Селекция растений
Селекция растений – это отрасль в сельском хозяйстве, занимающаяся созданием гибридов и новых сортов растительных культур с определёнными характеристиками. Селекция решает такие задачи, как повышение урожайности и качества растений, их способности противостоять заболеваниям и неблагоприятным природным факторам, а также приспосабливаться к климатическим и почвенным условиям региона.
Селекционная отрасль опирается на использование ряда основных методов:
- гибридизация внутри вида;
- отдалённая гибридизация;
- массовый отбор;
- индивидуальный отбор;
- инбридинг;
- полиплоидия;
- экспериментальный мутагенез.
Массовый отбор – это метод селекции, который используется для разработки инновационных сортов, нуждающихся в перекрёстном опылении, к примеру, ранее не существовавших сортовых разновидностей ржи с необходимыми человеку качествами. При массовом отборе нет возможности получить однородные с генетической точки зрения результаты.
Индивидуальный отбор используют, если необходимо выведение «чистой линии», то есть однородного с генетической точки зрения сорта. Применяя метод индивидуального отбора, получают генетически идентичное потомство с помощью самоопыления. Индивидуальный отбор применяется в выведении новых перспективных сортов капусты, пшеницы и др.
Индивидуальный отбор и его разновидности
Индивидуальный отбор принято использовать с целью сохранения и передачи потомству важных признаков – для этого применяют самоопыление растений, которые в природе нуждаются в перекрёстном опылении. В таком случае закрепляются полезные признаки, но вместе с ними могут наблюдаться последствия перехода в гомозиготное состояние генов, сохраняющих неблагоприятную информацию, а также увеличение количества мутантных генов. В этом случае наиболее частым последствием является понижение урожайности. В природных условиях самоопыление растений, которым оно не свойственно, приводит к мутациям и гибели.
В современном земледелии популярностью пользуется метод межлинейной гибридизации, заключающийся в перекрёстном опылении самоопыляющихся культур. В результате такой гибридизации выводят сорта, дающие большой урожай и отличающиеся высоким качеством, способностью противостоять вредоносным воздействиям окружающей среды (явление гетерозиса).
Этот эффект отмечается исключительно у гибридных сортов в 1-ом ряду полученного потомства, но при этом можно скрещивать не только сортовые разновидности, но и виды сельскохозяйственных культур. В дальнейшем эффект имеет тенденцию понижаться.
Полиплоидные формы и растения-мутанты
Полиплоидия – это экспериментальный метод, который состоит в увеличении в кратное число раз количества хромосом. В результате можно получить сорта растений, отличающихся повышенной скоростью развития и созревания, высокими показателями урожайности. Например, метод полиплоидии используется для выведения новых сортов свёклы, клевера, ржи, мягкой и твёрдой пшеницы.
В современной селекции используется колхицин, позволяющий получать растения-полиплоиды.
Использование в селекции колхицина является основой и такого метода, как мутагенез. Искусственный мутагенез успешно применяется при получении сортов пшеницы и ячменя, отличающихся высочайшей степенью урожайности.
Полиплоидия и мутагенез показали свою эффективность также в получении таких форм грибов, которые способны выделять антибиотики в количестве, двадцатикратно превышающем первоначальный объём.
Отдалённая гибридизация и её эффективность
Гибридные разновидности, полученные от культур разных видов, как правило, бесплодны. Науке удалось преодолеть это препятствие. Георгий Дмитриевич Карпеченко в 1924 г. смог путём отдалённой гибридизации вывести гибрид капусты и редьки, способный к производству потомства, чем была доказана эффективность такого метода.
Источник
Отбор в растениеводстве
выделение лучших по заранее определённым хозяйственным признакам растений и лучшего семенного материала для последующего размножения. Отбор — один из основных методов выведения сортов с.-х. растений. Его обычно ведут по комплексу признаков: урожайности, устойчивости к болезням и вредителям и др. В практической селекции растений в СССР применяют 2 основных вида отбора: массовый и индивидуальный.
При массовом отборе выделяют большое число лучших по ряду признаков и однотипных растений. Их обмолачивают вместе, семена высевают на одну делянку. Такой отбор называют однократным массовым; если он повторен в ряде поколений, — многократным массовым. Массовый О. в р. прост и широко применяется в селекционной работе с перекрёстноопыляющимися культурами. Недостатки его — невозможность проверить отбираемые растения по их потомству и выделить из популяции наиболее ценные формы.
При индивидуальном отборе, так же как и при массовом, выделяют лучшие растения по ряду признаков, но обмолачивают их раздельно и семена высевают на отдельные делянки. Т. о., исходные родоначальные растения могут быть проверены по потомству. Потомства худших растений выбраковывают. Количество родоначальных (элитных) растений обычно составляет от нескольких сот до 2—3 тыс. Индивидуальный О. в р., так же как и массовый, может быть однократным и многократным. См. также Искусственный отбор.
Лит.: Общая селекция и семеноводство полевых культур, 3 изд., М., 1958; Пустовойт В. С., Избр. труды М., 1966; Гуляев Г. В., Гужов Ю. Л., Селекция и семеноводство полевых культур, М., 1972.
Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия . 1969—1978 .
Смотреть что такое «Отбор в растениеводстве» в других словарях:
- Отбор — в природе, то же, что Естественный отбор, О., осуществляемый человеком, то же, что Искусственный отбор. См. также Отбор в животноводстве, Отбор в растениеводстве, Селекция … Большая советская энциклопедия
- Искусственный отбор — выбор наиболее ценных в хозяйственном отношении животных и растений какой либо породы или сорта и использование их для дальнейшего разведения. Термин ввёл в 1859 Ч. Дарвин, создавший теорию И. о. и показавший, что это основной фактор,… … Большая советская энциклопедия
- Естественный отбор (natural selection) — Согласно Ч. Дарвину, Е. о. как дифференцированное выживание и размножение членов популяции относится к механизмам эволюции: естественная среда отбирает тех особей, к рые передают свои черты от одного поколения к другому и, т. о., формируют… … Психологическая энциклопедия
- ИСКУССТВЕННЫЙ ОТБОР — выбор че ловеком наиб, ценных в хоз. отношении особей животных и растений данного вида, породы или сорта для получения от них потомства с желательными свойствами. Основы теории И.о. заложены Ч. Дарвином (1859), к рый показал, что И. о. является… … Биологический энциклопедический словарь
- искусственный отбор — искусственный отбор, выбор человеком наиболее ценных в хозяйственном отношении особей животных и растений данного вида, породы, сорта для получения потомства с желательными признаками. Основы теории И. о. заложены Ч. Дарвином (1859), который… … Сельское хозяйство. Большой энциклопедический словарь
- Селекция — (лат. selectio выбор, отбор, от seligo выбираю, отбираю) 1) наука о методах создания сортов и гибридов растений, пород животных. 2) Отрасль с. х. производства, занимающаяся выведением сортов и гибридов с. х. культур, пород животных. С.… … Большая советская энциклопедия
- Гибрид — У этого термина существуют и другие значения, см. Гибрид (значения) … Википедия
- Модификационная изменчивость — Титульная страница «Происхождения видов», 1859 год Модификационная (фенотипическая) изменчивость изменения в организме, связанные с изменением … Википедия
- СЕЛЕКЦИЯ — (от лат. selectio выбор, отбор), наука о методах создания сортов, гибридов растений и пород животных, штаммов микроорганизмов с нужными человеку признаками. С. называют также отрасль с. х. производства, занимающуюся выведением сортов и гибридов с … Биологический энциклопедический словарь
- Культурные растения — Возделываемые растения на земном шаре это преимущественно покрытосеменные (цветковые) растения. Они претерпели разностороннюю генетическую, физиологическую и биохимическую эволюцию. Многие органические соединения свойственны… … Биологическая энциклопедия
Источник
Методы селекции растений
Селекция – наука о выведении новых и улучшении имеющихся сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов. Для создания культурных сортов растений используют различные методы селекции.
Селекция
Большинство растений, которые современное человечество употребляет в пищу, является результатом селекции (картофель, томат, кукуруза, пшеница). На протяжении нескольких веков люди выращивали дикие растения, переходя от собирательства к земледелию.
Результатом селекции растений являются:
- высокая урожайность;
- питательная ценность растений (например, содержание белка в пшенице);
- улучшенный вкус;
- устойчивость культур к погодным условиям и болезням и вредителям;
- скороспелость плодов;
- интенсивность развития (например, «отзывчивость» на удобрения или полив).
Селекция решила проблемы с нехваткой пищи и продолжает развиваться, внедряя методы генной инженерии. Селекционеры не только улучшают вкусовые качества и повышают урожайность растений, но и делают их более полезными, насыщенными витаминами и важными для метаболизма химическими элементами.
Для успешной селекции необходимо понимать закономерности наследования признаков, особенности влияния среды, способы размножения культивируемых растений.
Методы
Основными методами селекции являются:
которые читают вместе с этой
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