Селекция растений и животных
http://www.mirbiologa.ru

Notice: Trying to get property of non-object in /var/www/yameds/data/www/mirbiologa.ru/components/com_content/views/category/view.html.php on line 43
Селекция растений и животных


Методы селекции

Основная задача селекции — создание высокопродуктивных пород животных и сортов растений, наилучшим образом удовлетворяющих пищевые и технические потребности человека.

Породой и сортом называют популяцию организмов, искусственно созданную человеком, которая характеризуется определенным генофондом, наследственно закрепленными морфологическими и физиологическими признаками, определенным уровнем и характером продуктивности. Каждой породе или сорту свойственна своя норма реакции. Так, куры породы белый леггорн отличаются высокой яйценоскостью. Улучшение условий их содержания и кормления сопровождается повышением яйценоскости, а масса практически не меняется. Фенотип (и в том числе продуктивность) наиболее полно проявляется лишь при определенных условиях, поэтому для каждого района с теми или иными климатическими условиями, агротехническими приемами и т. д. необходимо иметь свои сорта и породы.

Основные методы селекции — отбор и гибридизация. В растениеводстве нередко применяют массовый отбор. При этом в посеве отбирают только те растения, которые обладают желательными качествами. При повторном посеве снова преимущества получают растения с избранными признаками. Сорт, выведенный этим способом, не является генетически однородным, и отбор время от времени повторяют. Индивидуальный отбор сводится к выращиванию семей от отдельной особи. Такой отбор приводит к выделению чистой линии — группы генетически однородных (гомозиготных) особей.

Однако методом отбора нельзя получить ничего нового, он позволяет выделить только генотипы, уже имеющиеся в популяции. Кроме того, сочетание разных признаков у чистых линий часто оказывается неблагоприятным. Поэтому для обогащения генофонда создаваемого сорта растений или породы животных и получения оптимальных комбинаций признаков применяют гибридизацию с последующим отбором. Например, один сорт пшеницы может иметь прочный стебель и быть устойчивым к полеганию, но в то же время легко поражаться ржавчиной. Другой сорт, обладая тонкой и слабой соломиной, отличается устойчивостью к ржавчине. При скрещивании этих двух сортов в потомстве обнаруживаются различные комбинации, в том числе у части растений сочетаются признаки устойчивости к полеганию и к ржавчине. Такие гибриды отбирают и используют для посева. В животноводстве получить массовый материал для отбора трудно, поэтому здесь широко используют индивидуальный отбор с тщательным учетом хозяйственно полезных признаков и гибридизацию. У сельскохозяйственных животных проводят или близкородственное скрещивание с целью перевода большинства генов породы в гомозиготное состояние, или неродственное скрещивание между породами. Неродственное скрещивание при последующем строгом отборе поддерживает или улучшает свойства в ряде поколений гибридов.

При скрещивании разных пород животных или сортов растений, а также при межвидовых скрещиваниях в первом поколении гибридов наблюдается повышенная жизнеспособность и особенно мощное развитие. Это явление получило название гетерозиса и объясняется переходом многих генов в гетерозиготное состояние и взаимодействием благоприятных доминантных генов. При последующих скрещиваниях гибридов между собой гетерозис затухает, по-видимому, вследствие выщепления гомозигот.

Естественные мутации, сопровождающиеся появлением полезных для человека признаков, очень редки. На их поиски приходится затрачивать много сил и времени. Частота мутаций резко повышается при искусственном мутагенезе — воздействии некоторых химических веществ, ультрафиолетового и рентгеновского излучений. Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК. Наряду с вредными мутациями гораздо чаще обнаруживаются и полезные, которые отбираются и используются в селекционной работе. Таким путем удалось вывести штаммы микроорганизмов и грибов, активно синтезирующих необходимые человеку продукты — витамины, антибиотики. В растениеводстве часто получают и полиплоидные растения, которые отличаются более крупными размерами, высокой урожайностью и более активным синтезом органических веществ. Полиплоидные сорта клевера, сахарной свеклы, турнепса, ржи, гречихи, масличных растений широко распространены.





 
Закон гомологических рядов

Изучение наследственной изменчивости культурных растений и их предков позволило Н. И. Вавилову сформулировать закон гомологических рядов наследственной изменчивости: «Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости». На примере семейства злаковых Н. И. Вавилов показал, что сходные мутации обнаруживаются у целого ряда видов этого семейства. Так, черная окраска семян встречается у ржи, пшеницы, ячменя, кукурузы и ряда других, за исключением овса, проса и пырея. Удлиненная форма зерна — у всех изученных видов. У животных также встречаются сходные мутации: альбинизм и отсутствие шерсти у млекопитающих, альбинизм и отсутствие перьев у птиц, короткопалость у крупного рогатого скота, овец, собак, птиц. Причина появления сходных мутаций — общность происхождения генотипов. В процессе дивергенции различия между видами устанавливаются только в отношении генов, обусловливающих успех в борьбе за существование в данных конкретных условиях.

Многие гены видов, имеющих общее происхождение, остаются гомологичными и при мутировании дают сходные признаки.

Таким образом, обнаружение спонтанных или индуцированных мутаций у одного вида дает основания для поисков сходных мутаций у родственных видов растений или животных. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости с успехом используется в селекции растений и животных на практике.

Успех селекционной работы в основном зависит от генетического разнообразия исходной группы растений и животных. Между тем генофонд существующих пород животных или сортов растений, естественно, очень ограничен по сравнению с генофондом исходного дикого вида. Поэтому поиски полезных признаков среди диких предков очень важны для выведения новых сортов растений и пород животных. С целью изучения многообразия и географического распространения культурных растений Н. И. Вавилов организовал многочисленные экспедиции как на территории СССР, так и во многих зарубежных странах. В результате этих экспедиций был собран огромный семенной материал, который был использован для селекционной работы. Н. И. Вавилов выделил семь центров происхождения культурных растений: 1) южноазиатский (рис, сахарный тростник, цитрусовые); 2) восточноазиатский—китайский (соя, просо, гречиха); 3) юго-западноазиатский (пшеница, рожь, бобовые, виноград, плодовые культуры); 4) средиземноморский (маслины, капуста, другие овощные и кормовые культуры); 5) абиссинский (твердые пшеницы, ячмень, кофейное дерево); 6) центральноамериканский (кукуруза, длинноволокнистый хлопок, какао, фасоль и др.); 7) южноамериканский (картофель, хинное дерево). Впоследствии число центров было увеличено до 12.

 
Селекция растений и животных

Разработка теории и методов создания и совершенствования пород животных и сортов растений лежит в основе особой науки — селекции. Селекционеры исследуют специфические закономерности эволюции домашних животных и возделываемых растений, происходящей под направляющим влиянием человека. Как указывал выдающийся советский генетик и селекционер академик Н. И. Вавилов, в основе селекции лежит изучение сортового, видового, родового потенциала, генетического разнообразия и роли среды в проявлении наследственных признаков, закономерностей наследования при гибридизации близких и отдаленных видов, разработка форм искусственного отбора по отношению к конкретным объектам селекции: самоопылителям, перекрестно-опылителям и т. д.

Подробнее...
 


При использовании материала ссылка на сайт "Мир биолога" обязательна!