Какой вклад в развитие селекции внёс Н.И.Вавилов?
Селекция — это комплексная наука, теоретической основой которой является генетика.Основоположником теоретической селекции является Н.И. Вавилов, который и определил основные задачи этой науки.
с 1924 и по 1939 годы Н.И. Вавилов организовал 180 экспедиций с целью изучения многообразия и географического распространения культурных растений. В ходе экспедиций было собрано более 250 000 образцов растений из различных регионов земного шара, которые до сих пор используются в качестве исходного материала для выведения новых сортов растений. Экспедиции позволили Вавилову выявить мировые очаги (центры происхождения) культурных растений.Советский ботаник Николай Вавилов на основе теоретической базы генетики обосновал практические основы селекции. Он много путешествовал и собирал семена редких и продуктивных растений в разных уголках земного шара. Результатом стало создание уникальной коллекции семян – база для получения новых сортов культурных растений.Важным открытием Н.И. Вавилова стали центры происхождения культурных растений. Данные ученый собирал и систематизировал после экспедиций по регионам мира. Идеи о существовании регионов или областей, где выведены культурные растения далекими предками, были выдвинуты Ч. Дарвином. Он утверждал, что остатки окультуренных форм во всем генетическом разнообразии сохранились в диком виде. Николай Вавилов поддержал и доказал верные выводы, сделанные Ч. Дарвином. Проведя практические исследования, он выделил 7 центров происхождения культурных растений.
Источник
1. Задачи селекции. Методы селекции. Работы Н. И. Вавилова
Селекция — это наука, разрабатывающая методы получения новых и совершенствования существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.
- повышение продуктивности организмов;
- улучшение качества продукции (вкуса, внешнего вида, химического состава);
- улучшение хозяйственно важных физиологических свойств (устойчивости к болезням и вредителям, отзывчивости на удобрения или корм).
Сорт , порода , штамм — это искусственно созданная устойчивая группа (популяция) живых организмов, имеющая определённые наследственные особенности.
Все особи такой группы имеют сходные морфологические и физиологические признаки, однотипную реакцию на изменение факторов внешней среды, определённый уровень продуктивности.
1. Искусственный отбор используется для сохранения и размножения особей с желаемой комбинацией признаков. Различают массовый и индивидуальный отбор.
При массовом отборе одновременно отбирают большое число особей с нужным признаком, остальные выбраковывают. Это отбор по фенотипу, он не даёт генетически однородного материала. Повторяется многократно.
При индивидуальном отборе (по генотипу) выделяют одну особь с необходимыми признаками и получают от неё потомство.
2. В селекционной работе используют следующие методы гибридизации : инбридинг, аутбридинг и отдалённую гибридизацию.
При инбридинге скрещиваются потомки с родительскими формами или потомки одних и тех же родителей. Этот тип скрещивания применяют для получения чистых линий , т. е. перевода большинства генов в гомозиготное состояние и закрепления ценных признаков. Нежелательным последствием близкородственного скрещивания является инбредная депрессия — снижение продуктивности и жизнеспособности потомства из-за проявления рецессивных мутаций.
При неродственном скрещивании может наблюдаться эффект гетерозиса ( гибридной силы ) — повышение жизнеспособности и продуктивности гибридов по сравнению с родительскими формами. Гетерозис проявляется у гибридов первого поколения и обусловлен переходом большинства генов в гетерозиготное состояние. При этом нежелательные рецессивные мутации становятся скрытыми. При половом размножении в следующих поколениях степень гетерозиготности уменьшается и эффект гибридной силы исчезает. Он может сохраняться только при вегетативном размножении.
Отдалённая гибридизация — скрещивание организмов, относящихся к разным видам и родам.
Осуществляется с трудом, а полученные гибриды бесплодны из-за затруднения конъюгации хромосом разных видов в профазе \(I\) мейоза. Разработаны методы преодоления бесплодия.
3. Искусственный ( индуцированный ) мутагенез используют для увеличения разнообразия исходного материала. Мутагенез вызывают действием мутагенных факторов, например, рентгеновского облучения. Мутации носят ненаправленный характер, поэтому селекционер отбирает организмы с новыми полезными свойствами.
Геномной мутацией является полиплоидия , т. е. кратное увеличение числа хромосомных наборов. Используется в селекции растений. Большинство современных сортов сельскохозяйственных растений полиплоидны. Их урожайность может быть в несколько раз выше, чем у исходных диплоидных форм. Кроме того, полиплоидия даёт возможность преодолеть бесплодие гибридов, полученных при межвидовой гибридизации.
Искусственно полиплоидию вызывают обработкой растений с помощью колхицина . Это вещество нарушает ход мейоза — оно препятствует формированию нитей веретена деления, из-за чего не происходит расхождения гомологичных хромосом.
Для успешной селекционной работы в первую очередь необходим разнообразный исходный материал .
Поиск исходного материала облегчает закон гомологических рядов наследственной изменчивости , открытый Н. И. Вавиловым .
Родственные роды и виды живых организмов характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости.
Если известны формы изменчивости одного вида, то можно предположить, что подобные формы будут существовать и у других близкородственных видов.
Н. И. Вавилов установил также семь центров происхождения культурных растений и основал мировую коллекцию семян культурных растений и их диких сородичей.
Источник
Билет №23
1. Селекция — наука о выведении новых сортов растений и пород животных, штаммов микроорганизмов с целью увеличения их продуктивности, повышения устойчивости к болезням, вредителям, приспособления к местным условиям и др.
Теоретическая основа селекции – генетика.
Николай Иванович Вавилов – разработал научные основы селекции. Выделил 8 центров происхождения культурных растений. Н: рис, цитрусы. сахарный тростник – Индийский центр; картофель, томаты, ананас, хинное дерево – Южноамериканский; рожь, ячмень, сахарная свекла – Переднеазиатский и т.д.
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости:
Генетически близкие ряды и виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных.
Для чего выводим новые сорта?
— человеческая надобность (Н: я хочу яблоко больших размеров и более сладкое, а горох должен быть 2м высотой, и созревать должен на 2 недели раньше)
Гибридизация (скрещивание) и искусственный отбор — главные методы селекции растений и животных.
2.Методы селекции растений:
близкородственная (инбридинг) –
перевод генов в гомозиготное состояние, ослабление, вырождение
неродственная (аутбридинг) –
— внутривидовая (скрещиваются сорта одного вида)
— отдаленная (скрещиваются сорта разных видов), благодаря ей достигается эффект гетерозиса – гибридной силы в первом поколении Н: тритикале= пшница + рожь
бессознательный – был ранее, на этапе зарождения земледелия
целенаправленный или искусственный
— массовый (группа особей, ряд поколений)
— индивидуальный (единичная особь, отдельно выращивают ее потомство), благодаря этому мы можем выделять чистые линии – группа генетически однородных (гомозиготных) организмов
3.Искусственный мутагенез и полиплоидия (воздействие мутагенами и искусственный отбор)
2 .Методы селекции животных:
1.индивидуальный отбор 2.массовый отбор (используется редко)
3.гибридизация: близкородственная (для закрепления нужного признака), неродственная (выведение новых пород Н: мул= осел + кобыла)
4.полиплоидия (партеногенез) 5.искусственное осеменение
6.полиэмбриония 7.клеточная инжененрия (генетическое клонирование)
(выделила жирным шрифтом наиболее часто используемые методы).
Скрещивание как способ увеличения наследственной неоднородности особей сорта или породы, получения исходного материала для искусственного отбора. Виды скрещивания: близкородственное (скрещивание особей одного сорта или породы), неродственное (скрещивание особей разных сортов, пород, разных видов).
Искусственный отбор — сохранение селекционером для размножения особей с нужными человеку признаками, не всегда полезными для самого организма, в отличие от естественного отбора, который сохраняет особей с полезными им признаками.
3. Выведение с помощью указанных и новых методов сотен и тысяч сортов культурных растений (пшеницы, кукурузы, огурцов, томатов, сои, картофеля), а также десятков пород животных (крупного рогатого скота, лошадей, свиней, кур, гусей).
4 . Необходимость постоянного обновления сортов растений и пород животных в связи с новыми потребностями общества, утрата сортами и породами ценных качеств при их выращивании и разведении.
Источник