- Селекция
- Центры происхождения культурных растений
- Методы селекции
- уметь объяснять сущность понятий «порода», «сорт», «штамм», «гибридизация», раскрывать сущность современных методов селекции (искусственный мутагенез, полиплоидии)
- знать задачи селекции, расположение центров происхождения культурных растений, методы селекции растений и животных
- Что такое селекция?
- Какие методы селекции применяются в сельском хозяйстве?
Селекция
Селекция — наука о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов.
Одним из основоположников селекции является Ч. Дарвин, раскрывший роль наследственной изменчивости и искусственного отбора в создании новых пород и сортов.
Порода (сорт, штамм) — это искусственно созданная человеком популяция, которая характеризуется полезными для человека наследственными особенностями, высокой продуктивностью и своими морфологическими и физиологическими признаками.
Появление пород домашних животных и сортов культурных растений стало результатом искусственного отбора, проводимого человеком. Животные и растения, выведенные человеком, имеют общие черты, резко отличающие их от диких видов.
Рис. 1. Портрет Н. И. Вавилова
У культурных форм сильно развиты отдельные признаки, бесполезные или вредные для существования в естественных условиях, но полезные для человека. Например, способность кур давать 300 и более яиц в год лишена биологического смысла, т. к. такое количество яиц курица не может насиживать.
Все современные домашние животные и культурные растения произошли от диких предков. Успех селекционной работы зависит от генетического разнообразия исходной группы растений или животных. При выведении новых сортов растений или пород животных очень важны поиски и выявление полезных признаков у диких предков.
Центры происхождения культурных растений
Рис. 2. Центр происхождения культурных растений
В развитие селекции как науки большой вклад внёс русский учёный Н. И. Вавилов. Он организовал многочисленные экспедиции по всему миру с целью накопления семенного материала, который был использован в селекционной работе. Вавилов выделил
7 центров происхождения культурных растений на Земле, которыми являются в основном горные районы и древние очаги земледелия, характеризующиеся многообразием видов.
Центры происхождения культурных растений:
- Южноазиатский: рис, сахарный тростник, цитрусовые;
- Восточноазиатский: просо, гречиха, корнеплоды, груши, яблони, сливы;
- Юго-западноазиатский: пшеница, бобовые, виноград, тыквенные;
- Средиземноморский: капуста, оливки, соя;
- Эфиопский: зерновые, кофе;
- Центральноамериканский: кукуруза, какао, табак, арахис;
- Южноамериканский: картофель, ананас.
Методы селекции
Гибридизация — это скрещивание организмов разных пород.
Рис. 3. Мул. Пример межвидовой гибридизации
Различают гибридизацию двух видов. Близкородственное скрещивание (инбридинг) позволяет перевести рецессивные гены в гомозиготное состояние и вывести чистые линии. Неродственное скрещивание позволяет объединить в одном организме признаки разных форм. Последнее скрещивание может быть внутривидовым, скрещивание особей одного вида, не имеющих общих предков в 6–8 поколениях (аутбридинг). При таких неродственных скрещиваниях в первом поколении гибридов повышается их жизнеспособность и наблюдается мощное развитие (гетерозис).
Отдалённая гибридизация — скрещивание особей разных видов и родов.
Удачными примерами скрещивания различных видов растений служат межвидовые гибриды подсолнечника, отличающиеся иммунитетом к паразитам и болезням и содержащие более 50 % масла в семенах; пшеницы с высокой урожайностью и другими ценными качествами; табака высшего качества; картофеля; капусты; редиса, и т. д.
На заре человеческой цивилизации начался процесс, который Дарвин впоследствии назвал искусственным отбором. При бессознательном искусственном отборе люди не ставят перед собой какой-либо конкретной цели, а просто отбирают лучших, на их взгляд, особей и стараются получить от них как можно больше потомства. Значительного разнообразия пород и сортов при таком методе получить невозможно. Методический отбор осуществляется человеком по конкретному плану с целью выведения новой породы или сорта, обладающего определёнными качествами.
Одним из первых одомашненных животных был волк, приручённый в Азии более 10 тыс. лет назад.
Отбор — выделение для размножения ценных форм. В селекции растений проводят два вида отбора.
Массовый отбор — выделение группы особей, сходных по фенотипу, но дающих расщепление в потомстве.
Индивидуальный отбор — выделение единичных форм и раздельное выращивание потомства каждой особи, который приводит к созданию чистых линий (потомство одной самоопыляемой особи).
В селекции животных применяется только индивидуальный отбор, потомство животных чаще всего малочисленно. При отборе животных необходимо учитывать развитие экстерьерных знаков (телосложение, соотношение частей тела), их связь с признаками продуктивности породы (молочность у коров, яйценоскость кур).
Искусственный мутагенез — действие на организм мутагенами, в качестве которых используются некоторые химические вещества, ультрафиолетовые и рентгеновские лучи и др.
Рис. 4. Пример полиплоидии
Эти воздействия нарушают строение молекул ДНК и служат причиной мутаций, ведущих к наследственной изменчивости.
Увеличивая число хромосомных наборов в клетках растений, селекционеры
получают полиплоидные растения. Эти организмы отличаются более крупными размерами и высокой урожайностью. Широко распространены полиплоидные сорта клевера, сахарной свёклы, ржи, гречихи.
В настоящее время для сельскохозяйственного производства человечество использует около 10 % всей поверхности суши. Увеличивать эту долю становится всё сложнее. Тем большее значение приобретает селекционная работа учёных, которые, опираясь на основные закономерности наследственности и изменчивости, создают новые высокопродуктивные породы, сорта и штаммы. В последние десятилетия в селекции активно используются приёмы и методы генной и клеточной инженерии, имеющие несравнимо более высокие возможности по сравнению с традиционными.
Контрольные вопросы
- Что такое селекция?
- Каковы основные методы селекции?
- Чем является полиплоидия?
- Какие существуют центры происхождения культурных растений?
Селекция — наука о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов. Порода (сорт, штамм) — это искусственно созданная человеком популяция, которая характеризуется полезными для человека наследственными особенностями, высокой продуктивностью и своими морфологическими и физиологическими признаками. Основными классическими методами селекции являются отбор и гибридизация. Выделяется семь центров происхождения культурных растений.
