ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ

ОСНОВЫ СЕЛЕКЦИИ

1. ОДОМАШНИВАНИЕ – НАЧАЛЬНЫЙ ЭТАП СЕЛЕКЦИИ. МЕТОДЫ СОВРЕМЕННОЙ СЕЛЕКЦИИ Человек издавна пытался одомашнивать животных. Под домашними животными понимаются животные, разводимые человеком для удовлетворения различных его потребностей, в первую очередь для получения продуктов питания, помощи в охоте, промышленного сырья, а также для использования в качестве транспортного средства. Современные домашние животные и культурные растения имеют диких предков. Процесс превращения диких животных и растений в культурные формы называют одомашниванием. В настоящее время продолжается одомашнивание таких видов, как лось, норка, ондатра, нутрия, песец, соболь, антилопа канна, африканский страус, пятнистый олень, марал (благородный олень), лань и др. Так, пушное звероводство —отрасль по производству ценной пушнины – создано только в 20-м столетии. Известны и случаи одичания: собака динго в Австралии, лошадь (мустанги) в Америке и др. Животные и растения уже на самых ранних этапах одомашнивания проявили повышенную изменчивость: изменение поведения по отношению к человеку и морфофизиологических признаков. В результате уже на первых этапах одомашнивания растений и животных были созданы предпосылки для успешного проведения искусственного отбора — отбора растений и животных по признакам, интересующим человека. Почти все культурные растения были одомашнены человеком свыше 6 тысячелетий до нашей эры.

2. Культурные растения – результат искусственного отбора. Культурными растениями называют растения, выращиваемые человеком для удовлетворения своих потребностей. По этому признаку культурные растения делят на пищевые, кормовые (для рогатого скота и пр.), волокнистые, лекарственные, красильные, эфирно-масличные, декоративные и др. Известно более 25 тыс. видов культурных растений, что составляет около 10% от общего числа видов высших растений. Разнообразие сортов растений и пород животных – результат селекционной работы ученых. Закон Н.И. Вавилова о гомологических рядах в наследственной изменчивости. Селекция – отрасль сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов и гибридов, сельскохозяйственных культур и пород животных. Генетика – основа селекции.

3. Основными методами селекции растений служат гибридизация и отбор. Приручение животных, скрещивание, гетерозис, испытание производителей – все эти методы используются в племенной селекционной работе с животными. Академик Н. И. Вавилов в течение многих лет исследовал закономерности наследственной изменчивости у дикорастущих и культурных растений различных систематических групп. Эти исследования позволили сформулировать закон гомологических рядов или закон Вавилова. Закон: генетически близкие роды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная, какие мутационные изменения возникают у особей какоголибо вида, можно предвидеть, что такие же мутации в сходных условиях будут возникать у родственных видов и родов. Знание этого позволяет селекционерам заранее предвидеть, какие признаки изменяются у того или иного вида в результате воздействия на него мутагенных факторов.

4. Основными методами современной селекции служат: искусственный отбор, гибридизация, полиплоидия и мутагенез. Искусственный отбор – метод селекции, осуществляемый человеком с целью создания пород животных и сортов растений. Селекция – наука, разрабатывающая теорию и методы выведения и улучшения пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов. Методы селекции, их суть: Массовый отбор – выделение группы особей, обладаемых желаемыми признаками (применяется многократно в ряду поколений). Индивидуальный отбор – выделение отдельных особей с желаемыми признаками. Наиболее применим для животных и самоопыляющихся растений. Межлинейная гибридизация – скрещивание двух чистых линий для получения гетерозиса (гетерозис – явление очень высокой плодовитости и жизнестойкости в первом гибридном поколении). Отдаленная гибридизация – скрещивание неблизкородственных форм и даже разных видов. Применяют для получения необычных комбинаций генов для последующего отбора. Полиплоидия – увеличение числа хромосомных наборов. Используют в селекции растений для повышения урожайности и преодоления бесплодия при межвидовом скрещивании. Клеточная инженерия – выращивание клеток вне организма (в культуре ткани). Позволяет проводить гибридизацию соматических (неполовых) клеток. Генетическая инженерия (искусственная перестройка генома) – позволяет встраивать в геном организма одного вида гены другого вида. Искусственный мутагенез – процесс провоцирования мутаций, контролируемый человеком.

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ В селекции растений в зависимости от особенностей их размножения применяют массовый и индивидуальный отбор. Массовый отбор применим к перекрестноопыляющимся растениям. Селекционеры работают с большой группой особей растений, обладающими желательными для человека свойствами. При этом массовый отбор не ведет к выделению однородного в генотипическом отношении материала, поскольку в популяциях перекрестноопыляющихся растений велик процент гетерозиготных особей. Многие современные сорта ржи, получившие широкое распространение, выведены методом массового отбора, например сорт Вятка. Сорт, выведенный данным методом, не является генетически однородным, и массовый отбор приходится периодически проводить заново, т.е. осуществлять так называемый многократный массовый отбор.

Индивидуальный отбор в отличие от метода массового отбора применим в селекционной работе с самоопыляющимися растениями. Этот метод используется в селекционной работе с такими злаками, как пшеница, ячмень, овес. Сущность индивидуального отбора заключается в выделении отдельных особей с необходимыми признаками и получение от них потомства. Потомство одной самоопыляющейся особи носит название чистой линии. Все особи чистой линии гомозиготны. Полученный в результате индивидуального отбора сорт состоит из одной или нескольких гомозиготных чистых линий. Межлинейная гибридизация. Явление гетерозиса. Селекционеры давно замечали, что при скрещивании друг с другом генетически отдаленных форм, нередко появляются особи, отличающиеся повышенной жизнестойкостью и высокими показателями урожайности – в 1,5-2 раза выше урожайности сорта. Такое явление получило название гетерозиса. Эффект гетерозиса, или гибридной силы, также проявляется при проведении перекрестного опыления между самоопыляющимися чистыми линиями. Этот метод получил название межлинейной гибридизации. По-видимому, в основе явления гетерозиса лежит высокая гетерозиготность гибридов. Во втором и последующих поколениях эффект гетерозиса снижается. В селекционной работе обычно сочетают скрещивание и искусственный отбор. У самоопыляющихся форм отбор эффективен лишь до момента получения чистых линий. Многие культурные растения являются полиплоидами, т.е. содержат более двух гаплоидных наборов хромосом. Такие растения отличаются более крупными размерами, повышенной плодовитостью и высокой устойчивостью к заболеваниям и действию различных факторов окружающей среды. Полиплоидами являются такие продовольственные культуры, как картофель, пшеница, овес. Для получения новых высокопродуктивных сортов культурных растений используют метод отдаленной гибридизации. Это скрещивание растений разных видов и даже родов. В результате отдаленной гибридизации могут быть получены совершенно новые формы культурных растений: известны гибриды ржи и пшеницы, пшеницы и злака эгилопс.

Селекция животных, как и селекция растений, базируется на наследственной изменчивости и искусственном отборе, способствующем фенотипическому проявлению желательных для человека признаков (хозяйственно ценных, декоративных). В то же время селекция животных имеет свои особенности, вытекающие из самой природы животных. Все одомашненные животные (позвоночные и беспозвоночные) размножаются только половым путем. Наземные позвоночные животные (птицы, млекопитающие) имеют немногочисленное потомство, поэтому для селекционной работы значительную ценность может представлять каждая отдельная особь. В животноводстве применяют два типа скрещивания: неродственное и родственное. Неродственное скрещивание в сочетании со строгим отбором особей способствует стабилизации свойств породы или даже их улучшению в ряду последующих поколений. При скрещивании различных пород животных или пород, относящихся к разным видам, получают потомство, превосходящее исходные родительские формы по своим размерам и отличающееся более высокой жизнеспособностью. Это явление (такое же, как и у растений) носит название гетерозиса, или гибридной силы. В последующих поколениях эффект гетерозиса не проявляется. В практике птицеводства и животноводства гибриды первого поколения, обладающие повышенной мощностью, используются в хозяйственных целях. Близкородственное скрещивание осуществляют в случаях, когда необходимо большинство генов породы перевести в гомозиготное состояние. Близкородственное скрещивание приводит к закреплению хозяйственно ценных признаков. Сохранение желательных признаков у потомства объясняется его гомозиготностью по этим признакам. Вместе с тем такое скрещивание приводит к ослаблению животных, повышенной восприимчивости их к заболеваниям. Для того чтобы избежать негативных тенденций, после близкородственного скрещивания проводят скрещивание различных линий. При этом рецессивные гены переходят в гетерозиготное состояние и не проявляются в фенотипе породы. Конт

Контрольные вопросы 1. Для чего нужна селекция? 2. Что такое порода, сорт, штамм? 3. Когда начался процесс одомашнивания растений и животных? 4. Приведите примеры основных домашних животных. Какие животные были их дикими предками? 5. Одомашнивание каких видов животных продолжается в настоящее время? 6. Какие растения называют культурными? 7. Назовите известные вам породы собак. 8. Какие породы кошек вы знаете? 9. Покажите роль искусственного отбора в возникновении пород домашних животных и сортов культурных растений. 10.В чем основное отличие искусственного отбора от естественного?