Селекция

Селекция - это наука о методах создания новых и улучшения существующих пород животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками и свойствами.

Породой, сортом, штаммом называют выведенную челове­ком совокупность особей одного вида (популяцию) с устойчивыми биологическими и хозяйственными признаками.

Основные задачи селекции:

1.Создание новых методов, позволяющих увеличивать уро­жайность сельскохозяйственных растений, плодовитость и продук­тивность животных.

2.Выведение новых сортов растений и пород животных, об­ладающих нужными человеку качествами.

В основе селекции (по Н. И. Вавилову) ле­жит изучение сортового, видового, родового потенциала, генетиче­ского разнообразия, изучение закономерностей наследования при­знаков и свойств при гибридизации близких и отдаленных видов и роли среды в проявлении наследственных признаков.

Селекция растений

Методы отбора.

Массовый отбор применяется для получения сортов перекрестноопыляемых растений, при этом из исходного материала вы­деляют группу особей с необходимыми для человека признаками.
Полученный сорт не является генетически однородным, поэтому отбор периодически повторяют. Данный метод позволяет сохранить и улучшить сортовые качества растений.

Индивидуальный отбор применяется для получения сортов самоопыляемых растений. Отбираются отдельные особи, и от них получают потомство. Данный метод используют для получения чис­той линии - генетически однородного потомства, полученного ин­дивидуальным отбором от одной особи или пары особей в ряду по­колений. Полученные рас­тения обладают максимальной степенью гомозиготности.

Использование естественного отбора, благодаря кото­рому у особей формируются приспособления к среде обитания, по­вышается устойчивость к болезням и вредителям. Прежде всего
возникают приспособления к местным условиям.

2. Методы гибридизации.

Гибридизация - это получение гибридов от скрещивания ге­нетически разнородных организмов.

Инбридинг - близкородственное скрещивание, основанно на искусственном опылении своей пыльцой перекрестно-опыляемых растений, которое приводит к повышению гомозиготности - получению чистых линий. Полученные чистые линии об­ладают пониженной жизнеспособностью, так как в них происходит накопление рецессивных мутаций, но при скрещивании разных чистых линий между собой получают растения, обладающие более высокой урожайностью. Явление повышенной урожайности, жиз­неспособности, высокой плодовитости гибридов первого поколе­ния, превышающих по этим показателям обоих родителей, назы­вают гетерозисом. У гибридов второго поколения гетерозисный эффект ослабевает. Гетерозис объясняется переходом большинства генов в гетерозиготное состояние и закрепляется при вегетативном размножении растений.

Аутбридипг - неродственное (межсортовое) скрещива­ние - повышает уровень гетерозиготности потомства

Отдаленная гибридизация - скрещивание растений раз­ных видов, а иногда и родов.

В результате этого получают новые формы растений, совмещающее в себе признаки обеих культур.
Например, ученый Цицин получил межвидовые гибриды: пшеницы с пыреем - устойчивый и высокопродуктивный. Пшеницы с рожью – тритикале. При таком скре­щивании важная роль принадлежит отбору.

Полученные таким способом гибриды бесплодны, так как хромосомы особей разных видов негомологичны и не могут конъюгировать. Следовательно, не происходит образования гамет. В 1924 г. советский ученый Г. Д. Карпеченко нашел способ преодо­ления бесплодия таких гибридов - путем удваивания числа хромо­сом и получения полиплоида. В результате у каждой хромосомы появляется свой гомолог. Г. Д. Карпеченко получил гибрид редьки и капусты. Редька и капуста в диплоидном наборе имеют по 18 хромосом, следователь­но, гаметы несут по 9 хромосом. Полученный гибрид имел 18 хро­мосом - 9 «редечных» и 9 «капустных». При мейозе «редечные» и «капустные» хромосомы не конъюгировали, и гибрид был бесплодным (стерильным). С помощью химического вещества колхи­цина (мутагенный фактор) удалось удвоить хромосомный набор гибрида, при этом полиплоид стал иметь 36 хромосом, то есть каж­дая хромосома имела себе парную. Это создало возможность конъюгации гомологичных хромосом капусты с «капустными», а редьки - с «редечными». Следовательно, каждая гамета несла по одному набору хромосом капусты и редьки (9 + 9 = 18). В зиготе получалось 36 хромосом, и таким образом полученный гибрид стал плодовитым и был похож одновременно на капусту и на редьку: одна половина стручка напоминала стручок капусты, а другая - тручок редьки.

После полученных результатов селекционеры стали широко использовать методы отдаленной гибридизации и полиплоидии с целью получения устойчивых и высокоурожайных сортов культур­ных растений.

4) Метод получения полиплоидов, то есть культурных рас­тений, содержащих более двух гаплоидных наборов хромосом. Большинство культурных растении – полиплоиды. Полученные сорта обладают высокой урожайностью.

И. В. Ми­чурин. Использовал методы се­лекции: отбора, гибридизации и воздействие условий сре­ды на развивающиеся гибриды. Мичурин скрещивал местные морозостойкие сорта яблонь с южными и получал сеянцы, которые подвергались строгому отбору и содержались в суровых условиях. Так были получены сорта яблонь Антоновки, Славянка. Мичури­ным был предложен метод ментора, при котором признаки раз­вивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или под­воя. Таким методом был выведен сорт яблони Бельфлер-китайка. Китайка была завезена из Сибири, а Бельфлер желтый - американ­ский сорт. Первые полученные гибриды были кислые и мелкие, а затем под влиянием черенков Бельфлера плоды стали приобретать его качества.

Применяя метод гибридизации, И. В. Мичурин получил гиб­риды малины и ежевики, рябины и сибирского боярышника, терна и сливы. Полученные Мичуриным сорта культурных растений явля­ются гетерозиготными, поэтому для сохранения сортовых качеств применяют вегетативное размножение – прививками, отводками, черенками.

Метод мутагенеза- искусственное получение мутаций (воздействуя химическими веществами радиационным излучением).