Пример индивидуального отбора растений

Что нужно знать о методах селекции — основные сведения

Слово «селекция» происходит от латинского «selectio» — выбирать.

Селекция — это наука, задача которой состоит в исследовании и разработке методов выведения новых и улучшения уже существующих сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.

Селекция — это отрасль сельского хозяйства, занимающаяся выведением новых сортов сельскохозяйственных культур и пород животных.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Список и описание методов селекции растений

Гибридизация — это процесс скрещивания двух различных по генотипу организмов, размножающихся половым путем. Возникшие в результате данных скрещиваний особи называются гибридами.

Гибридизация подразделяется на:

Инбридинг — близкородственное скрещивание, приводящее к повышению гомозиготности. Основное применение — для получения чистых линий. Является единственным методом, использование которого направлено на сохранение сорта в чистом виде.

Инбридинг происходит при самоопылении перекрестноопыляемых растений. Растения подбирают такие, гибриды которых дают максимальный эффект гетерозиса.

Эффект гетерозиса заключается в свойстве гибридов превосходить по отдельным признакам лучшего из родителей. Данный эффект быстро угасает, часто наблюдается бесплодие.

• ослабление организмов, снижение их устойчивости к воздействиям среды;
• повышение заболеваемости;
• накопление вредных рецессивных аллелей.

Аутбридинг — скрещивание растений, относящихся к разным сортам, видам, родам.
Аутбридинг приводит к повышению гетерозиготности у потомства, соответственно — к повышению гетерозиготности популяции.
Аутбридинг соответствует перекрестному опылению.

• явление гетерозиса;
• повышение наследственной изменчивости;
• разрушение адаптивных комплексов генов;
• повышение уровня мутационных процессов.

Индивидуальный отбор

Применяется для самоопыляемых растений. Итог: получение чистой линии — потомства одной самоопыляющейся особи. Происходит отбор некоторых растений с необходимыми признаками, затем от них получают генетически однородное потомство.

Массовый отбор — выделение группы особей, которые сходны по одному или нескольким признакам, без проверки их генотипа.
Массовый отбор проводится по фенотипу. Применяется для перекрестноопыляемых растений. Все потомки гетерозиготны.

Список и описание различных методов селекции животных

Инбридинг — скрещивание, происходящее только внутри одной породы между близкими родственниками, применяется для накопления в генотипе определенных аллелей гена, несущих необходимый признак. В качестве исходного материала используют особей, являющихся братьями и сестрами (или родителями и потомством). Данный метод используется для сохранения породы в чистом виде.

• потеря жизнеспособности животных;
• снижается оплодотворяемость;
• увеличение эмбриональной смертности.

Аутбридинг — неродственное скрещивание.
Является наиболее распространенным способом разведения у всех видов животных для всех пород.

Рецессивные мутации из гомозиготного состояния переходят в гетерозиготное, негативное влияние на жизнеспособность организма не оказывается.

• мул;
• гибрид волка и собаки (часто их называют «собаковолк» либо «волкособ»);
• немецкая овчарка;
• шотландская овчарка.

Гетерозис — явление, при котором гибридные особи значительно превосходят родительские формы. Эффект быстро ослабевает, начиная со второго поколения. В качестве последствия часто наблюдается бесплодие.

Характеристики основных методов селекции

Естественный отбор. Формируется приспособленность к среде обитания. Получают районированные сорта и породы. Этот вид отбора играет в селекции определяющую роль. На любое растение в течение всей его жизни действует комплекс факторов окружающей среды, и растение должно быть устойчиво к болезням и вредителям, температурному и водному режиму.

Индивидуальный отбор. Данный вид отбора представляет собой выборочное сохранение особей с ценными свойствами. Осуществляется по генотипу, проводится оценка конкретного организма.

Массовый отбор. Данный метод селекции представляет собой отбор большого числа особей с необходимым признаком, остальные подвергаются выбраковке. Осуществляется по фенотипу, генетически однородный материал не предусмотрен. Многократный повтор.

Инбридинг — целенаправленное скрещивания близкородственных форм растений, животных и людей с целью накопления аллелей генов, содержащих нужный для человека признак. Синонимы данного процесса:

Аутбридинг — простой и надежный метод разведения, который представляет собой скрещивание особей разных линий. Повышается уровень гетерозиготности. Гетерозиготные особи обладают более ценными признаками, чем гомозиготные. Данное скрещивание направлено на получение эффекта гетерозиса.

Отдаленная гибридизация. Представляет собой скрещивание особей, которые принадлежат к разным видам, родам, семействам.
Подразделяют на:

Искусственный мутагенез — новый метод селекции, представляющий собой получение наследственной изменчивости у особей путем воздействия на них сильными факторами.
Методы получения наследственной изменчивости:

• метод радиационной селекции — особи подвергаются воздействию альфа–, гамма– и бета–лучей, рентгеновских и ультрафиолетовых лучей, потоков нейтронов;
• метод химической селекции — особи подвергаются воздействию сильных химических веществ.

Полиплоидия в традиционной селекции — метод, широко используемый в селекции. Полиплоидия — наследственное изменение, которое связано с увеличением числа наборов хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному числу хромосом. Дает увеличение размеров плодов и цветов. Полиплоидия гораздо чаще встречается среди растений, чем среди животных.

Причины возникновения полиплоидии:

• излучение;
• изменение температурного режима;
• нарушение расхождения хромосом при митотическом делении клетки.

• аутополиплоидия — внутривидовая, кратное увеличение набора хромосом;
• аллоплоидия — межвидовая, суммирование геномов разных видов, только затем идет их кратное увеличение.

Значение методов селекции в жизни человека

1. Создание для сельского хозяйства высокопродуктивных сортов растений и пород животных.

Одним из важнейших достижений человека является создание надежного источника питания путем одомашнивания диких животных и возделывания растений. Главным фактором одомашнивания служит искусственный отбор организмов.

Культурные формы растений и животных обладают сильно развитыми отдельными признаками, которые зачастую являются бесполезными или вредными для их существования в естественных условиях, но полезными для человека.

Продуктивность всех культурных растений значительно выше, чем у родственных им диких видов, при этом они хуже адаптируются к постоянно меняющимся условиям среды и не имеют средств защиты от поедания. Таким образом, в естественных условиях культурные формы существовать не могут.

2. Удовлетворение потребностей человека.

Источник

2.3. Индивидуальный отбор

Индивидуальный отбор состоит в том, что отбирают отдельные ра­стения, потомство каждого из которых размножают в дальнейшем от­дельно. Исходные родоначальные особи, т.е. первоначально отобранные растения, многократно проверяют по потомству. При этом по­томства худших, случайно отобранных растений, выбраковывают (а вместе с ними и исходные растения). Число родоначальных (лучших) растений, выделяемых при индивидуальном отборе, зависит от разме­ров исходного образца, характера изменчивости популяций, условий и возможностей, которыми располагает селекционер. В сельском хо­зяйстве это числа может колебаться от нескольких сотен до 2-3 тыс. растений (Г.В. Гуляев, Ю.Л. Гужов, 1987). В лесном хозяйстве такими родоначальными растениями могут стать плюсовые и другие ценные по каким-либо качествам деревья. Масштабы работы, как правило, ограничены материальными и финансовыми возможностями.

Основные принципы индивидуального отбора впервые были раз­работаны в 1856 г. Л. Вильмореном (Франция). Успешное практи­ческое использование этого метода было продемонстрировано в конце XIX века на Свалёфской селекционной станции (Швеция). После этого он стал применяться во многих селекционных учреждениях. Особенно после теоретического обоснования Иоганнсеном учения о генотипе и фенотипе и наследовании в популяциях и чистых лини­ях. Он широко распространен в селекционной и семеноводческой работе с самоопыляющимися и перекрестноопыляющимися культу­рами. В последние десятилетия элементы индивидуального отбора стали использовать и в селекции лесных древесных пород (С. Larsen, 1956; Э. Ромедер, Г. Шенбах, 1962; И. Добринов, 1983 и др.).

Основными методами индивидуального отбора являются метод педигри, клоновый отбор и отбор у перекрестноопыляющихся рас­тений.

2.3.1. Метод педигри

Педигри (от англ. pedigree) означает родословную, генеалогию. Этот метод используется в животноводстве и при селекции само­опыляющихся растений. При этом работу с гибридными популя­циями растений ведут путем многократного индивидуального отбо­ра с постоянной проверкой отбираемых особей по потомству, когда родословные их известны в течение ряда поколений. Г.В. Гуляев и Ю.Л. Гужов (1987) указывают на следующую схему метода педигри. Отбор элитных растений, как обычно, начинают во втором поколе­нии (F₂). Отобранные растения высевают индивидуально (линиями). В F₃ проводят жесткую браковку худших линий, а в оставшихся ли­ниях снова применяют индивидуальный отбор лучших растений с аналогичной проверкой их потомства в последующих поколениях. После того как отдельные линии достигнут высокой константнос­ти по требуемым хозяйственно полезным свойствам и морфологическим признакам (обычно это наступает в F₅ — F₆), растения внутри их объединяют и лучшие отобранные линии высевают для сравни­тельного испытания на соответствующих площадях.

2.3.2. Клоповый отбор

Индивидуальный отбор в селекции растений, размножаемых ве­гетативно, называется клоповым. Клон — это генетически однород­ное потомство одного вегетативно размножаемого (черенками, кор­нями, корневыми отпрысками, почками и другими частями) расте­ния. Клоновый отбор применяют как для выведения новых сортов, так и в семеноводческой работе. В его основе лежит относительно простой метод селекции. Из растений, полученных в результате ис­кусственной или естественной гибридизации, или из популяции выбирают экземпляры, наиболее соответствующие целям селекции. Затем отобранные растения или их вегетативное потомство при срав­нимых условиях испытывают на наследственную ценность. Вегета­тивное размножение проводится черенками, корневыми отпрыска­ми, листовыми пластинками (автовегетативно) или прививкой (гетеровегетативно). Все вегетативно размноженные потомства одного материнского дерева наследственно одинаковы (изогенные). Раз­личия между растениями одного клона обусловлены влиянием вне­шних условий, поэтому отбор внутри клона (за исключением мутантных особей) безрезультатен. Этот способ селекции успешно применен для тополей, ясеней, ильмовых и других пород.

Источник