Селекция: основные термины и понятия. Кто скрещивает растения
Ученый-генетик с русского Севера скрещивал растения разного вида
В результате уникальных экспериментов появилась капредька – гибрид капусты и редьки.
Далеко не о всех великих земляках мы сохраняем достойную память. Именно так произошло и с ученым-генетиком из Вельска Георгием Карпеченко. К счастью, несколько лет назад ситуацию удалось изменить благодаря стараниям родственников и вельчанки Нелли Тороповой. Именно благодаря им в городе появился дом-музей ученого.
Родился Георгий в 1899 году в большой и крепкой семье в Вельске. Он был шестым ребенком из двенадцати. У его родителей был нестандартный подход к воспитанию своих детей. Каждый вечер они собирались за одним большим столом и подводили итоги дня. Взрослые объясняли малышам, что и зачем они делали, какие у них были проблемы и радости. А после ужина вся семья отправлялась гулять. На прогулке родители рассказывали о природе, о том или ином явлении. Именно тогда у маленького Гоши и зародился интерес к науке, которой он позже посвятил всю свою жизнь.
Шпион и вредитель?
Имя советского ученого-генетика Георгия Карпеченко было известно далеко за пределами нашей страны. Зарубежные газеты называли его «виртуозом генетического эксперимента». Георгий Дмитриевич совершил настоящее открытие в генетике, когда впервые в мире смог скрестить растения, относящиеся к разным видам. Именно он получил гибрид редьки и капусты, который назвал капредькой. На основе этого открытия впоследствии ученым была разработана методология использования отдаленной гибридизации в селекции. В работах Карпеченко поставлены задачи выяснения эволюционного и селекционного значение отдаленных гибридов, а также познания механизмов, которые управляют цитогенетическими процессами при отдаленной гибридизации и определяют ее биологическую и хозяйственную эффективность. Именно в этом разделе науки он сразу же стал общепризнанным авторитетом мирового ранга, а его исследования на долгие годы вошли во все генетические сводки и учебники. Ученый работал в США, возглавлял кафедру генетики в Ленинградском университете, а в 1929 году получил премию Рокфеллеровского фонда. Сам Георгий Дмитриевич говорил: «Я полон желания сделать что-нибудь дельное в генетике… я был бы счастлив оставить после себя дельных последователей, а не только сотрудников». Но судьба повернулась иначе. 15 февраля 1941 года он был арестован по сфабрикованным обвинениям в шпионско-вредительской деятельности, к которой была добавлена открытая борьба под руководством Вавилова против «передовых методов научно-исследовательской работы и ценнейших достижений академика Лысенко по получению высоких урожаев». Далее приговор Военной коллегии Верховного суда СССР, согласно которому Карпеченко участвовал в никогда не существовавшей «антисоветской вредительской организации». 28 июля он был расстрелян. Ни родственникам, ни историкам даже неизвестно место, где покоятся останки Георгия Дмитриевича.
Почетный гражданин посмертно
Лишь 21 апреля 1956 года его удалось посмертно реабилитировать. С 60-х годов прошлого века на родине ученого началась работа по увековеченью его памяти. Затянулась она на несколько десятилетий. Неравнодушные люди приложили немало усилий, чтобы имя Карпеченко не забыли. Решено было установить в Вельске памятный бюст и назвать улицу в честь знаменитого земляка. Также была идея назвать один из кораблей Северного флота его именем. Был организован сбор средств на бюст. Но началась перестройка, так что из тех средств, что собрали, удалось установить лишь мемориальную доску. Вновь активная работа началась к 110-й годовщине Георгия Дмитриевича. Именно тогда Совет женщин под руководством Нелли Тороповой приложил массу усилий, чтобы родовой дом семьи Карпеченко стал музеем.
«Я пришла в пустой дом, – вспоминает Нелли Михайловна. – Но я была полна решимости воплотить задуманное в жизнь. Я по 20 часов в день занималась этим, жила идеей музея. Нам удалось посмертно присвоить Георгию звание «Почетного гражданина города Вельска». Мы переименовали улицу, как и мечтали его потомки. И, конечно же, открыли музей «Дом Карпеченко» в том самом здании, где родился и вырос наш земляк. Во дворе дома был установлен бюст».
К сожалению, Нелли Торопова уже не работает в музее Карпеченко. Обстоятельства заставили ее покинуть то, что было создано собственными руками. Но она и по сей день постоянно общается с современными известными учеными, являющимися почитателями земляка. Она верит, что сможет сделать еще немало полезного для того, чтобы имя Георгия Карпеченко помнили и уважали.
www.apk-news.ru
Селекция: основные термины и понятия
Исходный материал - линии, сорта, виды, роды культурных или диких растений или животных, обладающих ценными хозяйственными качествами или экстерьером.Гибридизация (от греч. "гибрис" - помесь) - естественное или искусственное скрещивание особей, относящихся к различным линиям, сортам, породам, видам, родам растений или животных.Сорт - совокупность культурных растений одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся: а) определенными наследственными особенностями, б) наследственно закрепленной продуктивностью, в) структурными (морфологическими) признаками.Порода - совокупность домашних животных одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся: а) определенными наследственными особенностями, б) наследственно закрепленной продуктивностью, в) экстерьером.Линия - потомство одной самоопыляющейся особи у растений, потомство от близкородственного скрещивания у животных, имеющих большинство генов в гомозиготном состоянии.Инбридинг (инцухт) по-англ. "разведение в себе" - близкородственное скрещивание сельскохозяйственных животных. Принудительное самоопыление у перекрестноопыляющихся растений.Инбредная депрессия - снижение жизнеспособности и продуктивности у животных и растений, полученных путем инбридинга, вследствие перехода большинства генов в гомозиготное состояние.Гетерозис - мощное развитие гибридов, полученных при скрещивании инбредных (чистых) линий, одна из которых гомозиготна по доминантным, другая - по рецессивным генам.Подвой - корнесобственное (укорененное) растение, на которое производится прививка.Привой - черенок растения или почка, которые прививаются на корнесобственное растение.Полиплоидия - кратное увеличение диплоидного или гаплоидного набора хромосом, вызванное мутацией.Мутагенез (от лат. "мутацио" - перемена, изменение и греч. "генос" - образующий) - метод в селекции высших растений и микроорганизмов, который позволяет искусственно получать мутации с целью увеличения продуктивности.Биотехнология - использование живых организмов и биологических процессов в производстве. Биологическая очистка сточных вод, биологическая защита растений, а также синтез в промышленных условиях кормовых белков, аминокислот, получение ранее недоступных препаратов (гормон инсулин, ростовой гормон, интерферон), создание новых сортов растений, пород животных, видов микроорганизмов и т. д.- это главные направления новой отрасли науки и производства.Генная инженерия - наука, создающая новые комбинации генов в молекуле ДНК. Возможность рассекать и сращивать молекулу ДНК позволила создать гибридную клетку бактерии с генами человека, ответственными за синтез гормона инсулина и интерферона. Эта разработка применяется в фармацевтической промышленности для получения лекарственных препаратов. С помощью пересадки генов создаются растения, устойчивые к болезням, неблагоприятным условиям среды, с более высоким эффектом фотосинтеза и фиксирования атмосферного азота.
Выведение новых сортов, путём скрещивания растений: VIKENT.RU
Выведение новых сортов, путём скрещивания растений, удалённых по своему географическому месту обитания по И.В. Мичурину
«Меня называют стихийным диалектиком, эмпириком, дедуктивистом.
Не вдаваясь в рассуждения - правильны или неправильны эти эпитеты, я считаю долгом в этом кратком обзоре моих работ сказать, что я начинал свои работы в 1875 г., ещё во времена остатков крепостничества, на заре русского капитализма, когда ещё не было не только такой науки, как генетика (она и сейчас только слагается), которая должна быть органически связана с селекцией, когда не было вообще научного плодоводства (кафедра по плодоводству учреждена впервые в 1915 г.), когда вся русская наука была облечена в александровский мундир. Короче говоря, я не имел прецедента для научной постановки выведения новых сортов плодово-ягодных растений. Передо мной даже не было сколько-нибудь серьезного опыта других.
Я видел лишь одно - необычайную для других стран и для нашего юга бедность среднерусского плодоводства вообще и бедность ассортимента в особенности.
Я с грустью наблюдал бедность нашего плодоводства, при всей исключительной важности этой отрасли сельского хозяйства, и тогда пришёл к заключению, что садоводство средней и, в особенности, северной России с незапамятных времен оставалось на месте, не двигаясь ни шагу вперёд. Печальная картина былого русского садоводства вызывала во мне острое до боли желание переделать всё это, по-иному воздействовать на природу растений, и это желание, вылилось в мой особый, ставший теперь общеизвестным принцип: «Мы не можем ждать милостей от природы; взять их у неё - наша задача».
Этот принцип я и положил в основу своей работы и руководствуюсь им и до сих пор.
Но, не имея никаких прецедентов в области научной постановки дела в ранней стадии своих работ, я вынужден был действовать интуитивно, а несколько позже - обращаться к дедуктивному методу.
Я поставил перед собой две дерзкие задачи: пополнить ассортимент плодово-ягодных растений средней полосы выдающимися по своей урожайности и по своему качеству сортами и передвинуть границу произрастания южных культур далеко на север.
Однако к разрешению этих задач я пришёл не скоро. Нужно сказать, что во всей моей работе имеются три резко выраженных этапа.
ЭТАП АККЛИМАТИЗАЦИИ. В восьмидесятых годах прошлого столетия имела хождение мнимонаучная теория об акклиматизации растений, выдвинутая московским учёным доктором Греллем. Эта «теория» заключалась в том, что для пополнения ассортимента средней полосы нужно брать растения южных сортов с целью постепенного приспособления их к климатическим условиям нашей местности. И, несмотря на то, что этот путь является ошибочным, я за неимением иного встал именно на этот путь. О том, что акклиматизация растений по существу стоит за пределами науки, мне тогда ещё не было известно.
Выписывая из-за границы - с юга - растения, я рассчитывал, что эти чужеземцы будут расти и плодоносить у нас, но эти попытки не увенчались успехом, так как растения вымерзли в первую же зиму. Правда, выходили отдельные экземпляры, которые плодоносили, но и они, в конце концов, погибли или не заслуживали внимания для дальнейшего их культивирования в нашей местности.
После этой неудачи я перешёл к другому способу: я пытался с помощью прививки перенести юг на север, полагая, что, будучи привитыми на наши холодостойкие дички, южане лучше и быстрее приспособятся к нашему климату, а полученные от их плодов семена дадут такие сеянцы, которые, под влиянием воздействия различных факторов, позволят отобрать новые, более лучшие сорта. Но, увы, - и здесь меня постигла неудача, так как полученные от посева сеянцы вымерзли в первую зиму.
В течение целых десяти лет, терпеливо перенося тяжёлые последствия ошибочных способов, я получал сотни неудач, но работы не бросал и продолжал переходить от одного способа к другому.
ЭТАП МАССОВОГО ОТБОРА. Этот этап является также начальным при введении новых выносливых сортов для каждой отдельной местности. Этого я старался достичь путем выращивания и отбора сеянцев из семян лучших наших и иностранных сортов. Однако вскоре выяснилось, что отборные сеянцы лучших местных сортов давали лишь незначительный перевес в своих качествах против старых сортов, а сеянцы из семян иностранных сортов в большинстве случаев оказывались невыносливыми, и их постигла такая же участь.
ЭТАП ГИБРИДИЗАЦИИ. При дальнейшей работе я производил подбор пар растений-производителей из лучших местных сортов и скрещивал их искусственно, но абсолютно хорошего материала в полученных гибридах опять-таки не было. Последующей работой моей было скрещивание наших местных сортов с южными, но сорта от такого скрещивания хотя и получались с более лучшим вкусовым качеством плодов, но в большинстве случаев плоды в зимней лежке долго сохраняться не могли; так, по моему мнению, свойства наших местных сортов плодовых растений в большинстве случаев доминировали над свойствами южных, ибо наши сорта создались и существуют в нашей местности уже столетия, а южные являются у нас «пришельцами».
И вот, после этого я стал уже совершенно на правильный путь, к которому пришла наука лишь за последние годы, а именно, я стал скрещивать расы и виды растений, удалённые по своему географическому месту обитания.
При такой работе пары растений, подобранные для роли производителей, в нашей местности попадали в непривычные условия среды их существования, и потомство от такого скрещивания получалось, легче всего приспособляющееся к условиям нашего климата, при более благоприятном сочетании тех свойств, которые более всего соответствовали требованиям, которые предъявлялись мною к этим сортам. От такой гибридизации получалось, что южные сорта передавали своему потомству вкус, величину, окраску и т. д., а дикие морозоустойчивые виды - свою выносливость к нашим суровым зимним морозам».
Мичурин И.В., 60-летние итоги и перспективы моих работ / Принципы и методы работы, Л., «Ленинградское газетно-журнальное и книжное издательство, 1949 г., с. 182-184.
Эффект гетерозиса.
vikent.ru
