная форма И. -…
Гомозиготность, состояние следственного аппарата организма, при котором гомологичные хромосомы имеют одну и ту же форму данного гена (см. Аллели). Переход гена в гомозиготное состояние приводит к…
Чистая линия, генотипически однородное потомство постоянно самоопыляющихся растений или самооплодотворяющихся животных, большая часть генов которого находится в гомозиготном состоянии. Термин введён в…
Аутбридинг (англ. outbreeding, от out - вне и breeding - разведение), скрещивание неродственных организмов, в том числе и принадлежащих к разным породам (сортам) и даже видам. В более узком смысле А…
Гетерозиготность, присущее всякому гибридному организму состояние, при котором его гомологичные хромосомы несут разные формы (аллели) того или иного гена или различаются по взаиморасположению генов ("…
Пустовойт Василий Степанович [2(14).1.1886, с. Тарановка, ныне Змиевского района Харьковской области, - 11.10.1972, Краснодар), советский селекционер, академик АН СССР (1964) и ВАСХНИЛ (1956), дважды…
Селекция (лат. selectio - выбор, отбор, от seligo - выбираю, отбираю), 1) наука о методах создания сортов и гибридов растений, пород животных. 2) Отрасль с.-х. производства, занимающаяся выведением…
Отбор в растениеводстве, выделение лучших по заранее определённым хозяйственным признакам растений и лучшего семенного материала для последующего размножения. Отбор - один из основных методов…
Отбор в животноводстве, вид искусственного (методического) отбора; выбор на племя наиболее ценных в хозяйственном отношении животных. Наряду с подбором родительских пар, оцененных по качеству…
Искусственный отбор, выбор наиболее ценных в хозяйственном отношении животных и растений какой-либо породы или сорта и использование их для дальнейшего разведения. Термин ввёл в 1859 Ч. Дарвин, создавший теорию И. о. и показавший, что это основной фактор, обусловивший возникновение и дальнейшую эволюцию культурных растений и домашних животных. Ч. Дарвин доказал происхождение каждой группы сортов или пород и видов культурных растений и домашних животных от одного или немногих видов диких предков. Так, все домашние голуби возникли от дикого скального голубя, все породы кур — от дикого банкивского петуха, все сорта капусты — от 2—3 близких диких форм. Доказательством развития породы или сорта под воздействием человека служит факт наибольшего изменения у них хозяйственно-ценных признаков. Различают И. о. бессознательный и методический. Понятие бессознательного И. о. ввёл Ч. Дарвин: уже первобытные скотоводы и земледельцы стремились сохранить наиболее ценные экземпляры животных и растений и получить от них потомство. Сохранение из поколения в поколение лучших животных обеспечивало воспроизводство стада, высев лучших семян надёжнее обеспечивал урожай. Отбором автоматически подхватывались и распространялись в породе или сорте все мутации, которые усиливали хозяйственно-важные свойства организмов или ослабляли вредные (с точки зрения человека) признаки. В то же время носители вредных для породы или сорта уклонений неизбежно устранялись в процессе элиминации (уничтожения) менее ценных особей.
Следовательно, бессознательный И. о. по механизму действия (сохранение более приспособленных форм) и по результату (приспособление организмов ко всему комплексу окружающих их условий, включая в данном случае и деятельность человека) близок к естественному отбору. Бессознательный И. о. в ряде случаев оказывается побочным результатом биотехнических мероприятий или генетических экспериментов. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), к 1963 в результате массового применения ядохимикатов среди насекомых — вредителей сельского хозяйства произошёл отбор на резистентность к действию ядов, и, помимо воли человека, 47 видов стали устойчивыми к ДДТ. Методический И. о. в Европе начали использовать во 2-й половине 18 в. в связи с интенсификацией сельского хозяйства. Он отличается от бессознательного целенаправленностью (выделяют особи по определённому признаку или их комплексу). Методический отбор — основной метод выведения сортов с.-х. растений и пород домашних животных. Применяют массовый и индивидуальный методический отбор. При массовом отборе выбраковываются все особи, не соответствующие принятому для породы или сорта стандарту. В результате, несмотря на постоянно идущий мутационный процесс, группа организмов, среди которых ведётся И. о., поддерживается на заданном хозяйственном уровне, однако совершенствование отбираемых признаков происходит обычно медленно. Более эффективен индивидуальный методический отбор, при котором каждая родительская форма оценивается не только по собственным качествам, но и по способности передавать их потомкам. Индивидуальный И. о., кроме выбора более ценных особей, т. е. собственно отбора, включает и подбор родительских пар, сопровождаемый в животноводстве оценкой производителей по потомству, при помощи которой осуществляется контроль генетических свойств родителей.
Большинство новых мутаций рецессивно, поэтому наиболее эффективным методом быстрого закрепления у потомков ценных свойств родителей является инбридинг — подбор и скрещивание производителей, состоящих в близком родстве. Этим обеспечивается также гомозиготность генов, определяющих признаки, по которым ведётся отбор. Однако при инбридинге в гомозиготное состояние неизбежно переходят и другие рецессивные аллели, что приводит к проявлению в фенотипе нежелательных признаков; кроме того, высокая гомозиготность уменьшает генотипическое разнообразие и приближает генетическое состояние пород и сортов к состоянию чистой линии. Тем самым снижается эффективность отбора. Для устранения вредных последствий инбридинга применяется аутбридинг — неродственное скрещивание, при помощи которого повышается гетерозиготность организмов по рецессивным аллелям. Поскольку при индивидуальном методическом И. о. в каждом поколении отбираются лучшие организмы, стойко передающие свои качества потомкам, признаки, по которым ведется отбор (на основе того же генетического механизма, что и при бессознательном отборе), усиливаются, но процесс идет гораздо быстрее. Так, В. С. Пустовойт с 1940 по 1963 за 23 поколения повысил масличность семян подсолнечника почти на 20%. Идущее на основе отбора преимущественное развитие того или иного признака через коррелятивную изменчивость связано с другими признаками организма. Как правило, чем сильнее порода (сорт) преобразуется и лучше приспосабливается к потребностям человека, тем хуже оказывается её приспособленность к окружающей среде. Поэтому необходимо при помощи биотехнических мероприятий создавать для домашних животных и культурных растений искусственную среду обитания, обеспечивая оптимальное развитие организмов, что способствует наиболее полному выражению генетически обусловленных свойств породы (сорта) в фенотипе и повышает эффективность И. о. См. также Селекция, Отбор в растениеводстве, Отбор в животноводстве.
Лит.: Дарвин Ч., Соч., т. 3—4, М.—Л., 1939—1951; Лобашев М. Е., Ватти К. В., Тихомирова М. М., Генетика с основами селекции Л. 1970; Уильямс У., Генетические основы и селекция растений, пер. с англ., М., 1968.
А. С. Северцов.
allencyclopedia.ru
