Селекция растений и животных
В качестве предмета селекции растений выступает теоретическая разработка и дальнейшее практическое выведение новых сортов растений и улучшение уже имеющихся.
При селекции растений широко применяются общие методы селекции. Однако селекция растений имеет специфические особенности по сравнению с селекцией животных и микроорганизмов.
При проведении селекции растений важную роль играет разнообразие селекционного материала. Изучением разнообразия исходного материала для проведения селекции растений занимался Н.И. Вавилов и его последователи. В ходе исследований были проанализированы центры происхождения современных растений. которые возделываются человеком. Всего Н. И. Вавилов выделил восемь центров, наиболее значительными среди которых являются следующие:
- Восточно-азиатский (китайский). В этом центре были выведены такие растения, как соя и некоторые сорта лука, яблонь, ячменя, баклажан и т.д.
- Среднеазиатский центр является родиной зернобобовых культур и пшеницы
- Средиземноморский. Здесь были выведены многие овощи, такие как капуста, репа, лук репчатый, а также петрушка и кормовые культуры
- Южно-американский центр является родиной картофеля, маниоки, арахиса, подсолнечника и других растений.
В настоящее время в вышеперечисленных центрах произрастают предки современных культурных растений, которых можно использовать в качестве материала для селекции. Для этого были созданы специальные фонды и коллекции семян исходных растений, которые в дальнейшем использовались селекционерами для выведения новых сортов.
В селекции растений можно выделить две группы организмов:
К указанным группам применяются разные методы селекции. Например, для первой группы широко применяется массовый отбор, индивидуальный отбор применяется редко. Для второй группы наиболее часто применяется индивидуальный отбор.
При выведении новых сортов для скрещивания близкородственных организмов применяется самоопыление и в результате получаются чистые линии. Данный метод может применяться при селекции всех растений.
Кроме селекционной работы, метод получения чистых линий используется и для повышения урожайности растений. для этого используется явление гетерозиса.
Гетерозисом называется резкое усиление продуктивности организмов первого поколения, которое было получено в результате скрещивания особей чистых линий.
Явление полиплоидии также широко используется в селекции растений. это явление применяется для преодоления нескрещиваемости при межвидовой гибридизации, а также для увеличения урожайности некоторых растений. например, полиплоидия используется для увеличения урожайности сахарной свеклы, ржи, турнепса и т.д.
Специфической чертой селекции растений является использование соматических мутаций ввиду того, что растения способны размножаться вегетативно. В результате использования такого рода мутаций был выведен сорт яблок Антоновка полуторафунтовая.
Применение соматических мутаций становится возможным из-за широкого использования метода прививок. Метод прививок является специфическим методом, который применим для многолетних древесно-кустарниковых форм, к которым и относится большая часть плодово-ягодных культур.
Вегетативная гибридизация и метод прививок являются специфическими метода в селекции плодово-ягодных культур. Широко применял эти методы В. И. Мичурин, который также применял и метод управления доминированием признаков. Последний метод способствовал выработке необходимых свойств и закреплению их. Этот метод используется и в селекции животных.
Особенности селекции животных
Селекция животных – эта направление науки, которое занимается изучением наиболее оптимальных способов выведения пород домашних животных, а также улучшения уже существующих.
В селекции животных применяются все методы селекции. Однако в виду того, что домашние животные не имеют способности к размножению бесполым и вегетативным путем, эти методы имеют свою специфику. Кроме того, специфика методов селекции животных связана еще и с тем, что период половой зрелости у домашних животных наступает поздно и потомство является немногочисленным.
В процессе выведения новых пород домашних животных широко используется индивидуальный отбор. Это связано с тем, что за животными необходимо осуществление более индивидуального ухода, чем за растениями. Например, за стадом животных в 100 голов уход осуществляет 10 человек, в то время, как за полем, на котором произрастают сотни тысяч растений, ухаживает 5-8 человек.
Применение гибридизации имеет ключевое значение в селекции животных, причем применяется инбридинг, неродственное скрещивание, и отдаленная гибридизация.
Неродственное скрещивание — это гибридизация животных, которые принадлежат к разным породам, но одного вида. Неродственное скрещивание приводит к нарушению наследственности, в результате чего получаются организмы, которым присущи новые признаки. В дальнейшем их можно использовать с целью выведения новой породы либо усовершенствования имеющейся.
Инбридинг в селекции животных используется в тех же целях, что и в селекции растений. отличие от самоопыления растений заключается в том, что здесь применяют осеменение близкородственных организмов.
Метод отдаленной гибридизации используется для получения животных с ценными эксплуатационными качествами. Полученные таким способом особи, как правило, не дают потомства.
Важное значение в селекции животных играет направленное воспитание, которое позволяет развить и закрепить свойства животного, полезные для хозяйственной деятельности.
В качестве классического примера селекции животных можно рассмотреть выведение белой украинской породы свиней М. Ф. Ивановым. Для получения этой породы использовалась местная украинская порода, которая была хорошо приспособлена к условиям существования, но имела малую продуктивность и низкое качество мяса. Второй породой была английская белая порода, которая имела высокую продуктивность, но была не приспособлена к существованию в условиях Украины. В результате длительной работы была выедена новая порода – украинская белая свинья, которая сочетала в себе все необходимые качества родительских пород.
Источник
2. Селекция растений и животных
Для выведения новых сортов растений селекционеры применяют мутагенез, искусственный отбор (массовый и индивидуальный), внутривидовую и отдалённую (межвидовую) гибридизацию, полиплоидию.
Исходный материал создаётся с помощью искусственного мутагенеза , который во много раз увеличивает частоту мутаций.
для выведения безостых и низкорослых сортов злаковых растений использовалось рентгеновское излучение. Новые сорта декоративных и овощных культур получают с помощью химических мутагенов.
Полученные мутантные растения после отбора подвергаются скрещиванию для получения новых ценных комбинаций признаков.
В основе инбридинга ( близкородственного скрещивания ) у растений лежит принудительное самоопыление перекрёстноопыляющихся форм. Инбридинг используется для перевода генов в гомозиготное состояние и получения чистых линий .
При скрещивании чистых линий образуются гибриды, у которых ярко выражен гетерозисом .
таким способом получают гибридные семена большинства овощных культур, которые выращиваются в сельском хозяйстве.
Используется в селекции растений и отдалённая гибридизация . Полученные межвидовые гибриды обычно бесплодны, так как у них нарушается протекание мейоза при образовании половых клеток. Для преодоления бесплодия таких гибридов применяют особые методы, одним из которых является полиплоидия .
Впервые преодолеть бесплодие межвидового гибрида удалось в \(1924\) г. Г. Д. Карпеченко. Учёный получил бесплодный капустно-редечный гибрид с диплоидным набором \(18\) хромосом, из которых \(9\) «редечных» и \(9\) «капустных». Конъюгация этих хромосом не происходила. Карпеченко удвоил хромосомный набор. У полиплоидного гибрида оказалось \(36\) хромосом (по \(18\) «редечных» и «капустных). Появилась возможность конъюгации, и гибрид стал плодовитым.
В \(20\)-х г. \(ХХ\) в. была успешно проведена гибридизация пшеницы и ржи и получены пшенично-ржаные гибриды ( тритикале ). В \(30\) г. Н. В. Цицин скрестил пшеницу с пыреем, а И. В. Мичурин смог создать межвидовые гибриды плодово-ягодных культур.
Большинство современных видов культурных растения являются полиплоидными . Триплоидные, тетраплоидные и даже октоплоидные формы получены с помощью колхицина, которым обрабатывают семена растений.
- размножение животных происходит только половым путём;
- потомство обычно небольшое;
- животные становятся половозрелыми через несколько лет после рождения;
- невозможно самооплодотворение, поэтому сложнее получать чистые линии;
- отдельные признаки (молочность, яйценоскость) не проявляются у самцов.
Основные методы (отбор и гибридизация) используются и в селекции животных. Отбор применяется только индивидуальный.
Близкородственное скрещивание ( инбридинг ) применяется для закрепления полезных признаков.
Межпородное скрещивание ( аутбридинг ) проводится для закрепления необходимых человеку качеств, имеющихся у обеих пород. У гибридов наблюдается увеличение жизнеспособности, продуктивности, устойчивости к болезням, т. е. проявляется гетерозис.
при скрещивании двух пород уток получают гетерозисных бройлерных уток, которые быстро растут и отличаются от обычных уток большим весом.
Источник