Селекция растений, животных и микроорганизмов. Селекция животных и растений

Селекция растений животных и микроорганизмов Селекция —

Селекция растений, животных и микроорганизмов

Селекция - наука о создании новых и улучшении ранее известных пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов «Селекция представляет собой эволюцию, направляемую волей человека» российский и советский учёный- генетик, ботаник, селекционер, географ Н. И. Вавилов -Автор закона гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов - Создатель учения о биологических основах селекции и центрах происхождения и разнообразия культурных растений -Организатор и участник ботанико-агрономических экспедиций, охвативших большинство континентов, в ходе которых выявил древние очаги формообразования культурных растений -Теория центров происхождения культурных растений помогла Николаю Вавилову и его сотрудникам собрать крупнейшую в мире мировую коллекцию семян культурных растений, насчитывающую к 1940 году 250 тысяч образцов (36 тысяч образцов пшеницы, 10022 — кукурузы, 23636 — зернобобовых и т. д. ). С использованием коллекции селекционерами было выведено свыше 450 сортов сельскохозяйственных растений. Мировая коллекция семян культурных растений, собранная Н. Вавиловым, его сотрудниками и последователями, служит делу сохранения на земном шаре генетических ресурсов полезных растений (1887 -1943 г. г. )

Порода, сорт или штамм - это совокупность особей одного вида, искусственно созданная человеком и характеризующаяся определёнными наследственными свойствами

Как можно преодолеть бесплодие межвидовых гибридов? Необходимо создать нормальные возможности для мейоза, чтобы каждая хромосома имела себе пару, а это достигается путем аллоплоидии – объединения разных геномов, а затем их кратного увеличения. Впервые это удалось осуществить в 1924 г. советскому генетику Георгию Дмитриевичу Карпеченко Это растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Стручки Тритикале занимали как бы (от лат. triticum — пшеница и лат. secale — промежуточное рожь) — злак, гибрид ржи и пшеницы. положение и состояли из Тритикале обладает повышенной двух половинок, из морозостойкостью (больше чем у озимой которых одна пшеницы), устойчивостью против грибных и напоминала стручок вирусных болезней, пониженной капусты, другая- редьки требовательностью к плодородию почвы, содержат много белка в зерне

Особенности селекции животных 1. Только половое размножение 2. Небольшое количество особей в потомстве 3. Затруднительно выведение чистых линий, так как животные не способны к самооплодотворению Методы селекции животных подбор родительских пар гибридизация отбор (по экстерьеру и хозяйственным признакам) близкородственная инбридинг Скрещивание внутри одной породы между близкими родственниками для сохранения качественно важных признаков. Может привести к вырождению породы неродственная аутбридинг индивидуальный Скрещивание отдаленных пород , отличающихся контрастными признаками, для получения гетерозиготных популяций и проявления гетерозиса. Потомство бесплодно Жесткий индивидуальный отбор по хозяйственно ценным признакам, выносливости, экстерьеру

Отдаленная гибридизация в животноводстве зубр + американский бизон = зубробизон Порода была создана, чтобы объединить характеристики обоих животных и с целью увеличить производство говядины самец осла + самка лошади = мул Мулы более терпеливы, устойчивы, выносливы и живут дольше, чем лошади, и менее упрямые, более быстрые и умные, чем ослы архар(горный баран) + меринос (тонкорунная овца) = архаромеринос Стада их круглогодично пасутся на высокогорных пастбищах в таких условиях, при которых не могут существовать тонкорунные овцы - мериносы як + корова = дзо (хайнак) В Монголии и Тибете этих животных используют для получения молока и мяса

зебра + любые другие лошади = зеброид Зеброиды обычно очертаниями тела больше похожи на мать и имеют отцовские полоски на ногах или частично на шее и туловище лев + тигр = лигр Лигры — крупнейшие кошки на Земле. Самый большой лигр по имени Геркулес, весом как два льва, проживает в парке «Остров джунглей» в Майами. В отличие от самок лигры-самцы обычно бесплодны, поэтому их нельзя разводить африканский сервал + домашняя кошка = саванна Другие межпородные гибриды: лошак = ослица + жеребец кама = лама + верблюд хонорик = хорек + норка индоутка = индюк + утка бестер = белуга + стерлядь Саванны гораздо более общительные, чем обычные домашние кошки, и их часто сравнивают с собаками благодаря их преданности хозяину. Их можно обучить ходить на поводке и даже приносить брошенные хозяином предметы

Микробиология (от греч. mikros — малый, bios —жизнь, logos — наука) наука о строении и жизнедеятельности мельчайших живых существ, называемых микроорганизмами Микроорганизмы– это группа прокариотических и эукариотических одноклеточных организмов, различаемых только под микроскопом Микроорганизмы Бактерии Кокки возбудители бактериального менингита Вирусы Герпес-вирус 6 -го типа Грибы Дрожжеподоб ные грибы вида C. albicans Простейшие Paramecium, род простейших одноклеточных Сине-зеленые водоросли Цианобактерии Любое производство, в основе которого лежит биологический процесс, можно рассматривать как биотехнологию. Примеры промышленного получения и использования продуктов жизнедеятельности микроорганизмов: - хлебопечение; - пивоварение; - виноделие; - приготовление молочных продуктов; - производство кормового белка; - производство ферментных и витаминных препаратов используемых в пищевой промышленности, медицине, животноводстве

Биотехнология – это технология получения из живых клеток или с их помощью необходимых человеку продуктов Генная инженерия - комплекс технологий, методов, посредством которых получают рекомбинантные (созданные благодаря биотехнологии на основе ДНК) РНК и ДНК, а также гены из клеток организмов, осуществляют различные манипуляции с генами и вводят их в другие организмы Методы биотехнологии Генная инженерия Клонирование Перенос генов дает возможность преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные признаки одних организмов другим

Биоэтика - наука об этичном отношении ко всему живому, в том числе и к человеку Конвенция о защите прав и достоинства человека в связи с применением достижений биологии и медицины принята 19 ноября 1996 г. На 1 мая 1998 г. подписана 22 государствами

Спасибо за внимание!

present5.com

Лекция. Селекция животных

zdamsam.ru

Методы селекции растений и животных

Методы селекции растений и животных, отбор и гибридизация, формы отбора

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Формы отбора

2. Методы отбора и гибридизации в селекции самоопыляющихся растений.

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Селекция — наука о выведении новых сортов растений и пород животных и об улучшении уже существующих. Ее название происходит от латинского слова selectio — отбор и правильно отражает основную особенность селекции; различные формы отбора являются главной основой деятельности всех селекционеров. Выделению селекции как самостоятельной науки предшествовала практическая селекция, в течение длительного времени проводившаяся чисто эмпирическим путем, а сначала даже совершенно бессознательно.

Селекция растений — одно из самых ранних достижений человека. Селекция началась тогда, когда человек стал одомашнивать растения, выращивая их в контролируемых условиях и отбирая те формы, которые обеспечивали надежный источник пищи. Эта первобытная селекция растений, как и селекция животных, становилась все более продуктивной, вокруг этих источников пищи постепенно оседали группы людей. С развитием деревень и городов количество рабочей силы увеличивалось и люди могли уже находить время для занятий искусствами и религиями. Следовательно, с одомашниванием растений и животных связана одна из самых важных фаз в переходе человека от кочевого, во многом индивидуалистического образа жизни, к тому сложно организованному обществу, которое существует сегодня. Почти все современные продовольственные культуры представляют собой прямой результат человеческой деятельности в эпоху примитивного сельского хозяйства.

На этом раннем этапе селекция шла медленно и успехи ее носили случайный характер. Она оставалась искусством, а не наукой до тех пор, пока в начале ХХ в. не были открыты и использованы в селекции растений менделевские законы наследственности. Однако, несмотря на это, селекция всегда будет в какой-то мере искусством. Как искусство, селекция опирается на знание самого растения, его морфологических особенностей и реакций на условия внешней среды.

Как наука, селекция растений основывается на принципах генетики. Генетика объяснила наследственность, и ее законы позволили заранее предвидеть результаты селекции. Вначале внимание генетиков было сосредоточено на генах, влияющих на качественные признаки: окраску, морфологические особенности, устойчивость к болезням. Позже генетики стали изучать количественные признаки: урожайность, высоту растения, раннеспелость и другие.

Селекция растений и животных — это одна из форм эволюции, которая во многих отношениях подчиняется тем же принципам, что и эволюция видов в природе, но с одним важным отличием: естественный отбор заменен здесь, по крайней мере, частично, сознательным отбором, проводимым человеком.

Основными методами селекции являются отбор и гибридизация, наряду с новыми методами, основанными на достижениях генетики: методом выведения самоопыленных линий и последующего получения линейных гибридов, методом экспериментальной полиплоидии, методом экспериментального мутагенеза. Целесообразность применения тех или иных методов селекции к определенным живым организмам во многом зависит от способов их размножения. Это самоопыляющиеся, перекрестноопыляющиеся, вегетативно размножаемые растения, животные и микроорганизмы.

1. ФОРМЫ ОТБОРА

Селекция как наука создана трудами Чарльза Дарвина (1809—1882), который произвел тщательный анализ деятельности селекционеров и на основании этого анализа создал учение об искусственном отборе. Книга Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» была опубликована 24 ноября 1859 г., и эту дату считают временем появления селекции как науки, т. к. учение об искусственном отборе в развернутой форме было изложено именно в этом труде Дарвина.

Дарвин выделил три формы отбора, имеющих место у культурных растений и домашних животных: методический, бессознательный и естественный отбор. Естественный отбор создал те формы растений и животных, которые затем были введены человеком в культуру и подвергнуты одомашниванию, и продолжал и продолжает действовать на них и после их одомашнивания человеком. Это воздействие естественного отбора происходит помимо воли и желания человека, вызывая изменения, связанные с приспособлением к новым условиям, которые созданы человеком в процессе одомашнивания. Многие особенности сортов растений и пород животных, нередко совсем нежелательные для человека, созданы таким воздействием естественного отбора. Бессознательный отбор производился человеком давно и выражался в сохранении на племя лучших экземпляров и уничтожении худших без сознательного намерения вывести улучшенную породу. Многие особенности домашних животных созданы в результате такого бессознательного отбора, проводившегося в течение десятков тысячелетий. Методический отбор отличается от бессознательного тем, что человек сознательно и систематически стремится к изменению породы (сорта) в сторону известного и заранее установленного идеала.

В глубокой древности, а в настоящее время у экономически отсталых народностей методический отбор имел и имеет сравнительно примитивную форму, но уже в Древнем Риме он приобрел довольно сложный и совершенный характер. Наиболее широкое распространение и совершенную форму методический отбор получил после развития капиталистических отношений в сельском хозяйстве некоторых стран Западной Европы. В этих странах широкое распространение получили сельскохозяйственные выставки, на которых лучшие представители пород и сортов получали ценные призы и золотые медали, что стало очень выгодным делом и проводилось в широких масштабах многими предприятиями и фирмами и приняло промышленный характер.

В результате за короткий период (менее 100 лет) были достигнуты выдающиеся успехи в деле улучшения культурных растений и животных, и новые породы, выведенные в Англии, не только значительно увеличили производительность сельского хозяйства, но и пользовались широким спросом на международном рынке и приносили большие прибыли английским селекционерам и заводчикам. В этот же период во Франции была выведена новая порода тонкорунных овец, а в России А. Т. Болотовым — новые сорта яблони.

Приемы и методы, разработанные отдельными селекционерами, обеспечивающие максимальную эффективность искусственного отбора. Это:

1. правильность выбора исходного материала для селекции;

2. правильная постановка цели селекции;

3. проведение селекции в достаточно широких масштабах и возможно более жесткая трактовка материала на всех этапах селекции;

4. проведение отбора только по одному основному свойству, а не сразу по многим.

Учение об искусственном отборе послужило теоретической основой для практической деятельности целого поколения селекционеров и значительно повысило эффективность их работы. Так, в частности, учение Ч. Дарвина оказало сильное влияние на деятельность крупнейшего русского селекционера в области селекции плодовых и ягодных культур И. В. Мичурина, который вывел сорта, имеющие огромное экономическое значение для средней полосы нашей страны.

2. МЕТОДЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ОТБОРА И ГИБРИДИЗАЦИИ В СЕЛЕКЦИИ САМООПЫЛЯЮЩИХСЯ РАСТЕНИЙ. РАБОТЫ А. П. ШЕХУРДИНА И В. Н. МАМОНТОВОЙ

Среди культурных растений есть большая группа самоопыляющихся, имеющих разнообразные приспособления, содействующие самоопылению и предотвращающие возможность перекрестного опыления. Так, у ячменя, пшеницы, овса есть нераскрывающиеся, или клейстогамные, цветки, у которых самоопыление происходит нередко еще до того, как колос появится из влагалища. У хлопчатника тычиночные нити образуют колонку, через которую и продвигается достигший зрелости пестик, захватывая при этом пыльцу. Существуют и другие приспособления к постоянному самоопылению. Преобладание самоопыления накладывает резкий отпечаток на биологию размножения, физиологию и генотипические особенности таких растений. Самоопыление приводит к тому, что все рецессивные мутации подвергаются воздействию естественного отбора. Полезные изменения закрепляются и получают широкое распространение, а вредные — уничтожаются. Вследствие этого в генофонде самоопылителей отсутствуют вредные (летальные или полулетальные) гены; вместе с тем у самоопылителей не бывает гетерозиса (гибридная мощность), связанного с гетерозиготностью.

Популяции самоопыляющихся растений, сложившиеся под влиянием естественного отбора и бессознательного искусственного отбора, представляют собой сложные смеси различных гомозиготных линий.

Методический отбор вначале имел форму массового отбора и состоял в выделении, сохранении и использовании для посева семян лучших растений и использовании для потребительских целей средних и худших.

Деятельность первых селекционных станций и семеноводческих фирм начиналась с массового отбора, проводившегося внутри местных сортов. Отбор селекционеры-специалисты проводили в широких масштабах и тщательно, по большому количеству хозяйственно ценных признаков. В результате улучшение местных сортов происходило значительно быстрее, и сорта, созданные массовым отбором, существенно превосходили исходные местные по ряду хозяйственно ценных признаков.

Все же такие селекционные сорта по своим основным особенностям качественно не отличались от местных. Они, как и местные сорта, представляли собой смесь многих различных гомозиготных линий, были недостаточно однородны и довольно быстро «вырождались» в результате усиленного размножения линий с менее ценными свойствами. Эти недостатки сортов, получаемых при помощи массового отбора, уже давно заставляли селекционеров искать другие способы селекции самоопыляющихся растений.

Еще до опубликования трудов Ч. Дарвина английский селекционер Ле-Кутер (1836) успешно применил индивидуальный отбор, основанный на получении и размножении потомства от единичных отборных растений. Но он довел этот метод до крайности; он искал не просто лучшие растения, а лучшие колосья на лучших растениях и лучшие зерна на лучших колосьях. Это очень осложняло отбор и надолго задерживало его применение в селекции растений-самоопылителей. Яльмар Нильсон (1901) устранил крайности Ле-Кутера, остановившись на отборе отдельных лучших растений на том основании, что все семена в пределах одного растения у самоопылителей наследственно равноценны, и сделал индивидуальный отбор в такой форме основным методом селекции растений-самоопылителей.

Индивидуальный отбор у самоопыляющихся растений дает возможность разделить исходный местный сорт на составляющие его гомозиготные линии, сравнить их между собой, выделить среди них наиболее ценные с хозяйственной точки зрения, а затем размножить лучшие для использования в качестве лучших сортов.

Выведенные при помощи индивидуального отбора сорта качественно отличаются от местных сортов-популяций и селекционных сортов, полученных при помощи массового отбора. Они обладают высокой однородностью и устойчивостью, а опасность вырождения при длительном размножении без дополнительных отборов минимальна. Исследования В. И. Иогансена и его учение о чистых линиях создало теоретическую основу для метода индивидуального отбора, после чего этот метод под названием линатной селекции получил очень широкое распространение во всех странах мира. Индивидуальный отбор и в настоящее время незаменим, когда нужно улучшить местный сорт путем выделения из него чистых линий, наиболее ценных с хозяйственной точки зрения.

Систему индивидуального отбора в России можно представить следующим образом. Семена исходного местного сорта в возможно более однородных условиях высеваются в питомнике исходного материала. В этом питомнике ведется наблюдение за растениями, выделяются лучшие и с каждого в отдельности собираются семена. На следующий год они высеваются в селекционном питомнике первого года на отдельных делянках, делянки сравниваются между собой, худшие бракуются, а семена с лучших образуют семенной фонд селекционного питомника второго года. В этом питомнике также проводится сравнение лучших семей на отдельных делянках (в 2-3 повторностях), худшие бракуются, а семена лучших передаются в предварительное сортоиспытание, где они высеваются в большем числе повторностей, чем в селекционном питомнике. Семена наиболее выдающихся семей могут быть сразу переданы в конкурсное станционное сортоиспытание, в которое потом поступают и семена семей, оказавшихся лучшими в предварительном сортоиспытании.

Потомства семей, показавших себя лучшими в конкурсном сортоиспытании, рассматриваются как новые сорта, получают названия и передаются в Госсортсеть. Сорта, прошедшие здесь успешно трехлетнее испытание, допускаются к использованию в определенных регионах страны.

Успех такой селекции зависит главным образом от качества исходного местного сорта, размеров отбора в питомниках, правильности браковки на всех этапах селекционного процесса. Такая селекция не создает новые сорта, а только выявляет уже существующие.

В ряде случаев перед селекционерами стоит задача выведения новых сортов самоопыляющихся растений, обладающих свойствами, которые отсутствуют у местных сортов-популяций. В таких случаях возникает необходимость применения других методов селекции.

Одним из таких методов является систематическая селекция, основанная на скрещивании исходных форм, каждая из которых обладает признаками, желательными для селекционера. В этом и заключается метод гибридизации. Применение и разработку метода гибридизации можно показать на примере работ известных селекционеров нашей страны А. П. Шехурдина и В. Н. Мамонтовой, которые всю свою жизнь посвятили работе в области селекции яровой пшеницы на Саратовской селекционной опытной станции (ныне НИИСХ Юго-Востока).

А. П. Шехурдин пришел работать на опытную станцию с первых дней ее организации, имея за плечами только низшую сельскохозяйственную школу. (Он один из своей многодетной семьи, имеющей пятерых детей, получил образование). Испытывая недостаток образования, А. П. Шехурдин в 36 лет заканчивает вечернюю школу и поступает в Саратовский сельскохозяйственный институт. Через четыре года он его заканчивает и получает диплом агронома, хотя, по сути дела, он им давно уже является. Несмотря на трудности личного характера (у А. П. Шехурдина в тяжелые годы гражданской войны умерла жена, и он остался один с тремя детьми), он продолжал активно работать и вместе с Г. К. Мейстером стал автором особого метода селекции — сложной ступенчатой гибридизации.

Этот метод заключается в скрещивании двух далеких географических форм, отличающихся друг от друга по ряду хозяйственно ценных признаков, проведение среди гибридов старших поколений отбора в широких масштабах и создании таким путем нового сорта, соединяющего положительные свойства исходных форм. Затем такой сорт используется в качестве одного из родителей для скрещивания с далекой формой, которая обладает отсутствующими у него хозяйственно ценными признаками. Путем проводимого в широких масштабах отбора выделяется сорт, соединяющий положительные свойства родительских форм. Этот сорт снова используется в качестве одного из родителей для скрещивания с далекой от него формой и т. д. При такой ступенчатой гибридизации происходит непрерывное улучшение вновь выводимых сортов, которые все время приобретают новые и новые положительные хозяйственно ценные свойства. Путем ступенчатой гибридизации А. П. Шехурдин к 1937 г. вывел невиданный в то время сорт мягкой пшеницы стекловидная-1 (альбидум 1264), имевшей макаронные, крупяные и другие качества зерна, сходные со свойствами зерна твердых пшениц и даже превышающие их. Этот сорт послужил исходным для создания большой группы новых сортов сильных мягких пшениц, полученных как самим А. П. Шехурдиным, так и В. Н. Мамонтовой и их учениками.

В 1936 г. за выдающиеся заслуги в развитии селекции и создании сортов яровой пшеницы А. П. Шехурдину была присуждена ученая степень доктора сельскохозяйственных наук, а в 1945 г. он стал профессором, в 1946 г. — заслуженным деятелем науки РСФСР (он награжден орденом Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени), а в 1942 г. (год войны) за создание сортов яровой пшеницы, высокоурожайных и устойчивых к бурой ржавчине, А. П. Шехурдину было присуждено звание лауреата Государственной премии.

Но была и другая, оборотная сторона у этой нашедшей признание титанической работы. Всех, кто знал А. П. Шехурдина, поражало его неиссякаемое трудолюбие. Его рабочий день начинался нередко еще до восхода солнца и заканчивался глубоким вечером. Часами он просиживал в лаборатории, занимаясь выбраковкой зерна. Итог его работы таков: под его руководством было выведено более 28 сортов яровой пшеницы, только за годы войны — 4 новых сорта. Перед Великой Отечественной войной сортами, выведенными Шехурдиным, было занято 10 млн гектаров, что составляло 44 % всех посевных площадей яровой пшеницы в стране. В 1977 г. площадь, занятая сортами, полученными в Саратове, составляла свыше 27 млн гектаров.

Так о А. П. Шехурдине отзывался директор Саратовской опытной станции: «...Специалист А. П. Шехурдин — человек редких знаний и исключительных дарований, беззаветный труженик и в то же время поразительно скромный человек. Вся его жизнь — это селекция пшеницы, неугасимое стремление дать для сельского хозяйства лучшие, наиболее совершенные сорта...»

Сам А. П. Шехурдин в своей научной деятельности выделял три этапа: с 1911 по 1918 гг., когда селекционеры пользовались в основном методом индивидуального отбора; с 1918 по 1927 гг., когда доминирующее значение приобрел метод гибридизации; с 1927 и, условно, по 1933 г. — велась разработка метода сложной ступенчатой гибридизации. Этот метод используется до сих пор; он стал венцом научной деятельности Шехурдина, дал сельскому хозяйству немало выдающихся сортов.

На первом этапе работы методом индивидуального отбора из местных стародавних сортов были получены новые сорта. В работе анализировалось огромное количество растений. О трудоемкости работы говорит такой факт: для выведения только одного сорта лютесценс-62 было изучено потомство 15 тыс. отдельных растений, испытывавшихся в течение ряда лет.

Очень пригодилась Шехурдину его природная наблюдательность: он замечал самые мельчайшие изменения, недоступные даже опытному глазу. Он мог не только по колосу, его форме, чешуйкам, но и по зерну определить разновидность сорта, часами бродил он среди своих посевов с записной книжкой, — и на глаз, и всеми прочими методами проверял зерно, раскусывал его.

В результате индивидуального отбора наиболее крепких растений («элиты») на основе местного сорта полтавка был отобран известный сорт лютесценс-62 и два сорта редко встречающейся тогда формы с белым зерном — альбидум-604 и альбидум-721. Из местного сорта селивановский русак тем же путем был выведен сорт остистой мягкой пшеницы эритроспермум-341, из белотурки в 1929 г. был создан сорт твердой пшеницы гордеиформе-432. Эти сорта были более засухоустойчивы, чем местные. Урожайность их выше на 10-26 %.

Кроме того, зерно альбидум-604 обладало исключительно высокими мукомольно-хлебопекарными качествами.

Из выведенных сортов особенно большое народнохозяйственное значение имел сорт лютесценс-62.

А. П. Шехурдин и его коллеги отлично понимали, что методом отбора невозможно вывести сорта, обладающие сложным комплексом ценных биологических и хозяйственных свойств. Селекционеры пришли к выводу, что для создания более совершенных сортов следует применять новый для того времени метод гибридизации в сочетании с индивидуальным направленным отбором.

В процессе работы А. П. Шехурдин разработал методику и технику искусственного скрещивания; он заметил и доказал на практике, что опыление цветков лучше производить не заготовленной ранее пыльцой, а непосредственно из созревших пыльников отцовских колосьев в тот момент, когда пыльца наиболее жизнеспособна. А. П. Шехурдин первым в истории отечественной селекции осуществил оригинальные скрещивания: внутривидовые — между близкими сортами пшеницы, межвидовые — скрещивал твердую пшеницу с мягкой, и даже межродовые — скрещивал пшеницу с рожью, пыреем, житняком, по сути дела, проводя отдаленную гибридизацию. В это время уже работала с Шехурдиным его ученица и продолжательница дела Валентина Николаевна Мамонтова, выпускница Высших женских сельскохозяйственных курсов им. И. А. Стебута в Петербурге.

Впоследствии, как и А. П. Шехурдин, В. Н. Мамонтова заочно заканчивает Саратовский сельскохозяйственный институт, ученую степень кандидата и доктора наук Валентина Николаевна получила без защиты диссертации — за выведение новых сортов пшеницы.

За сорта саратовская-29, 210, 35 и 38 в 1968 г. Мамонтовой В. Г. была присуждена Ленинская премия. В 1965 г. за большие успехи в селекции и семеноводстве и в связи с 70-летием со дня рождения Мамонтова В. Н. удостоена звания Героя Социалистического труда, ей присвоили звание почетного гражданина г. Саратова.

Но, возвращаясь к периоду 20-х гг., можно сказать о таких успехах: путем непрерывного отбора из восьмого поколения скрещивания твердой пшеницы белотурки с мягкой полтавской были созданы сорта саррубра (саратовская красная) и сарроза (саратовская розовая). Эти сорта превосходили родительские формы по урожаю на 2-2,5 ц с га, были уникальными по качеству сырья.

В 1935 г. академик Н. И. Вавилов писал: «Из наиболее крупных практических достижений Саратовской станции отметим безостый гибрид твердой и мягкой пшеницы саррубра, полученной от скрещивания полтавки и белотурки. Этот гибрид ныне занимает сотни тысяч гектаров в культуре и является наиболее крупным практическим достижением в мировой межвидовой гибридизации».

Применяя метод обычной гибридизации, Шехурдин и его сотрудники поняли, что, несмотря на значительный объем и длительный период работ по гибридизации, однократные скрещивания все-таки незначительно повышают урожайность и засухоустойчивость.

Применяя повторные скрещивания гибридов с одним из лучших родительских сортов или с другой ценной формой, Шехурдин таким образом разработал метод сложной, ступенчатой гибридизации. Особое значение здесь играл подбор родителей нового сорта. Так были созданы выдающиеся сорта альбидум-43, альбидум-24, саратовская-210, саратовская-29, саратовская-36, саратовская-38, саратовская-39.

Новые сорта выгодно отличались от родительских форм, так, альбидум-43 в среднем за 20 лет превысил урожайность родительского сорта на 35 %, созревает он на 4-5 дней раньше, чем полтавка и лютесценс-62.

Применение метода сложной ступенчатой гибридизации приносит ощутимые результаты, но этот процесс может быть очень длинным. Так, сорт альбидум-43 вошел в производство через 33 года после начала работы и получен путем сложного ступенчатого скрещивания 12 форм.

А. П. Шехурдин и его сотрудники широко применяли скрещивание географически отдаленных форм. Первое такое скрещивание было осуществлено еще в 1913 г. соединением пшеницы грекум, происходящей из Средней Азии, и местного сорта полтавки. Тем же способом был создан ряд высокоурожайных сортов яровой пшеницы. С местными выведенными сортами скрещивались канадские пшеницы кейченер и маркиз, наиболее ценными из полученных оказались сорта лютесценс-758 и саратовская-33, имеющие прочную соломину и не полегающие в условиях орошения при урожае 30-35 ц с га.

Много внимания уделялось выведению сортов, устойчивых к грибным болезням, — пыльной и твердой головке, к бурой, митовой и стеблевой ржавчине, мучнистой росе. После смерти А. П. Шехурдина (1951) его исследования успешно продолжила В. Н. Мамонтова. Она плодотворно использовала в своей селекционной работе отдаленную гибридизацию и метод ступенчатой гибридизации. В трудный период 1948 г., когда метод ступенчатой гибридизации подвергался резкой критике, она проявила большую твердость и принципиальность и продолжала работать в этом направлении. В результате ей удалось получить 13 очень ценных новых сортов яровой пшеницы, которые в 1964 г. занимали площадь в 16,5 млн га. А в 70-х гг. пшеница, выведенная Шехурдиным и Мамонтовой, заняла на полях страны 21 млн га. Такого еще не бывало. Первые огромные потоки зерна с казахстанской целины шли как раз за счет сорта, который получил всемирно известное имя — саратовская-29. Столь популярной она стала не только потому, что дает высокие урожаи и стойко переносит засушливые условия открытых всем ветрам степей. Содержание белка в зерне в благоприятные годы достигает огромной цифры — 21 %. Хлеб из ее муки получается высоким и пышным. Саратовская-29 среди сильных пшениц по качеству муки не имеет равных.

Согласно справочнику: пшеница считается отличной, если сила муки у нее превышает 400 джоулей, хорошей, когда этот показатель равен 350-400 джоулям, и слабой, если он меньше 180. У саратовской-29 сила муки, в зависимости от погодных условий и агротехники возделывания, колеблется от 640 до 1000 джоулей! Лондонская технологическая лаборатория Кент-Джонса дала такую оценку этому сорту: «Сорт саратовская-29 обладает необыкновенно высокой силой муки и является совершенно выдающимся сортом».

Сортами В. Н. Мамонтовой засевались земли Казахстана, поля Башкирии, Сибири. Для небывалых урожаев целинной пшеницы не хватало элеваторов. За 57 лет работы в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Юго-Востока (г. Саратов) В. Н. Мамонтова создала одна и в соавторстве 20 районированных в стране сортов. Янтарное зерно знаменитого сорта саратовская-29 закупали зарубежные страны для выпечки хлеба.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Знаменитые сорта, созданные А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой, еще раз закрепили славу Саратовской земли, которая всегда была знаменита отменными на всю Россию калачами, крупными, пышными, с румяной, нависающей грибом корочкой. Если в начале века пекари добивались улучшения качества хлеба простым механическим смешиванием муки из различных местных сортов, то саратовские селекционеры решили эту проблему, когда им удалось создать новые сорта яровой пшеницы, обладающие достаточно высокой силой муки.

На базе прекрасных сортов, созданных А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой, в настоящее время селекционеры выводят новые сорта, отвечающие современным требованиям агропромышленного производства и мирового рынка. И это стало возможно благодаря существованию таких методов, как сложная ступенчатая гибридизация и индивидуальный отбор.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гужов Ю. Л., Фукс А., Валичек П. Селекция и семеноводство культивируемых растений. М.: Изд-во РУДН, 1999.

2. Сеятели и хранители. М.: Современник, 1992.

3. Жизнь в науке. Саратов: Приволжское кн. изд-во, 1979.

4. А. П. Шехурдин. Избранные сочинения. М.: Изд-во сельскохозяйственной лит-ры, 1961.

5. Н. И. Вавилов. Теоретические основы селекции. Т. II. 1935.

studfiles.net

Селекция растений, животных и микроорганизмов

Задачи современной селекции. Исходный материал. Центры многообразия и происхождения культурных растений (Н.И.Вавилов). Селекция растений. Основные методы селекции: гибридизация, отбор. Формы искусственного отбора: индивидуальный и массовый. Самоопыление у перекрестноопыляемых растений. Гетерозис. Полиплоидия и отдаленная гибридизация. Преодоление нескрещиваемости и бесплодия при отдаленной гибридизации растений (Г.Д. Карпеченко). Отдаленная гибридизация домашних животных. Продуктивность культурных растений и домашних животных. Селекция микроорганизмов. Значение для медицины, микробиологической и других отраслей промышленности (получение антибиотиков...).

Изучение этой темы направлено на ознакомление с основами селекции. В современном понимании СЕЛЕКЦИЯ - ЭТО НАУКА О СОЗДАНИИ НОВЫХ И УЛУЧШЕНИИ СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОРОД ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ, СОРТОВ КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ И ШТАММОВ МИКРООРГАНИЗМОВ. В то же время это род практической деятельности людей, направленный на повышение продуктивности животных и растений.

Все современные домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы называют ОДОМАШНИВАНИЕМ. Этот процесс происходил при прямом участии человека с использованием методов селекции. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов, отвечающий требованиям человека.

Теоретической основой селекции является генетика, так как селекция базируется на наследственной изменчивости, источниками которой являются мутации, комбинации, гибридизация.

Исходным материалом для селекции могут быть дикие или одомашненные, но нуждающиеся в улучшении виды растений и животных, грибы и бактерии.

Обратите внимание на особенности селекции животных: большое значение имеет индивидуальный отбор, у животных скорость смены поколении меньше чем у растений, большое значение придается экстерьеру (внешним признакам породы).

В селекции растений последнее время большое значение приобрела межвидовая отдаленная гибридизация. Дайте оценку работам Г.Д.Карпеченко. В результате этих работ селекционеры получили методы преодоления бесплодия у гибридов.

Обратите внимание на значение работ Н.И.Вавилова о центрах многообразия. В результате селекционеры получили в руки данные об исходных материалах для селекции растений, которую человек проводил бессознательно в течении всей истории человечества.

При изучении темы обратите внимание на значение генетики и ее методов для селекции.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Каковы задачи селекции?

2. В чем суть учения Н.И.Вавилова о центрах происхождения и многообразия культурных растений?

3. Каковы основные методы селекции?

4. Какие формы искусственного отбора вы знаете? В чем их отличие?

5. Какую роль играет изменчивость в селекции?

6. Что такое инбридинг? Его значение в селекции?

7. Что такое гетерозис и его значение?

8. Расскажите о получении полиплоидов и их особенностях?

9. Какова связь между методами селекции и особенностями размножения растений?

10. В чем сходство и отличие методов селекции растений и животных?

11. Какое значение в селекции имеет искусственный мутагенез?

12. В чем особенности селекции микроорганизмов?

13. Приведите примеры достижений селекции животных, растений и микроорганизмов?

Поделитесь с Вашими друзьями:

zodorov.ru

селекция растений и животных

Введение

Селекция - наука о выведении новых сортов растений и пород животных и об улучшении уже существующих. Ее название происходит от латинского слова selectio - отбор и правильно отражает основную особенность селекции; различные формы отбора являются главной основой деятельности всех селекционеров.

Выделению селекции как самостоятельной науки предшествовала практическая селекция, в течение длительного времени проводившаяся чисто эмпирическим путем, а сначала даже совершенно бессознательно.

Селекция растений - одно из самых ранних достижений человека. Селекция началась тогда, когда человек стал одомашнивать растения, выращивая их в контролируемых условиях и отбирая те формы, которые обеспечивали надежный источник пищи. Эта первобытная селекция растений, как и селекция животных, становилась все более продуктивной, вокруг этих источников пищи постепенно оседали группы людей. С развитием деревень и городов количество рабочей силы увеличивалось и люди могли уже находить время для занятий искусствами и религиями. Следовательно, с одомашниванием растений и животных связана одна из самых важных фаз в переходе человека от кочевого, во многом индивидуалистического образа жизни, к тому сложно организованному обществу, которое существует сегодня. Почти все современные продовольственные культуры представляют собой прямой результат человеческой деятельности в эпоху примитивного сельского хозяйства.

На этом раннем этапе селекция шла медленно и успехи ее носили случайный характер. Она оставалась искусством, а не наукой до тех пор, пока в начале ХХ в. не были открыты и использованы в селекции растений менделевские законы наследственности. Однако, несмотря на это, селекция всегда будет в какой-то мере искусством. Как искусство, селекция опирается на знание самого растения, его морфологических особенностей и реакций на условия внешней среды.

Как наука, селекция растений основывается на принципах генетики. Генетика объяснила наследственность, и ее законы позволили заранее предвидеть результаты селекции. Вначале внимание генетиков было сосредоточено на генах, влияющих на качественные признаки: окраску, морфологические особенности, устойчивость к болезням. Позже генетики стали изучать количественные признаки: урожайность, высоту растения, раннеспелость и другие.

Селекция растений и животных - это одна из форм эволюции, которая во многих отношениях подчиняется тем же принципам, что и эволюция видов в природе, но с одним важным отличием: естественный отбор заменен здесь, по крайней мере, частично, сознательным отбором, проводимым человеком.

Основными методами селекции являются отбор и гибридизация, наряду с новыми методами, основанными на достижениях генетики: методом выведения самоопыленных линий и последующего получения линейных гибридов, методом экспериментальной полиплоидии, методом экспериментального мутагенеза. Целесообразность применения тех или иных методов селекции к определенным живым организмам во многом зависит от способов их размножения. Это самоопыляющиеся, перекрестноопыляющиеся, вегетативно размножаемые растения, животные и микроорганизмы.

1. Формы отбора

Селекция как наука создана трудами Чарльза Дарвина (1809-1882), который произвел тщательный анализ деятельности селекционеров и на основании этого анализа создал учение об искусственном отборе. Книга Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или Сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» была опубликована 24 ноября 1859 г., и эту дату считают временем появления селекции как науки, т. к. учение об искусственном отборе в развернутой форме было изложено именно в этом труде Дарвина.

Дарвин выделил три формы отбора, имеющих место у культурных растений и домашних животных: методический, бессознательный и естественный отбор.

Естественный отбор создал те формы растений и животных, которые затем были введены человеком в культуру и подвергнуты одомашниванию, и продолжал и продолжает действовать на них и после их одомашнивания человеком. Это воздействие естественного отбора происходит помимо воли и желания человека, вызывая изменения, связанные с приспособлением к новым условиям, которые созданы человеком в процессе одомашнивания. Многие особенности сортов растений и пород животных, нередко совсем нежелательные для человека, созданы таким воздействием естественного отбора.

Бессознательный отбор производился человеком давно и выражался в сохранении на племя лучших экземпляров и уничтожении худших без сознательного намерения вывести улучшенную породу. Многие особенности домашних животных созданы в результате такого бессознательного отбора, проводившегося в течение десятков тысячелетий.

Методический отбор отличается от бессознательного тем, что человек сознательно и систематически стремится к изменению породы (сорта) в сторону известного и заранее установленного идеала.

В глубокой древности, а в настоящее время у экономически отсталых народностей методический отбор имел и имеет сравнительно примитивную форму, но уже в Древнем Риме он приобрел довольно сложный и совершенный характер.

Наиболее широкое распространение и совершенную форму методический отбор получил после развития капиталистических отношений в сельском хозяйстве некоторых стран Западной Европы. В этих странах широкое распространение получили сельскохозяйственные выставки, на которых лучшие представители пород и сортов получали ценные призы и золотые медали, что стало очень выгодным делом и проводилось в широких масштабах многими предприятиями и фирмами и приняло промышленный характер.

В результате за короткий период (менее 100 лет) были достигнуты выдающиеся успехи в деле улучшения культурных растений и животных, и новые породы, выведенные в Англии, не только значительно увеличили производительность сельского хозяйства, но и пользовались широким спросом на международном рынке и приносили большие прибыли английским селекционерам и заводчикам. В этот же период во Франции была выведена новая порода тонкорунных овец, а в России А. Т. Болотовым - новые сорта яблони.

Однако селекции как науки еще не существовало. Приемы и методы, разработанные отдельными селекционерами, рассматривались как личные секреты. И только Дарвин тщательно собрал все материалы о методах и достижениях отдельных селекционеров, со многими установил личный контакт, дополнил все это личными опытами и наблюдениями и в результате создал целостную теорию селекции - учение об искусственном отборе. Все это привело к превращению селекции из искусства в науку.

В учении об искусственном отборе Ч. Дарвин доказал, что главная движущая сила селекции - это производимый селекционерами отбор наилучших форм. Он выявил условия, обеспечивающие максимальную эффективность искусственного отбора. Это:

1) правильность выбора исходного материала для селекции;

2) правильная постановка цели селекции;

3) проведение селекции в достаточно широких масштабах и возможно более жесткая трактовка материала на всех этапах селекции;

4) проведение отбора только по одному основному свойству, а не сразу по многим.

Учение об искусственном отборе послужило теоретической основой для практической деятельности целого поколения селекционеров и значительно повысило эффективность их работы. Так, в частности, учение Ч. Дарвина оказало сильное влияние на деятельность крупнейшего русского селекционера в области селекции плодовых и ягодных культур И. В. Мичурина, который вывел сорта, имеющие огромное экономическое значение для средней полосы нашей страны.

infourok.ru

Селекция животных | Биология

Особенности селекции животных. В основе селекции животных, как и растений, лежат наследственная изменчивость и отбор, протекающие в определенных условиях среды, наиболее благоприятствующих фенотипическому проявлению желательных признаков. Однако селекция животных имеет и некоторые особенности, вытекающие из самой природы организма животного: у животных существует только половое размножение; у животных потомство немногочисленно и каждая отдельная особь представляет значительную ценность.

При селекционной работе с животными важное значение приобретает учет экстерьерных признаков. Пол экстерьером понимают всю совокупность наружных форм животных, их телосложение, соотношение частей тела (рис. 123).Рис. 123. В результате селекции созданы новые породы кроликовСлева направо: шиншилла, бабочка, серебристый, великанОрганизм представляет собой целостную систему, в которой все органы связаны друг с другом. Развитие многих хозяйственно важных признаков, например молочности, у крупного рогатого скота соотносительно связано с определенным телосложением, хорошим развитием кровеносной и дыхательной систем и т. п. При селекционной работе с животными очень важно учитывать связи между разными признаками, так как высокая продуктивность по тому или иному признаку связана с определенными экстерьерными особенностями. На рисунке 124 отчетливо видны различия экстерьера между двумя породами крупного рогатого скота: шортгорнской (мясная) и джерсейской (молочная).Рис. 124. Мясное (слева) и молочное (справа) направления в селекции крупного рогатого скотаРазные породы неодинаково реагируют на изменение внешних условий, кормление. Например, у мясных пород крупного рогатого скота улучшение питания прежде всего сказывается на увеличении массы, у молочных на увеличении удоя. Яйценоские куры леггорн на улучшение рациона отвечают повышением яйценоскости, почти не меняя массы.

Приручение животных – первый этап селекции. Все домашние животные происходят от диких предков. 10-12 тыс. лет до н. э. человек начал приручать животных. Основные виды домашних животных были приручены лишь 5-6 тыс. лет назад.

Приручение значительно ослабило действие стабилизирующей формы естественного отбора, что привело к резкому повышению изменчивости, которая была использована человеком для искусственного отбора нужных ему признаков. Влияние приручения на изменчивость подробно изучено академиком Д. К. Беляевым на животных, которые в наше время еще только приручаются человеком и проходят первые этапы этого процесса. К их числу относятся пушные звери – лисица, норка, песец, соболь. Эти животные представляют объект вновь возникшей и энергично развивающейся отрасли хозяйства – звероводства.

Исследования показывают, что географические области приручения животных в значительной мере совпадают с центрами многообразия и происхождения культурных растений.

Типы скрещивания и методы разведения в животноводстве. В селекционной работе важно представить себе конечную цель, к которой стремится селекционер. Желательно ли увеличить молочную продукцию, повысить жирномолочность или изменить мясные качества скота все это требует разных направлений отбора и подбора производителей, применения различных систем скрещивания.

В подборе производителей важно учитывать их родословные. В племенных хозяйствах всегда ведутся племенные книги, в которых подробно учитываются экстерьерные особенности и продуктивность родительских форм в течение ряда поколений. По признакам предков можно судить с известной вероятностью о генотипе производителей.

Типы скрещивания при селекционной работе с животными разнообразны. Применяют в основном два типа скрещивания: неродственное и родственное.

Неродственное скрещивание между особями одной породы или между особями разных пород животных при строгом отборе приводит к поддержанию свойств или улучшению их в ряду следующих поколений гибридов.

При близкородственном скрещивании в качестве исходных форм используются братья и сестры или родители и потомство. Этот тип скрещивания применяют в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние. Такое скрещивание до известной степени аналогично самоопылению у растений, так как приводит к повышению гомозиготности. При этом происходит закрепление хозяйственно ценных признаков, которые сохраняются у потомства, так как оно гомозиготно по этим признакам.

При близкородственном скрещивании часто наблюдается ослабление животных, потеря устойчивости к действию внешних факторов, к заболеваниям. Все эти отрицательные проявления близкородственного скрещивания называются депрессией.

Чтобы этого избежать, родственное скрещивание должно сопровождаться строгим отбором особей, обладающих нужными хозяйственными признаками.

При селекционной работе родственное скрещивание обычно является лишь одним из этапов улучшения породы. За ним следует скрещивание разных линий, полученных в результате близкородственного скрещивания. Таким путем неблагоприятно действующие рецессивные гены переводятся в гетерозиготное состояние и вредное действие близкородственного скрещивания снижается.

Гетерозис у домашних животных. Так же как и у растений, у домашних животных наблюдается явление гибридной силы, или гетерозиса. Оно заключается в том, что при скрещивании разных пород (а также при межвидовых скрещиваниях) иногда в первом поколении гибридов наблюдается особенно мощное развитие и повышение жизнеспособности. Это свойство, однако, не сохраняется в последующих поколениях и затухает.

Гетерозис широко применяют в животноводстве и птицеводстве, так как первое поколение гибридов, обнаруживающее явление гибридной силы, непосредственно используют в хозяйственных целях. Например, для получения скороспелых свиней (на мясо и сало) скрещивают дюрокджерсейскую и беркширскую породы.

Испытание производителей по потомству. При селекции домашних животных очень важно определить наследственные качества самцов по признакам, которые непосредственно у них не проявляются, например по молочности и жирномолочности у быков или яйценоскости у петухов. Для этого используют метод определения качества производителей по потомству. Сначала от производителей получают относительно немногочисленное потомство и сравнивают его продуктивность с матерями и со средней продуктивностью породы. Если продуктивность дочерей оказывается повышенной, то это указывает на большую ценность производителя, которого следует использовать для дальнейшего улучшения породы. От хорошего самца можно получить большое потомство, особенно если применить искусственное осеменение.

Метод испытания по потомству применяют в племенной селекционной работе с животными.

1. Каковы особенности селекции животных по сравнению с селекцией растений? 2. Как влияет приручение на изменчивость животных? 3. С какой целью применяют близкородственное скрещивание и каковы его положительные и отрицательные стороны? 4. Для чего проводят испытания производителей по потомству?

blgy.ru

Генетические основы селекции | Биология

Из истории одомашнивания животных и растений

Все основные культурные растения, как и домашние животные, сформировались в доисторический период. Одомашнивание растений и животных на заре развития человечества служило надежным источником продуктов питания и одежды. Первые попытки окультуривания (доместикации) животных и некоторых растений были предприняты 20–30 тыс. лет назад. Так, на территории Юга России, в Средней Азии, Закавказье люди уже в эпоху каменного века знали пшеницу. Палеонтологические находки, обнаруженные в горных районах Ирака, показали, что в начале 7-го тысячелетия до н. э. там уже возделывалась пшеница – дикая однозернянка, в Древнем Египте – низкорослая твердая пшеница. В Древнем Египте на больших территориях выращивался и лен.

Возделывание льна и ткачество из его волокна в Древнем Египте

Началом массового выращивания культурных растений считают 6-е тысячелетие до н. э. Все современные домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Окультуривание растений и животных, создание многочисленных сортов и пород на основе диких видов – все это было сделано усилиями человека путем искусственного отбора и селекции.

Понятие о селекции

Селекция (от лат. selectio – выбор, отбор) – наука о методах создания сортов, гибридов растений и пород животных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. Селекцией также называют отрасль сельскохозяйственного производства, занимающуюся выведением сортов и гибридов культурных растений и пород домашних животных.

Теоретической основой селекции является генетика, поскольку свойства живых организмов определяются их генотипом и подвержены наследственной, модификационной и онтогенетической изменчивости. В связи с этим все методы селекции должны быть основаны на законах генетики как науки о наследственности и изменчивости. Учитывая сходство между эволюционным процессом и селекцией, Вавилов назвал селекцию эволюцией, направляемой человеком, призванной разрабатывать конкретные приемы и рекомендации, имеющие практическое применение в народном хозяйстве.

В селекции нашли практическое воплощение законы наследственности и изменчивости.

Основные методы селекции – это искусственный отбор, гибридизация, мутагенез и полиплоидия.

Искусственный отбор – это выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном отношении особей растений или животных определенного вида, сорта или породы для получения от них потомства с желательными свойствами. Различают бессознательный искусственный отбор и методический искусственный отбор. Первый – очень древний способ, проводимый человеком без какого-либо специального плана по улучшению качеств культивируемых растений и животных. Методический искусственный отбор – это селекция, которая всегда совершается по определенному плану в соответствии с желаниями селекционера.

Гибридизация – метод селекции, основанный на получении гибридов путем скрещивания, в основе которого лежит объединение генетического материала родительских организмов в одной клетке – зиготе. Напомним, что все созданные гибриды характеризуются гетерозиготностью по многим генам.

В процессе гибридизации осуществляется комбинативная изменчивость генотипа. Для первого поколения гибридов (F1) характерна большая жизнестойкость, большая плодовитость, крупные размеры плодов. В самом деле, гибриды F1 по ряду свойств заметно превосходят исходные родительские свойства (по размеру, интенсивности роста, степени плодоношения). Такое явление называют гибридной силой, или гетерозисом (от греч. heteroiosis – изменение, превращение). Гетерозис широко используется в растениеводстве и животноводстве. Основными причинами гетерозиса являются, видимо, устранение вредного влияния накопившихся рецессивных генов за счет их перехода в гетерозиготное состояние, а также взаимодействие благоприятных доминантных генов, приводящее к взаимному усилению их эффектов.

Эффект гетерозиса известен с древнейших времен. Первая попытка объяснить механизм этого явления принадлежала Ч. Дарвину. Он объяснял это явление с точки зрения его значения в эволюции животных и растений. По мнению Дарвина, гетерозис является одной из причин биологической полезности скрещивания в эволюции видов. Перекрестное оплодотворение поддерживается естественным отбором именно потому, что оно служит механизмом поддержания гибридной силы. Однако должное решение механизма гетерозиса возможно лишь на основе раскрытия его генетических закономерностей.

Как правило, гетерозис характерен только для гибридов первого поколения (F1). Начиная со второго поколения эффект гетерозиса затухает, так как часть генов переходит в гомозиготное состояние. Для того чтобы его продлить, у растений используют вегетативное размножение.

Примером гетерозиса у животных может служить мул – гибрид, созданный человеком в результате скрещивания лошади с ослом. Мул – это крупное животное, значительно сильнее и выносливее лошади, обычно используется для перевозок тяжелых грузов в трудных условиях, например в горах и на больших высотах. Мулы своей окраской и формой тела похожи на осла, бывают мужского и женского пола, но бесплодны.

Гибридизация может осуществляться между особями одного вида (внутривидовая гибридизация) и между особями разных видов (межвидовая, или отдаленная, гибридизация). При отдаленной гибридизации гибриды нередко оказываются неплодовитыми или бесплодными. Типичный пример межвидовой гибридизации – мул.

Различают родственное скрещивание (инбридинг в животноводстве, самоопыление в растениеводстве) и неродственное скрещивание, или аутбридннг. Инбридинг – скрещивание очень близких родственников (брат и сестра, двоюродные братья и сестры и пр.), у растений инбридинг – самоопыление. Поскольку животные и растения в гетерозиготном состоянии несут вредные рецессивные мутации, при инбридинге, вызывающем гомозиготизацию, у гибридного организма часто происходит значительное снижение жизнеспособности и устойчивости к заболеваниям. На этом основано запрещение близкородственных браков в человеческом обществе.

При аутбридинге – неродственном скрещивании – вредные рецессивные мутации, находящиеся в гомозиготном состоянии, переходят в гетерозиготное и будут способствовать повышению жизнеспособности гибридного организма. На этом основан весь положительный опыт практического сельского хозяйства.

Мутагенез – искусственное (индуцированное) получение мутаций с помощью различных физических или химических факторов – мутагенов. Это один из основных методов селекции. Большинство мутаций, возникших под влиянием мутагенов, неблагоприятно для организма, но некоторые из них представляют интерес для селекции.

Полиплоидия (от греч. polyploos – многократный и eidos – подобие) – наследственное изменение, характеризующееся кратным увеличением наборов хромосом в клетках организмов. Полиплоидные растения можно получить искусственным путем, блокируя расхождение удвоившихся хромосом различными химическими веществами. Наиболее часто с такой целью применяют алкалоид колхицин, получаемый из растения безвременника осеннего (Colchicum autumnale).

Безвременник

Полиплоиды, как правило, характеризуются крупными размерами, повышенным содержанием определенных веществ в клетках, устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды.

В селекции животных полиплоидия не применяется, так как этот метод приводит к нарушению пропорций роста отдельных органов, что у животных не является приемлемым.

Результаты селекции

Результатом селекционной работы является создание новых пород, сортов и штаммов. Порода – это созданная с помощью искусственного отбора группа животных одного вида, имеющих общее происхождение и обладающих определенными морфологическими, физиологическими и хозяйственно полезными признаками, устойчиво передающимися по наследству. Сорт – созданная в результате искусственного отбора совокупность растений одного вида, обладающих в конкретных условиях возделывания сходными, передающимися по наследству морфологическими, физиологическими и хозяйственными признаками. Штамм (от нем. Stamm – ствол, основа, племя, семья) – чистая культура микроорганизма, выделенного из определенного источника (популяции) или полученного в результате мутации. Породы, сорта и штаммы – это популяции организмов, искусственно созданные человеком и имеющие определенные наследственные особенности. Все особи внутри породы, сорта и штамма имеют сходные, наследственно закрепленные свойства: продуктивность, определенный комплекс морфологических и физиологических свойств, а также однотипную реакцию на факторы внешней среды.

blgy.ru

Смотрите также

• 
  Сходства растений и грибов
• 
  Мир животных мир растений
• 
  Комнатное растение лавр уход
• 
  Маранда растение лечебные свойства
• 
  Как защищены клетки растений
• 
  Ядовитые растения нашей местности
• 
  Приемы размещения комнатных растений
• 
  Пикировка растений что это
• 
  Одноклеточные и многоклеточные растения
• 
  Многоклеточные и одноклеточные растения
• 
  Растения с видоизмененными корнями