Методы селекции растений и животных. Достижения и основные направления современной селекции

Методы селекции растений и животных.

Достижения и основные направления современной селекции

Одна из главных задач ученых-селекционеров - разработка теоретических основ селекции доведение до практического использования ких новых методов создания высокопродуктивных сортов, как химический и радиационный мутагенез, отдаленная гибридизация полиплоидия, сохранение генофонда растительного мира,

Селекция является одной из самых современных и перспективных наук. Благодаря ее достижениям уже созданы новые виды живых организмов, которые принесли много пользы человечеству. Предмет изучения, задачи и основные направления селекции будут рассмотрены в нашей статье.

Предмет и задачи селекции

Что служит предметом селекции? Это наука о совершенствовании существующих и выведении новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов. Ее предметом служит изучение и претворение на практике специфических закономерностей их эволюции. Достижения современной селекции насчитывают десятки тысяч полезных для человека организмов. Теоретической основой данного направления является другая наука - генетика. Она рассматривает особенности наследственности и изменчивости всего живого.

Основными задачами селекции является выведение более урожайных сортов растений и плодовитых видов животных. Причем ученые пытаются вывести особи, которые будут неприхотливы к условиям среды обитания и их изменению в неблагоприятную для них сторону. К микроорганизмам предъявляются также высокие требования. Это стойкость к мутационным процессам и скорость деления полезных бактериальных клеток

Основные методы селекции

Что служит предметом селекции, мы выяснили. Но поскольку все изучаемые организмы значительно отличаются между собой по структуре и особенностям, к каждому из них применяются различные группы методов. С давних времен еще неосознанно человек использовал отбор. В селекции это основной метод. Наряду с ним используют гибридизацию и действие мутагенов. На современном этапе развития применяют принципиально новые экспериментальные методы - генную и клеточную инженерию. -

Биотехнология

В настоящее время биологические процессы и системы получили масштаб промышленного производства. В результате получены высокоэффективные формы микроорганизмов, культуры клеток и тканей растений и животных. Причем достижения современной селекции позволяют получать естественный продукт с заранее заданными свойствами.

Особенности селекции растений

Итак, ценная исходная форма - вот что служит предметом селекции. Однако особенности строения растений позволяют применять только определенные методы для создания новых признаков на основе исходных. Это инбридинг, полиплоидия, мутагенез и гибридизация. Среди них можно выделить более традиционные. Это различные виды отбора, а также гибридизация. Чтобы вывести новый сорт с предполагаемыми качествами, необходимо провести сложную работу. Она заключается в подборе ценных исходных форм и гибридизации с последующим отбором. Таким способом в результате скрещивания яблонь с ценными вкусовыми и морозоустойчивыми качествами были получены сорта, сочетающие в себе ценные свойства гибридов. Эффективным в селекции растений является и метод гетерозиса. Для этого необходимо вывести независимые ряды чистых линий, а после скрестить их между собой. В результате получают более урожайные сорта многих плодовых и кормовых культур. Явление полиплоидии заключается в кратном увеличении числа хромосом. Первоначально это происходило в природе естественным путем при воздействии на растения мутагенов. На современном этапе селекционеры чаще всего действуют на диплоидные клетки алкалоидом колхицином. Полученные формы имеют повышенную плодовитость по сравнению с исходными. А генотип их изменен на тетраплоидный.

Селекция животных

В селекции животных применяют несколько иные методы, потому что они не способны к вегетативному размножению. Используют ученые в основном индивидуальный отбор и два вида гибридизации. При родственном скрещивании наблюдается повышение гомозиготности, приводящее к вырождению вида и потере его ценных качеств. Чтобы избежать этого, селекционеры чередуют близко- и неродственное скрещивание. Ценные особи удалось получить ученым при скрещивании особей разных видов. Примерами таких достижений селекции являются гибрид осла и лошади - мул, яка и коровы - хайнак. Проблемой является то, что большинство особей, полученных от такого скрещивания, стерильны и не способны давать плодовитое потомство. Исключением из этого правила являются лигр и тигролев, самки которых способны к дальнейшему размножению.

Микроорганизмы и особенности их селекции

А теперь давайте выясним, что служит предметом селекции микроорганизмов. Это все виды прокариотических бактерий, простейшие, одноклеточные грибы и низшие растения - водоросли. Многие из них являются источниками лекарственных средств, кормовых добавок, удобрений, используются в виноделии, производстве хлеба и молочных продуктов. Для того чтобы передать ценный и продуктивный штамм в промышленное производство, необходимо пройти несколько этапов. Сначала выявляются самые стабильные клетки. В основе этого отбора лежит наследственная изменчивость. Далее ценные штаммы обрабатывают мутагенами. После необходимо выявить самые продуктивные клетки с уже измененным генотипом. Отобранные клоны подвергаются многократному пересеву на новую питательную среду. И уже отобранные штаммы размножают в промышленном масштабе.

Перспективы развития биотехнологии

Достижения современной селекции уже помогли решить множество важнейших проблем. К примеру, вновь выведенные, более продуктивные сорта растений и породы животных помогают обеспечить продовольствием районы планеты, которые особо в нем нуждаются. Использование биогумуса и удобрений, созданных на основе хемотрофов и дождевых червей, обеспечивают ускоренный прирост растительной массы. При использовании данных веществ, полученных селекционерами, почва эффективнее снабжается азотом и фитогормонами. В размножении растений все чаще используют метод культуры тканей, в результате которого можно получить посадочный материал, не зараженный вирусами. На основе микроорганизмов в последнее время селекционерами созданы новые кормовые белки, которые лучше усваиваются животными. Селекция является и важной частью современной фармацевтической промышленности. С помощью биосинтеза получают гормоны, антибиотики и ферменты. Итак, предметом селекции являются методы, благодаря которым можно повысить продуктивность сельского хозяйства, пищевой и фармацевтической промышленности. В настоящее время благодаря достижениям современной науки созданы сорта, породы и микроорганизмы, благодаря которым будут решены многие проблемы человечества.

Многообразие окультуренных растений в наши дни

В наше время селекция стала наукой, которая работает не только над урожайностью культурных растений, но и над их вкусовыми качествами и повышенной выживаемостью. Практически все виды овощей, фруктов и злаков, которые употребляет в пищу современный человек, - гибридные, то есть выведенные искусственно.

Интересные факты о культурном растении, которое подверглось не просто отбору, а скрещиванию с другими видами - это то, что получается совершенно новый организм, не имеющий аналогов в природе. Помеси, искусственно выведенные в лабораториях, являются одноразовым посевным материалом, но благодаря им количество вкусных, дающих высокий урожай культурных растений в сотни раз увеличилось. Сегодня гибридность коснулась как зерновых культур, так и фруктов, и хорошо знакомых нам овощей, таких как помидоры, перец, огурцы и многие другие.

Окультуренные огурцы

Культурное растение огурец настолько привычно на нашем столе как в свежем, так и в консервированном виде, что мы не задаемся вопросом "а откуда он вообще к нам пришел". Оказывается, путь огурца на наш стол был немаленьким, так как его родиной являются Индия и Китай. Еще 6 000 лет назад этот овощ окультурили, хотя его древние сородичи до сих пор растут в индийских лесах, как лианы, обвивая стволы деревьев, а также их используют для озеленения заборов и изгородей

На фресках в Древнем Египте, а затем и Древней Греции этот овощ изображался на столах богатых людей и долгое время был доступен только высокопоставленным особам. В Европу огурцы привезли греки, и их распространение стало стремительным благодаря вкусовым качествам и возможности засаливать впрок на зиму. Сегодня этот овощ доступен всем и везде. Каждый огородник считает своим долгом вырастить хороший урожай огурцов, для чего применяются как его сортовые виды, так и гибридные.

Вопросы и задания для повторения

1.                  Приведите примеры отечественной селекции в области растениеводства.

2.                  Напишите о методах селекционной работы И. В. Мичурина.

3.                  Приведите примеры достижения селекцио­неров нашей страны в области животноводства.

4.                  В России проводится работа по созданию русской черно-пестрой породы купного рогато­го скота на основе скрещивания с азербайд­жанским и кубинским зебу. Зебу отличается высокой жирностью молока (до 5.5%), хоро­шей адаптационной способностью и устойчи­востью к заболеваниям. Какие методы используются в этой работе, охарактеризуйте их? Какими качествами и свойствами могут обла­дать животные новой породы?

5.                  Приведите примеры отдаленной гибридиза­ции в селекции. Что она даст практике сель­ского хозяйства?

6.                  Какие перспективы открываются в селекции в связи с применением методов клеточной ин­женерии?